DE4325948A1 - Verfahren zur Schaffung von Wertstoffen aus Hausmüll - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schaffung von Wertstoffen im Sinne von Halbprodukten aus Hausmüll, so­ weit dieser in Deutschland unter dem Begriff "Duales Sy­ stem" bekannt ist und erfaßt wird, so daß Altpapier, Kar­ tonagen, Textilien und Glas insoweit inbegriffen sind, wie sie integrierter Bestandteil von Verpackungen sind. Dieser so definierte Müll besteht nach unterschiedlichen gemittelten Angaben zu ca. 5 Gewichts-Prozenten aus Glas, zu ca. 25 Gewichts-Prozenten aus Metall, zu ca. 40 Ge­ wichts-Prozenten aus Papier, Pappe etc. und zu ca. 30 Ge­ wichts-Prozenten aus Plasten und Elasten. Industriemüll, der eine etwa ähnliche Zusammensetzung aufweist, kann ei­ ner gleichartigen Behandlung unterzogen werden.

Allgemein bekannt ist die Weiterverarbeitung des als Hausmüll anfallenden Stoffes, indem dieser durch Selekti­ on, sehr oft handverlesen, in Einzelkomponenten zerlegt und zur Wiederverwendung sortenrein aufbereitet wird. Als Beispiel hierfür sei stellvertretend für weitere Lösungen dieser Art die DE-OS 36 14 325 genannt. Dem dort darge­ stellten Verfahren haftet der Nachteil an, daß die Aufbe­ reitungs- und Transportkosten erheblich sind. Sehr oft werden die Einzelkomponenten zwar gewonnen, jedoch im allgemeinen, bspw. bei Altglas, nicht entsprechend des tatsächlichen Anfalls weiterverarbeitet, weil die ein­ schlägige Industrie diese nicht abnimmt, so daß zunächst eine weitergehende Belastung gegeben ist.

Nach der DD-PS 268 202 wird vorgeschlagen, nach einem Zerkleinerungsprozeß den angefallenen Müll unter Anwen­ dung von Druck etc. zu Bau- oder Isolierplatten zu ver­ pressen und/oder vorher dem zerkleinerten Gut den Verfor­ mungsprozeß förderlich beeinflussende andere Komponenten zuzusetzen. Der notwendige Prozeß ist relativ aufwendig und erfordert, daß bereits bei der Festlegung der Techno­ logie endgültige Klarheit über das herzustellende Endpro­ dukt besteht. Gleichzeitig ist die Verwendung der anfal­ lenden Stoffe auf relativ wenige Einsatzfälle beschränkt.

Ein anderes Verfahren gemäß DD-PS 225 099 beschreibt das Verpressen des Mülls, der in einer erfindungswesentlichen Zusammensetzung vorliegt, indem zum Zweck der transport­ raumsparenden Rückführung Abfälle mit einem erheblichen Plastanteil zum Zweck ihres Zusammenhaltes verpreßt und damit paketiert werden. Ein ähnlicher Effekt wird er­ zielt, indem nach der DE-PS 23 39 802 der Müll in einer bereits ausgeschäumten Form verdichtet, die obere Öffnung zugeschäumt und nach dem Ausformen der entstandene Körper weiterverarbeitet wird. Damit ist zunächst ein lagerfähi­ ges und stapelbares Produkt entstanden, das im allgemei­ nen für jede weitere Verwendung einer besonderen Aufar­ beitung bedarf.

Die DD-PS 283 342 beschreibt ein Verfahren, nachdem der anfallende Müll zunächst zermahlen wird, alle metalli­ schen Komponenten abgetrennt, geeignete Mineralien, bspw. Calciumoxid, beigefügt werden und das entstehende Gemenge verpreßt wird. Nach dem Verpressen erfolgt ein erneutes Aufmahlen und anschließendes Agglomerieren, teilweise un­ ter erneutem Zumischen anderer geeigneter Zusätze, um letztlich einen Stoff zu erhalten, der in annähernd kuge­ liger bzw. rolliger Form vorliegt. Die notwendige Techno­ logie ist durch den Zerfall in eine Vielzahl unterschied­ licher technologischer Einzelschritte aufwendig und damit teuer.

Nach anderen vorgeschlagenen Lösungen wird mit anderen Beimengungen gearbeitet - so bspw. in der DE-OS 39 08 125 mit Alkalisilikat und Alkalialuminat (FR-PS 2 098 777 Me­ tallsilikat), in der DE-OS 28 19 360 mit Klärschlamm und gemäß der DE-OS 21 45 310 mit Zement. Den konkreten Ver­ fahren haftet der Nachteil an, daß die Beimengungen zu­ nächst eine weitgehende Zerkleinerung erfordern, um eine möglichst große Oberfläche des Grundstoffes für die her­ zustellende Bindung und Weiterverarbeitung zu schaffen. Gleichzeitig sind in Abhängigkeit vom Chemismus der Bei­ mengungen eine Reihe weiterer Verfahrensschritte erfor­ derlich, um den angestrebten Effekt zu erreichen. Im übrigen wurden die genannten Lösungen stellvertretend für eine Vielzahl weiterer ähnlicher Lösungen aufgeführt.

Im wesentlichen beziehen sich die genannten Verfahren, die, soweit es die letztgenannten betrifft, auch diskon­ tinuierlich ablaufen, auf spezifische Anwendungsfälle, die für den konkreten Verwendungszweck durchaus nicht un­ geeignet sind. Trotzdem konnte damit bisher kein Verfah­ ren geschaffen werden, das universell und mit geringem Aufwand zur Aufarbeitung des Mülls in den erwähnten Be­ standteilen unter Erschließung eines breiten Anwendungs­ gebietes ökonomisch anwendbar ist, und das Landauffüllen scheint immer noch weltweit die am häufigsten angewandte Methode zu sein. Wenn schon keine Vernichtung und Regene­ rierung der im Hausmüll enthaltenen Komponenten möglich ist, kann nur eine Wiederverwertung und sinnvolle Aufbe­ reitung ins Auge gefaßt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem der nach den Grundsätzen des "Dualen Systems Deutschland" erfaßte Müll zu Wert­ stoffen verarbeitet wird, ohne daß irgendein weiteres Aufgabegut oder weitere Zusätze erfolgen sowie Zahl und Kompliziertheit technologischer Einzelschritte weitge­ hendst reduziert sind, so daß ein aus wenigen Verfahrens­ schritten bestehendes und universell anwendbares Verfah­ ren vorhanden ist, in dessen Ergebnis aus dem obengenann­ ten Müll in relativ breitem Rahmen weiterverwendungsfähi­ ge Produkte entstehen, die kostengünstig hergestellt und deponiefähig sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem dem nach den Grundsätzen des "Dualen Systems" erfaßten Mülls zu­ nächst alle metallischen magnetischen Metallteile entzo­ gen werden, wie das bei anderen Verfahren auch üblich ist. Im weiteren erfolgt ohne weiteres Selektieren eine Vorzerkleinerung des entstandenen Gemenges, indem dieses insgesamt und ohne Berücksichtigung seiner Einzelkompone­ neten einer Schlag- und Zerkleinerungswirkung ausgesetzt wird, indem es auf stückige Abmessungen in einem Größen­ bereich 50 . . . 100 mm gebracht wird. Dem Austrag des Gemen­ ges nachgeordnet werden diesem evtl. nochmals auf übli­ chem Wege durch die Zerkleinerungswirkung neu erschlosse­ ne metallische magnetische Reste entzogen. Damit ist nun­ mehr ein ungeordneter Mengenstrom von in Grenzen zerklei­ nerten und entsprechend dem Ausgangsmaterial kunststoff­ belasteten Materials entstanden, der im weiteren einer drehenden wendelförmigen beheizbaren Leiteinrichtung auf­ gegeben wird. Diese drehende wendelförmige beheizbare Leiteinrichtung besteht vorzugsweise aus einer beheizba­ ren Drehtrommel mit einer auf ihren Innenseiten ange­ brachten wendelförmigen Leiteinrichtung. Die Aufgabe des Gemenges erfolgt derart, daß diese drehende wendelförmige beheizbare Leiteinrichtung nur zu einem Bruchteil ihres verfügbaren Reaktionsraumes gefüllt wird. Der Füllungs­ grad wird deshalb derart bemessen, daß durch die initi­ ierten Drehbewegungen ein Rollen und damit Agglomerieren der aufgegebenen Bestandteile erfolgt.

Nach dem Gleichstromprinzip wird dem ungeordneten Gemen­ gestrom zusätzlich Heißluft aufgegeben, so daß zunächst ein Plastifizieren der beigemengten Plast- und Elastkom­ ponenten erfolgt. Im weiteren wird unter ständigem Rollen das Aufgabegut der eigenen Reaktion überlassen. Die Plast- und Elastanteile übernehmen auf Grund ihres An­ schmelzgrades zunächst die Funktion eines Haftvermittlers bzw. die Funktion eines Bindemittels. Durch das weitere Rollen in Verbindung mit den nunmehr schon abgesenkten, aber noch immer für die erwünschte Plastifizierung hin­ reichend hohen Temperaturen erfolgt ein Verkleben bzw. Umhüllen der Einzelkomponenten des Gemengestromes, so daß im Ergebnis eines kontinuierlich ablaufenden einhüllenden Agglomerationsverfahrens ein mehr oder weniger rolliges kompaktes Produkt mit relativ hoher Dichte entsteht, das nach Austrag und Abkühlen auf Raumtemperatur für weitere Einsatzzwecke zur Verfügung steht und, falls erforder­ lich, auch bis zur weiteren Verarbeitung unproblematisch und ohne schädliche Beeinflussung der Umwelt aufgehaldet werden kann. Die Größe der rolligen Teile des so ent­ standenen Halbproduktes ist abhängig von der Temperatur, der Verweilzeit und der Rotationsgeschwindigkeit der dre­ henden beheizbaren wendelförmigen Leiteinrichtung.

Dem Prozeß zugeleitete rieselfähige und nichtschmelzbare Produkte werden durch Verkleben mitgenommen oder wirken als Trennmittel innerhalb der wendelförmigen Leiteinrich­ tung.

Das entstandene Produkt ist von mehr oder weniger allsei­ tig runder Form, kann durch seine kompakte Form relativ unproblematisch transportiert werden und ist deponiefä­ hig. Durch die einwirkende Erwärmung im Agglomerations­ prozeß wird der Feuchtegrad erheblich abgesenkt und Bak­ terien sind abgetötet. Es zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß es im Verhältnis zum Volumen der Ausgangsstoffe auf ein Zehntel bis ein Zwanzigstel des ursprünglichen Volumens reduziert ist. Hinsichtlich seiner sonstigen Eigenschaften ist es einsetzbar für die Herstellung von Formkörpern, von Dämmstoffen, für die Herstellung von Isoliermaterialien, bei der Herstellung von Leicht- und Kompaktbauteilen und bei Verfüllarbeiten (Dämme, Verfül­ lung von Spundwänden, Lärmschutzwänden etc.). Versuche haben ergeben, daß es über einen relativ hohen Heizwert verfügt und ebenfalls sinnvoll anderen Brennstoffen zuge­ mischt werden kann, die in Kohlekraftwerken eingesetzt und vergast werden. Für diesen Zweck ist es selbstver­ ständlich möglich, die Grundkomponenten des gewonnenen Wertstoffes vor Durchführen des Agglomerationsprozesses mittels anderer geeigneter brennbarer Komponenten, bspw. solcher aus nachwachsenden Rohstoffen, wie Strohmehl, Sä­ gespänen, etc. zusätzlich anzureichern.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei­ spiel näher erläutert werden.

Die nach den Grundsätzen des "Dualen Systems" in Deutsch­ land erfaßten Abfallprodukte in Form von mit Plasten und Elasten kaschierten Kartonagen, Verpackungen aus Styro­ por, Plastflaschen, unbrauchbaren Haushaltgegenständen aus Plast, Getränkebüchsen, Glasabfälle, Verpackungen, die aus textilem Gestrick gefertigt sind sowie andere Ma­ terialien, die aus reiner Pappe, Papier und Textilien auf der Basis synthetischer Fasern bestehen, weisen in einem Anteil von ca. 4 Prozent reine Müllbestandteile, auch in Form von Rückständen in Verpackungen, auf. Auch Beimen­ gungen von Naturfasern sind in Grenzen möglich. Diese er­ wähnten Materialien werden im weiteren über einen Annah­ medosierer einem Schredder aufgegeben, um ein Überfüllen des zum Vorzerkleinern eingesetzten Schredders zu verhin­ dern. Der Zuführungseinrichtung, die vorzugsweise aus ei­ nem Zuführungsband besteht, ist ein magnetischer Abschei­ der übergeordnet, durch den magnetische Beimengungen ent­ fernt werden. Im Schredder werden alle aufgegebenen Kom­ ponenten auf eine Stückgröße von nicht mehr als max. 10 cm zerkleinert. Damit öffnen sich größere Plastflaschen und andere Gefäße und darin befindliche Getränkereste können austreten. Getränkebüchsen werden ebenso wie Kar­ tonagen, Umhüllungen größerer Abmessungen, Papier etc. zerrissen und zerkleinerte enthaltenes Glas zerkleinert sich im Verhältnis zu seiner Aufgabegröße in der Regel zusätzlich weiter. Das den Schredder verlassende Gemenge wird nochmals an einem Magnetabscheider vorbeigeführt, um ggf. durch das Schreddern freigesetzte magnetische Me­ tallteile nochmals zu entfernen. Im weiteren gelangt das Gemenge in eine Drehtrommel, die in Nähe des Gemengeein­ trags mittels aus Erdgas gewonnener Heißluft beaufschlagt wird. Diese Heißluft weist im Eintrag eine Temperatur von ca. 200°C auf.

Im Inneren der Trommel sind Schneckenwendeln angebracht, so daß das Aufgabegut durch das kontinuierliche Drehen ei­ nem ständigen Rollen und, durch die Schneckenwendeln ver­ ursacht, einem ständigen Transport nach der Austragsseite unterliegt. Es kann ebenfalls zweckmäßig sein, die Dreh­ trommel mit Einbauten in Form von Hubscheiben zu verse­ hen, um den Rollprozeß und die durch den Drehprozeß eben­ falls erfolgende Vermischung in Verbindung mit der damit einhergehenden Verklebung der einzelnen Komponenten wei­ terhin zu fördern.

Ein Rollen des Aufgabegutes erfolgt nur, wenn die Dreh­ trommel mit einem relativ wesentlich geringeren als ihrem möglichen Volumen gefüllt ist.

Am Austrag der Drehtrommel verlassen diese mehr oder we­ niger kompakte rollige Körper und die Heißluft hat sich auf ca. 130°C abgekühlt.

Die Größe der rolligen Körper ist abhängig von der Kon­ struktion der Drehtrommel bzw. ihrer Abmessung hinsicht­ lich Durchmesser und Länge sowie der Verweilzeit, der Einhaltung der Temperaturen und der Drehzahl. Es ist nicht unzweckmäßig, das Verfahren so auszulegen, daß im Austrag Körper erscheinen, die in einer Größe von 20 . . . 200 mm vorliegen, wobei Größen von 40 . . . 80 mm dominieren.

Entsprechend dem vorgesehenen Verwendungszweck können diese rolligen Körper auf üblichem Wege klassiert werden. Ihre Dichte liegt geringfügig über dem Wert 1 und die Schüttdichte beim Aufhalden bei ca. 0,6.

Claims (12)

1. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wertstof­ fen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutsch­ land" bekannt ist und erfaßt wird, sowie adäquaten Müll­ mischungen, die üblicherweise aus Abfällen der Glas-, Pa­ pierindustrie, aus Plasten und Elasten sowie damit be­ schichteten Materialien und Metallteilen in Form von ge­ genwärtig üblichen Getränkebehältnissen und anderen Le­ bensmittelverpackungen bestehen, magnetische metallische Beimengungen auf bekanntem Wege entfernt werden und eine Zerkleinerung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ohne weiteres Selektieren der Bestandteile zunächst aus den anfallenden Gemengebestandteilen ausschließlich vor­ handene magnetische metallische Bestandteile entfernt werden,
• - das Gemenge insgesamt und ohne Berücksichtigung seiner Einzelkomponenten einer Schlag- und Zerkleinerungswirkung ausgesetzt wird,
• - der entstehende ungeordnete Gemengestrom unter Zufüh­ rung von Wärme von der Plastifikationstemperatur von vor­ handenen Plast- und Elast-Gemengebestandteilen angepaßter Temperatur einem Drehprozeß in einer drehenden wendelför­ migen Leiteinrichtung aufgegeben wird,
• - Verweildauer und Drehgeschwindigkeit der Plastifizier- und Agglomerationsfähigkeit im Gemenge enthaltener Plast- und Elastbestandteile entsprechend gewählt werden,
• - nach Abschluß des Drehprozesses und erfolgter Wärmebe­ handlung der Gemengeaustrag unter Normaltemperatur ohne weitere Nachbehandlung erfolgt.

2. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wertstof­ fen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutsch­ land" bekannt ist und erfaßt wird nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - die Gemengeaufgabe vor Entfernen der magnetischen me­ tallischen Beimengungen durch einen Aufgabedosierer er­ folgt.

3. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wertstof­ fen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutsch­ land" bekannt ist und erfaßt wird nach einem der Ansprü­ che 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - dem Einwirken einer Schlag- und Zerkleinerungswirkung nachfolgend ein weiteres Entfernen der magnetischen me­ tallischen Beimengungen folgt.

4. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wertstof­ fen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutsch­ land" bekannt ist und erfaßt wird nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Gemenge soweit einer Schlag- und Zerkleinerungswir­ kung unterzogen wird, daß es in einem Größenbereich von 50 . . . 100 mm vorliegt.

5. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wertstof­ fen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutsch­ land" bekannt ist und erfaßt wird nach einem der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Zuführung von Wärme in die drehende wendelförmige Leiteinrichtung in Form von Heißluft erfolgt.

6. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wertstof­ fen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutsch­ land" bekannt ist und erfaßt wird nach einem der Ansprü­ che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Zuführung von Wärme mit einer Zutrittstemperatur von 200°C erfolgt.

7. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wertstof­ fen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutsch­ land" bekannt ist und erfaßt wird nach einem der Ansprü­ che 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Wärmezuführung nach dem Gleichstromprinzip in Auf­ gabenähe des Gemengegutes in die drehende wendelförmige Leiteinrichtung erfolgt.

8. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wertstof­ fen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutsch­ land" bekannt ist und erfaßt wird nach einem der Ansprü­ che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Gemenge nach vorgewählter und von der Entstehung rolliger Austragskörper abhängiger Verweilzeit aus der drehenden wendelförmigen Leiteinrichtung ausgetragen wird.

9. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wertstof­ fen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutsch­ land" bekannt ist und erfaßt wird nach einem der Ansprü­ che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der entstehende rollige Austrag entsprechend einer mög­ lichen Verwendung einem sich anschließenden Siebprozeß unterzogen wird.

10. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wert­ stoffen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutschland" bekannt ist und erfaßt wird nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die auf das Gemenge einwirkende Schlag- und Zerkleine­ rungswirkung durch einen Schredder hervorgerufen wird.

11. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wert­ stoffen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutschland" bekannt ist und erfaßt wird nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß

• - als drehende wendelförmige Leiteinrichtung eine Dreh­ trommel verwendet wird.

12. Kontinuierliches Verfahren zur Schaffung von Wert­ stoffen aus Hausmüll, der nach dem "Dualen System Deutschland" bekannt ist und erfaßt wird nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß

• - daß die Drehtrommel zur Steuerung der Verweilzeit und des Austrages über innere Misch- und Leiteinrichtungen verfügt.