DE4404511C2 - Verfahren zur Herstellung eines Versatzbaustoffs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Versatzbaustoffs.

Als Mischfraktion wird der gesammelte Inhalt der sog. gelben Tonnen bezeichnet, welcher als Eingangsstrom den Leichtstoff­ sortieranlagen des Dualen Systems Deutschland (DSD) zuge­ führt wird. Diese Mischfraktion besteht im wesentlichen aus Kunststoffen, Aluminiumverbundstoffen und anderen Verbund­ stoffen, Gummi, Metallkleinteilen und Lebensmittelresten. Als Kunststoffe treten sämtliche in der Verpackungsindustrie eingesetzten Materialien auf, z. B. Polyethylen, Polystyrol, Polyurethan und Polivinylchlorid, die einen wesentlichen Anteil der auftretenden Kunststoffe bilden. Da in die gelben Tonnen seitens der Benutzer jedoch auch andere Abfälle aller Art als sog. Fehlwürfe irrtümlich oder absichtlich eingefüllt werden, enthält diese Mischfraktion auch weitere Materialien, z. B. Kronkorken, Glas, Kosmetika-Probeflaschen, Gartenabfälle und Tierkadaver. Der Anteil solcher weiterer Materialien differiert je nach Wohngebiet, Jahreszeit u. ä.

Die Mischfraktion ist teilweise rohstofflich wiederverwertbar. Aufgrund gesetzlicher Bestimmungen ist ihre Deponierung nicht zulässig, so daß ein großer Bedarf an Verwertungsmöglich­ keiten besteht.

Die Restfraktion ist ein Teilstrom des sog. Ausgangsstromes der Leichtstoffsortieranlagen, welche die Mischfraktion auf­ teilen und Hohlkörper, Folien, Verbunde sowie Metalle mög­ lichst sortenrein aussortieren. Je nach Verschmutzungsgrad und Sortierverhältnissen bleibt als nicht verwertbarer Rest die Restfraktion übrig, die bei der Verrottung ausgasende organische Stoffe enthält, die aufgrund der stattfindenden Gärungsprozesse einen unangenehmen Geruch zur Folge haben. Der Anteil der die Restfraktion bildenden Stoffe an der Mischfraktion differiert ebenfalls beträchtlich.

Die Restfraktion wird üblicherweise auf Hausmülldeponien verbracht. Aufgrund gesetzlicher Bestimmungen ist ihre Deponierung u. U. nicht mehr zulässig, da sie einen hohen Anteil an natürlichen organischen Bestandteilen und an Kunststoffen enthält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verwertung der Restfraktion zur Verfügung zu stellen, mittels dem diese einer stofflichen Verwertung zugeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, die Restfraktion, die allein aufgrund des vor­ stehend geschilderten Ausgasungsrisikos als Ausgangsprodukt für einen Versatzbaustoff nicht geeignet wäre, durch Einbe­ ziehung der Mischfraktion, durch die die Restfraktion verdünnt und damit das Ausgasungsrisiko reduziert wird, doch zum Be­ standteil eines Versatzbaustoffs zu machen, wobei darüber­ hinaus der Aufwand für die Verwertung der Mischfraktion re­ duziert werden kann. Eine ausreichende Belüftung innerhalb der Aushärtelager ist gewährleistet- wenn die Luftbewegungen bei der Ausgasung der Mischung entstehendes Ammoniak, das u. U. zur Bildung von Knallgas beitragen könnte, genügend verdünnen bzw. entfernen.

Eine erhebliche Qualitätsverbesserung des hergestellten Ver­ satzbaustoffs ist erzielbar, wenn der Körnungsschwerpunkt der Fraktionen bei 6 mm liegt.

Als Bindemittel kann vorteilhaft Asche aus Verbrennungsanlagen eingesetzt werden. Ggf. können als Bindemittel auch andere Reststoffe fungieren.

Das Gewichtsanteilsverhältnis zwischen dem Gemisch aus Rest- und Mischfraktion und Asche sollte zwischen 1 : 2 und 1 : 1 betragen.

Sofern der Asche Zement zugegeben wird, lassen sich die Druck­ festigkeitseigenschaften des hergestellten Versatzbaustoffs erheblich verbessern. Als günstiges Gewichtsanteilsverhält­ nis des Zements an der Asche haben sich ca. 20 Gew.-% er­ wiesen.

Als Anmischflüssigkeit kann Wasser oder Lauge eingesetzt werden. Da der Baustoff in Form von monolithischen Ver­ satzkörpern eingesetzt werden soll, kann die Mischung aus Gemisch und Bindemittel durch Einsatz von Rüttlern verdichtet werden, wobei Anmischflüssigkeit zugegeben wird, bis die Mischung eine erdfeuchte bis steifplastische Konsistenz auf­ weist.

Neben Wasser kann als Anmischflüssigkeit gesättigte MgC12-Lösung eingesetzt werden, die als Abstoßlösung in der Kali­ industrie in ausreichendem Ausmaß kostengünstig zur Ver­ fügung steht. Außerdem wird durch den Einsatz von MgC12-Lösung die H2-Bildung nach der Herstellung des Versatzbaustoffs minimiert.

Als wiederverwendbare Formen eignen sich insbesondere Schüttmulden mit einem Rauminhalt von bis zu 7,5 m³, in denen die Mischung aushärtet und aus denen die ausgehärtete Mischung vor Ort verkippt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform näher erläutert.

Aus der vorstehend beschriebenen Restfraktion und der eben­ falls vorstehend beschriebenen Mischfraktion wird ein Gemisch hergestellt. Dieses enthält Kunststoffe, die überwiegend folienförmig vorliegen. Die ebenfalls-vorliegenden Schaum­ stoffanteile sind dicktaflig bis flockig. Der Hauptanteil, d. h. etwa 75 Gew.-% des genannten Gemisches, liegt in einem Korngrößenbereich von 10 bis 80 mm.

Die Schüttdichte des Gemisches liegt bei ca. 0,3 g/cm³, die Rütteldichte bei ca. 0,5 g/cm³. Seine Schmelztemperatur be­ trägt ca. 240 Grad C, seine Zündtemperatur ca. 484 Grad C.

Der Feuchtegehalt des Gemisches beträgt 18 Gew.-%, der Glüh­ verlust bei 1 000 Grad C 47,6 Gew.-%. Der Gehalt an me­ tallischem Aluminium beträgt 2,5 Gew.-%, der Eisenanteil ist mit 0,2 Gew.-% gering.

Das Gemisch ist aufgrund seines Korngrößenbereichs von 10 bis 80 mm als Ausgangsprodukt für einen Versatzbaustoff noch nicht geeignet, da mit ihm wegen seiner sperrigen Anteile und seiner dadurch bedingten niedrigen Packungsdichte nur ein Versatzbaustoff mit einem zu geringen Gemischanteil möglich wäre, der bei ca. 25 Gew.-% läge.

Zum Erreichen einer größeren Packungsdichte des Gemisches und damit eines größeren Gemischanteils am Versatzbaustoff wird das Gemisch in geeigneten Schneid- und Schlagmühlen aufbe­ reitet und zerkleinert. Dieser Zerkleinerungsvorgang wird durchgeführt, bis das Gemisch eine maximale Korngröße auf­ weist, die kleiner als 15 mm ist und deren Körnungsschwerpunkt bei 6 mm liegt.

Dem so zerkleinerten Gemisch wird als Bindemittel Asche aus Verbrennungsanlagen in einem Gewichtsanteilsverhältnis von 1 : 1,5 zugegeben, wobei die Asche ihrerseits Zement mit einem Gewichtsanteil von 20 Gew.-% enthält. Unter Zugabe einer ge­ sättigten MgC12-Lösung wird die Mischung durch den Einsatz von Rüttlern verdichtet, bis sie eine erdfeuchte bzw. steif­ plastische Konsistenz aufweist. Die zugegebene gesättigte MgC12-Lösung hat zur Folge, daß die spätere H2-Bildung des Versatzbaustoffs minimiert wird.

Die verdichtete Mischung wird in wiederverwendbare Formen gefüllt, deren Dimensionierung je nach Transportverhältnissen zwischen 1,5 und 2 m³ liegen kann. Die Verfestigung der Mischung zu monolithischen Versatzkörpern erfolgt übertage in über­ dachten Aushärtelagern mit ausreichender Belüftung.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines Versatzbaustoffs, bei dem ein Gemisch aus Restfraktion und Mischfraktion des DSD, das im wesentlichen aus Kunststoffen, Aluminiumverbundstoffen und anderen Verbundstoffen, Gummi, Metallkleinteilen und Lebensmittelresten besteht, zerkleinert wird, bis seine maximale Korngröße 15 mm beträgt, dem zerkleinerten Gemisch Bindemittel und Anmischflüssigkeit zugegeben werden, eine so entstandene Mischung in wiederverwendbare Formen eingebracht wird und unter ausreichender Belüftung in übertägigen, über­ dachten Aushärtelagern verfestigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Rest- und die Mischfraktion zerkleinert werden, bis der Körnungsschwerpunkt bei 6 mm liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem als Binde­ mittel Asche aus Verbrennungsanlagen eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem dem Gemisch aus Rest- und Mischfraktionsasche in einem Gewichtsanteilsverhältnis zwischen 1 : 2 und 1 : 1 zugegeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem der Asche Zement zugegeben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Asche Zement mit einem Gewichtsanteil von 20% zugegeben wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem als Anmischflüssigkeit Wasser eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Mischung aus der Rest- und der Mischfraktion und Bindemittel durch Einsatz von Rüttlern verdichtet wird, wobei Anmisch­ flüssigkeit zugegeben wird, bis die Mischung eine erdfeuchte bis steifplastische Konsistenz aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem als Anmischflüssigkeit gesättigte MgCl2-Lösung eingesetzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem als wiederverwendbare Formen Schüttmulden mit einem Rauminhalt von bis zu 7,5 m³ eingesetzt werden, in denen die Mischung aushärtet.