DE4432719A1 - Vorrichtung zur Behandlung von Wertstoffgemischen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Wertstoffgemischen insbesondere aus Haushaltsmüll oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Der in immer stärkerem Umfang anfallende Müll und insbesondere auch Haushaltsmüll erfordert neue Maßnahmen zur Müllbewältigung. Dabei enthält der Müll eine Vielzahl von wertvollen Rohstoffen wie Papier, Glas, Kunststoffe usw., die in einem Recyclingprozeß wiederverwertbar sind. Dies geschieht durch eine Sammlung des Mülls und Aussortierung der einzelnen Wertstoffe. Hierfür wurde in der BRD beispielsweise das "Duale System" gegründet, welches eine Rücknahmegarantie der Industrie von Verpackungsmaterialien aller Art garantiert. Die Verpackungen sind zu diesem Zweck mit dem sogenannten "Grünen Punkt" versehen. Ziel ist es, die anfallenden Verpackungsmaterialien in großem Umfang zu sammeln, zu sortieren und die zurückgewonnenen Einzelfraktionen wieder zu verwenden. Dabei stellt sich das Problem, daß für die Zukunft riesige Mengen an Verpackungsmaterial unsortiert anfallen, die entsprechend behandelt werden müssen.

Es sind schon eine Vielzahl von Sortiervorrichtungen bekanntgeworden, die zur Auftrennung einzelner Müllfraktionen dienen. Aus der EP 0 123 825 B1 ist beispielsweise eine Sortieranlage mit einem Schrägsortierer bekanntgeworden, der leichtes flächenhaftes Gut wie Papier, Folien oder dergleichen von schwererem, körperförmigen Gut wie Dosen, Becher oder dergleichen trennt. Dies geschieht auf einer schrägen, in Förderrichtung ansteigenden Transportebene, auf welcher leichtes, flächenhaftes Gut liegen bleibt, während schweres, körperförmiges Gut seitlich von der Transportvorrichtung ausgetragen wird.

Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Trennvorrichtung zur Verfügung zu stellen, um insbesondere leichte Verpackungsmaterialien wie Kunststoffolien oder leichtes Papier von schwererem und körperförmigem Verpackungsmaterial zu trennen. Dabei soll die Vorrichtung wirtschaftlich und umweltfreundlich und weitestgehend automatisch arbeiten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.

Der Erfindung liegt der Kerngedanke zugrunde, daß große Mengen von Müll und insbesondere von Verpackungsmaterialien nur in einer automatisch arbeitenden Vorrichtung wirtschaftlich verarbeitet werden können. Dabei muß eine zuverlässige Trennwirkung erzielt werden, ohne daß es einer aufwendigen und kostspieligen Anlage bedarf. In diesem Zusammenhang wird auf das aus einem anderen Gebiet bekannte Prinzip eines Windsichters zurückgegriffen, der zur Trennung von feinkörnigen Feststoffen mit einer Trenngröße bis etwa 1 mm verwendet wird. Einem Windsichter liegt das Prinzip der Schwerkraft zugrunde, wobei leichtere Teile durch eine Luftströmung zu einem anderen Ort als schwerere Teile transportiert werden.

Ausgehend von diesem Grundprinzip eines mit einem Luftstrom arbeitenden Windsichters arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls mit einem Luftstrom, welcher auf das Wertstoffgemisch einwirkt. Dabei wird der Luftstrom mittels eines Gebläses zu einer Art Luftteppich mit einer Luftschichtdicke ausgebreitet, auf welches das zu trennende Wertstoffgemisch aufgebracht wird. Der Luftteppich bewirkt mit seiner horizontal bzw. leicht nach oben gerichteten Luftströmung ein Auffangen insbesondere von flächenhaften Kunststoffolien oder größeren, flächenhaften Papierbögen oder dergleichen, die den Luftstrom oder Luftteppich nicht durchdringen. Vielmehr werden diese Materialien zu einer dem Luftstrom zugeordneten Transportvorrichtung geführt.

Die nicht flächenhaften, d. h. körperförmigen und schwereren Materialien durchdringen demgegenüber den Luftteppich und gelangen in einen Abwurfschacht, welcher der Fördereinrichtung zur Zuführung des Wertstoffgemisches nachgeschaltet ist.

Aufgrund der Erzeugung einer Art flächenhaften Luftteppichs kann die Luftströmung bzw. die Luftgeschwindigkeit relativ klein gehalten werden, was zum einen zu einer niedrigen Schallemission und zum anderen zu einem wirtschaftlichen Betrieb führt. Dabei wird die das Wertstoffgemisch durchdringende Luft in einen Transporttunnel oder Transportkanal eingeführt, in welchem ein Unterdruck herrscht. Hierdurch wird sämtliche, mit dem Wertstoffgemisch in Berührung kommende Luft abgesaugt, wodurch kein Austritt von gegebenenfalls durch die Wertstoffe kontaminierte Luft in die Umgebung eintritt. Nach dem Absaugen der den Luftteppich bildenden Luft wird diese in einen Kreislauf gebracht, um sie nach einem Reinigungsvorgang dem Luftgebläse wieder zuzuführen.

Die Herstellung des Luftteppiches geschieht mittels einer flächenhaften Austrittsdüse im Bereich der Abwurfstelle des Wertstoffgemisches von der Fördereinrichtung. Dabei wird der Luftstrom in einem Winkel von ca. 35° nach oben hin auf das herabfallende Wertstoffgemisch gerichtet, um eine Art Flugbahn für die auszutragenden Folien oder dergleichen zu erzielen. Diese Flugbahn muß zumindest so groß sein, daß sie den Abwurfschacht hinter der Fördereinrichtung überbrückt, damit die so ausgetragenen Folien oder dergleichen in den nachfolgenden Transporttunnel gelangen.

Außer der Zuführöffnung und Ausführöffnung für die Wertstoffe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung allseitig mit Schutzwänden umschlossen. Hierdurch können die Luftbewegungen in der Vorrichtung kontrolliert gesteuert werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung in einer Seitenansicht,

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in genauerer räumlicher Darstellung und

Fig. 3 ein Schnitt entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 1.

Beschreibung der Erfindung

Die in der Fig. 1 in Seitenansicht, in Fig. 2 perspektiv sowie in Fig. 3 in Draufsicht dargestellte Vorrichtung 1 besteht aus einer als Förderband ausgebildeten Fördereinrichtung 2 zum Transport eines Wertstoffgemisches 3, welches aus leichtem, flächenhaftem Gut 4 wie Kunststoffolien, Papierbahnen oder dergleichen und schwererem, körperförmigem Gut 5 wie Behälter, Becher, Dosen oder dergleichen besteht.

Das Wertstoffgemisch 3 wird am Ende 6 der z. B. horizontal ausgerichteten Fördereinrichtung 2 in Richtung eines der Fördereinrichtung 2 nachgeschalteten vertikalen Abwurfschachtes 7 vom Förderband 2 abgeworfen. Diese nach unten gerichtete Abwurfrichtung ist mit Pfeil 8 gekennzeichnet.

Direkt unterhalb des Endbereiches 6 des Transportbandes 2 mündet die Austrittsöffnung 9′ einer Austrittsdüse 9 eines Luftgebläses 10. Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, erweitert sich die Austrittsdüse 9 an ihrer Austrittsöffnung 9′ auf eine Breite b₁, die größer oder gleich ist, wie die Breite B₁ des Förderbandes 2. Hierdurch wird ein Luftstrahl 11 mittels der Austrittsdüse 9 erzeugt, der sich wenigstens über die gesamte Breite B₁ des Förderbandes 2 erstreckt.

Die Austrittsdüse 9 mit ihrer vorderen Austrittsöffnung 9′ weist gegenüber einer Horizontal-Mittelebene 12 des Transportbandes 2 einen Anstiegswinkel α₁ ≈ 35° auf. Der Luftstrahl 11 tritt demnach in einem solchen Winkel α₁ gegenüber einer Horizontalebene aus der Austrittsdüse 9 aus, der eine nach schräg oben gerichtete Flugbahn ermöglicht. Diese Austrittsrichtung ist in Fig. 1 und 2 mit Pfeil 13 gekennzeichnet.

In einem von der Austrittsöffnung 9′ des Luftstrahls 11 liegenden Abstand b₂ schließt sich ein allseitig geschlossener Transporttunnel 14 an, der zur Aufnahme des leichten, flächenhaften Gutes 4 aus dem Wertstoffgemisch 3 dient. Hierfür weist der Transporttunnel in seinem unteren Bereich ein weiteres Förderband 15 auf, welches in einem Winkel α₂ nach oben ansteigend gegenüber einer Horizontalebene angeordnet ist, wobei der Winkel α₂ α₁ ist. Der Transporttunnel 14 ist an drei Seiten von Wänden 16 umschlossen, so daß nur eine vordere Eintrittsöffnung 17 und eine hintere Austrittsöffnung 18 verbleibt. An seinem hinteren oben liegenden Ende weist der Transporttunnel 14 einen Absaugstutzen 19 auf, mittels welchem die in den Tunnel eingeblasene Luft wieder abgesaugt wird. Dabei entspricht die von dem Luftgebläse 10 ausgeblasene Luftmenge m_L1 der aus dem Absaugstutzen 19 abgesaugten Luftmenge m_L2. Hierdurch wird sämtliche, der Vorrichtung 1 mittels des Gebläses 10 zugeführte Luft aus dem Transporttunnel 14 wieder abgesaugt. Im Transporttunnel 14 herrscht demnach ein Unterdruck zur Absaugung dieser Luftmenge.

Weiterhin befindet sich am unteren Ende des vertikalen Abwurfschachtes 7 ein weiteres, horizontal ausgerichtetes Transportband 20, welches das schwere, körperförmige Gut 5, wie Dosen, Becher, Kunststoffflaschen oder dergleichen aufnimmt.

Die Trennwirkung des leichten, flächenhaften Gutes 4 vom schweren, körperförmigen Gut 5 geschieht mittels des Luftgebläses 10, welches eine Art Luftteppich 21 an der Abwurfstelle der Fördereinrichtung 2 erzeugt. Dieser Luftteppich 21 wird durch die flächenhafte Luftströmung aus der Austrittsdüse 9 erzeugt und ist in Richtung des Pfeiles 13 der Luftströmung gerichtet. Das von dem Förderband 2 herabfallende Wertstoffgemisch wird von dem Luftteppich 21 erfaßt, wobei leichtes, flächenhaftes Gut wie Kunststoffolien oder dergleichen diesen Luftteppich nicht durchdringen kann, sondern quasi auf ihm schwebend gehalten wird. Durch die in Richtung des Pfeils 13 schräg nach oben gerichtete Transportrichtung der Luftströmung, wird das leichte, flächenhafte Gut in den Transporttunnel 14 über etwa die Strecke b₂ hineingetragen, bevor es aufgrund der Schwerkraft langsam nach unten sinkt und auf das Förderband 15 zu liegen kommt. Die Luftströmung des Luftstrahles 11 muß demnach so stark bemessen werden, daß die Strecke b₂ und damit die Breite b₄ des Abwurfschachtes 7 überwunden wird, damit das leichte, flächenhafte Gut in den Transporttunnel 14 eingetragen wird.

Das im Wertstoffgemisch 3 enthaltene, schwerere und körperförmige Gut 5 kann jedoch nicht vom Luftteppich 21 des Luftstrahles 11 in der Schwebe gehalten werden, sondern durchdringt diesen Luftteppich. Es fällt demzufolge unmittelbar nach dem Verlassen des Transportbandes 2 nach unten und gelangt in den vertikal angeordneten Abwurfschacht 7 mit einer Breite b₃ und von dort aus zum darunterliegenden Förderband 20.

Der obere, dem Transporttunnel 14 zugewandte Bereich 22 des vertikalen Abwurfschachtes 7 erweitert sich trichterförmig, um zum einen eine Anpassung an den schräggestellten Transporttunnel 14 zu erreichen, zum anderen zur Bildung eines oberen Einfülltrichters 22 für das schwerere, körperförmige Gut 5. Die obere Breite b₄ des Abwurfschachtes 7 beträgt etwa 700 mm. Die Austrittsgeschwindigkeit des Luftstrahls 11 an der Austrittsdüse 9 beträgt etwa v_L ≈ 10 m/sek bei einem Luftdurchsatz durch das Gebläse von ca. 3000 m³/h.

Auch der in Fig. 1 und 2 in Seitenansicht dargestellte dreieckförmige Bereich 23 zwischen dem Ende 6 der Fördereinrichtung 2, der vorderen Eintrittsöffnung 17 zum Transporttunnel 14 und der oberen Eintrittsöffnung 24 zum Abwurfschacht 7 bildet einen seitlich geschlossenen Bereich, so daß die sich in diesem Bereich befindliche Luftströmung seitlich nicht entweichen kann. Gleichermaßen ist das Wertstoffgemisch 3 auf dem Transportband 2 mit Seitenwänden 25 sowie einer oberen Abdeckung 26 derart gekapselt, daß die Luftströmung aus der Austrittsdüse 9 nicht in diesem Bereich austreten kann. Diese Luftströmung wird demzufolge durch die Unterdruckbeaufschlagung des Systems insbesondere im Transporttunnel 14 beeinflußt, so daß keine, durch das Wertstoffgemisch 3 kontaminierte Luft in die Umgebung gelangen kann.

Der Transporttunnel 14 weist beispielsweise eine Länge l ≈ 4500 mm, eine Breite b₅ ≈ 800 mm und eine Höhe h ≈ 1500 m auf. Diese Abmessungen des quaderförmigen Transporttunnels 14 erlauben eine gezielte Luftführung des durch das Luftgebläse 10 erzeugten Luftstromes. Dieser wird durch den Absaugstutzen 19 am oberen Ende des Transporttunnels 14 abgesaugt und nach einer Reinigung dem Luftgebläse 10 wieder zugeführt.

Der untere Bereich der vorderen Eintrittsöffnung 17 weist eine zusätzliche Scheideklappe 27 auf, die eine gewisse Verwirbelung des Luftstrahles 11 zur Folge hat. Durch diesen, rückwärts gerichteten Wirbel 28 stellt sich ein schnelleres Absetzen der mittels des Luftstrahls 11 transportierten Kunststoffolien oder dergleichen ein. Die Umlenkung der Transporteinrichtung 15 kann jedoch auch selbst als Scheidepunkt wirken. Zur Beeinflussung dieses Vorgangs wird die Austrittsöffnung 9′ der Austrittsdüse 9 in ihrer Lage variabel ausgestaltet.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, kann der vordere Bereich 29 (Düsenende) der Austrittsdüse 9 über ein Drehgelenk 30 verschwenkbar ausgeführt sein, um den Luftaustrittswinkel α₁ feinfühlig regulieren zu können. Der Verstellwinkel des Düsenendes 29 liegt bei ca. ± 10° gegenüber der Düsenlängsachse 31. Im Extremfall kann der Luftstrahl jedoch auch direkt auf die Umlenkung der Transporteinrichtung 15 gerichtet werden. Hierdurch können sich leichte, folienartige Stoffe bzw. Materialien um die zylinderförmige Umlenkung schmiegen und werden so leicht von der Transporteinrichtung 15 erfaßt, während in sich stabile Teile keinen zusätzlichen Halt auf der Umlenkung der Transporteinrichtung 15 finden und der Schwerkraft folgend in den Schacht 7 fallen. Hierbei entfällt die Scheideklappe 27.

Aufgrund der Herstellung eines Luftteppiches 21 zum Transport von Kunststoffolien oder dergleichen werden nur solche Folien erfaßt, die im allgemeinen sauber sind und damit in der Schwebe gehalten werden können. Sobald eine stärkere Verschmutzung an der Kunststoffolie vorhanden ist, wird diese aufgrund ihres erhöhten Gewichtes nicht mehr in den Transporttunnel 14 gefördert, so daß diese in den Abwurfschacht 7 gelangt. Die entsprechende Einstellung der Vorrichtung kann deshalb gegebenenfalls nur sauberes Material an Kunststoffolien oder dergleichen erfassen.

Die Draufsicht der Vorrichtung 1 nach Fig. 3 zeigt die sich düsenförmig erweiternde Austrittsdüse 9 mit Austrittsöffnung 9′ des Luftgebläses 10 mit einer Breite b₁, die mindestens gleichgroß oder breiter ist als die Breite B₁ des Förderbandes 2. Weiterhin ist der Transporttunnel 14 in Draufsicht mit dem Absaugstutzen 19 an seinem transportseitigen Ende erkennbar.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Behandlung von Wertstoffgemischen aus Haushaltsmüll oder dergleichen und insbesondere zur Trennung von leichten, flächenhaften Materialien wie Papier, Kunststoffolien oder dergleichen von schwereren, körperförmigen Materialien wie Becher, Dosen, Behälter oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) eine erste Fördereinrichtung (2) zur Zuführung des Wertstoffgemisches (3) umfaßt, an dessen Ende (6) ein vertikaler Abwurfschacht (7) angeordnet ist, daß im Bereich der Abwurfstelle (6) der Fördereinrichtung (2) ein Luftgebläse (10) mit Austrittsdüse (9) angeordnet ist, welches einen flächenhaften Luftstrahl (11) bzw. Luftteppich (21) erzeugt, wobei das leichte, flächenhafte Material (4) vom Luftstrahl (11) erfaßt und in einen nachgeschalteten Transporttunnel (14) mit Transporteinrichtung (15) gefördert wird und das schwerere, körperförmige Material (5) in einen der Abwurfstelle (6) nachgeschalteten vertikalen Abwurfschacht (7) mit nachgeschalteter Transporteinrichtung (20) gelangt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftgebläse (10) eine flächenhafte Austrittsdüse (9) mit Austrittsöffnung (9′) aufweist, die eine Breite (b₁) aufweist, die wenigstens der Breite (B₁) der Fördereinrichtung (2) für das Wertstoffgemisch (3) entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (9′) des Luftgebläses (10) unterhalb der Abwurfstelle (6) der Fördereinrichtung (2) angeordnet ist und einen Luftstrahl (11) erzeugt, der etwa unter einem Winkel α ≈ 35° schräg nach oben gerichtet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseluft des Luftgebläses (10) nahezu vollständig in dem in Lufttransportrichtung (13) nachgeschalteten Transporttunnel (14) aufgefangen wird und daß dem Transporttunnel (14) eine Absaugeinrichtung (19) für die Gebläseluft zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportwege des Wertstoffgemisches (3) und der separaten Bestandteile (4, 5) und insbesondere der Luftströmung des Luftgebläses (10) innerhalb der Vorrichtung (1) allseitig von Schutzwänden (16, 23, 25, 26) bzw. Transportbahnen (2, 15, 20) umschlossen sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Eintrittsöffnung (17) des Transporttunnels (14) eine Scheideklappe (27) vorgesehen ist, die eine rückwärts gerichtete Verwirbelung (28) der Luftströmung erzeugt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Bereich (29) der Austrittsdüse (9) mittels eines Gelenks (3) verschwenkbar ausgebildet ist.