DE4131172A1 - Combi-kunststoff-holz-halbholz-recycling-technologie - Google Patents

Description

Stand der Technik

Kunststoffabfall, Resthölzer, Holzabfall aus der Waldwirtschaft sowie der Holzindustrie und allfällige Halbhölzer, möglichst in Doppelnutzung, entwickeln sich, vorzugsweise aus Abfall zur be­ deutenden Produktions-Stoffbasis der Zukunft, die sie derzeit, mangels geeigneter Verwertungs-Technologien, noch nicht ergeben.

Da es diese Combi-Technologien noch nicht gibt und die derzei­ tigen getrennten Verwertungs-Verfahren keine Ergänzungs-Kombina­ tionen der Eigenschafts-Optimierung oben genannter Abfallgruppen zulassen, wird unsere Umwelt weiter zunehmend durch hemmungs­ losen Ressourcen-Verbrauch geschädigt.

Daher sollten jene, denen die Problematik der Schadensdynamik der Welt-Ökologie hinreichend bekannt ist, engagierter handeln, um unseren Nachkommen ein sinnvolles Überleben zu ermöglichen.

In großem Umfang Fallen gemischte Kunststoffabfälle aus Haus­ halten und solcher des Handels, PUR-Hart- und Integralschaum­ teile und Duroplast-Abfälle aus Schrott-Fahrzeugen und -Geräten, Kabelabfällen mit Anteilen von PVC-w und PE-vernetzt, Kautschuk, Mehrschicht-Verbundfolien, PVC-Hartabfälle aus Bauanwendungen sowie Kunstfaser- und textile Abfälle, vorzugsweise für die Müllvorkommen und Deponien, in fast allen Industriezweigen in großen Mengen, rein oder gemischt an.

Sie sollen mit Dünn- sowie Abfallhölzern und Halbholz kombiniert in unserer neuen Combi-Recycling-Technologie so granuliert und zerspant, zu Gemengen verarbeitet, bzw. geschichtet werden, daß daraus feste Platten, Formteile und beliebig dichte Dämm­ stoffe entstehen.

Besser als die Entsorgung, ist die Wiederverwertung im Recycling. Dadurch werden die Vorteile von Kunststoff vorzugsweise mit holz- und faserigen Rohstoffen noch verbessert, die Anwendungs-Vielfalt von Kunststoff- und Holzabfall unter Einbeziehung von Halbhölzern beträchtlich, zu optimierten Werkstoffen vergrößert und damit auch die Rohstoffbasis erheblich erweitert.

Dabei werden auch die Bindemittel-Probleme mit schädigenden Sub­ stanzen eliminiert, da vorzugsweise auf die Selbstbindewirkung von Kunststoff-Kombinationen und oder Zellulosevorkommen in die Materialstrukturen entsprechend technologisch eingewirkt wird.

Die Umwelt- und Gesundheits-Schutzwirkungen sind dabei bedeutend! Dies gilt besonders im Hinblick auf die, bei der Kunststoff-Ur­ sprungsherstellung anfallenden FCKW′s, die Eindämmung des welt­ weiten Waldflächen-Verbrauches, die damit dringend erforderliche Abbremsung der Eigendynamik der Welt-Klimazerstörung und die Aus­ schaltung von Giftsubstanzen vorzugsweise in den Bindemitteln. Außerdem verhilft dieses immer wiederkehrende Recycling zunehmend zur Erdöl-Ressourcen- und Waldholz-Einsparung und schützt damit die Ökologie.

Vorzugsweise PU-Abfälle werden heute über chemische Verfahren z. B. durch Hydrolysen, auf ihre ursprünglichen Ausgangsstoffe Polyethen und Amine bzw. Isocyanate und andere Einzelsubstanzen zurückgeführt.

Andere Verfahren werden in Demonstrationsanlagen für die Pyrolyse von Kunststoffabfällen in Wirbelschichtungen angewendet. Hierbei werden die Kunststoffabfälle in ihre chemischen Bauteile zerlegt.

Die dabei in geschlossenem Reaktor mit indirekter Beheizung auf ca. 600-1000 Grad C erwärmten Kunststoffe werden zersetzt.

Die daraus entstehenden teuren Produkte in Form von Gasen und Ölen werden einer Wiederverwertung zugeführt.

Andere unvorteilhafte Verfahren beabsichtigen sogar die syste­ matische Verbrennung der Kunststoffe als Heizmaterial.

Alle diese o. gen. Verfahren, belasten in unzumutbarem Maße die Umwelt mehr, als die volle stoffliche Abfall-Verwertung des zu schützenden Verfahrens. Die aus den belastenden Verfahren resul­ tierenden Vorprodukte, wie Öle oder Aromate, sind um Vielfaches teurer als die Produkte aus der vollstofflichen Verwertung als Fertig-Erzeugnisse und bedingen erheblich höheren Energieaufwand. Dies wird marktwirtschaftlich zum Ausschluß der chemischen und thermischen Recycling-Verfahren führen, wenn diese nicht neue Entwicklungen nehmen oder unsinnig gefördert werden.

Dagegen vergammeln Abfälle der Waldwirtschaft in zunehmendem Umfang. Der weltweite Waldraubbau zwingt durch die Veränderung des Klimas der Welt, zum Anbau von schnell wachsenden, minder­ wertigen Dünnhölzern mit zweifelhaftem Wert für Ökologie und die Ökonomie.

Zusätzlich werden für den Erhalt der Waldressourcen der Welt, als Holzersatz-Rohstoffe sinnvoller nutzbar, alljährig nach­ wachsende Halbholzpotentiale, nur teil- oder fehlgenutzt bzw. verrotten außerhalb des biologischen Kreislaufes, der aus öko­ nomischen Gründen nicht erreichbar ist.

Ziel der Erfindung ist

Die gezielte Verwertung vor genannter recyclingfähiger Abfall­ stoffe für die Schaffung neuer Produkte und die Fakten-Erfassung zur Entlastung des steigenden Deponiebedar­ fes mit den daraus entstehenden Kosten- und Umwelt-Problemen, einer Rohstoffe sichernden Entsorgung, Vor- und Zwischendeponie­ rung bis hin zur Enddeponie für die Einbringung in das Recycling.

Dringlichkeit

Kunststoffe werden heute in großem Umfang produziert. Beispiels­ weise pro Automobil, werden heute schon mehr als 140 kg Kunst­ stoff verarbeitet. Dieser Anteil wächst ständig.

Nur 1/8 des insgesamt 1 bis 2 Mio.t Jahres-Kunststoff-Abfallvolu­ mens wird einer Wiederverwertung zugeführt. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um Thermoplaste. Die Vielzahl der weiteren Kunststoffe wird bisher nur entsorgt oder in Massendeponien abge­ legt. Zur Schonung des knapper werdenden Deponievolumens und zur Ressourcenschonung, sollte die Wiederverwendung eine vordring­ liche Aufgabe sein.

Wenn es gelingt, den größten Teil der Kunststoffe einer Wieder­ verwendung zuzuführen, werden nicht nur wertvolle Ressourcen, sondern auch unsere Umwelt geschont.

Wegen der langen Entwicklungszeit betriebsreifer Verfahren und der ständig steigenden Verwendung von Kunststoffen, müssen sofort Maßnahmen ergriffen werden, die auch die bisherige Umwelt- Orientierung in der Spanplatten-Herstellung ändert.

Die Dringlichkeit wird auch darin bestätigt, daß die inzwischen für die Menschheit überlebenswichtigen Restwaldflächen der Erde weiter geschlagen und zu 90% naß, meist über weite Strecken transportiert werden. Ca. die Hälfte des Transport-Holz-Gewichtes ist als Feuchtigkeit herstellungstechnisch nicht verwertbar, transport-ökonomisch unfaßbarer Unsinn und ökologisch ein Frevel, der die Recycling-Produkte auch in diesem Thema fördert.

Das Waldholz wird wie Karotten zerrieben, wofür man der natür­ lichen Umgebung den Baum, als Wasserspeicher mit seiner selbst­ regelnden Verdunstung und als Sauerstoff-Spender, entzogen hat. Im Spanplattenwerk wird diese Speichernässe mit hohem, unnützem Heizenergie-Aufwand und die Umwelt belastender Verbrennungsab­ gase, bis auf 3% Restfeuchte aus dem Holz herausausgetrocknet.

Dagegen erhalten wir trockene Kunststoffe und Halbhölzer sowie Abfallholz, als fast trockene Werkstoffe für unsere industrielle Fertigung. So kann mit unserer Kunststoff- und Combi-Recycling- Technologie zur Herstellung von besseren Baustoffen für die welt­ weite Anwendung, ein höherwertiger Ersatzbaustoff für weit offene Märkte geschaffen werden.

Für die Verwendung der anfangs genannten Kunststoff-Abfälle und deren mechanisch/physikalischen Zerlegbarkeit sowie mit den abge­ stimmten Mischkomponenten der variablen Beimengung von Halbholz- und Holz-Abfällen, wird das Combi-Recycling eine neue zukunfts­ weisende Produktpalette schaffen.

Claims (11)

1. Schutzanspruch 1 im Combi-Recycling, durch verschiedene Grund­ lagen-Untersuchungen (Labor-Versuche) nachgewiesenermaßen gekennzeichnet, daß es unter gegebenen Voraussetzungen möglich ist, aus vorzugsweise nachstehenden, in großem Umfang anfallen­ den, gemischten Kunststoffabfällen aus Haushalten und solchem des Handels, PUR-Hart- und Integralschaum-Teilen und Duroplast- Abfällen aus Schrott-Fahrzeugen und -Geräten, Kabelabfällen mit Anteilen von PVC-w und PE-vernetzt, Kautschuk, Mehrschicht- Verbundfolien, PVC-Hart-Abfällen aus Bauanwendungen sowie Kunst­ faser- und textilen Abfällen, in Mehrkomponenten-Mischungen in Kunststoffen, vorzugsweise mit Holzabfällen sowie Halbholz- Substanz-Beimengungen vollwertige Platten, Dämmstoffe, und Form­ teile zu erstellen.

2. Schutzanspruch 2 im Combi-Recycling, nach Anspruch 1 dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der vorzugsweisen Erstellung einer Pilot­ anlage, die Herstellung von Platten, Dämmstoffen und Formteilen aus unter 1. genannten Material-Kombinationen in einer azyklisch und einer zyklisch arbeitenden Combi-Recycling-Produktion gelingt und neben hochwertigen Produkten auch entsprechend kostengün­ stige Verfahren dokumentiert werden, die wirtschlich großtech­ nische Produktionen rechtfertigen.

3. Schutzanspruch 3 im Combi-Recycling nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Erkenntnisse aus den Laborversuchen zur Erstellung optimierter Betriebsmittel für die Pilotanlage führen, die aus der Entsorgung der genannten Kunststoffabfälle nach defi­ nierter Zerkleinerung und Mischung mit holzigen Substanzen nach vorgegebener Anwendungs-Anforderung in Granulat- bzw. Span-Größe, -Form und -Gestalt einer Bindemittel-Versorgung zugeführt wird. In Ablösung von Formaldehyd, hat z. B. Wasserglass mit guter Bin­ dewirkung zu den neuen, deutlich verbesserten Produkten geführt.

4. Schutzanspruch 4 im Combi-Recycling nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Vordeponierung gelieferten Ab­ fall-Materialien in zugeordneter Bunkerung für Kunststoffe, Holz- Abfälle und Halbholz-Chargen getrennt gelagert und über Silo- Austrags-Systeme vorzugsweise elektronisch definiert ausgetragen, dosiert und gewogen werden.

5. Schutzanspruch 5 im Combi-Recycling nach Anspruch , bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die mit Bindemitteln versorgten Granulate sowie Späne vorzugsweise der Kuchen-Mischung sowie deren Schich­ tung automatisch für die Produkt-Form, -Dichte und -Stärke geregelt zugeführt wird. Die hierbei, vorzugsweise elektronisch gesteuerte Vorsortierung, ermöglicht die exakte Beeinflussung der vor zugebenden physikalisch/technischen und mechanischen Eigen­ schaften der Produkte, für die notwendige Gemenge-Bestimmungen und den nachfolgenden Heiz-Preßvorgang.

Damit werden gegebene Schwankungen im Abfallmaterial ausgegli­ chen, um einen gleichmäßigen Qualitäts-Standard der Produktpa­ lette in den Konstruktions-Stabilitäten aller Baukriterien Was­ serfestigkeit, Feuerwiderstand und -Hemmung und deutlich bessere Dämmeigenschaften der Kriterien Schall und Temperaturen zu erzielen.

6. Schutzanspruch 6 im Combi-Recycling nach Anspruch 1 bis S dadurch gekennzeichnet, daß mit Granulat- und Späne-Größen von 0,1 bis 10 mm³, Heizplatten-Temperaturen bis ca. 300 Grad C. und mit Druckvarianten bis 300 Kg/cm² optimale Dichtespektren und Pro­ dukt-Strukturen, vorzugsweise materialbedingt angestrebt werden, wobei Temperatur, Druck und Zeit des Preßvorganges mit Rechner gesteuert die eingegebenen Vorgaben an die Produkt-Eigenschaften und Qualitäten überwacht und geregelt werden.

Ein besonderes Stabilitätsziel zur Optimierung ist, geringere Querschnitte bei besseren Festigkeits-Werten aller bisher doku­ mentierten und bekannten, vergleichbaren Produkte.

7. Schutzanspruch 7 im Combi-Recycling nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die wasserfesten und feuerhemmenden Produkte für Naß- und Außenbereiche, Bauelemente in vielfältiger Struktur- Erscheinung vorzugsweise, besonders als Außenwand- und Dach-Ele­ mente sowie für alle Naßzellen und Feuchtraum-Böden bedeutende und preiswerte Anwendung finden und darin Bestand haben.

Ebenso werden Fahrzeug-Tür-, -Seiten- und andere -Innen-Verklei­ dungen so gestaltet, daß vorzugsweise Armlehnen, Befestigungs- Klipse und Seitenaufprall-Versteifungen durch das Multi-Recycling- Verfahren in einem Preß-Formguß ausgestaltet, getestet und erzeugt werden. Das erleichtert und verbilligt sowohl Produkt wie Montage und Entsorgung in diesem wichtigen Bereich der Fahrzeug-Herstel­ lung und fördert die innere Fahrzeug-Unfall-Sicherheit.

8. Schutzanspruch 8 im Combi-Recycling nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß dieses Combi-Recycling-Verfahren, bei bes­ serer Produkt-Qualität ein bedeutendes Niveau an Umwelt-Relevanz bewirkt. Damit ist eine hohe Wirkung auf die Minderung der kom­ munalen und industriellen Deponien, sowie auf die Verringerung des Verbrauches an Wald- und Erdöl-Ressourcen gegeben, womit die hohe Umweltschutz-Wirkung, das Ziel der Verbesserung der Lebens- Qualität, das sich dieses Verfahren gesetzt hat, bei Kostenmin­ derung erreicht.