DE4125045A1 - Verfahren zum sortieren von abfallgemischen - Google Patents

Verfahren zum sortieren von abfallgemischen

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    • B07B13/00—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
    • B07B13/003—Separation of articles by differences in their geometrical form or by difference in their physical properties, e.g. elasticity, compressibility, hardness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sortieren von Abfallge­ mischen durch Bestrahlen der Abfallobjekte mit elektromagnetischen und/oder akustischen Wellen, Aufnahme der von dem bestrahlten Abfallobjekt ankommenden Wellen in einer Signalverarbeitungsvorrichtung zur Identifizierung der Abfall­ objekte und Weiterleitung von Signalen aus der Signalverarbeitungsvorrichtung zu einer Abtrennvorrichtung, die das identifizierte Abfallobjekt aussortiert.
Die Rückgewinnung wiederverwendbarer Materialien aus Abfällen gewinnt in Industrie und Haushaltungen wachsende Bedeutung. Hier sei insbesondere das Duale System genannt, nach dem Verpackungsmaterialien und -erzeugnisse in besonderen Wertstofftonnen in den Haushalten getrennt gesammelt werden, wobei die beteiligte Wirtschaft garantiert, das gesammelte Material vollständig abzunehmen und einer stofflichen Verwertung zuzuführen.
Bei dieser Sammlung fällt ein Gemisch von Gegenständen aus Kunststoffen und anderen Materialien an, wie Folien, Bechern, Flaschen und Schaumstoffen aus Kunststoff, Kartonverpackungen aus Verbundwerkstoffen für flüssige Nahrungs­ mittel und Metallverpackungsmaterialien beispielsweise aus Weißblech und Aluminium.
Da bei der Wiederverwertung um so qualitativ hochwertigere Produkte erzeugt werden können, je sortenreiner das rückgewonnene Material ist, ist die Weiter­ entwicklung der Sortiertechnik ein entscheidendes Kriterium zum erfolgreichen Einsatz des Dualen Systems.
Obgleich die Sortiertechnik intensiv weiterentwickelt wird, ist es bisher nicht möglich, beispielsweise aus einem Gemisch chemisch verwandter Kunststof­ fe wie Polyethylen und Polypropylen die einzelnen Komponenten auszusortieren. Ein zusätzliches Problem bei der Sortierung sind die in den Kunststoffen enthaltenen Füllstoffe und Additive, welche zu beträchtlichen Veränderungen der Eigenschaften des reinen Kunststoffs führen.
Ein bekanntes Beispiel zum Stand der Technik ist das Hydrozyklon-Verfahren, nach dem schwere Kunststoffe wie Polystyrol und Polyvinylchlorid in Hydrozyk- Ionen von der aus Polyethylen und Polypropylen bestehenden Leichtfraktion getrennt werden (entwickelt u. a. von der Firma AKW-Apparate + Verfahren GmbH, Georg-Schiffer-Straße 70, 8452 Hirschau).
Der Anmelderin ist es nunmehr überraschend gelungen, die Trennung einzelner Abfallbestandteile bzw. Abfallobjekte durch ein Verfahren zuverlässig und wirtschaftlich durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß charakteristische Merkmale der Abfallobjekte durch Bestrahlung derselben mit elektromagnetischen und/oder akustischen Wellen erfaßt werden, die Abfallobjekte mittels einer Verarbeitung der vom Abfallobjekt ankommenden Wellen durch eine elektronische Signalverarbeitung identifiziert werden und über die elektronische Signalver­ arbeitung Signale an eine Abtrennvorrichtung geleitet werden, die das identifizierte Abfallobjekt aus dem Abfallgemisch aussortiert sowie durch eine Vorrichtung zum Sortieren von Abfallgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Strahlenquelle für elektromagnetische und/oder akustische Wellen enthält, ggf. eine Vorrichtung zur Aufnahme der vom Abfallobjekt ankommenden Wellen, eine Signalverarbeitungsvorrichtung zur Identifizierung der Abfallob­ jekte und eine durch von der Signalverarbeitungsvorrichtung ausgehende Signale gesteuerte Abtrennvorrichtung zum Aussortieren der identifizierten Abfallob­ jekte bzw. im Falle von sichtbarem Licht, dadurch gekennzeichnet, daß diese ggf. eine Vorrichtung zur Aufnahme der vom Abfallobjekt ankommenden Wellen enthält, eine Signalverarbeitungsvorrichtung zur Identifizierung der Abfallob­ jekte durch Verarbeitung der von dem Abfallobjekt ankommenden Wellen oder der von der Vorrichtung zur Aufnahme der vom Abfallobjekt ankommenden Wellen und eine durch von der Signalverarbeitungsvorrichtung ausgehende Signale gesteuer­ ten Abtrennvorrichtung zum Aussortieren der identifizierten Abfallobjekte.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird dadurch erreicht, daß durch das erfin­ dungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens ein oder mehrere charakteristische Merkmale eines Abfallobjekts erfaßt werden und diese in der Weise ausgewertet werden, daß die Identifizierung des Abfallobjekts möglich ist, wonach eine Abtrennvorrichtung in Gang gesetzt wird, welche das identifizierte Objekt aussortiert. Solche Merkmale können die äußere Form des Objekts sein, wie z. B. Flaschen-, Becher-, Tuben-, kubische und andere Formen sowie charakteristische auf dem Objekt angebrachte Schriftzüge, Produktnamen, Firmen- bzw. Herstellernamen, Warenzeichen, Farben und dergleichen.
Die elektronische Signalverarbeitung ist nicht nur in der Lage, Abfallobjekte nach den genannten Merkmalen zu identifizieren und auszusortieren sondern sie ist zusätzlich in der Lage, aufgrund gespeicherter Daten die Merkmale so auszuwerten, daß eine Zuordnung zu dem das Abfallobjekt bildenden Material möglich ist, beispielsweise aus einer Becherform ggf. mit weiteren Merkmalen, wie den Herstellernamen und den Produktnamen zu ermitteln, daß es sich um ein Objekt aus Polystyrol handelt. Nach erfolgter Identifizierung gibt die Signal­ verarbeitungsvorrichtung die Information an eine Abtrennvorrichtung weiter, welche die Aussortierung des identifizierten Objekts herbeiführt.
Im erfindungsgemäßen Verfahren muß das Abfallobjekt zunächst einer Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen oder Schallwellen ausgesetzt werden oder beiden Wellenarten.
Die vom Abfallobjekt reflektierten oder dieses durchdringenden Wellen werden von der elektronischen Signalverarbeitungsvorrichtung aufgenommen oder zu­ nächst durch eine vorgeschaltete Vorrichtung wie z. B. eine Videokamera, eine sonstige Kamera, ein für Standbildaufnahmen geeignetes Gerät oder im Falle von Schallwellen ein Mikrophon oder anderes schallempfindliches Gerät aufgenommen. Diese Geräte leiten die Signale weiter an die eigentliche Signalverarbeitungs­ vorrichtung. Die zur Abfallobjektidentifizierung verwendeten Wellen sind im allgemeinen bzw. überwiegend bei der Bestrahlung auftretende reflektierte Strahlen oder solche, die zunächst das Objekt durchdrungen haben. Von geringe­ rer Bedeutung sind solche Wellen, die durch eine sekundäre Ausstrahlung entstehen, wie z. B. Wärmestrahlen, die ein zunächst erwärmtes Objekt an­ schließend als IR-Strahlen-Sender aussendet.
Grundsätzlich ist das gesamte elektromagnetische Spektrum erfindungsgemäß verwendbar sowie alle akustischen Wellen. Bevorzugt sind sichtbares Licht, IR-Strahlen, UV-Strahlen und Schallwellen.
Die Abtrennvorrichtung kann auf beliebige Weise die identifizierten Abfallob­ jekte aus dem Abfallgemisch aussortieren. Bevorzugt werden erfindungsgemäß mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder elektrostatisch arbeitende Abtrennvorrichtungen eingesetzt.
Beispielsweise kann durch einen Luftstrahl die Entfernung des Abfallobjekts von einem sich bewegenden Band erfolgen, wobei das Objekt in eine bestimmte Richtung gelenkt wird.
Zu einer vollständigen Abtrennung ist es erforderlich, daß das Abfallgemisch ausreichend verteilt wird. Dies kann bevorzugt auf einem sich bewegenden Transportband oder sich drehenden Teller erfolgen, jedoch andere Geräte nach dem Stand der Technik sind ebenfalls verwendbar.
Strahlungsquellen und signalverarbeitende Vorrichtungen sind dem Fachmann bekannt. Sie brauchen daher nicht näher erläutert werden.
In der Figur ist beispielhaft eine erfindungsgemäße Anordnung wiedergegeben. 1) stellt das Transportband dar, 2) ein Abfallobjekt, 3) ist beispielhaft eine Videokamera, 4) eine Signalverarbeitungsvorrichtung und 5) eine Abtrennvor­ richtung.

Claims (28)

1. Verfahren zum Sortieren von Abfallgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß charakteristische Merkmale der Abfallobjekte durch Bestrahlung derselben mit elektromagnetischen und/oder akustischen Wellen erfaßt werden, die Abfallobjekte mittels einer Verarbeitung der vom Abfallobjekt ankommenden Wellen durch eine elektronische Signalverarbeitung identifiziert werden und über die elektronische Signalverarbeitung Signale an eine Abtrenn­ vorrichtung geleitet werden, die das identifizierte Abfallobjekt aus dem Abfallgemisch aussortiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der elektronischen Signalverarbeitung ankommenden Wellen zumindest überwie­ gend aus den bei der Anwendung der elektromagnetischen und/oder akusti­ schen Wellen vom Abfallobjekt nicht absorbierten Wellen bestehen.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die angewendeten Wellen sichtbares Licht und/oder IR-Strahlen und/oder UV-Strahlen sind.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die angewendeten Wellen Schallwellen sind.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrichtung mechanisch arbeitet.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrichtung pneumatisch arbeitet.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrichtung hydraulisch arbeitet.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrichtung elektrostatisch arbeitet.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallgemisch so verteilt wird, daß die Abfallobjekte durch die angewen­ deten Wellen möglichst vollständig erfaßbar sind.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung auf einem Transportband erfolgt.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung auf einem Verteilerteller erfolgt.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht vom Abfallobjekt absorbierten Wellen von einer Videokamera aufge­ nommen werden, von der die Informationen zur Signalverarbeitung gelangen.
13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht vom Abfallobjekt absorbierten Wellen von einem zu Standbildaufnah­ men geeigneten Gerät aufgenommen werden, von dem die Informationen zur Signalverarbeitung gelangen.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 4 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die nicht vom Abfallobjekt absorbierten Wellen von einem Mikro­ phon aufgenommen werden, von dem die Informationen zur Signalverarbeitung gelangen.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallobjekt durch die Erfassung seiner räumlichen Gestalt identifiziert wird.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallobjekt durch Farb-, Wort- oder Bild-Kennzeichen auf dem Abfallob­ jekt identifiziert wird.
17. Vorrichtung zum Sortieren von Abfallgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Strahlenquelle für elektromagnetische und/oder akustische Wellen enthält, ggf. eine Vorrichtung zur Aufnahme der vom Abfallobjekt ankommenden Wellen, eine Signalverarbeitungsvorrichtung zur Identifzie­ rung der Abfallobjekte und eine durch von der Signalverarbeitungsvorrich­ tung ausgehende Signale gesteuerten Abtrennvorrichtung zum Aussortieren der identifizierten Abfallobjekte.
18. Vorrichtung zum Sortieren von Abfallgemischen unter Verwendung von sichtbarem Licht, dadurch gekennzeichnet, daß diese ggf. eine Vorrichtung zur Aufnahme der vom Abfallobjekt ankommenden Wellen enthält, eine Signalverarbeitungsvorrichtung zur Identifizierung der Abfallobjekte durch Verarbeitung der von dem Abfallobjekt ankommenden Wellen oder der von der Vorrichtung zur Aufnahme der vom Abfallobjekt ankommenden Wellen und eine durch von der Signalverarbeitungsvorrichtung ausgehende Signale gesteuerten Abtrennvorrichtung zum Aussortieren der identifizierten Abfallobjekte.
19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß diese gemäß Ansprüchen 2, 3, 4, 14 und 15 eingerichtet ist.
20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Abtrennvorrichtung vorliegt.
21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine pneumatische Abtrennvorrichtung vorliegt.
22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische Abtrennvorrichtung vorliegt.
23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrostatische Abtrennvorrichtung vorliegt.
24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung nach Anspruch 17 als Verteiler ein Transportband ent­ hält.
25. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Aufnahme der vom Abfallobjekt ankommenden Wellen eine Videokamera ist.
26. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Aufnahme der vom Abfallobjekt ankommenden Wellen ein zu Standbildaufnahmen geeignetes Gerät ist.
27. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Aufnahme der vom Abfallobjekt ankommenden Wellen ein Mikrophon ist.
28. Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 27 zur Sortierung von Abfallgemischen.
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