DE69014554T2

DE69014554T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Abfallstoffen für die Rückgewinnung von organischem Material.

Info

Publication number: DE69014554T2
Application number: DE69014554T
Authority: DE
Inventors: Marcel Bouche
Original assignee: SOC D VALORISATION DES DECHETS
Current assignee: SOC D VALORISATION DES DECHETS
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1990-10-26
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-10-27
Also published as: US5163627A; JPH03178388A; ES2066177T3; GR3015009T3; DE69014554D1; EP0425396B1; FR2653686B1; ATE114506T1; CA2028308A1; EP0425396A1; FR2653686A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abfällen zur Rückgewinnung organischer Stoffe aus den Abfällen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Unter Abfällen werden alle Stoffe oder Materialien verstanden, die als nicht mehr verwendbar gelten, und zwar sowohl Hausabfälle wie auch industrielle Abfälle.
Es sind verschiedene Verfahren zur Behandlung von derartigen Abfällen bekannt.
Diese Abfälle können entweder direkt oder nach einer Vorbehandlung zerkleinert und/oder kompostiert werden. Dadurch ergeben sich aber einerseits Probleme mit der Verunreinigung, insbesondere von phreastischen Schichten, und andererseits beeinträchtigt der Müll das Landschaftsbild. Auch ist es problematisch, den Abfall zu verbrennen.
Beim Verbrennen von Abfällen entstehen Verbrennungsrückstände in Form von feinpulvriger Flugasche, die in großen Mengen anfällt. Dadurch werden phreastische Schichten an den Lagerstellen verunreinigt, und zwar wegen der chemischen Zusammensetzung der Flugasche, beispielsweise wegen der sehr toxischen Schwermetalle, die in der Flugasche enthalten sind.
Abfälle werden auch zur Produktion von Methan herangezogen, wobei die Abfälle ggfs. kompostiert oder von Regenwürmern kompostiert werden, sofern es sich um Abfälle aus organischem Material handelt.
Wenn man Würmer zum Wurmkompostieren benutzen will, wobei also eine synergetische Wirkung des Abbaus und der Belüftung durch Mikroorganismen und durch Würmer stattfindet, so ist es notwendig, ein Substrat der Abfälle zu haben, welches keine unerwünschten oder parasitäre Elemente enthält, beispielsweise Glas oder zerkleinerter Kunststoff. Die gegenwärtig eingesetzten Techniken zur Behandlung von Abfällen beruhen im allgemeinen auf sehr komplexen Vorrichtungen, die zudem viel Energie verbrauchen, und die unterschiedliche Mittel zum Zerkleinern enthalten, beispielsweise Messer, Zähne, Stangen und andere mechanische Zerkleinerungsmittel, die bei heterogenen Fällen keine Auswahl der wirklich verwendbaren Produkte und keine an diese Produkte angepaßte Kalibrierung derart gestatten, daß eine abschließende Behandlung durch Kompostieren oder Wurmkompostieren (Lombrikompostieren) möglich ist, wobei insbesondere ein Pulverisieren von Gläsern vermieden wird.
Die Druckschrift DE-A-25 17 487 beschreibt eine Drehtrommel zur Behandlung von Küchenabfällen, die an ihren beiden Enden offen ist und die elektrisch beheizte Schneidelemente aufweist, die an ihrem Innenumfang befestigt sind und denen Mittel zum Abrakeln zugeordnet sind.
Die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung ist zur Behandlung von industriellen Abfällen ausgelegt und nicht zur Behandlung von Hausabfällen, die in Plastiksäcke abgefüllt sind. Folglich hat diese Vorrichtung Stationen zum mechanischen Trennen von Hand, die für Hausabfälle nicht gebraucht werden können und es sind keine Vorkehrungen dafür getroffen, daß Kunststoffsäcke mit derartigen Abfällen absolut sicher geöffnet werden.
Die Druckschrift FR-A-1 300 408, von der der Oberbegriff von Patentanpruch 3 ausgeht, beschreibt eine Vorrichtung zur Behandlung von Hausabfällen mit einer Drehtrommel, die um ihre leicht geneigte Achse langsam gedreht wird. Der Mantel der Drehtrommel hat Löcher und im Inneren der Drehtrommel sind Mittel zum Zerkleinern und Zerreißen bestimmter Abfälle vorgesehen. Endlosbänder sind unter den perforierten Zonen des Mantels der Drehtrommel angeordnet, um die Abfälle, die durch die Perforationen gefallen sind, abzutransportieren.
Hier sind aber keine Vorrichtungen dafür vorgesehen, um Kunststoffsäcke mit derartigen Abfällen sicher über die gesamte Länge zu behandeln derart, daß die Säcke wie auch die Abfälle zerrissen werden, ohne davon getrennt zu werden. Auch sind hier keine Vorkehrungen dafür getroffen, um nicht organische Abfälle, beispielsweise metallische Abfälle, Gläser oder dergleichen abzutrennen, die also mit den Hausabfällen gemischt bleiben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden, wobei ein Verfahren zur Behandlung von Abfällen und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen wird, mit deren Hilfe ein Aussortieren der nicht gewünschten Abfälle möglich ist, fernerhin ein Kalibrieren der nutzbaren Abfälle und ein optimales Befeuchten dieser Abfälle. Alles dies soll einfach zu realisieren sein und auch leicht in Betrieb zu nehmen sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von Abfällen aus folgenden Merkmalen:
- Einbringen des Substrats der zu behandelnden Abfälle mittels geeigneter mechanischer Mittel in eine rotierende Behandlungstrommel,
- Öffnen der diversen, das Substrat beinhaltenden Verpakkungen durch thermisches Schmelzen,
- Trennen der Feinbestandteile des Substrats durch Sieben,
- selektives Zerkleinern der Grobrückstände der ersten Größentrennung,
Trennen der Gesamtheit der gesiebten Fragmente durch magnetisches Sortieren,
- Befeuchten dieser gesiebten Fragmente,
- Trennen dieser Segmente durch differentiellen Abprall und wässeriges Aneinanderkleben und
- Evakuieren des Substrats der gesiebten Abfälle durch mechanische Mittel.
Durch diese Merkmale wird also ein Verfahren vorgeschlagen, mit dessen Hilfe eine Trennung der unterschiedlichen Abfälle möglich ist, die kompostiert oder wurmkompostiert werden können.
Diese Abfälle haben fernerhin, und zwar wegen der Zerkleinerung, der die Abfälle unterliegen, eine Abmessung, die für die Endbehandlung geeignet ist, wodurch der Wirkungsgrad des Verfahrens erhöht wird.
Das Befeuchten ermöglicht eine gleichförmige Verteilung entsprechend dem gewünschten Befeuchtungsgrad dieses Abfallsubstrats, das von Regenwürmern zu kompostieren ist, wobei auch jedwedes, nicht gewünschtes Phänomen einer anaerobischen Fermentation vermieden wird.
Wegen der Verwendung von mechanischen Mitteln, die für die Zugabe und den Abtransport der Abfälle angepaßt sind, kann das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich erfolgen, und zwar ggfs. entsprechend einer variablen Abgabemenge pro Zeiteinheit, und zwar abhängig von der Natur der zu behandelnden Abfälle.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Verfahren in den folgenden Verfahrensschritten:
- Einbringen des Substrats der zu behandelnden Abfälle mittels geeigneter mechanischer Mittel an dem Einlaßende einer drehenden Trommel,
- Öffnen der diversen, das Substrat beinhaltenden Verpakkungen durch thermisches Schmelzen,
- Trennen der Feinbestandteile des Substrates durch Sieben,
- Zerkleinern der dazu befähigten Grobrückstände der ersten Größentrennung,
- Trennen dieser Rückstände durch Sieben,
- Trennen der Gesamtheit der gesiebten Fragmente durch magnetisches Sortieren,
- Befeuchten dieser gesiebten Fragmente,
- Sortieren dieser Segmente durch differentiellen Abprall und wässeriges Zusammenkleben,
Evakuieren des Substrates der gesiebten Abfälle durch mechanische Mittel am Auslaßende der drehenden Trommel.
Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in Kombination einen trichterförmigen Bunker auf, in dessen Inneren sich eine Drehtrommel befindet, deren beiden Eingangs- bzw. Ausgangsenden offen sind und deren Mantel mehrere Öffnungen aufweist, die regelmäßig entsprechend der Erzeugenden der Drehtrommel angeordnet sind, weiterhin mechanische Mittel, um in die Drehtrommel über ihr Eingangsende Verpackungen einzugeben, die das Substrat der zu behandelnden Abfälle enthalten, eine Heizung, die sich am stromauf gelegenen Ende der Drehtrommel befindet derart, daß die Verpackungen durch thermisches Schmelzen geöffnet werden, mechanische Mittel zum Zerkleinern, die sich am stromab gelegenen Ende der Drehtrommel befinden, Mittel zum Trennen der Abfälle und Mittel zum Befeuchten, die sich unter dem Ausgangsende der Drehtrommel befinden, und Mittel für den Abtransport der behandelten Abfälle.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Mittel zum Einführen des Substrats der zu behandelnden Abfälle in die Trommel durch ein Transportband gebildet, dessen eines Ende der Einlaßöffnung der drehenden Trommel gegenüberliegt.
Diese Transportvorrichtung ist an den betreffenden Zweck besonders gut angepaßt, weil sie, abhängig von ihrer Regelung der abgegebenen Menge, die Zugabe des Substrats der Abfälle kontinuierlich sicherstellt.
Bevorzugt wird es, wenn die Mittel zum Abfördern der behandelten Abfälle durch ein Transportband gebildet sind, das unter der Basis der drehbaren Trommel liegt und deren eines Ende über den Mitteln für eine Befeuchtung angeordnet ist.
Eine derartige Transportvorrichtung ermöglicht eine Steuerung oder Regelung des Abtransports des Substrats der behandelten Abfälle, abgestimmt mit dem Antransport der Abfälle in die Drehtrommel.
Weiterhin wird es bevorzugt, wenn die Wände der Trommel eine Mehrzahl von Öffnungen in regelmäßigen Abständen und gemäß der Mantellinien dieser Trommel angeodnet aufweisen, deren Abmessung und Form derart gewählt sind, daß sie eine Größentrennung des Substrats der zu behandelnden Abfälle ermöglichen.
Bei einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung sind die mechanischen Heizmittel durch Rohre gebildet, die an der inneren Wandfläche des oberstromigen Bereiches gemäß Mantellinien dieser Trommel, versetzt zu denjenigen Mantellinien angeordnet sind, in denen die Öffnungen vorgesehen sind, wobei jedes dieser Rohre elektrische Widerstandselemente trägt.
Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung sind die mechanischen Heizmittel durch Rohre gebildet, in denen ein flüssiges Wärmeübertragungsmittel zirkuliert.
Unabhängig davon, wie die Energie erzeugt wird, können die Form, die Natur und die Anzahl der Heizelemente in Abhängigkeit von der Natur der zu öffnenden Verpackungen variieren.
Um Temperaturen zu erhalten, die in der Bandbreite des Verglasens des Kunststoffmaterials liegen, d. h. Temperaturen, bei denen das Kunststoffmaterial seine Konsistenz und Steifigkeit verliert, um plastisch zu werden, und um in Fragmente zu zerfallen, ist eine elektronische Heizungsregelung vorgesehen.
Die Heizelemente ermöglichen in vorteilhafter Weise eine erste Auswahl der zu behandelnden Abfälle insoweit als alle in den Abfällen enthaltenen synthetischen Materialien, die sich in der Nähe der Heizelemente befinden, dieselbe thermische Behandlung erhalten.
Um ein Ankleben der Kunststoffe an den Heizelementen zu verhindern, ist eine Endloskette, versehen mit Zähnen, in einem dem Gehäuse angepaßten Profil im oberstromigen Bereich der Trommel parallel zu den Heizelementen angeordnet derart, daß sie ein Abziehen dieser Fragmente und deren Förderung aus der Trommel heraus gewährleisten derart, daß sie nicht auf die mechanischen Antriebsmittel der behandelten und größensortierten Abfälle fallen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform gewährleistet eine im oberstromigen Bereich der Trommel angeordnete Bürste ein Reinigen von eventuellen Fragmenten synthetischen Materials, die nicht abgezogen worden sind.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist ein Brenner, dessen Temperatur entsprechend eingestellt ist, am oberstromigen Ende der Trommel derart angeordnet, daß die Fragmente synthetischen Materials zerstört werden.
Weiterhin wird es bevorzugt, wenn die mechanischen Mittel für das Zermahlen von Leichtstoff, der die größte Dichte hat und dabei eine bedeutende Kontaktoberfläche hat, durch mindestens zwei drehbare Wellen gebildet sind, die im unterstromigen Bereich der drehbaren Trommel liegen, wobei eine sammelnde Treiber trägt, die gleichmäßig über ihre ganze Länge angeordnet sind, während die andere angeordnet ist bezüglich der ersten derart, daß sie jeglichen Kontakt mit dieser ersten Achse vermeidet, vorspringende Messer trägt, die gleichmäßig über ihre ganze Länge angeordnet sind.
Das Zermahlen ermöglicht eine Verringerung der Größe der Abfälle aus leichten, großen Abfallstücken derart, daß diese zerkleinerten Abfallstücke durch die kalibrierten Öffnungen in der Wand der Drehtrommel hindurchgehen können, wodurch eine Auswahl der verschiedenen, zu behandelnden Abfälle sichergestellt wird.
Zu diesem Zweck beaufschlagen die Treiber oder Schlagstöcke die heterogenen Materialien von der Seite her und dadurch bedingt ermöglichen sie eine unterschiedliche Mitnahme der leichten Materialien, die eine verhältnismäßig große Kontaktfläche haben.
Um eine bessere Trennung der leichten Materialien von den schwereren, zu zermahlenden Materialien zu erzielen, hat diejenige Welle, an der die Schlagstöcke befestigt sind, eine Drehgeschwindigkeit, die unterschiedlich zu der Drehgeschwindigkeit derjenigen Welle ist, an der die Messer befestigt sind.
Es wird insoweit bevorzugt, wenn der Relativabstand zwischen jedem Treiber und jedem Messer, das dazu eine zick-zack-förmige Versatzlage hat, derart ist, daß es ein kalibriertes Zermahlen der Stoffe ermöglicht derart, daß ihr späterer Auslaß aus den Öffnungen, die in der Wand der Trommel vorgesehen ist, ermöglicht.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform bestehen die Treiber aus einem verformbaren und elastischen Material.
Es wird bevorzugt, wenn das verformbare und elastische Material ein verdrillter Stahldraht ist.
Bei einer abgeänderten Ausführungsform ist das Ende eines jeden Treibers mit einem Schlägel versehen.
Der am Ende jedes Schlagstocks vorgesehene Schlägel ermöglicht es, die kinematische Energie zu ändern, die durch die Drehung des Schlagstocks angesammelt ist. Dadurch bedingt können die Schlagstöcke mehr oder weniger leichte Abfälle besser bearbeiten.
Die einzelnen Bestandteile des verdrillten Stahldrahtes bleiben hierbei auch unverletzt, so daß sich der Stahldraht nicht entzwirnt.
Es sei erwähnt, daß es auch möglich ist, Schlägel aus dem vorstehend erwähnten Material zu verwenden, die über die gesamte Länge der Schlagstöcke gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Treiber eine wachsende Länge von dem den Heizelementen am nächsten liegenden Ende bis zu demjenigen Ende, das der Auslaßöffnung der drehbaren Trommel gegenüberliegt.
Dieser Typ von Schlagstöcken ermöglicht es, die unterschiedlichen, leichten, zu behandelnden Abfälle unterschiedlich zu attackieren, und zwar abhängig vom Vorliegen der heterogenen Materialien, wobei die kürzesten Schlagstöcke eine nur oberflächliche Wirkung entfalten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gewährleisten mechanische Mittel der magnetischen Trennung, die am Ende des Transportbandes liegen, das die behandelten und größengetrennten Abfälle fördert, das Rückhalten eventueller Metallpartikel, die für die nachfolgende Operation der Wurmkompostierung unerwünscht sind.
Bei einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine Vorrichtung für eine differentielle Befeuchtung, die unter der Vorrichtung der magnetischen Sortierung liegt, eine Befeuchtung der größengetrennten Abfälle unter Partikelform durch Intersektion der geradlinigen Wegbahn dieser Partikel, die unter Schwerkraft mit dem Strömungskegel der Flüssigkeit fallen, di ein einem Winkel und mit parabolischer Wegbahn von einer Düse abgegeben werden.
Dieser Typ seines Befeuchters ermöglicht es, eine Befeuchtung zu erhalten, die gut verteilt ist und die an die nachfolgenden Behandlungsstufen des organischen Materials angepaßt ist.
Weiterhin ermöglicht es die kinetische Energie der Flüssigkeitsteilchen, eine Abweichung der Abfallteilchen in Abhängigkeit von der Dichte der Materialien zu erhalten, wodurch ihre nachfolgende Auswahl oder Trennung erleichtert wird.
Bei einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind mechanische Mittel der Aufnahme und der Abförderung, die durch ein laufendes Band, das geneigt in einem Winkel zur Vertikalen angeordnet ist, gebildet, die Partikel empfängt derart, daß es den differentiellen Abprall der schwereren dieser Partikel ermöglicht, und zwar im gleichen Winkel nach hinten, während die leichteren Partikel, die eine große, bedeutendere Befeuchtungsoberfläche haben, an dem Band ankleben und von ihm zu seinem oberstromigen Ende mitgenommen werden.
Vorzugsweise ermöglicht ein Separator, gebildet durch eine gebogene Platte, es in Abhängigkeit der verschiedenen mehr oder weniger stark an der Oberfläche des laufenden Bandes eine bessere Trennung der behandelten Abfälle.
Die Erfindung wird mit Hilfe der nachfolgenden Beispielsbeschreibung und unter Bezug auf die beigehefteten Zeichnungen besser verständlich, die beispielhaft und nicht beschränkend mehrere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Behandlung von Abfällen zeigen.
Figur 1 ist eine Gesamtansicht der Vorrichtung;
Figur 2 ist ein Längsschnitt längs der Linie II-II von Figur 1;
Figur 3 ist ein Querschnitt längs der Linie III-III von Figur 2;
Figur 4 und 5 zeigen abgeänderte Ausführungsformen der Schlagstöcke oder Treiber;
Figur 6 ist eine schematische Darstellung der Relativlage der Wellen, die die Schlagstöcke bzw. die Messer tragen.
Die Figuren 1 - 3 zeigen unter verschiedenen Aspekten die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Abfällen.
Diese Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist einen gebogenen Trichter oder Bunker 1 auf, in dessen Inneren sich eine Drehtrommel 2 befindet. Die Drehtrommel wird über entsprechende mechanische Mittel, die zeichnerisch nicht dargestellt sind, betätigt. Das Eintrittsende und das Ausgangsende sind geöffnet. Der Mantel 3 der Drehtrommel hat mehrere Öffnungen 4, die regelmäßig entsprechend den Erzeugungen des Mantels darin angebracht sind.
Entsprechend den Erzeugungen des Mantels und versetzt zu denjenigen Erzeugungen, an denen die Öffnungen 4 in den Mantel der Drehtrommel 2 angebracht sind, sind vier Heizelemente 5a vorgesehen, die auch in Figur 3 gezeigt sind. Sie sind im stromauf gelegenen Ende an der Innenseite der Drehtrommel derart angebracht, daß Kunststoffsäcke, die den zu behandelnden Abfall enthalten, durch thermisches Schmelzen geöffnet werden.
Die Figuren 2 und 3 zeigen, daß eine Kette 6 im Inneren des stromauf gelegenen Teils der Drehtrommel vorgesehen ist. Sie befindet sich in einem Gehäuse 7 mit einem angepaßten Profil. Sie hat Zähne 6a derart, daß eine Mitnahme der Fragmente aus Kunststoffmaterial möglich ist, die an den Heizelementen 5a ankleben, so daß diese Fragmente in Bezug auf die Drehtrommel nach außen transportiert werden derart, daß eine Mischung dieser Kunststoff-Fragmente mit den behandelten und kalibrierten Abfällen vermieden wird.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine Bürste 8, die sich im stromauf befindlichen Teil der Drehtrommel 2 befindet derart, daß jeder Kontakt mit den Heizelementen 5 vermieden wird. Die Bürste reinigt die unterschiedlichen Fragmente aus Kunststoffmaterial, die an die Heizelemente 5a angeklebt sind.
Ein Brenner 9, der insbesondere in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist, befindet sich im stromauf gelegenen Teil der Drehtrommel 2 derart, daß die Fragmente aus Kunststoffmaterial verbrannt werden, die von der Kette 6 nicht mitgenommen werden. Der Brenner 9 wird in bekannter Weise betrieben und er ist so angeordnet, daß jeder Kontakt mit den Heizelemente 5a und mit der Bürste 8 vermieden wird.
Im stromab gelegenen Teil der Drehtrommel 2 ist eine Welle 10 vorgesehen, die durch zeichnerisch nicht dargestellte mechanische Mittel angetrieben wird. Die Welle hat Treiber oder Schlagstöcke 11, die über die gesamte Länge der Welle regelmäßig verteilt angeordnet sind. Dadurch wird ein gleichmäßiger Angriff auf leichte Materialien möglich. Parallel zu dieser ersten Drehwelle 10 ist eine zweite Drehwelle 12 vorgesehen, die ebenfalls durch zeichnerisch nicht dargestellte Mittel angetrieben wird. Diese zweite Drehwelle trägt Messer 13, die ebenfalls regelmäßig über die gesamte Länge der Welle verteilt angeordnet sind, und die in Bezug auf die Schlagstöcke 11 zick-zack-förmig bzw. versetzt angeordnet sind, wie dies insbesondere Figur 6 erkennen läßt. Der Abstand zwischen den Schlagstöcken und den Messern 13 ist derart, daß ein Kalibrieren der Abfälle möglich ist, wodurch letztendlich der Durchtritt der Abfälle durch die Öffnungen im Mantel der Drehtrommel 2 möglich wird.
Ein Transportband 14 befindet sich unter der Basis des Trichters 1. Das Transportband nimmt die kalibrierten Fragmente der Abfälle auf. Das Transportband 14 hat einen Verlauf derart, daß sein eines Ende über das stromab gelegene Ende der Drehtrommel 2 hinausreicht derart, daß ein Abtransport der getrennten und kalibrierten Abfälle möglich ist. Unter dem Ende des Transportbandes 14 ist eine magnetische Trennvorrichtung 15 vorgesehen, die aus einer Walze 16 aus ferromagnetischem Material besteht, wodurch verschiedene metallische Fragmente abgetrennt werden können, die in dem kalibrierten Substrat enthalten sind. Diese Abfälle werden anschließend in einem Behälter 31 wiedergewonnen, und zwar durch entsprechend angepaßte mechanische Mittel, die in Figur 1 nicht dargestellt sind.
Unter der magnetischen Trennvorrichtung 15 ist ein Befeuchter 17 vorgesehen, der eine homogene Befeuchtung der Teilchen entsprechend einem gewünschten Feuchtigkeitsgrad ermöglicht, wobei eine Düse 19 einen Flüssigkeitskonus 18 abgibt, der das Volumen des Substrats der behandelten und kalibrierten Abfälle schneidet, welche Abfälle in Teilchenform vorliegen. Die Abfälle fallen unter der Einwirkung der Schwerkraft gerade nach unten. Ein verschiebbarer Behälter 19a befindet sich in einem entsprechenden Abstand, um überschüssige Flüssigkeit aufzunehmen.
Unter dem differentiellen Befeuchter 17 ist ein Endlosband 20 angeordnet, das in einem bestimmten Winkel zur Vertikalen geneigt ist. Das Endlosband nimmt die leichteren Teilchen auf, die an der Oberfläche des Endlosbands anhaften und die zum stromauf gelegenen Ende des Endlosbandes transportiert werden, während die schwereren Teilchen viel weiter oben abprallen, und zwar in dem gleichen Winkel, die dann in einem Behälter 21 gesammelt werden.
Ein gebogenes Metallblech bildet einen Separator 22 aus, der es ermöglicht, die Teilchen entsprechend ihrem Anhaften an der Oberfläche des Endlosbandes 20 zu trennen. Ein Behälter 23 ist derart vorgesehen, daß die am stärksten anhaftende Fraktion unter dem Endlosband 20 gesammelt wird, während ein anderer Behälter 24 hinter dem Separator die weniger stark anhaftenden Teilchen sammelt.
In Figur 4 ist eine besondere Form der Schlagstöcke 11 gezeigt, die aus biegsamem Material bestehen, und deren Enden Schlägel 26 unterschiedlicher Formen tragen, beispielsweise quadratische, runde oder kegelstumpfförmige Schlägel.
Sofern die Schlägel 26 quadratisch sind, so sind drei derartige Schlägel gleichmäßig über die gesamte Länge des Schlagstocks 11 verteilt angeordnet derart, daß die kinetische Energie der Schlagstöcke abgeändert wird und damit auch die Fähigkeit der Schlagstöcke, die Abfälle mitzunehmen.
Figur 5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei der die Länge der Schlagstöcke 11 von einem Ende der Welle zum anderen Ende anwächst. Diese Ausführungsform ist besonders gut an den gewünschten Zweck angepaßt, weil dadurch ein unterschiedlicher Angriff auf die unterschiedlichen, leichten, zu behandelnden Elemente möglich ist, wobei die kürzesten Schlagstöcke nur eine oberflächliche Wirkung haben.
Das Verfahren zur Behandlung der Abfälle ist wie folgt.
Heterogene Abfälle werden kontinuierlich, ggfs. auch in einem vorgegebenen Rhytmus eingegeben, wobei die Abfälle in Kunststoffsäcke eingesackt sind oder auch nicht. Die Zugabe der Abfälle erfolgt am stromauf gelegenen Ende der Drehtrommel 2, deren Mantel 3 regelmäßig verteilt die entsprechend kalibrierten Öffnungen 4 hat. Die Zugabe der Abfälle erfolgt mit Hilfe von entsprechend angepaßten mechanischen Mitteln, die zeichnerisch nicht dargestellt sind. Die Verpackungen werden durch die beheizten Stangen mit Hilfe thermischen Schmelzens geöffnet, wodurch eine erste Auswahl der Kunststoffmaterialien, die in den Verpackungen enthalten sind, erfolgt, weil ein Teil der Materialien derselben thermischen Behandlung unterworfen wird. Alle Kunststoffmaterialien werden in fragmentierter Form durch eine Kette abgelöst und nach außen transportiert oder durch einen Brenner im Inneren der Drehtrommel verbrannt.
Diejenigen Abfälle, die ausreichend klein sind, gehen durch die Öffnungen 4 des Mantels 3 der Drehtrommel 2, während die anderen Abfälle durch die Messer 13 zerkleinert werden, die auf den Drehwellen 12 angeordnet sind. Diese Abfälle werden durch die Schlagstöcke 11 homogenisiert, die an den anderen Drehwellen 10 parallel zu den erstgenannten Drehwellen 12 befestigt sind. Die Messer 13 sind in Bezug auf die Schlagstöcke 11 versetzt oder zick-zack-förmig angeordnet. Der relative Abstand zwischen den Messern 13 und den Schlagstöcken 11 ist derart gewählt, daß eine Teilung des Substrats erreicht wird, die an die Trennung durch die Öffnungen 4 der Drehtrommel 2 angepaßt ist.
Die kalibrierten und getrennten Abfälle werden durch ein Transportband unter der Basis des Trichters zu dem einen Ende des Transportbandes abtransportiert, wo sie einer magnetischen Trennung unterliegen.
Nach dieser Trennung, bei der Metallteile abgetrennt werden, fallen die kalibrierten Abfallteilchen durch die Schwerkraft nach unten und werden vom Befeuchter 17 befeuchtet. Am Ausgang des Befeuchters 17 werden sie durch die kinetische Energie der Tröpfchen abgelenkt, und zwar wenn die Teilchen in Kontakt mit den Tröpfchen kommen, und sie werden einer weiteren Trennung durch das Abprallen vom Endlosband 20 bzw. durch das Anhaften am Endlosband 20 unterworfen, welches Endlosband in einem bestimmten Winkel zur Horizontalen angeordnet ist. Die schwereren Teilchen prallen in demselben Winkel ab, während die leichteren Teilchen und diejenigen Teilchen, die eine größere Klebefläche haben, zum Ende des Transportbandes transportiert werden, bevor sie durch einen Separator 22 abgetrennt werden, und zwar abhängig von ihrer Fähigkeit, an der Oberfläche des Transportbandes 20 anzuhaften.
Die Erfindung ist auf die beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkend. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wurden vielmehr lediglich beispielhaft und keineswegs beschränkend erläutert. Ganz im Gegenteil umfaßt die Erfindung auch alle Abänderungen, die dasselbe Prinzip verwenden, welches in den Patentansprüchen definiert ist.
Beispielsweise fällt es auch in den Rahmen der Erfindung, wenn die Form des Trichters oder Bunkers geändert wird, fernerhin die Dimension der Öffnungen, die Anzahl, die Form und die Verteilung der Heizelemente und der Wellen, die die Schlagstöcke bzw. die Messer tragen, wie auch der magnetische Scheider.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung von Abfällen zur Rückgewinnung organischer Stoffe, beinhaltend:

ein Einbringen des Substrates der zu behandelnden Abfälle mittels geeigneter mechanischer Mittel in eine rotierende Behandlungstrommel,

ein Öffnen der diversen, das Substrat beinhaltenden Verpackungen durch thermisches Schmelzen,

ein Trennen der Feinbestandteile des Substrates durch Sieben,

ein selektives Zerkleinern der Grobrückstände der ersten Größentrennung,

ein Trennen dieser Rückstände durch Sieben,

ein Trennen der Gesamtheit der gesiebten Fragmente durch magenetisches Sortieren,

ein Befeuchten dieser gesiebten Fragmente,

ein Trennen dieser Segmente durch differentiellen Abprall und wässeriges Aneinanderkleben und

ein Evakuieren des Substrates der gesiebten Abfälle durch mechanische Mittel.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es beinhaltet:

ein Einbringen des Substrates der zu behandelnden Abfälle mittels geeigneter mechanischer Mittel an dem Einlaßende einer drehenden Trommel,

das Trennen der Feinbestandteile des Substrates durch Sieben,

das Zerkleinern der dazu befähigten Grobrückstände der ersten Größentrennung,

ein Trennen dieser Rückstände durch Sieben,

ein Trennen der Gesamtheit der gesiebten Fragmente durch magnetisches Sortieren,

ein Befeuchten dieser gesiebten Fragmente,

ein Sortieren dieser Segmente durch differentiellen Abprall und wässeriges Zusammenkleben,

ein Evakuieren des Substrates der gesiebten Abfälle durch mechanische Mittel am Auslaßende der drehenden Trommel.

3. Vorrichtung für die Behandlung von Abfällen zur Wiedergewinnung organischer Stoffe, des Typs beinhaltend, in Kombination, eine in einer Drehbewegung um ihre Achse angetriebene Trommel, deren Wand Perforationen aufweist, die gleichmäßig gemäß Mantellinien dieser Trommel angeordnet sind und in derem Inneren Mittel vorgesehen sind, um gewisse Abfälle zu zermahlen und zu zerreißen, wobei ein Endlosband unter der perforierten Trommelwand angeordnet ist, um die dort hindurchgetretenen Abfälle abzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Trommel (2) im Inneren eines Trichterbunkers (1) angeordnet ist und daß sie ferner mechanische Mittel aufweist, um in die Trommel (2) und durch deren offenes Eingangsende Verpackungen einzuführen, die das Substrat der zu behandelnden Abfälle beinhalten und Heizmittel (5) im Inneren des oberstromigen Endes der drehenden Trommel (2) angeordnet sind derart, daß sie das Öffnen der Verpackungen durch thermische Schmelzung ermöglichen, ferner mechanische Zerkleinerungsmittel (11, 13) im Inneren der Trommel (2) und in der Nähe des unterstromigen Endes der Trommel (2) angeordnet sind, wobei Mittel zur Trennung der Abfälle und Mittel zur Befeuchtung (17) unter dem offenen Auslaßende der Trommel angeordnet sind und ferner Mittel zum Entfernen dieser behandelten Abfälle vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einführen des Substrates der zu behandelnden Abfälle in die Trommel (2) durch ein Transportband gebildet sind, dessen eines Ende der Einlaßöffnung der drehenden Trommel (2) gegegnüberliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abfördern der behandelten Abfälle durch ein Transportband gebildet sind, das unter der Basis der drehbaren Trommel (2) liegt und deren eines Ende über den Mitteln für eine differentielle Befeuchtung angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Trommel (2) eine Mehrzahl von Öffnungen (4) in regelmäßigen Abständen und gemäß der Mantellinien dieser Trommel (2) angeordnet aufweisen, deren Abmessung und Form derart gewählt sind, daß sie eine Größentrennung des Substrates der zu behandelnden Abfälle ermöglichen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Heizmittel (5) durch Rohre (5a) gebildet sind, die an der inneren Wandfläche des oberstromigen Bereiches gemäß Mantellinien dieser Trommel (2), versetzt zu denjenigen Mantellinien, in denen die Öffnungen (4) vorgesehen sind, angeordnet sind, wobei jedes dieser Rohre (5a) elektrische Widerstandselemente trägt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Heizmittel (5) durch Rohre (5a) gebildet sind, in denen ein flüssiges Wärmeübertragungsmittel zirkuliert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Endloskette (6), versehen mit Zähnen, in einem dem Gehäuse (7) angepaßten Profil im oberstromigen Bereich der Trommel (2) parallel zu den Heizelementen (5a) angeordnet ist, derart, daß sie ein Abziehen dieser Fragmente und deren Förderung aus der Trommel (2) heraus gewährleisten, derart, daß sie nicht auf die mechanischen Antriebsmittel der behandelten und größensortierten Abfälle fallen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine im oberstromigen Bereich der Trommel (2) angeordnete Bürste (8) ein Reinigen von eventuellen Fragmenten synthetischen Materiales, die nicht abgezogen worden sind, gewährleistet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brenner (9), dessen Temperatur entsprechend eingestellt ist, am oberstromigen Ende der Trommel (2) derart angeordnet ist, daß die Fragmente synthetischen Materiales zerstört werden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Mittel für das Zermahlen von Leichtstoff, der die größte Dichte hat und dabei eine bedeutende Kontaktoberfläche hat, durch mindestens zwei drehbare Wellen (10, 12) gebildet sind, die im unterstromigen Bereich der drehbaren Trommel (2) liegen, wobei eine (10) sammelnde Treiber (11) trägt, die gleichmäßig über ihre ganze Länge angeordnet sind, während die andere (12) angeordnet ist bezüglich der ersten derart, daß sie jeglichen Kontakt mit dieser ersten Achse (10) vermeidet, vorspringende Messer (13) trägt, die gleichmäßig über ihre ganze Länge angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Relativabstand zwischen jedem Treiber (14) und jedem Messer, das dazu eine zick-zack-förmige Versatzlage hat, derart ist, daß es ein kalibriertes Zermahlen der Stoffe ermöglicht derart, daß ihr späterer Auslaß aus den Öffnungen (4), die in der Wand (3) der Trommel (2) vorgesehen ist, ermöglicht ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiber (11) aus einem verformbaren und elastischen Material bestehen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare und elastische Material ein verdrillter Stahldraht ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende eines jeden Treibers mit einem Schlägel (26) versehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiber (11) eine wachsende Länge von dem den Heizelementen (5a) am nächsten liegenden Ende bis zu demjenigen Ende, das der Auslaßöffnung der drehbaren Trommel gegenüberliegt, haben.

18. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mechanische Mittel der magnetischen Trennung (15), die am Ende des Transportbandes liegen, das die behandelten und größengetrennten Abfälle fördert, das Rückhalten eventueller Metallpartikel gewährleisten, die für die nachfolgende Operation der Wurmkompostierung unerwünscht sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung für eine differentielle Befeuchtung (17), die unter der Vorrichtung der magnetischen Sortierung (15) liegt, eine Befeuchtung der größengetrennten Abfälle unter Partikelform durch Intersektion der geradlinigen Wegbahn dieser Partikel ermöglicht, die unter Schwerkraft mit dem Strömungskegel der Flüssigkeit fallen, die in einem Winkel und mit parabolischer Wegbahn von einer Düse (19) abgegeben werden.

20. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mechanische Mittel der Aufnahme und der Abförderung, die durch ein laufendes Band (20), das geneigt in einem Winkel zur Vertikalen angeordnet ist, gebildet sind, die Partikel empfängt derart, daß es den differentiellen Abprall der schwereren dieser Partikel ermöglicht, und zwar im gleichen Winkel nach hinten, während die leichteren Partikel, die eine große, bedeutendere Befeuchtungsoberfläche haben, an dem Band (20) ankleben und von ihm zu seinem oberstromigen Ende mitgenommen werden.

21. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Separator (22), gebildet durch eine gebogene Platte, es in Abhängigkeit der verschiedenen mehr oder weniger stark an der Oberfläche des laufenden Bandes (20) eine bessere Trennung der behandelten Abfälle ermöglicht.