DE4337206C1 - Verfahren zur Reinigung von fremdstoffbehafteten Kunststoffschnitzeln und Trenn- und Wascheinrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung von fremdstoffbehafteten Kunststoffschnitzeln, bei dem die fremdstoffbehafteten Kunststoffschnitzel in ein mehrstufiges Flüssigkeitsbad eingebracht werden, das die Kunststoff­ schnitzel enthaltende Flüssigkeitsbad mittels einer Rühr­ vorrichtung umgerührt und dem Flüssigkeitsbad eine gereinigte Kunststoffschnitzel enthaltende Kunststoffschnitzel-/Flüssig­ keitssuspension entnommen wird, und auf eine Trenn- und Wascheinrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einem mehrstufigen Flüssigkeitsbad, das mit einer Zuführung für fremdstoffbehaftete Kunststoffschnitzel versehen ist und dessen Stufen jeweils eine Rührvorrichtung aufweisen, und einer Austragleitung, durch die die gereinigten Kunststoff­ schnitzel in einer Flüssigkeits-/Kunststoffschnitzelsuspension aus dem Flüssigkeitsbad austragbar sind.

Bekannte derartige Verfahren und Trenn- und Wascheinrichtun­ gen zur Reinigung von Kunststoffschnitzeln, die in Kunst­ stoffrecyclinganlagen angewendet werden bzw. Bestandteil von Kunststoffrecyclinganlagen sind, arbeiten entweder mit einer relativ großen Verweilzeit der Kunststoffschnitzel innerhalb der Trenn- und Wascheinrichtung und geringer Friktion, z. B. Verweilbecken mit Überlauf, oder mit einer vergleichsweise geringen Verweilzeit und einer vergleichsweise starken Frik­ tion, wie z. B. Friktionsschnecken mit Siebeinrichtungen.

Die ebenfalls bereits als Trenn- und Wascheinrichtungen ein­ gesetzten, mit Rührvorrichtungen versehenen Flüssigkeitsbä­ der sind insoweit nachteilhaft, als das Verweilzeitspektrum der Kunststoffschnitzel innerhalb der Flüssigkeitsbäder sehr ungünstig ist. Dies ergibt sich daraus, daß ein bestimmter Anteil der fremdstoffbehafteten Kunststoffschnitzel schon nach einer vergleichsweise sehr kurzen Zeit den Austrag des mit der Rührvorrichtung versehenen Flüssigkeitsbads er­ reicht und dadurch noch stark mit anhaftenden Verunreinigun­ gen und Fremdstoffen, wie z. B. Papier, versehen ist.

Diese Nachteile werden bei einem aus der EP 0 094 282 A2 bekannten Verfahren bzw. bei der dort gezeigten Trenn- und Wascheinrichtung, bei der bereits ein mehrstufiges Flüssig­ keitsbad vorgesehen ist, zwar vermindert, jedoch keineswegs im erforderlichen Ausmaß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren bzw. die gattungsgemäße Trenn- und Wascheinrichtung zur Reinigung von fremdstoffbehafteten Kunststoffschnitzeln derart weiterzubilden, daß eine gleichmäßigere und qualita­ tiv bessere Reinigung von fremdstoffbehafteten Kunststoff­ schnitzeln verwirklicht wird.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die der Erfindung zugrunde­ liegende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die fremdstoffbehafteten Kunststoffschnitzel in ein erstes Teilbad des Flüssigkeitsbades eingebracht und mit diesem in einem Umwälzkreislauf umgewälzt werden und daß die Kunst­ stoffschnitzel mittels einer Zweigleitung aus dem Umwälzkreislauf des ersten Teilbades in ein zweites Teilbad ge­ fördert werden, mit dem sie in einem weiteren Umwälzkreislauf umgewälzt werden und aus dem die Kunststoffschnitzel mit einer Kunststoffschnitzel-/Flüssigkeitssuspension ge­ reinigt entnommen werden.

Hinsichtlich der Trenn- und Wascheinrichtung wird diese Auf­ gabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Flüssigkeits­ bad in zumindest zwei voneinander separate Teilbäder getrennt ist, daß jedem Teilbad eine zugehörige Rührvorrichtung und ein mittels einer Pumpe betriebener Umwälzkreislauf zuge­ ordnet ist, wobei in das eingangsseitige Teilbad die fremd­ stoffbehafteten Kunststoffschnitzel eingetragen werdend, und daß der Umwälzkreislauf des eingangsseitigen Teilbads mittels einer Zweigleitung an das zweite Teilbad angeschlossen ist, das seinerseits mittels einer Abzweigleitung aus seinem Um­ wälzkreislauf an die Austragleitung angeschlossen ist.

Erfindungsgemäß wird praktisch eine Kaskade von mit Rühr­ vorrichtungen versehenen Teilbädern geschaffen, von denen in das eingangsseitige Teilbad die fremdstoffbehafteten Kunststoffschnitzel eingegeben werden, während aus dem ausgangsseitigen Teilbad eine Flüssigkeits-/Kunststoff­ schnitzelsuspension entnommen wird, die gleichmäßig und gut gereinigte Kunststoffschnitzel enthält. Mit der erfindungsgemäßen Trenn- und Wascheinrichtung wird somit ein deutlich verbessertes Verweilzeitspektrum der Kunststoff­ schnitzel innerhalb der Trenn- und Wascheinrichtung er­ reicht, was auf den Einsatz von zumindest zwei mit Rühr­ vorrichtungen versehenen Teilbädern zurückzuführen ist. Die Neigung der fremdstoffbehafteten Kunststoffschnitzel zum "Durchschießen" durch die Trenn- und Wascheinrichtung wird deutlich verringert. Die Verweilzeit der fremdstoff­ behafteten Kunststoffschnitzel innerhalb der Trenn- und Wascheinrichtung kann im Gegensatz zu den eingangs aufge­ führten Friktionswascheinrichtungen vergleichsweise hoch gewählt werden. Dies ist insofern von Bedeutung, als für das Ablösen von Aufklebern und anderen schwerlöslichen Substan­ zen von den Kunststoffschnitzeln eine längere Lösezeit un­ umgänglich ist, da es sich um einen diffusionskontrollier­ ten Prozeß handelt.

Die für das Ablösen und Zerfasern von an den Kunststoff­ schnitzeln angeklebtem Papier notwendige Friktion kann im Falle der erfindungsgemäßen Trenn- und Waschanlage durch die Rührwirkung der Rührvorrichtungen und durch die Umwälzung der Flüssigkeits-/Kunststoffschnitzelsuspension durch den Umwälzkreislauf mit einer vergleichsweise hohen Strömungsgeschwindigkeit erreicht werden.

Eine Erhöhung des für die Abtrennung von an den Kunststoff­ schnitzeln anhaftenden Fremdstoffen erforderlichen Friktions­ effekts wird erzielt, wenn die aus dem Umwälzkreislauf des ersten bzw. des zweiten Teilbads in das erste bzw. das zwei­ te Teilbad eintretende, Kunststoffschnitzel enthaltende Flüs­ sigkeitsströmung gegen die Drehrichtung der Rührvorrichtung des ersten bzw. des zweiten Teilbades gerichtet wird.

Als für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignet hat es sich erwiesen, wenn der Umwälz­ kreislauf des ersten bzw. des zweiten Teilbades mit einer Strömungsgeschwindigkeit zwischen 3 und 5 m/s betrieben wird.

Der Wasch- und Lösevorgang wird weiterhin dadurch unter­ stützt, daß im ersten und im zweiten Teilbad in der umge­ rührten und umgewälzten Kunststoffschnitzel-/Flüssigkeits­ suspension eine vergleichsweise hohe Teilchenkonzentration, die zwischen 15 und 20% liegt, eingehalten wird. Mit die­ ser vergleichsweise hohen Teilchenkonzentration innerhalb der Kunststoffschnitzel-/Flüssigkeitssuspension wird er­ reicht, daß zusätzlich starke Reibungskräfte zwischen den Kunststoffschnitzeln auftreten, wobei durch diese Reibungs­ kräfte das Ablösen von anhaftenden Fremdstoff beschleunigt wird.

Eine weitere Verbesserung des Verweilzeitspektrums der Kunst­ stoffschnitzel innerhalb des Flüssigkeitsbades läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichen, wenn die Kunst­ stoffschnitzel-/Flüssigkeitssuspension von ihrem Austrag aus der Trenn- und Wascheinrichtung noch durch zumindest ein weiteres Teilbad geführt wird. Je mehr Teilbäder von der Flüssigkeits-/Kunststoffschnitzelsuspension zwischen dem Eintrag in die Trenn- und Wascheinrichtung und dem Austrag aus der Trenn- und Wascheinrichtung durchlaufen werden, desto gleichmäßiger wird das Verweilzeitspektrum der Kunststoff­ schnitzel innerhalb der Trenn- und Wascheinrichtung.

Zur Verbesserung der Friktionswirkung ist es vorteilhaft, wenn der Eintragabschnitt jedes Umwälzkreislaufs so ange­ ordnet ist, daß die ihn verlassende Strömung gegen die Drehrichtung der jeweiligen Rührvorrichtung gerichtet ist, die vorteilhaft mit einer vergleichsweise hohen Drehzahl arbeitet.

In konstruktiv einfacher Weise lassen sich die zumindest zwei Teilbäder des Flüssigkeitsbades in einem Behälter aus­ bilden, wobei sie durch Trennwände voneinander getrennt sind.

Wenn die Rührvorrichtung des ersten bzw. des zweiten Teil­ bades mit einer Drehzahl zwischen 200 und 500 U/min betreib­ bar ist, kann in wenig aufwendiger Weise die zum Ablösen und Zerfasern von an den Kunststoffschnitzeln anhaftenden Fremdstoffen, z. B. von Papier, erforderliche Friktionswir­ kung zur Verfügung gestellt werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der eine erfindungsgemäße Trenn- und Wascheinrichtung im Prinzip dargestellt ist.

Eine in der einzigen Figur dargestellte Trenn- und Waschein­ richtung 1 zur Reinigung von Kunststoffschnitzeln ist als eigentliche Waschstufe einer Kunststoffverwertungs- oder Kunststoffrecyclinganlage einsetzbar. In diesem Zusammen­ hang kann die Trenn- und Wascheinrichtung 1 beispielsweise hinter einer Mühle, in der das Kunststoffmaterial auf eine geeignete Feinheit zerkleinert wird, eingesetzt werden.

Hinsichtlich der Art der verwerteten bzw. recycelten Kunststoffe wird bei derartigen Anlagen zwischen Folien­ material und Hohlkörperware, wobei es sich um Flaschen, Großflaschen ud. dgl. handelt, unterschieden. Wird die vorstehend genannte Trenn- und Wascheinrichtung 1 als Be­ standteil einer Hohlkörperlinie eingesetzt, folgt auf die­ se Trenn- und Wascheinrichtung 1 z. B. eine Siebtrommel, die kontinuierlich mit einer definierten Menge Kunststoff­ schnitzel-/Flüssigkeitssuspension beschickt wird. Ist die eingangs genannte Trenn- und Wascheinrichtung 1 Bestand­ teil einer Folienlinie, folgt auf die Trenn- und Waschein­ richtung 1 z. B. ein Schwingsieb. Sowohl in der Siebtrommel bei der Hohlkörperlinie als auch im Schwingsieb bei der Folienlinie wird eine Grobentwässerung durchgeführt.

Die Trenn- und Wascheinrichtung 1 zur Reinigung von Kunst­ stoffschnitzeln weist bei dem in der einzigen Figur darge­ stellten Ausführungsbeispiel ein in ein erstes, eingangs­ seitiges Teilbad 2 und ein zweites, ausgangsseitiges Teil­ bad 3 aufgetrenntes Flüssigkeitsbad 2, 3 auf.

Beide Teilbäder 2, 3 sind mit einer Flüssigkeit, z. B. mit Wasser, gefüllt. Des weiteren sind beide Teilbäder 2, 3 mit jeweils einer Rührvorrichtung 4 bzw. 5 sowie mit je­ weils einem jeweils von einer Pumpe 6 bzw. 7 betriebenen Umwälzkreislauf 8 bzw. 9 ausgerüstet. Zum Ausgleich von Flüssigkeits- bzw. Wasserverlusten weisen beide Teilbäder 2, 3 jeweils eine Flüssigkeitszufuhrleitung 10 bzw. 11 auf.

Das erste Teilbad 2 weist eine nicht dargestellte Eintrag­ vorrichtung auf, mittels der ein Strom fremdstoffbehafteter Kunststoffschnitzel 12 in das erste Teilbad 2 einbringbar sind. Zwischen dem Umwälzkreislauf 8 des ersten Teilbades 2 und dem zweiten Teilbad 3 ist eine Zweigleitung angeordnet, mittels der Kunststoffschnitzel-/Wassersuspension aus dem ersten Teilbad 2 bzw. dessen Umwälzkreislauf 8 in das zweite Teilbad 3 förderbar ist.

Der Umwälzkreislauf 9 des zweiten Teilbades 3 ist über eine Abzweigleitung 14 an eine Austragleitung 15 angeschlossen, die zu der eingangs genannten Schwingtrommel bzw. zu dem eingangs genannten Schwingsieb führt.

Im folgenden wird die Funktionsweise der vorstehend ge­ schilderten Trenn- und Wascheinrichtung beschrieben.

Das erste, eingangsseitige Teilbad 2 und das zweite, aus­ gangsseitige Teilbad 3 der Trenn- und Wascheinrichtung 1 sind mit Wasser gefüllt. Die Rührvorrichtung 4 des ersten Teilbades und die Rührvorrichtung 5 des zweiten Teilbades sind eingeschaltet und rotieren in der durch Pfeile 16 bzw. 17 angegebenen Drehrichtung. Die fremdstoffbehafteten Kunst­ stoffschnitzel 12 geraten aus der Mühle kontinuierlich in das erste Teilbad 2 der Trenn- und Wascheinrichtung 1. Die Pumpe 6 pumpt durch den Umwälzkreislauf 8 des ersten Teil­ bades 2 mit einer vergleichsweise großen Strömungsgeschwin­ digkeit, die zwischen 3 und 5 m/s betragen kann, die im ersten Teilbad 2 entstehende Kunststoffschnitzel-/Wasser­ suspension durch den ersten Umwälzkreislauf. Die Öffnungsrichtung des ersten Umwälzkreislaufs 8 in das erste Teil­ bad 2 ist so gewählt, daß die genannte Suspension in einer Richtung in das erste Teilbad 2 abgestrahlt wird, die der durch den Pfeil 16 dargestellten Drehrichtung der Rührvor­ richtung 4 des ersten Teilbades 2 genau entgegengesetzt ist. Die Rührvorrichtung 4 des ersten Teilbades 2 wird vorzugs­ weise mit einer Drehzahl zwischen 200 und 500 U/min be­ trieben. Die Beschickung des ersten Teilbades 2 mit fremd­ stoffbehafteten Kunststoffschnitzeln erfolgt in einem Ausmaß, das sich die Teilchenkonzentration in der Kunststoff­ schnitzel-/Wassersuspension zwischen 15 und 20% einstellt. Zwischen den einzelnen Kunststoffschnitzeln treten auf­ grund der Rührwirkung der ersten Rührvorrichtung, der Bewegung der Kunststoffschnitzel bei der Umwälzbewegung durch den Um­ wälzkreislauf 8 des ersten Teilbades 2 sowie durch den zur Drehrichtung der Rührvorrichtung 4 des ersten Teilbades 2 entgegengesetzten Eintrag der vom Umwälzkreislauf 8 des ersten Teilbades 2 in dieses eingestrahlten Strömung die zur Reinigung der Kunststoffschnitzel erforderlichen Frik­ tionseffekte auf.

Aus dem Umwälzkreislauf 8 des ersten Teilbades 2 gerät ein einstellbarer Anteil der den Umwälzkreislauf 8 des ersten Teilbades 2 durchströmenden Kunststoffschnitzel-/Wasser­ suspension durch die Zweigleitung 13 in das zweite Teil­ bad 3, in dem die Rührvorrichtung 5 des zweiten Teilbades 3 arbeitet. In analoger Weise wird durch die Pumpe 7 die im zweiten Teilbad 3 vorhandene Kunststoffschnitzel-/ Wassersuspension durch den zweiten Umwälzkreislauf 9 be­ wegt. Der Austritt der Kunststoffschnitzel-/Wassersuspension aus dem Umwälzkreislauf 9 des zweiten Teilbades 3 in dieses erfolgt - wie im Falle des ersten Teilbades 2 - genau gegen die durch den Pfeil 17 dargestellte Drehrichtung der Rühr­ vorrichtung 5 des zweiten Teilbades 3. Der auf die Kunst­ stoffschnitzel einwirkende Friktionseffekt ergibt sich ent­ sprechend den Erläuterungen im Zusammenhang mit dem ersten Teilbad 2.

Aus dem Umwälzkreislauf 9 des zweiten Teilbades 3 wird ein einstellbarer Anteil der durch den Umwälzkreislauf 9 strömen­ den Kunststoffschnitzel-/Wassersuspension durch eine Ab­ zweigleitung 14 entnommen, aus der die Kunststoffschnitzel-/ Wassersuspension in die Austragleitung 15 der Trenn- und Wascheinrichtung gerät.

Die Austragleitung 15 ihrerseits ist an die eingangs bereits erwähnte Siebtrommel bzw. an das eingangs bereits erwähnte Schwingsieb angeschlossen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Reinigung von fremdstoffbehafteten Kunst­ stoffschnitzeln (12), bei dem die fremdstoffbehafteten Kunststoffschnitzel (12) in ein mehrstufiges Flüssigkeits­ bad eingebracht werden, das die Kunststoffschnitzel ent­ haltende Flüssigkeitsbad mittels einer Rührvorrichtung umgerührt und dem Flüssigkeitsbad eine gereinigte Kunst­ stoffschnitzel enthaltende Kunststoffschnitzel-/Flüs­ sigkeitssuspension entnommen wird, dadurch gekennzeichnet daß die fremdstoffbehafteten Kunststoffschnitzel (12) in ein erstes Teilbad (2) des Flüssigkeitsbades eingebracht und mit diesem in einem Umwälzkreislauf (8) umgewälzt werden und daß die Kunststoffschnitzel mittels einer Zweigleitung (13) aus dem Umwälzkreislauf (8) des ersten Teilbades (2) in ein zwei­ tes Teilbad (3) gefördert werden, mit dem sie in einem wei­ teren Umwälzkreislauf (9) umgewälzt werden und aus dem die Kunststoffschnitzel mit einer Kunststoffschnitzel-/Flüssig­ keitssuspension gereinigt entnommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die aus dem Umwälz­ kreislauf (8; 9) des ersten (2) bzw. des zweiten Teilbades (3) in das erste (2) bzw. das zweite Teilbad (3) eintreten­ de, Kunststoffschnitzel enthaltende Flüssigkeitsströmung gegen die Drehrichtung (16; 17) der Rührvorrichtung (4; 5) des ersten (2) bzw. des zweiten Teilbades (3) gerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Umwälz­ kreislauf (8; 9) des ersten (2) bzw. des zweiten Teilba­ des (3) mit einer Strömungsgeschwindigkeit zwischen 3 und 5 m/s betrieben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem im ersten (2) und im zweiten Teilbad (3) in der umgerührten und umgewälzten Kunststoffschnitzel-/Flüssigkeitssuspension eine Teilchenkonzentration zwischen 15 und 20% eingehalten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Kunststoffschnitzel-/Flüssigkeitssuspension vor ihrem Aus­ trag aus der Trenn- und Wascheinrichtung (1) noch durch min­ destens ein weiteres Teilbad geführt wird.

6. Trenn- und Wascheinrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem mehr­ stufigen Flüssigkeitsbad, das mit einer Zuführung für fremdstoffbehaftete Kunststoffschnitzel versehen ist und dessen Stufen jeweils eine Rührvorrichtung aufweisen, und einer Aus­ tragleitung, durch die gereinigte Kunststoffschnitzel in einer Flüssigkeits-/Kunststoffschnitzelsuspension aus dem Flüssigkeitsbad austragbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsbad in zumindest zwei voneinander sepa­ rate Teilbäder (2; 3) getrennt ist, daß jedem Teilbad (2; 3) eine zugehörige Rührvorrichtung (4; 5) und ein mittels einer Pumpe (6; 7) betriebener Umwälzkreislauf (8; 9) zugeordnet ist, wobei in das eingangsseitige Teilbad (2) die fremdstoffbehafteten Kunststoffschnitzel (12) eingetragen werden, und daß der Umwälzkreislauf (8) des eingangsseitigen Teilbads (2) mittels einer Zweigleitung (13) an das zweite Teilbad (3) angeschlossen ist, das seinerseits mittels einer Abzweiglei­ tung (14) aus seinem Umwälzkreislauf (9) an die Austraglei­ tung (15) angeschlossen ist.

7. Trenn- und Wascheinrichtung nach Anspruch 6, bei der der Eintragabschnitt jedes Umwälzkreislaufs (8; 9) in das jeweilige Teilbad (2; 3) so angeordnet ist, daß die ihn verlassende Strömung gegen die Drehrichtung (16; 17) der jeweiligen Rührvorrichtung (4; 5) gerichtet ist.

8. Trenn- und Wascheinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die zumindest zwei Teilbäder (2; 3) in einem Be­ hälter ausgebildet und durch Trennwände voneinander ge­ trennt sind.

9. Trenn- und Wascheinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der die Rührvorrichtung (4; 5) des ersten (2) bzw. des zweiten Teilbades (3) mit einer Drehzahl zwischen 200 und 500 U/min antreibbar ist.