EP0876844B1 - Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Abfällen - Google Patents

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EP0876844B1
EP0876844B1 EP98108158A EP98108158A EP0876844B1 EP 0876844 B1 EP0876844 B1 EP 0876844B1 EP 98108158 A EP98108158 A EP 98108158A EP 98108158 A EP98108158 A EP 98108158A EP 0876844 B1 EP0876844 B1 EP 0876844B1
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waste
opening
drum
organic
coarse
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Hans Dr.-Ing. Friedmann
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    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/183—Feeding or discharging devices
    • B02C17/1835—Discharging devices combined with sorting or separating of material
    • B02C17/1855—Discharging devices combined with sorting or separating of material with separator defining termination of crushing zone, e.g. screen denying egress of oversize material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/007—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls specially adapted for disintegrating refuse
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/183—Feeding or discharging devices
    • B02C17/1835—Discharging devices combined with sorting or separating of material
    • B02C17/185—Discharging devices combined with sorting or separating of material with more than one separator

Definitions

  • the present invention relates to a device and a Process for the treatment of waste with organic Proportions, with at least one rotating crushing drum with heavy material discharge, the crushing drum at least one freely movable inside Has grinding media and the grinding media or media by means of a Separating device retained in the comminution drum will and will and the shredding drum one Retaining ring, the uncrushed waste up to Reaching a corresponding, predetermined particle size in the shredding drum holds back and in the area of an axis of rotation has two opposing openings.
  • EP-A-0 302 551 describes an apparatus and a Waste treatment and treatment processes. Doing so the waste is shredded with the help of a shredding device, the finely ground ingredients separated from the coarser components that are difficult or difficult to grind be separated. The finely ground fraction contains organic and inorganic components. Also in US-A-5 322 792 Processing device for waste described does not allow simple, fast and complete separation from inorganic and organic components of the to be processed Waste.
  • the object of the present invention is therefore a device and a method for processing waste organic components of the type mentioned at the beginning provide which is a fully automated and continuous Treatment of waste when using cheaper Apparatus and less energy consumption with simultaneous separation guaranteed of organic and inorganic components.
  • a shredding drum has waste in the area of their Axis of rotation on two opposite openings, the first opening for the entry of the waste to be treated and for Discharge of shredded organic components of the waste and the second opening for discharging the separated inorganic constituents of the waste, the first Opening has a larger diameter than the second Opening and transportation of the sunken crushed inorganic components for the second opening by means of a Screw discharge takes place.
  • the device has one of the comminution drums downstream coarse screening device for picking up and screening the crushed organic waste.
  • This coarse screening device a fine screen device can be connected upstream or downstream. This ensures that possible through the crushing drum sieved residual impurities not separated be, so that for the subsequent biodegradation predominantly pure organic suspension is available. additionally can be a part of the low solids separated by the sieving Water into the crushing drum for adjustment a predetermined and advantageous solids content and the Viscosity of the waste returned in the shredding drum become. This ensures an environmentally friendly and resource-saving Processing waste.
  • the process according to the invention for the treatment of waste is using the previously described invention Device operated.
  • a first process step the waste to be processed in the shredding drum introduced, the separation of the inorganic and organic components of the waste takes place.
  • the inorganic Ingredients are opened through a second opening of the shredding drum dissipated.
  • the one in the shredding drum remaining organic components of the waste are in a second process step up to a predetermined particle size crushed.
  • This creates an organic, watery one Suspension coming from the crushing drum onto a coarse screen is carried out. In doing so, non-crushable organic Components separated.
  • the resulting organic suspension is removed from the coarse screen in a further process step a fine sieve is discharged. After another fine screening of the organic suspension becomes the low-solids water obtained partially returned to the shredding drum.
  • one last step is the resulting organic Suspended suspension of further biological treatment.
  • the fine screening of the organic suspension before Coarse screening carried out can be designed in several stages.
  • the figure shows a device 10 for processing waste, especially organic waste.
  • the device 10 includes a rotatable shredding drum 12 Heavy material discharge, a coarse screening device 26 and one Fine screening device 28.
  • the comminution drum 12 has in inside of it at least one freely moving grinding element (not shown).
  • the or the grinding media exist usually made of stone or metal balls.
  • the or the Grinding bodies are in the comminution drum by means of a separating device 16 12 withheld. Via a waste entry chute 14 is the waste to be processed into the interior of the Crushing drum 12 transferred.
  • the comminution drum 12 also has a retaining ring 18 on the uncrushed waste until a corresponding, predetermined particle size in the comminution drum 12 holds back. Furthermore, the comminution drum 12 in the region of its axis of rotation 36 two opposing openings 32, 34 on.
  • the first opening 34 is used for entry of the waste to be processed via the waste entry chute 14 and for the discharge of the crushed organic components of the Descent via a second discharge chute 24.
  • the second opening 32 is used to discharge the separated inorganic constituents waste via a first discharge chute 20.
  • the separated ones inorganic components, especially the sand content of the Waste are fed to a sand wash (not shown).
  • the coarse screening device downstream of the comminution drum 12 26 takes the discharged from the crushing drum 12 crushed organic waste and carries out screening this through.
  • the coarse screening device 26 has one Mesh size of 8 - 30 mm. Those remaining on the coarse screen 26 coarser organic components are removed and further recycling or disposal. in this connection it is in particular parts made of wood, leather or Plastic.
  • the device 10 also has one of the coarse screening device 26 downstream fine screening device 28.
  • the one in the coarse screening device 26 already roughly sieved organic suspension is fed to the fine screen device 28.
  • the fine screening device 28 has a mesh size of 0.5 mm to 3 mm on. Part of the low-residue water can be discharged through one of the Fine screening device 28 leading to the comminution drum 12 Water return device 30 into the comminution drum 12 be returned.
  • Both the coarse sieve and the fine sieve device 26, 28 can be designed as a tension shaft screening machine his.
  • the waste to be processed in the shredding drum 12 introduced.
  • the separation of inorganic takes place and organic components of the waste.
  • the organic components swim in the upper area of the aqueous suspension forming in the comminution drum 12.
  • the inorganic parts sink and become Opening 32 transported. This is done using a so-called Screw discharge (not shown).
  • the organic Ingredients become up to a predetermined particle size crushed and then transferred to the coarse screen 26 as above already described. After another, finer screening the resulting organic suspension of the other biological Treatment e.g. fed in fermentation towers.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufbereitung von Abfällen mit organischen Anteilen, mit mindestens einer drehbaren Zerkleinerungstrommel mit Schwerstoffausschleusung, wobei die Zerkleinerungstrommel in ihrem Inneren mindestens einen frei beweglich angeordneten Mahlkörper aufweist und der oder die Mahlkörper mittels einer Trennvorrichtung in der Zerkleinerungstrommel zurückgehalten wird bzw. werden und die Zerkleinerungstrommel einen Rückhaltering aufweist, der unzerkleinerte Abfälle bis zum Erreichen einer entsprechenden, vorbestimmten Teilchengröße in der Zerkleinerungstrommel zurückhält und im Bereich einer Drehachse zwei sich gegenüberliegende Öffnungen aufweist.
Zur Aufbereitung von Abfällen mit organischen Anteilen, z.B. Biomüll, Restmüll oder Hausmüll, vor der biologischen Behandlung sind Naß- und Trockenverfahren bekannt. Ziel der Aufbereitung ist es dabei, diejenigen Bestandteile abzutrennen, welche den biologischen Behandlungsprozeß stören, die Anlagentechnik beschädigen oder die Qualität der entstehenden Produkte beeinträchtigen. Insbesondere betrifft dies Metalle, Glas, Steine, Sand, aber auch Kunststoffe, Leder oder ähnliche Stoffe.
Das am häufigsten eingesetzte Störstoffabtrennungsverfahren ist die Handauslese dieser Stoffe aus den aufzubereitenden Abfällen. Dieses Verfahren verursacht jedoch erhebliche Personalkosten und ist vergleichsweise wenig wirkungsvoll. Darüberhinaus ist dieses Verfahren hygienisch bedenklich.
Des weiteren sind Verfahren zur automatischen Störstoffabtrennung bekannt, bei denen die sogenannte Schwimm-Sink-Trennung angewandt wird. Dabei werden Stofflöser, welche in der Papierindustrie verwendet werden, für die Abfallaufbereitung angepaßt. Die bei diesem Trennverfahren eingesetzten Apparate werden diskontinuierlich betrieben. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, daß derartige bekannte Anlagen einen sehr hohen Energieverbrauch aufweisen. Die Durchsatzleistung der zudem sehr teuren Apparate ist aus statischen Gründen und aufgrund der diskontinuierlichen Betriebsweise auf etwa 80 Tonnen pro Arbeitstag begrenzt.
Die EP-A-0 302 551 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung und Aufbereitung von Müll. Dabei wird mit Hilfe einer Zerkleinerungsvorrichtung der Müll zerkleinert, wobei die fein gemahlenen Bestandteile getrennt von den gröberen, nicht oder schlecht zu zerkleinernden Bestandteilen getrennt werden. Die fein gemahlene Fraktion enthält organische und anorganische Bestandteile. Auch die in der US-A-5 322 792 beschriebene Aufbereitungsvorrichtung für Müll erlaubt keine einfache und schnelle, sowie vollständige Trennung von anorganischen und organischen Bestandteilen des aufzubereitenden Abfalls.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufbereitung von Abfällen mit organischen Bestandteilen der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine vollautomatische und kontinuierliche Aufbereitung der Abfälle bei Einsatz kostengünstigerer Apparate und weniger Energieaufwand bei gleichzeitiger Trennung von organischen und anorganischen Bestandteilen gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von Abfällen weist eine Zerkleinerungstrommel im Bereich ihrer Drehachse zwei sich gegenüberliegende Öffnungen auf, wobei die erste Öffnung zum Eintrag der aufzubereitenden Abfälle und zum Austrag von zerkleinerten organischen Bestandteilen des Abfalls und die zweite Öffnung zum Austrag der abgetrennten anorganischen Bestandteile des Abfalls dient, wobei die erste Öffnung einen größeren Durchmesser aufweist als die zweite Öffnung und der Transport der abgesunkenen zerkleinerten anorganischen Bestandteile zur zweiten Öffnung mittels eines Schneckenaustrags erfolgt. Durch eine derartige Ausgestaltung ist gewährleistet, daß die den späteren biologischen Abbau störenden Schwer- und Leichtstoffe bereits zu Anfang des Aufbereitungsvorganges durch die Zerkleinerungstrommel getrennt und sortiert werden. Die getrennte Ausgabe der insbesondere anorganischen und andererseits organischen Bestandteile gewährleistet den kontinuierlichen Betrieb der Vorrichtung. Zudem ist der Energieverbrauch wesentlich geringer als bei bekannten Vorrichtungen. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung kontinuierlich betrieben werden kann, sind auch sehr große Durchsatzleistungen erzielbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese eine der Zerkleinerungstrommel nachgeschaltete Grobsiebvorrichtung zur Aufnahme und Siebung der zerkleinerten organischen Abfälle auf. Dieser Grobsiebvorrichtung kann eine Feinsiebvorrichtung vor- oder nachgeschaltet werden. Dadurch ist gewährleistet, daß mögliche, durch die Zerkleinerungstrommel nicht abgetrennte restliche Störstoffe ausgesiebt werden, so daß für den nachfolgenden biologischen Abbau eine überwiegend reine organische Suspension zur Verfügung steht. Zusätzlich kann ein Teil des durch die Siebung abgetrennten feststoffarmen Wassers in die Zerkleinerungstrommel zur Einstellung eines vorbestimmten und vorteilhaften Feststoffgehaltes und der Viskosität des Abfalls in der Zerkleinerungstrommel rückgeführt werden. Dies gewährleistet eine umweltfreundliche und resourcensparende Aufbereitung von Abfällen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbereitung von Abfällen wird unter Verwendung der vorhergehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung betrieben. Dabei werden in einem ersten Verfahrensschritt die aufzubereitenden Abfälle in die Zerkleinerungstrommel eingebracht, wobei die Trennung der anorganischen und organischen Bestandteile des Abfalls stattfindet. Die anorganischen Bestandteile werden über eine zweite Öffnung der Zerkleinerungstrommel abgeführt. Die in der Zerkleinerungstrommel verbleibenden organischen Bestandteile des Abfalls werden in einem zweiten Verfahrensschritt bis zu einer vorbestimmten Teilchengröße zerkleinert. Dabei entsteht eine organische, wässrige Suspension, die aus der Zerkleinerungstrommel auf ein Grobsieb ausgetragen wird. Dabei werden nicht zerkleinerbare organische Bestandteile abgetrennt. Die entstehende organische Suspension wird in einem weiteren Verfahrensschritt aus dem Grobsieb auf ein Feinsieb ausgetragen. Nach einer weiteren Feinsiebung der organischen Suspension wird das erhaltende feststoffarme Wasser teilweise in die Zerkleinerungstrommel rückgeführt. In einem letzten Verfahrensschritt wird die resultierende organische Suspension der weiteren biologischen Behandlung zugeführt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Feinsiebung der organischen Suspension vor der Grobsiebung durchgeführt. Der Verfahrensschritt der Grob- und/oder Feinsiebung kann dabei mehrstufig ausgebildet sein.
Weiterhin ist es möglich, die Sandanteile der abgetrennten anorganischen Bestandteile des Abfalls einer Sandwäsche zuzuführen.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Die Figur zeigt eine Vorrichtung 10 zur Aufbereitung von Abfällen, insbesondere Abfälle mit organischen Anteilen. Die Vorrichtung 10 umfaßt dabei eine drehbare Zerkleinerungstrommel 12 mit Schwerstoffausschleusung, eine Grobsiebvorrichtung 26 und eine Feinsiebvorrichtung 28. Die Zerkleinerungstrommel 12 weist in ihrem Inneren mindestens einen freibeweglich angeordneten Mahlkörper (nicht dargestellt) auf. Der oder die Mahlkörper bestehen dabei üblicherweise aus Stein oder Metallkugeln. Der oder die Mahlkörper werden mittels einer Trennvorrichtung 16 in der Zerkleinerungstrommel 12 zurückgehalten. Über eine Abfalleintragsschurre 14 wird der aufzubereitende Abfall in das Innere der Zerkleinerungstrommel 12 überführt.
Die Zerkleinerungstrommel 12 weist zudem einen Rückhaltering 18 auf, der unzerkleinerte Abfälle bis zum Erreichen einer entsprechenden, vorbestimmten Teilchengröße in der Zerkleinerungstrommel 12 zurückhält. Weiterhin weist die Zerkleinerungstrommel 12 im Bereich ihrer Drehachse 36 zwei sich gegenüberliegende Öffnungen 32, 34 auf. Die erste Öffnung 34 dient dabei zum Eintrag der aufzubereitenden Abfälle über die Abfalleintragsschurre 14 und zum Austrag der zerkleinerten organischen Bestandteile des Abfalls über eine zweite Austragsschurre 24. Die zweite Öffnung 32 dient zum Austrag der abgetrennten anorganischen Bestandteile des Abfalls über eine erste Austragsschurre 20. Die abgesonderten anorganischen Bestandteile, insbesondere die Sandanteile des Abfalles, werden einer Sandwäsche (nicht dargestellt) zugeführt.
Die der Zerkleinerungstrommel 12 nachgeschaltete Grobsiebvorrichtung 26 nimmt die aus der Zerkleinerungstrommel 12 abgegebenen zerkleinerten organischen Abfälle auf und führt eine Siebung dieser durch. Die Grobsiebvorrichtung 26 weist dabei eine Siebmaschenweite von 8 - 30 mm auf. Die auf dem Grobsieb 26 verbleibenden gröberen organischen Bestandteile werden abgeführt und einer weiteren Verwertung bzw. Entsorgung zugeführt. Hierbei handelt es sich insbesondere um Teile aus Holz, Leder oder Kunststoff.
Die Vorrichtung 10 weist weiterhin eine der Grobsiebvorrichtung 26 nachgeschaltete Feinsiebvorrichtung 28 auf. Die in der Grobsiebvorrichtung 26 bereits grob gesiebte organische Suspension wird der Feinsiebvorrichtung 28 zugeführt. Die Feinsiebvorrichtung 28 weist dabei eine Siebmaschenweite von 0,5 mm bis 3 mm auf. Ein Teil des reststoffarmen Wassers kann über eine von der Feinsiebvorrichtung 28 bis zur Zerkleinerungstrommel 12 führende Wasserrückführvorrichtung 30 in die Zerkleinerungstrommel 12 rückgeführt werden. Sowohl die Grobsieb- wie auch die Feinsiebvorrichtung 26, 28 kann als Spannwellensiebmaschine ausgebildet sein.
Bei Betätigung der Vorrichtung 10 wird in einem ersten Verfahrensschritt der aufzubereitende Abfall in die Zerkleinerungstrommel 12 eingebracht. Es erfolgt dabei die Trennung von anorganischen und organischen Bestandteilen des Abfalls. Dabei schwimmen die organischen Bestandteile im oberen Bereich der sich in der Zerkleinerungstrommel 12 bildenden wässrigen Suspension. Die anorganischen Teile sinken dagegen ab und werden zur Öffnung 32 transportiert. Dies erfolgt über einen sogenannten Schneckenaustrag (nicht dargestellt). Die organischen Bestandteile werden bis zu einer vorbestimmten Teilchengröße zerkleinert und dann auf das Grobsieb 26 überführt, wie vorstehend bereits beschrieben. Nach einer weiteren, feineren Siebung wird die entstehende organische Suspension der weiteren biologischen Behandlung z.B. in Gärtürmen zugeführt.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zur Aufbereitung von Abfällen mit organischen Anteilen, mit mindestens einer drehbaren Zerkleinerungstrommel mit Schwerstoffausschleusung, wobei die Zerlcleinerungstrommel (12) in ihrem Inneren mindestens einen frei beweglich angeordneten Mahlkörper aufweist und der oder die Mahlkörper mittels einer Trennvorrichtung (16) in der Zerkleinerungstrommel (12) zurückgehalten wird bzw. werden und die Zerkleinerungstrommel (12) einen Rückhaltering (18) aufweist, der unzerkleinerte Abfälle bis zum Erreichen einer entsprechenden, vorbestimmten Teilchengröße in der Zerkleinerungstrommel (12) zurückhält und im Bereich einer Drehachse (36) zwei sich gegenüberliegende Öffnungen (32, 34) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die erste Öffnung (34) zum Eintrag der aufzubereitenden Abfälle und zum Austrag der zerkleinerten organischen Bestandteile des Abfalls und die zweite, gegenüberliegende Öffnung (32) zum Austrag von abgetrennten anorganischen Bestandteilen des Abfalls ausgebildet ist, wobei die erste Öffnung (34) einen größeren Durchmesser aufweist als die zweite Öffnung (32) und der Transport der abgesunkenen zerkleinerten anorganischen Bestandteile zur zweiten Öffnung (32) mittels eines Schneckenaustrags erfolgt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlkörper aus Stein oder einer Metallkugel besteht.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) eine der Zerkleinerungstrommel (12) nachgeschaltete Grobsiebvorrichtung (26) zur Aufnahme und Siebung der zerkleinerten organischen Abfälle aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Grobsiebvorrichtung (26) eine Siebmaschenweite von 8 mm bis 30 mm aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) eine der Grobsiebvorrichtung (26) vor- oder nachgeschaltete Feinsiebvorrichtung (28) aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Feinsiebvorrichtung (28) eine Siebmaschenweite von 0,5 mm bis 3 mm aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Grobsieb- und/oder Feinsiebvorrichtung (26, 28) eine Spannwellensiebmaschine ist.
  8. Verfahren zur Aufbereitung von Abfällen mit organischen Anteilen unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    a) Einbringen von aufzubereitenden Abfällen in eine Zerkleinerungstrommel (12) über eine erste Öffnung (34) und Trennung von anorganischen und organischen Bestandteilen des Abfalls, wobei die anorganischen Bestandteile über eine zweite, der ersten Öffnung (34) gegenüberliegenden Öffnung (32) der Zerkleinerungstrommel (12) abgeführt werden;
    b) Zerkleinerung der organischen Bestandteile des Abfalls bis zu einer vorbestimmten Teilchengröße;
    c) Austrag einer entstehenden organischen, wässrigen Suspension aus der Zerkleinerungstrommel (12) über die erste Öffnung (34) auf ein Grobsieb (26);
    d) Grobsiebung der organischen Suspension und Abtrennung nicht zerkleinerbarer organischer Bestandteile;
    e) Austrag der entstehenden organischen Suspension aus dem Grobsieb (26) auf ein Feinsieb (28);
    f) Feinsiebung der organischen Suspension und teilweise Rückführung von feststoffarmem Wasser in die Zerkleinerungstrommel (12); und
    g) Austrag der entstehenden organischen Suspension zur weiteren biologischen Behandlung.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Feinsiebung der organischen Suspension vor der Grobsiebung durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine mehrstufige Grob- und/oder Feinsiebung durchgeführt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß Sandanteile der abgetrennten anorganischen Bestandteile des Abfalls einer Sandwäsche zugeführt werden.
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EP0876844A2 EP0876844A2 (de) 1998-11-11
EP0876844A3 EP0876844A3 (de) 1999-05-12
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