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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Behandlung von Schredderabfall und zum Trennen
und Wiedergewinnen verwertbarer Materialien für das Recycling. Die Erfindung
betrifft außerdem
ein Verfahren zum Zermalmen von Schredderabfall, zum Trennen und
Wiedergewinnen von verwertbaren metallischen und nichtmetallischen
Materialien, und Befördern
dieser Materialien zu einer Ressourcen-Recycling-Anlage.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Der Ausdruck "Schredderabfall" ist ein allgemeiner Name für die nichtmetallischen
Rückstände von
zermalmtem Material von Automobilen, Haushaltsgeräten und ähnlichem,
die von einem Zermalmer erzeugt werden, der hauptsächlich eine
Hammermühle
aufweist, gefolgt vom Entfernen von entfernbaren Metallen aus dem
zermalmten Produkt. Wenn Automobile, Haushaltsgeräte und ähnliches
in eine Hammermühle
befördert
werden, zermalmen sich drehende kreisförmige Rotoren mit Hammern die
Automobile, Haushaltsgeräte
und ähnliches
und entsorgen. abgetrennte metallische und nichtmetallische Teile
von einem Gitter unterhalb des Zermalmers. Die Größe des zermalmten
Materials variiert abhängig
von den Öffnungsgrößen des
Gitters unterhalb des Zermalmers, beträgt jedoch normalerweise ungefähr 75 × 110 bis
100 × 200
mm, im allgemeinen länglich
geformt.
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Das zermalmte Material kann allgemein
in vier Arten klassifiziert werden: 1) leichter Abfall, die mittels
eines Reststoffsammlers gesammelten und angehäuften Komponenten; 2) eine
Eisenkomponente, abgetrennt und gesammelt beispielsweise mittels einer
magnetischen Trommel; 3) Nichteisenabfall, d. h. Nichteisenmetalle,
wie beispielsweise Aluminium, Kupfer, Blei, etc., abgetrennt, wiedergewonnen
und angesammelt mittels eines automatischen Nichteisenseparators,
beispielsweise eines STEINERT Separators NE 50/NE 150, der gemäß dem Wirbelstromprinzip
arbeitet; und 4) schwerer Abfall, d. h. abgetrennte und angesammelte
Komponenten aus rostfreiem Stahl und schwere Rückstände, die mittels eines automatischen
Nichteisenseparators nicht trennbar sind. Darunter ist die Kombination
aus 1) leichtem Abfall und 4) schwerem Abfall der Schredderabfall.
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Der Schredderabfall ist bis jetzt
entsorgt worden beispielsweise durch 1) Befördern des Schredderabfalls,
wie er gesammelt wurde, zu einer kontrollierten Entsorgungsanlage
zum Entsorgen; 2) Formen und Kompaktieren des Schredderabfalls in
eine zylindrische Form mittels eines Doppelschraubenkompaktors und
Transportieren des Schredderabfalls zu einer Entsorgungseinrichtung
zum Entsorgung; 3) Lagern des Schredderabfalls auf der Deponie;
4) Komprimieren des Schredderabfalls mittels einer Pressmaschine
und Verpacken des Schredderabfalls mit Vinylband, um ihn zu lagern;
oder 5) Wiedergewinnen der Metalle mittels eines Verbrenners, der
mit einem Trockenstillofen ausgestattet ist, um so den Schredderabfall
zu verbrennen und so die Verbrennungshitze für beispielsweise Energieerzeugung
zu verwenden. Unter diesem Verfahren wird das Verfahren 5), d. h.
die Entsorgung mit Energieerzeugung durch Verbrennungsenergie, momentan
nicht häufig verwendet,
und der Schredderabfall wird normalerweise in Entsorgungseinrichtungen
entsorgt.
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Der Schredderabfall, der auf diese
Art und Weise entsorgt wird, beinhaltet jedoch immer noch 10–15 Gew-%
rostfreien Stahl oder ähnliches
Metall und ungefähr
10–15
Gew-% anorganischer Oxide, wie beispielsweise Silica, Alumina etc.;
und diese wertvollen Materialien werden momentan als Abfall entsorgt.
Es ist eine Herausforderung für
die Zukunft hinsichtlich der Abfallentsorgung und des Ressourcenrecycling,
die wertvollen Materialien aus dem Schredderabfall weiter wiederzugewinnen
und die Belastung der abschließenden
Entsorgungseinrichtung zu reduzieren. Hinsichtlich der Abfallbehandlung
und des Ressourcenrecycling sind Automobile und Haushaltsgeräte unter
den Typ 1 Produkten des Entsorgungs- und Recycelgesetzes von Japan
die Hauptpfeiler eines Recycelsystemaufbaus. Auch in dieser Hinsicht
ist die Wiederbehandlung von Schredderabfall und die Wiederverwendung
von Ressourcen ein wichtiges Thema.
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DE 42 05 309 A offenbart ein Verfahren zum Bearbeiten
von Überbleibseln
eines Automobils. Zunächst
werden die Rückstände gesiebt
und in drei Fraktionen aufgeteilt. Jede dieser Fraktionen wird dann
in mehreren Trennungsschritten behandelt, und zwar unter Verwendung
von Sieben, Schneideinrichtungen, magnetischen Einrichtungen zum
Abtrennen von Metallen und Druckeinrichtungen sowie Luftseparatoren.
Nachdem all diese Behandlungsschritte durchgeführt worden sind, werden die
Rückstände in ein
Eisenmetallkonzentrat, ein Nichteisenmetallkonzentrat, eine Reststofffraktion,
eine grobe Fraktion, mehrere verbrennbare Konzentrate und einen
Reststoff aufgeteilt, der dann endgültig entsorgt wird.
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DE 41 00 346 A beschreibt ein Verfahren zum
Bearbeiten von unsortiertem Abfall oder unsortierten Rückständen. Das
Verfahren weist das manuelle Auseinanderbauen der zu recycelnden
Einrichtungen auf sowie das Sortieren in geeignete Fraktionen, das
Aufteilen der elektronischen Fraktion und das Abtrennen von Metallteilen
aus dieser Fraktion, das Aufteilen der Reststoffe und das wiederholte
Abtrennen von Metallteilen aus diesen Reststoffen und schließlich das
Zerkleinern der Reststoffe und das Aufteilen in eine Metallfraktion
und eine Plastikfraktion.
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Von der Erfindung
zu lösendes
Problem
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Da die Behandlung von Schredderabfall,
der wertvolle Materialien beinhaltet, bisher nicht kommerziell durchgeführt wurde,
wird der Schredderabfall momentan so wie er ist in einer Entsorgungseinrichtung
entsorgt. Solch wertvolles Material, das nicht recycelt wird, führt nicht
nur zu einer Verschwendung von Ressourcen, sondern erhöht auch
die Belastung von Entsorgungseinrichtungen hinsichtlich der Abfallentsorgung.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die Erfinder der vorliegenden Erfindung
haben darauf abgezielt, ein Verfahren zur Wiederbehandlung von Schredderabfall
zu schaffen, mit dem es möglich
wird, diese Ressourcen zu recyceln und die Belastung der abschließenden Entsorgungseinrichtungen
zu reduzieren.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
weist ein Verfahren zur Behandlung von Schredderabfall die im Anspruch
1 beschriebenen Schritte auf. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die vorliegende Erfindung basiert
auf dem Zermalmen von Schredderabfall und auf dem Abtrennen und
Wiedergewinnen von wertvollen Materialien aus diesem Abfall. Schredderabfall kann
insbesondere effizient zermalmt werden mittels eines Zermalmers,
der quadratische Schaufeln hat. Das Zermalmen des Schredderabfalls
mittels quadratischer Schaufeln ist ein wichtiges Element beim Trennen und
Wiedergewinnen von wertvollen Materialien aus dem Schredderabfall.
Die hauptsächlichen
wertvollen Materialien, die abgetrennt und wiedergewonnen werden,
sind Metalle. Die vorliegende Erfindung zum Behandeln von Schredderabfall
entfernt adäquat
Kabelumhüllungsmaterial,
wie beispielsweise Polyvinylchlorid und ähnliches, das Dioxin erzeugen
könnte, so
dass das gesammelte Material als Rückstand auch verwendet werden
kann als sekundäres
Verbrennungsmaterial wie beispielsweise in einem festen Brennstoff.
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Da Schredderabfall zermalmt wird,
ist die Lebensdauer der Schaufeln, die den Hauptbestandteil des
Zermalmers bilden, ein wichtiges praktisches Problem. Was die Lebensdauer
der Schaufeln bestimmt, ist die Anwesenheit von Metall in den Rückständen. Um
eine lange Schaufellebensdauer für
den Zermalmer zu bieten und die wertvollen Materialien effizient
abzutrennen und wiederzugewinnen, weist die vorliegende Erfindung
Behandlungsschritte auf, die eine gut durchdachte Kombination von
Zermalm- und Metallabscheideschritten beinhalten. Außerdem tendieren
bei einer solchen Abfallbehandlung allgemein die mechanischen Einrichtungen
dazu, sich durch Materialien zu verklemmen, wodurch es momentan
schwierig wird, einen stabilen, kontinuierlichen Betrieb der Einrichtung
beizubehalten. Indem ein solcher Aspekt in Betracht gezogen wird,
schafft die vorliegende Erfindung eine Verbesserung der verwendeten
Einrichtung, insbesondere hinsichtlich der Gestalt eines Messzuführers und
eines stabilen Zuführkreises.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Ausführungsform dieser Erfindung
darstellt.
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2 ist
ein Diagramm, das einen Zermalmer darstellt.
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3 ist
ein Diagramm, das eine quadratische Schaufel darstellt.
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4 ist
ein Diagramm, das einen Zuführer mit
konstanter Zuführgeschwindigkeit
darstellt.
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- 1
- Zermalmer
- 3
- Zuführer mit
konstanter Zuführgeschwindigkeit
- 5
- Rotorschaufel
- 7,
11
- Quadratische
Schaufeln
- 12
- Stationäre Schaufel
- 13
- Unteres
Gitter
- 14
- Vibrationssieb
- 16
- Anbringöffnung
- 31
- Trichter
- 32
- Leitungsanschlussröhre
- 33
- Förderkammer
- 34
- Fördermittel
- 35
- Vorsprung
- 36
- Motor
- 37
- Erfassungssensor
- 38
- Haube
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung wird nun
auf der Grundlage der unten aufgeführten Ausführungsformen beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm,
das ein Beispiel der Ausführungsform
dieser Erfindung darstellt, obwohl die vorliegende Erfindung nicht
notwendiger Weise auf diese Ausführungsform
begrenzt ist. Der Schredderabfall wird zunächst zu einem ersten Zermalmer
befördert.
Der Schredderabfall ist ein zermalmtes Material von Automobilen
und Haushaltsgeräten,
gemischt mit Kleidungsstreifen, Holz, Glas, Kies und Metall, und
er kann nicht effizient mittels eines gängigen Zermalmers wie beispielsweise einer
Hammermühle
bis zu der Größe zermalmt
werde, die ein Sortieren erlaubt. Das Material muss gemäß einem
Modus zermalmt werden, der mehr einem Schneiden ähnelt. Die vorliegende Erfindung verwendet
eine Art von Zermalmer, der quadratische Schaufeln hat, der verwendet
wird, um Kupferdraht in Kabeln zu zerkleinern, wie er jedoch bei
der Abfallbehandlung nicht so gängig
ist. Die Hauptteile des Zermalmers sind in 2 dargestellt. 2(a) ist eine Seitenansicht; 2(b) ist eine Zeichnung,
die einen Rotorschaufelbereich darstellt.
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Bei dem Zermalmer 1 ist
der sich drehende Zylinder mit quadratischen Schaufeln 11 zum
Zerschneiden ausgestattet. Wie in 2(b) dargestellt, ist
die quadratische Schaufel 11 plattenartig, d. h. länglich,
und sie ist an dem Zermalmerzylinder in abgestufter Art und Weise
angebracht und weist zu einer stationären Schaufel 12 hin.
Unterhalb der sich drehenden Schaufeln ist ein unteres Gitter 13 vorgesehen.
Die Schaufel selbst ist in 3 dargestellt. Die
quadratische Schaufel 7 ist länglich, und ihre vier Flächen sind
Schneidoberflächen.
Durch Verändern der
Position, in welcher die Schaufel angebracht ist, kann man alle
vier Kanten oder vier Flächen
der gleichen Schaufel verwenden. Das Zermalmen von Schredderabfall
mit einem Zermalmer mit diesen quadratischen Schaufeln kann effektiv wertvolle
Materialien von dem zermalmten Schredderabfallprodukt abtrennen
und wiedergewinnen.
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Schredderabfall ermöglicht,
wenn er fein zermalmt ist, die Wiedergewinnung von wertvollen Metallen
und ähnlichen
Materialien für
das Recycling. Da es bisher keinen Weg gab, Schredderabfall fein zu
zerkleinern, musste der Abfall so wie er war entsorgt werden. Zum
feinen Zerkleinern von Schredderabfall ist ein erstes Zermalmen
mittels eines ersten Zermalmers allein nicht ausreichend, sondern
ein zweites und ein drittes Zermalmen sind notwendig. In dieser
Ausführungsform
wird das erste Zermalmen mittels eines ersten Zermalmers durchgeführt, das zweite
Zermalmen wird mit zwei Zermalmern durchgeführt, nämlich einem zweiten und einem
dritten Zermalmer; und das dritte Zermalmen wird mit einem vierten
Zermalmer durchgeführt.
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Die Größe des zermalmten Materials
sollte stufenweise reduziert werden. Die Partikelgröße des zermalmten
Materials hängt
von der Öffnungsgröße der unteren
Gitter ab, die unterhalb des Rotors angebracht sind, an welchem
sich die Zermalmerschaufeln befinden. In dem ersten Zermalmer beträgt die Öffnungsgröße des unteren
Gitters 30 bis 35 mm, der zweite Zermalmer hat ein unteres Gitter
mit Öffnungen
von 12 bis 14 mm, und der dritte Zermalmer hat ein unteres Gitter
mit Öffnungen
von 7 bis 9 mm. Indem die Partikelgröße des zermalmten Materials
von dem dritten Zermalmer 7–9
mm beträgt,
kann man insbesondere effizient verschiedene wertvolle Metalle und ähnliches
abtrennen. Die Anzahl von Zermalmschritten und die Partikelgröße in jedem
Schritt werden optimal ausgewählt
anhand von einigen Versuchsläufen.
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Die Metallabtrennung nach dem ersten
Zermalmen muss gründlich
durchgeführt
werden; dies dient zum Schutz der Schaufeln des zweiten und der nachfolgenden
Zermalmer. Die Öffnungsgröße des Gitters
unterhalb der Schaufel für
den letzteren ist kleiner ausgestaltet, um die Partikelgröße des zermalmten
Materials zu reduzieren, aber dies bedeutet einen übermäßigen Verschleiß der Zermalmerschaufel.
Daher muss das System, nachdem der erste Zermalmschritt ausgeführt worden
ist, die Metalle sorgfältig
aussortieren.
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Eine Metallabtrennung nach dem ersten
Zermalmschritt wird durchgeführt
durch Aussortieren und Wiedergewinnen von Eisen unter Verwendung eines
Hängemagnetenseparators
und einer magnetischen Trommel A. Dann wird das Aussortieren und Wiedergewinnen
von Metall durchgeführt
mittels eines Metalldetektors. Dies ist ein Metallvibrator, der ein
Kombination aus einem Metalldetektor und einem Gasejektor ist. Wenn
der Metalldetektor Metall erfasst, wird ein Gas wie beispielsweise
Luft aus einer Düse
ausgestoßen,
um das Metall wegzublasen.
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Wenn rostfreier Stahl zermalmt wird,
werden darin Risse erzeugt, wodurch die Struktur des Stahls sich
von Austenit zu Martensit verändert,
das beginnt, auf magnetische Kräfte
anzusprechen. Dieses Prinzip wird verwendet, um rostfreien Stahl
von dem zermalmten Schredderabfallmaterial zu trennen. Dazu wird
beispielsweise ein Neodymium-Hängemagnetseparator
mit 3500 Gauss oder mehr verwendet. Der Hängemagnetseparator ist oberhalb
eines Vibrationstisches vorgesehen, der nach einem Zuführer A mit
konstanter Zuführgeschwindigkeit
montiert ist, um sowohl rostfreien Stahl als auch Eisen auszusortieren.
Bisher war es im wesentlichen unmöglich, rostfreien Stahl von
Schredderabfall zu trennen, aber die Abtrennung von rostfreiem Stahl
ist nun möglich, indem
der Schredderabfall durch einen solchen zusätzlichen Zermalmschritt hindurchläuft.
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Das durch den ersten Zermalmer beschaffte zermalmte
Produkt wird auf einem Vibrationsförderer platziert, der unterhalb
des ersten Zermalmers vorgesehen ist. Das zermalmte Material wird
transportiert, während
es auf dem Vibrationsförderer
in Schwingungen versetzt wird, zu einer magnetischen Trommel A.
Ein Hängemagnetseparator
ist oberhalb des Vibrationsförderer
vorgesehen und trennt das Eisen ab. Das verbleibende zermalmte Material
wird. mittels eines Förderers
zu einer magnetischen Trommel A gefördert, wo seine magnetische
Kraft weiter das Eisen abtrennt. Das zermalmte Material wird dann
zu einem automatischen Nichteisenseparator gebracht. Der automatische
Nichteisenseparator hat mehrere Magnete, die an der Trommel so angebracht
sind, dass Nordpole und Südpole
der Magneten alternativ freiliegen, wo die Nichteisenmetalle und
das Eisen unter Verwendung des Prinzips eines Wirbelstroms abgetrennt
werden.
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Das zermalmte Material, das den automatischen
Nichteisenseparator verlässt,
wird mittels eines Förderers
zu einem Metallseparator gebracht, der eine Kombination aus einem
Metalldetektor und einem Gasejektor ist. Wenn Metall erfasst wird,
wird ein Gas aus einer Düse
ausgestoßen,
um jedes verbleibende Metall wie beispielsweise rostfreier Stahl etc.
für die
Abtrennung von dem Fördermittel
herunterzublasen. Das zermalmte Material wird dann mittels des Fördermittels
zu einem Zuführer
A mit konstanter Zuführgeschwindigkeit
gebracht. Von diesem Zuführer
A wird das zermalmte Material mit annähernd konstanter Geschwindigkeit
zu den weiteren Schritten befördert.
Unterhalb des Zuführers
A befindet sich ein Vibrationstisch, wo der rostfreie Stahl und das
Eisen, die sich in dem zermalmten Material befinden, das den Ausgang
des Zuführers
verlässt,
mittels eine Hängemagnetseparators
mit einer starken Magnetkraft abgetrennt werden, der oberhalb des
Vibrationstisches vorgesehen ist. Das den Vibrationstisch verlassende
zermalmte Produkt wird dann zu dem zweiten und dritten Zermalmer
gebracht. Wie oben beschrieben, sollten die Öffnungen in dem unteren Gitter
des ersten Zermalmers 30–35
mm groß sein, die Öffnungen
in dem unteren Gitter des zweiten Zermalmers sollten 12–14 mm groß sein,
und die in dem unteren Gitter des dritten Zermalmers sollten 7–9 mm groß sein.
Der zweite Zermalmer kann das Umhüllungsmaterial von umhülltem Kupferdraht
nicht vollständig
entfernen, aber es wird im wesentlichen vollständig entfernt, wenn es durch
den dritten Zermalmer hindurchtritt.
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Der in dieser Erfindung verwendete
Zuführer mit
konstanter Zuführgeschwindigkeit
verwendet ein Stahlfördermittel
mit daran angebrachten versetzten plattenartigen Vorsprüngen und
mit einem Trichter mit einer trapezoiden Gestalt, wobei der Materialausgang
am Boden des Trichters größer ist
als die Einlassöffnung
oben an dem Trichter. Ein Zuführer
mit konstanter Zuführgeschwindigkeit
mit einem Trichter, der die Gestalt eines umgekehrten Dreiecks hat,
wird unter dem Problem leiden, dass das zermalmte Material den Ausgang
des Messzuführers
verklemmen wird. Im Gegensatz dazu wird ein Trichter mit einer trapezoiden
Struktur den Ausgang des Zuführers nicht
blockieren, wodurch ein stabiler und langer kontinuierlicher Betrieb
möglich
wird. Die Hauptteile des Zuführers 3 sind
in 4 dargestellt. 4(a) ist eine Frontansicht; 4(b) ist eine Seitenansicht; 4(c) ist ein Fördermittelabschnitt.
Der Trichter 31 des Zuführers 3 hat
eine trapezoide Gestalt, deren untere Abschnitte größer sind.
Unterhalb des Trichters 31 ist ein Fördermittel 34 vorgesehen.
Oberhalb des Fördermittels 34 sind
plattenartige Vorsprünge 35 vorgesehen.
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Wenn bei einem Zuführer mit
konstanter Zuführgeschwindigkeit
die Balance zwischen den eintretenden und austretenden Mengen des
zermalmten Schredderabfallmaterials verloren geht und die Menge
des austretenden Materials auf unterhalb der Menge des eintretenden
Materials abfällt,
werden die Inhalte beginnen, über
die Wände
des Zuführers
hinüber
zu strömen
und nach außen
zu geraten. Um gegen einen solchen Zustand Vorkehrungen zu treffen, ist
eine Haube 38 vorgesehen, um den Überfluss der Inhalte zu vermeiden,
zusammen mit einem Detektorsensor 37. Die Haube 38 kann
verhindern, dass die Inhalte überfließen. Der
Detektorsensor 37 erfasst die Inhalte, wenn sie über eine
bestimmte Höhe innerhalb
des Zuführers
hinübertreten,
und gibt ein Warnsignal aus. Das Warnsignal kann eine rote (blinkende)
sich drehende Lampe oder ein Warnton sein. Als Antwort auf das Warnsignal
wird ein Schritt durchgeführt,
um das Material, das in den Zuführer
eintritt, temporär
anzuhalten.
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Nachdem es den zweiten und den dritten Zermalmer
passiert hat, wird das zermalmte Material feiner und fällt auf
ungefähr
7–9 mm
in der Größe. Da die
Größe des zermalmten
Materials ungefähr
7–9 mm
erreicht, wird das abgetrennte Kupfer frei von jedem anhaftenden
Material und erreicht eine hohe Reinheit. Da das Kupfer ursprünglich Teil
eines mit einem Isolator wie beispielsweise Polyvinylchlorid bedeckten
Kupferkabels war, hat das umhüllende
Polyvinylchlorid, das an dem Kupfer anhaftete, in der Vergangenheit
Probleme hinsichtlich der Reinheit bezüglich des Ressourcenrecycling
und des Wiedergewinnens des Kupfers aus dem Schredderabfall erzeugt.
Der zweite und der dritte Zermalmer sind im Aufbau gleich dem ersten
Zermalmer, abgesehen davon, dass die Öffnungsgrößen ihrer Gitter unterhalb des
Zermalmers anders sind.
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Das zermalmte Material, das den dritten
Zermalmer verlässt,
wird mittels eines Fördermittels
zu einem Zuführer
B befördert
und von dort zu dem Separationslufttisch A und dem Vibrationssieb
A. Während
der Separationslufttisch A das zermalmte Material fluidisiert, indem
Luft oder ähnliches
Gas von unterhalb des Tisches hindurch geblasen wird, wird das zermalmte
Material zu dem Vibrationssieb A befördert. Die Abmaße des Vibrationssiebs
A in Richtung der Vorwärtsbewegung
der Materials ist größer, so dass
das zermalmte Material, das transportiert wird, durch die Vibration
anfängt
sich zu trennen, abhängig von
dem Unterschied im spezifischen Gewicht. Materialien mit einem höheren spezifischen
Gewicht sammeln sich in Richtung der Vorderseite des Tisches, d. h.
in Vorwärtsrichtung
des zermalmten Produkts. Dieser Schritt scheidet hauptsächlich Kupfer
ab.
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Nach der Abtrennung und der Wiedergewinnung
von Kupfer auf dem Vibrationssieb A ist das verbleibende zermalmte
Material eine Mischung aus nicht wiedergewonnenem Kupfer, Aluminium,
Plastikabfall, Reifenrückständen, Kies,
Glasrückständen etc..
Die magnetische Trommel B wird verwendet, um Eisen weiter abzutrennen
und wiederzugewinnen. Der Rest wird dann mittels eines vierten Zermalmers zermalmt.
Unterhalb des Zermalmers ist ein unteres Gitter mit 4 mm großen Öffnungen
vorgesehen. Der vierte Zermalmer ist grundsätzlich gleich dem ersten, zweiten
und dritten Zermalmer, abgesehen davon, dass er eine etwas geringere
Kapazität
hat. Das auf 4 mm oder weniger zermalmte Material wird gemäß seinem
spezifischen Gewicht auf dem Separationslufttisch B aussortiert
und wird als Kupfer, Aluminium, und andere getrennt und wiedergewonnen.
Der Rest wird in einem externen Behälter gesammelt mittels eines
zyklonartigen Hauptreststoffsammlers.
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Der Separationslufttisch B und das
Vibrationssieb B, die hier verwendet werden, sind im Prinzip gleich
dem Separationslufttisch A und dem Vibrationssieb A. Der Produktausgang
des Separationstisches B ist mit einem eingebauten Kopf versehen,
so dass Luft von unten für
die Abtrennung des zermalmten Materials aufgrund des Unterschieds im
spezifischen Gewicht heraufgeblasen werden kann. Ein Material mit
einem höheren
spezifischen Gewicht wird in Richtung einer höheren Position des Tisches gesammelt,
und ein Material mit geringem spezifischen Gewicht wird in Richtung
des unteren Bereichs des Tisches gesammelt. Auf diese Art und Weise trennt
der Separationstisch B Kupfer, Aluminium und andere Materialien
und gewinnt sie zurück.
Ein Teil der anderen Materialien wird zu dem vierten Zermalmer zurückgeführt. Der
Rest wird zu dem Vibrationssieb B befördert. Das Vibrationssieb B
ist ein Sieb, das aufwärts
und abwärts
und von links nach rechts schwingt; es sind drei Siebe mit unterschiedlichen Größen montiert.
Die Schwingung verursacht eine Trennung des zermalmten Produkts
auf der Grundlage des Unterschieds des spezifischen Gewichts. Dieser
Schritt entfernt haarigen Kupferdraht und dichten Reststoff. Dichter
Reststoff ist ein allgemeiner Name für eine Mischung aus Plastikabfall,
Reifenrückständen, Kies,
Glasrückständen und ähnlichem.
Das Hindurchführen
durch den vierten Zermalmer reduziert den Schredderabfall in eine
würfelartige
Konfiguration, wobei jedes Abmaß 4
mm beträgt.
Dieser Vorgang macht es nun möglich,
feinen Kupferdraht abzutrennen und wiederzugewinnen, selbst wenn
es sich um haarigen Kupferdraht handelt, usw..
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Die anderen Materialien werden in
einem externen Behälter
mittels eines zyklonartigen Hauptreststoffsammlers gesammelt. Das
Ausblasen von Luft aus dem Zyklonhauptreststoffsammler wird durch
einen Beutelfilter hindurch ausgeführt. Der angehäufte Reststoff
wird dann als flockiger Reststoff bezeichnet. Der flockige Reststoff
besteht aus verschiedenen fasrigen und anderen Materialien. Das Verbrennen
des flockigen Reststoffes hinterlässt Silica, Aluminium und ähnliches.
Was den flockigen Reststoff charakterisiert, ist dass die Menge
an darin enthaltenem Chlor gering ist. Während der herkömmliche
Schredderabfall zumindest 3 Gew-% Chlor beinhaltet, beinhaltet der
flockige Reststoff dieser Erfindung wenig Chlor, und zwar 0,34–0,71 Gew-%.
Dies bedeutet, dass der flockige Reststoff ein Brennstoffmaterial
mit guter Qualität
und hohem Brennwert werden kann.
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Der größte Teil des Polyvinylchlorids,
das den Kupferdraht umhüllt,
geschnitten quer in Ringform, wird nicht in der leichtgewichtigen
gesammelten Reststofffraktion oder in dem flockigen Reststoff wiedergewonnen,
sondern sammelt sich in der dichten Reststofffraktion zusammen mit
Reifenrückständen, Holzabfall,
anderem Plastikabfall und Kies. Als Ergebnis ist der Chlorgehalt
des flockigen Reststoffs in dem gesammelten Abfall weit geringer
als bei dem ursprünglichen
Material. Der gesammelte Reststoff mit dem reduzierten Chlorgehalt
kann mit anderem industriellem Abfall, bezeichnet als "Rezeptoren", gemischt werden
(beispielsweise Schlamm aus der Papierherstellung mit einem großen Anteil
an Wasser und Aluminium), was die Brennstoffproduktion erleichtert,
wodurch der Weg zur Herstellung eines Kohlenbrikettbrennstoffs mit
reduziertem Chlorgehalt geöffnet
wird.
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Daher ist die vorliegende Erfindung
dadurch gekennzeichnet, dass 1) Schredderabfall mittels eines Zermalmers
mit quadratischen Schaufeln zermalmt wird; 2) ein Vibrationstisch
mit hoher Kapazität als
Transporttisch unterhalb jedes Zermalmers vorgesehen ist, um Probleme
des Verklemmens innerhalb des Tisches zu lösen, die durch das zermalmte Material
verursacht werden könnten;
3) ein präziser Schritt
zum Entfernen von Eisen vorgesehen ist; 4) ein Vorgang zum Entfernen
von rostfreiem Stahl vorgesehen ist; 5) Schritte zum Abtrennen von
Nichteisenmetallen vorgesehen sind, wie beispielsweise ein automatischer
Nichteisenseparator, ein Luftseparationstisch und ähnliches;
6) ein Zuführer
mit konstanter Zuführgeschwindigkeit
mit einem trapezoiden Trichter vorgesehen ist, der Verklemmungsprobleme löst; 7) eine
gut durchdachte Kombination von Schritten des wiederholten Zerkleinerns
von Schredderabfall und von Schritten zur Wiedergewinnung von Metallen
und ähnliches
vorgesehen ist. Als Ergebnis ist es nun möglich, wertvolle Materialien
aus Schredderabfall wiederzugewinnen, welche bisher so wie sie waren
bei einer endgültigen
Entsorgungsstation entsorgt werden mussten, und das wiedergewonnene Kupfer
und Aluminium ist sehr rein, frei von allen anhaftenden Materialien,
welcher Vorgang sehr einfach ein Ressourcenrecycling erleichtern
kann.
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Ein weiterer charakteristischer Effekt
dieser Erfindung ist der gesteigerte Nützlichkeitswert des gesammelten
Reststoffs, der 50 Gew-% oder mehr des Schredderabfalls beträgt, d. h.
der flockige Reststoff. Zuvor hat ein Verbrennen eines chlorhaltigen Materials
toxisches Dioxin erzeugt, so dass die Verbrennung eines Chlor enthaltenden
Materials zu schweren Umweltproblemen geführt hat. In dieser Hinsicht
bietet der gesammelte Reststoff, d. h. der flockige Reststoff in
dieser Erfindung, mit dem geringen Chlorgehalt von 0,36–0,71 Gew-%,
nun eine Möglichkeit,
solchen flockigen Reststoff als Brennstoff zu verwenden. Es wird
auch möglich,
die nach der Verbrennung des flockigen Reststoffes erhaltene Schlacke
zu schmelzen und sie aus einer Düse
auszuspritzen und dadurch eine Steinwolle zu erzeugen. Steinwolle
kann zur Schallisolierung von Wänden entlang
von Autoahnen verwendet werden. Gleichzeitig können alte Schallisolierungswände nun
verschrottet und mittels eines Automobil-Schredderers bearbeitet
werden, so dass ein großer
Recyclingring entsteht.
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Die vorliegenden Erfindung macht
es nun möglich,
wertvolle Materialien aus Schredderabfall wiederzugewinnen. Die
zu wiedergewinnenden Materialien und ihre quantitativen Beziehungen
verändern
sich abhängig
von dem mittels des Schredders bearbeiteten Rohmaterials selbst,
aber im allgemeinen wurden die folgenden Anteile beobachtet: 7–10 Gew-%
Eisen, 3–5
Gew-% Kupfer, 4–5
Gew-% Aluminium, 25 Gew-% dichter Reststoff wie beispielsweise Gummi,
Plastik, Glas, Holz, Kies und ähnliches,
und ungefähr
55–61
Gew-% gesammelter Reststoff, der flockiger Reststoff ist.
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Die vorliegenden Erfindung ist eine
Epoche machende Erfindung, die wertvolle Materialien aus Schredderabfall
abtrennt und wiedergewinnt, die zuvor entsorgt werden mussten, wodurch
eine neue Möglichkeit
für das
Ressourcenrecycling eröffnet wird.
Schredderabfall, der früher
entsorgt worden ist, kann nun sortiert werden, und nicht nur Eisen,
sondern auch hochreines Kupfer und hochreines Aluminium können wiedergewonnen
werden. Das Verfahren schafft auch einen flockigen Reststoff mit
geringem Chlorgehalt, der als Brennstoff verwendet werden kann und
bei der Verbrennung eine Verbrennungsschlacke erzeugt, die durch
Schmelzen zu Steinwolle gemacht werden kann.