EP1289720A1 - Verfahren und vorrichtung zur trockenen auftrennung von sammelmüll mit verpackungsabfällen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur trockenen auftrennung von sammelmüll mit verpackungsabfällen

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EP1289720A1
EP1289720A1 EP01943067A EP01943067A EP1289720A1 EP 1289720 A1 EP1289720 A1 EP 1289720A1 EP 01943067 A EP01943067 A EP 01943067A EP 01943067 A EP01943067 A EP 01943067A EP 1289720 A1 EP1289720 A1 EP 1289720A1
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EP
European Patent Office
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separation
differences
separating
polymer
fraction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01943067A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Christiani
Ralf HÖFER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Der Gruene Punkt Duales System Deutschland AG
Original Assignee
Der Gruene Punkt Duales System Deutschland AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Der Gruene Punkt Duales System Deutschland AG filed Critical Der Gruene Punkt Duales System Deutschland AG
Publication of EP1289720A1 publication Critical patent/EP1289720A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
    • B03B9/06—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse
    • B03B9/061—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse the refuse being industrial
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
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    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
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    • B29K2711/12—Paper, e.g. cardboard
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the invention relates to a method for the dry separation of collective waste with packaging waste, which contain plastics of different polymer groups, in a material stream to be freed from impurities step by step, which has the following process steps: separation of the materials due to size differences, separation of the materials due to differences in grain shape, grain size and / or specific gravity, separating the materials due to differences in their magnetic properties, separating the materials due to differences in their electrical properties, separating the materials due to differences in their spectroscopic properties, each separation step being carried out at least once.
  • the invention also relates to a device for performing such a method.
  • packaging waste is sales packaging with a plastic content, plastic containers, relatively dimensionally stable plastic cups and trays, foils, tin and tinplate containers, aluminum-containing packaging, liquid and beverage cartons, with and without aluminum content, but this packaging waste itself contaminates or also as household waste are mixed with residual waste.
  • Residual waste components such as pieces of glass and ceramics, plant and food waste, diapers, etc., cannot be recycled in the sense of this invention. They are either recycled separately, as is known for glass and paper, or they contain no recyclable components, such as plant and food waste.
  • mixed plastics or “mixed plastic fraction” is to be understood as a fraction largely freed from large plastic films, but which may still contain smaller film residues and also bottles.
  • This definition takes account of the fact that the composition of the types of plastic has changed in recent years, so that the specification of the dual system that is still valid can no longer take into account the facts.
  • production-related visual features such as "bottle” correspond less and less with defined types of plastic, such as "HDPE” (high-density polyethylene). The consequence of this is that the interfaces for plastics processing and plastics recycling are increasingly depicted inadequate in the product specifications.
  • a sorting system from Trienekens which is described in the conference book “Identiplast” (April 26-28, 1999, Brussels) under the title “High volume plastics identification and sorting - practical experiences”, first separates packaging waste in a drum screen from which the fraction below 320 mm is freed of ferromagnetic constituents with an overband magnet, the fraction smaller than 120 mm is freed from the fraction on a further drum sieve, the sieve overflow being fed to an air classifier.
  • the heavy air fraction of the air classifier is separated via a cascade of successive automatic sorting devices that take polymer-specific plastic objects out of the material flow with NIR. In the same way, paper and cardboard as well as aluminum are separated at the end of the cascade to separate polymer-specific plastics.
  • the user and innovation forum environmental technology AIFU economic area Heilbronn presents on its website (http://www.aifu.de) a partially automated sorting procedure for collections from the recycling bag, in which a wind screening is used first Light fraction is generated, which is classified into a coarse fraction and a fine fraction in a drum sieve, the separation size being approximately 180 mm.
  • the coarse fraction contains plastic films.
  • the fine fraction is subjected to magnetic separation.
  • the non-ferrous metals are sorted out, for example using an eddy current separator.
  • the aluminum-containing beverage cartons are extracted from this valuable fraction by means of automatic sorting.
  • the waste is freed of its fine fraction in a downstream screening drum.
  • the remaining waste stream is fed to a partially automated sorting line.
  • valuable materials, including plastics are sorted out, the assignment of individual valuable materials being carried out by the selection by human hands and being communicated to the robot via a touch-sensitive display.
  • a purely manual selection is carried out.
  • the Thyssen-Henschel process described in "Circular economy based on the model of the packaging ordinance: Studies on implementation and perspectives with special consideration of processing technology and waste management aspects", Joachim Christiani, Shaker Verlag 1997, Aachen, pages 52, 53, enables an essentially machine carried out separation of packaging waste.
  • the material flow is separated in the drum screen, which has a mesh size, so that large-area foils are enriched in the screen overflow, which are cleaned in a downstream air classifier with separation of large-volume, dimensionally stable ingredients.
  • the classifier light goods essentially consist of foils, the classifier heavy goods are removed as sorting residue.
  • Non-ferrous ingredients containing metal are separated from the sieve passage with the help of overband magnets and eddy current separators.
  • the non-ferrous ingredients are separated in a subsequent sieve classification, whereby aluminum-coated composite cartons are enriched in the sieve overflow, other aluminum-containing packaging in the sieve passage.
  • the eddy current separator outlet is subjected to a first automatic certification, whereby liquid cartons not coated with aluminum are to be sorted out, which are combined with aluminum-containing liquid cartons after pneumatic ejection.
  • the fractions initially generated with liquid cartons or aluminum-containing materials are manually re-sorted for incorrect entries before they are pressed as a finished product.
  • the remaining material flow is also led over a sorting platform, from which paper and cardboard and their composites are manually extracted at a third reading place.
  • the material passing through the reading cabin alstrom is subjected to a further wind classification, which produces a mixed plastic fraction as light material.
  • the classifier heavy goods are fed to a two-stage automatic picking with NIR (near infrared) detection via a so-called roller bench, fine screening and acceleration belt.
  • the products of these separation stages are hollow bodies made of polyethylene and other types of plastic apart from polyvinyl chloride.
  • the passages from the roller bank and sieve occur as residues with the outgoings of the automatic caching.
  • WO99 / 34927 An automatic preparation process is described in WO99 / 34927.
  • materials are taken out of the waste stream at several stations in automatic sorting facilities.
  • the device of WO99 / 34927 uses separating devices at three locations, which work with optical recognition of geometric shapes, NIR spectroscopy, through light recognition or color recognition and each pull mixed plastic sorted from the mass flow according to polymer groups.
  • known separation processes aim to selectively separate individual substance classes from the entire mass flow by means of separation steps connected in series.
  • valuable materials are separated from the entire mass flow on the basis of their magnetic or electrical properties, on their flight behavior in wind classifiers or on the basis of their absorption behavior, for example for near-infrared radiation.
  • a device for performing the method is specified in claim 8. According to the invention it is provided that the separation of components of the collective waste leads to a remaining mass flow which contains non-recyclable household waste components - also referred to as residual waste - and plastic articles from which the plastic articles are collectively separated as a mixed plastic fraction, and the mixed plastic fraction using polymer-specific separation processes selectively in essential polymer-specific fractions is separated.
  • Air sifting is one way of separating materials based on differences in grain shape, grain size and / or specific weight. The grain shape plays the most important role in wind sighting.
  • the polymer-specific separation of the mixed plastic fraction can be carried out using NIR spectroscopy. It is particularly preferred to remove film components that may have remained from the collectively separated mixed plastic fraction, since these would interfere with the subsequent selective separation.
  • the essentially polymer-specific fractions obtained in the separation are preferably collected separately in buffer silos.
  • the buffer silos can be emptied individually alternately and their polymer-specific composition fed to a subsequent check. This check can be a manual sorting.
  • the device for dry processing of waste with packaging waste generates a mixture of non-recyclable residual waste and mixed plastic fraction with the help of sieves, air classifiers, magnetic separators, eddy current separators and devices for separating the materials due to differences in their spectroscopic properties, with a sorting device being provided further downstream.
  • a sorting device which collectively withdraws the mixed plastic fraction from the mixture and makes it available to a module for sorting the mixed plastic fraction according to polymer groups, the module having at least one separating device working with near-infrared spectroscopy, which selectively sorts the mixed plastic fraction according to essentially sorted polymer groups.
  • This separating device can be preceded by an air classifier or a bias tape, the heavy fraction of which is fed to the separating device.
  • a buffer can also be arranged downstream of the separating device for each polymer group.
  • the entire material flow is separated out, if necessary, by large-area foils and in particular non-plastics, e.g. Iron and non-ferrous metals, a fraction of residual waste and various plastic items, such as Plastic cups and bowls produced.
  • non-plastics e.g. Iron and non-ferrous metals
  • a Miscli plastic fraction is withdrawn collectively by separating the plastic articles from the residual waste, for example by a simple spectroscopic method, e.g. works with NIR.
  • This Mischki fraction is now largely free of residual waste and is now selectively separated into individual polymer groups.
  • NIR spectroscopy is particularly suitable for this selective separation, which generates essentially single-variety or highly enriched fractions of certain types of plastic, for example polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, etc.
  • these highly enriched plastic fractions are temporarily stored in individual buffer containers until they are alternately emptied individually and fed to a follow-up inspection by means of only one conveyor device.
  • the follow-up inspection can consist, for example, of manual re-sorting in order to achieve a higher purity of the plastic grades. It is particularly advantageous in the follow-up inspection of the alternately supplied highly enriched types of plastic after their automatic selective separation that only one control device or one person is required for manual re-sorting, so that each highly enriched type of plastic can be fed to the same control station.
  • the method according to the invention thus describes a collective-selective sorting, that is to say after the removal of large-area foils, non-plastic materials are deliberately removed from the mass flow, so that plastics and residual waste remain and the throughput to be processed for the subsequent selective separation of individual polymer groups compared to the known methods is approximately Is reduced by 60 to 70%.
  • the residual waste in the remaining mass flow is collectively separated from the plastic articles and can be re-checked, for example, manually, in order to sort out any remaining valuable materials.
  • the new process also leads to a modular option for adding to existing plants, while the processes described in the prior art entail far-reaching restructuring of existing plants.
  • the device for carrying out the entire separation process has at least one conventional sieve, for example a bar sieve, from which the coarse fraction is fed to a conventional air classifier.
  • the heavy fraction of the air classifier is taken over by a magnetic separator, which in particular sorts out tinplate.
  • the stream of material freed from the metal reaches an automatic separating device (autosort system) which, for example with optical recognition, is suitable for separating beverage cartons.
  • autosort system automatic separating device
  • the material stream cleaned in this way arrives in an eddy current separator which removes the non-ferrous metals.
  • the remaining part of the mass flow now consists of residual waste, such as glass and ceramic fragments, diapers, coffee grounds and other household waste components, as well as plastic articles, such as plastic cups, trays and tubes.
  • the proportion of non-plastic household waste is around 70% by weight and the proportion of plastic articles is around 30% by weight.
  • the plastic articles can now be separated collectively from the household waste components by means of a relatively coarse optical detection system, for example NIR spectroscopy.
  • the mixed plastic fraction now obtained is identified by optical sorting processes, for example polymer-specific spectroscopic processes, and is selectively separated off.
  • the mixed plastic fraction is freed from remaining residual foils by air separation prior to its selective separation, so that relatively structurally stable plastic articles remain.
  • the light packaging material which is usually supplied in bags or bales, is automatically opened by a container opener 10 and placed in a drum sieve 12 with a hole opening of approximately 200 mm.
  • the coarse fraction of the drum screen 12 i.e. H. Materials with grain sizes over 200 mm mainly consist of plastic films that are discharged to the control station 100 and then treated separately.
  • the fine fraction from the drum screen 12 passes into another drum screen 14 with a hole diameter of approximately 50 mm.
  • the coarse fraction from the drum screen 14 is passed to an air classifier 20, where gravity separation takes place.
  • the light goods mainly film residues and the like, are also removed to the control station 100 and collected as “residual mixed plastic”. The majority of the disruptive foils are removed.
  • the invention is not concerned with the sorting of such films, in particular large-area films.
  • the fine fraction from the drum screen 14 reaches a vibrating screen 16 with a hole diameter of approximately 20 mm and is dedusted there.
  • the removed fine waste is disposed of.
  • the coarse fraction from the vibrating sieve 16 is given to a magnetic separator 30 together with the heavy fraction from the air classifier 20.
  • Magnetic metals are removed here, mainly tinplate, which is processed in a can press 32 for transport and is available again as a valuable material.
  • the remaining material flow arrives in an auto sorting system 40, which optically recognizes beverage packaging and removes it via the control station 100.
  • a downstream eddy current separator 42 the separated fraction of which mainly consists of aluminum, is used to remove non-ferrous metals and is also temporarily stored via control station 100 for further use.
  • an optical separating device for example an auto sorting system 50 for plastic known per se, is connected downstream.
  • the collectively separated mixed plastic fraction enters module 60 for selective separation into individual polymer groups.
  • the separated residues from the car sorting system 50 are discarded via the control station 100 as unusable. eliminated. It can be provided that bottles are separated out of the separated mixed plastic stream that comes from the auto sorting system 50, for example via a shape recognition.
  • the module 60 consists, for example, of an air classifier 62, which represents a post-cleaning stage and separates out any remaining plastic films and other flat components, which are then guided as light goods to the “residual mixed plastics”.
  • the heavy material from the air classifier 62 reaches an NIR Module 64, where the spectroscopic separation into the individual polymer groups takes place, for example polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and polyethylene terephthalate (PET).
  • the polymer groups each enter a buffer 64 and are passed intermittently to the control station 100 ,
  • a bias bias belt can also be used, on which the foils are held and transported upwards.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trockenen Auftrennung von Sammelmüll mit Verpackungsabfällen, welche Kunststoffe verschiedener Polymergruppen enthalten, mit den Schritten: Trennen der Materialien aufgrund von Grössenunterschieden; Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in Kornform, Korngrösse und/oder im spezifischen Gewicht; Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren magnetischen Eigenschaften; Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren elektrischen Eigenschaften; Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren spektroskopischen Eigenschaften, wobei jeder Trennschritt mindestens einmal durchgeführt wird und wobei das Abscheiden von Bestandteilen des Sammelmülls zu einem verbleibenden Massestrom führt, der nicht wiederverwertbare Restmüllanteile und Kunststoffartikel enthält, von dem die Kunststoffartikel kollektiv als Mischkunststofffraktion abgetrennt werden, und die Mischkunststofffraktion mittels polymerspezifischer Trennverfahren selektiv in im westentlichen polymerspezifische Fraktionen aufgetrennt wird. Die Erfindung offenbart auch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur trockenen Auftrennung von Sammelmüll mit Verpackungsabfällen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trockenen Auftrennung von Sammelmüll mit Verpackungsabfallen, welche Kunststoffe verschiedener Polymergruppen enthalten, in einem stufenweise von Störstoffen zu befreienden Materialstrom, das folgende Verfahrensschritte aufweist: Trennen der Materialien aufgrund von Größenunterschieden, Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in Kornform, Korngröße und/oder im spezifischen Gewicht, Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren magnetischen Eigenschaften, Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren elektrischen Eigenschaften, Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren spektroskopischen Eigenschaften, wobei jeder Trennschritt mindestens einmal durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.
Im Sinne dieser Erfindung sind Verpackungsabfälle Verkaufsverpackungen mit einem Kunststoffanteil, Plastikbehälter, verhältnismäßig formstabile Plastikbecher und -schalen, Folien, Blech- und Weißblechbehälter, aluminiumhaltige Verpackungen, Flüssigkeits- und Getränkekartons, mit und ohne Aluminiumanteil, wobei diese Verpackungsabfälle als Hausmüll jedoch selbst verunreinigt oder auch mit Restmüll vermischt sind. Restmüllbestandteile, wie beispielsweise Glas- und Keramikstücke, Pflanzen- und Speisereste, Windeln etc. lassen sich keiner Wiederverwertung im Sinne dieser Erfindung zuführen. Sie werden entweder separat wiederverwertet, wie es für Glas und Papier bekannt ist, oder sie enthalten keine wiederverwertbaren Bestandteile, wie etwa Pflanzen- und Speisereste.
Die Sortierung von Kunststoff-Verkaufsverpackungen aus der haushaltsnahen Erfassung erfolgt im wesentlichen durch manuelle oder teilmechanische Abtrennung der Artikelgruppen „Kunststoffolien", „Kunststoffflaschen" und „Mischkunststoffe" aus dem gesamten Stoffstrom, der der Wiederverwertung zur Auftrennung zugeführt wird. Die Mischkunststoffe stellen dabei die quantitativ bedeutendste Fraktion dar. Sie wird heute fast ausschließlich im sogenannten rohstofflichen Verfahren verwertet, obwohl sie einen erheblichen Anteil am Wertstoffpotential aufweist, das noch nicht vollständig erschlossen ist, wenn auch eine relativ sortenreine Sortierung nach dem Kriterium Polymerstruktur durchaus möglich ist. Beispielsweise offenbart die WO99/26734 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren und Sortieren von bandgefδrderten Objekten, wobei die Materialbeschaffenheit der Objekte mittels NIR-Spektroskopie ermittelt wird.
Im Sinne der Erfindung soll unter "Mischkunststoffe" oder "Mischkunststofffraktion" eine weitgehend von großen Kunststoffolien befreite Fraktion verstanden werden, die aber durchaus noch kleinere Folienreste und auch Flaschen enthalten kann. Diese Definition trägt dem Rechnung, daß sich die Zusammensetzung der Kunststoffarten in den vergangenen Jahren geändert hat, so daß die derzeit noch geltende Spezifikation des Dualen Systems insoweit den Tatsachen nicht mehr Rechnung tragen kann. Beispielsweise korrespondieren produktions- technische visuelle Merkmale, wie beispielsweise "Flasche", immer weniger mit definierten Kunststoffarten, wie "HDPE" (hochdichtes Polyethylen). Dies hat zur Folge, daß die Schnittstellen zur Kunststoffaufbereitung bzw. Kunststoffverwertung zunehmend unzureichender in den Produktspezifikationen abgebildet werden.
Eine Sortieranlage der Firma Trienekens, welche im Tagungsband "Identiplast" (26. - 28.04.1999, Brüssel) unter dem Titel "High volume plastics identification and sorting - practi- cal experiences" beschrieben ist, trennt Verpackungsmüll zunächst in einem Trommelsieb, von dem die Fraktion unter 320 mm mit einem Überbandmagneten von ferromagnetischen Bestandteilen befreit wird, an einem weiteren Trommelsieb von der Fraktion kleiner 120 mm befreit wird, wobei der Siebüberlauf einem Windsichter zugeführt wird. Die Schwergutfraktion des Windsichters wird über eine Kaskade aufeinanderfolgender automatischer Sortiervorrichtungen, die mit NIR polymerspezifisch Kunststoffgegenstände aus dem Materialstrom herausnehmen, aufgetrennt. In gleicher Weise wird am Ende der Kaskade zur Abtrennung polymerspezifischer Kunststoffe Papier und Pappe sowie Aluminium abgetrennt. Im Anschluß daran wird nochmals mittels einer Magnettrommel eisenhaltiges Material abgetrennt. Mit verschiedenen manuellen Nachlesestationen und Rückführungen einzelner Teilstoffströme realisiert dieses Verfahren die selektive Abtrennung einzelner Komponenten des gesamten Stoffstromes nach Materialbeschaffenheit und/oder Trennverhalten in Sieben oder Windsich- tern.
Das Anwender- und Innovationsforum Umwelttechnologie AIFU Wirtschaftsraum Heilbronn stellt auf ihrer Seite im Internet (http://www.aifu.de) ein teilautomatisiertes Sortierverfahren für Sammlungen aus dem Wertstoffsack vor, bei dem zunächst mittels Windsichtung eine Leichtfraktion erzeugt wird, die in einem Trommelsieb in eine Grobfraktion und eine Feinfraktion klassiert wird, wobei die Trenngröße etwa bei 180 mm liegt. Dabei enthält die Grobfraktion Kunststoffolien. Die Feinfraktion wird einer Magnetabscheidung unterzogen. Anschließend werden noch die Nichteisenmetalle beispielsweise über einen Wirbelstromscheider aussortiert. Mittels einer Automatsortierung wird dieser Wertstofffraktion noch die alumini- umhaltigen Getränkekartons entzogen. In einer nachgeschalteten Siebtrommel wird der Abfall von seinem Feinanteil befreit. Der verbleibende Abfallstrom wird einer teilautomatisierten Sortierstrecke zugeführt. Hier werden mit einem Roboter Wertstoffe, darunter auch Kunststoffe, aussortiert, wobei die Zuweisung einzelner Wertstoffe durch die Auswahl von Menschenhand vorgenommen und dem Roboter über eine berührungsempfindliche Anzeige mitgeteilt wird. Daneben wird eine rein manuelle Auslese vorgenommen.
Das Thyssen-Henschel- Verfahren, beschreiben in "Kreislaufwirtschaft nach dem Muster der Verpackungsverordnung: Untersuchungen zu Umsetzung und Perspektiven unter besonderer Berücksichtigung aufbereitungstechnischer und abfallwirtschaftlicher Gesichtspunkte", Joachim Christiani, Shaker Verlag 1997, Aachen, Seiten 52, 53, ermöglicht eine im wesentlichen maschinell durchgeführte Auftrennung von Verpackungsabfallen. Zunächst wird der Materialstrom im Trommelsieb aufgetrennt, das eine Maschenweite aufweist, so daß großflächige Folien im Siebüberlauf angereichert werden, die in einem nachgeschalteten Windsichter unter Abtrennung großvolumiger formstabiler Inhaltsstoffe nachgereinigt werden. Das Sichter- leichtgut besteht im wesentlichen aus Folien, das Sichterschwergut wird als Sortierrest abgeführt. Aus dem Siebdurchgang werden mit Hilfe von Überbandmagneten Weißbleche, mit Hilfe von Wirbelstromscheidern metallhaltige Nichteisen-Inhaltsstoffe abgetrennt. Die Nichteisen-Inhaltsstoffe werden in einer anschließenden Siebklassierung aufgetrennt, wobei aluminiumbeschichtete Verbundkartons im Siebüberlauf, sonstige aluminiumhaltige Verpak- kungen im Siebdurchgang angereichert werden. Der Abgang des Wirbelstromscheiders wird einer ersten automatischen Klaubung unterzogen, wobei nicht mit Aluminium beschichtete Flüssigkeitskartons aussortiert werden sollen, die nach einem pneumatischen Ausstoß mit aluminiumhaltigen Flüssigkeitskartons vereinigt werden. Die zunächst erzeugten Fraktionen mit Flüssigkeitskartons bzw. aluminiumhaltige Materialien werden manuell auf Fehleinträge nachsortiert, bevor sie als Fertigprodukt verpreßt werden. Auch der verbliebene Materialstrom wird über eine Sortierbühne geführt, aus dem an einem dritte Leseplatz manuell Papier und Pappe sowie deren Verbünde herausgeklaubt werden. Der die Lesekabine passierende Materi- alstrom wird einer weiteren Windsichtung unterworfen, die als Leichtgut eine Mischkunststofffraktion erzeugt. Das Sichterschwergut wird nach Konditionierung über eine sogenannte Rollenbank, Feinabsiebung und Beschleunigungsband einer zweistufigen automatischen Klaubung mit NIR(Nahinfrarot)-Detektion zugeführt. Die Produkte dieser Trennstufen sind Hohlkörper aus Polyethylen sowie übrige Kunststoffarten außer Polyvinylchlorid. Die Durchgänge von Rollenbank und Sieb fallen mit den Abgängen der automatischen Klaubung als Reststoffe an.
Ein automatisches Aufbereitungsverfahren ist in der WO99/34927 beschrieben. Hier werden an mehreren Stationen in automatischen Sortiereinrichtungen Materialien aus dem Abfallstrom herausgenommen. Die Vorrichtung der WO99/34927 benutzt an drei Orten Trenneinrichtungen, die mit optischer Erkennung geometrischer Formen, NIR-Spektroskopie, durch Lichterkennung oder Farberkennung arbeiten und jeweils Mischkunststoff nach Polymergruppen sortiert aus dem Massestrom abziehen.
Insbesondere zielen bekannte Trennverfahren darauf ab, durch hintereinander geschaltete Trennschritte einzelne Stoffklassen selektiv aus dem gesamten Massestrom abzutrennen. So werden Wertstoffe aufgrund ihrer magnetischen oder elektrischen Eigenschaften, aufgrund ihres Flugverhaltens in Windsichtern oder aufgrund ihres Absorptionsverhaltens, beispielsweise für Nahinfrarotstrahlung, aus dem gesamten Massestrom abgetrennt.
Die beschriebenen Vorgehensweisen sind wegen des Volumens des zu transportierenden und in jeder Trennstufe zu behandelnden Massestroms aufwendig.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur trockenen Auftrennung von Sammelmüll mit Verpackungsabfällen bereitzustellen, womit die Abtrennung von Kunststoffen und deren Sortieren in Polymergruppen mit größerer Ausbeute als bisher bewältigt werden kann. Insbesondere soll gewährleistet sein, daß bereits bestehende Anlagen leicht auf das neue Verfahren umgerüstet werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist in Anspruch 8 angegeben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Abscheiden von Bestandteilen des Sammelmülls zu einem verbleibenden Massestrom fuhrt, der nicht wiederverwertbare Hausmüllanteile - auch als Restmüll bezeichnet - und Kunststoffartikel enthält, von dem die Kunststoffartikel kollektiv als Mischkunststofffraktion abgetrennt werden, und die Mischkunststofffraktion mittels polymerspezifischer Trennverfahren selektiv in im wesentlichen polymerspezifische Fraktionen aufgetrennt wird.
Bevorzugt werden großflächige Folien durch Sieben und/oder Windsichten vor dem Abscheiden der Miscb-kunststofffraktion abgetrennt. Das Windsichten ist dabei eine Möglichkeit, Materialien aufgrund von Unterschieden in Kornform, Korngröße und/oder im spezifischen Gewicht zu trennen. Für das Windsichten spielt die Kornform die wichtigste Rolle.
Die polymerspezifische Trennung der Mischkunststofffraktion kann unter Verwendung von NIR-Spektroskopie erfolgen. Es ist besonders bevorzugt, aus der kollektiv abgetrennten Mischkunststofffraktion Folienbestandteile, die eventuell verblieben sind, zu entfernen, da diese bei der anschließenden selektiven Trennung stören würden.
Die im wesentlichen polymerspezifischen Fraktionen, die bei der Trennung erhalten worden sind, werden vorzugsweise jeweils getrennt in Puffersilos gesammelt. Die Puffersilos können einzeln alternierend entleert werden und einer Nachkontrolle aμf ihre polymerspezifische Zusammensetzung hin zugeführt werden. Diese Nachkontrolle kann eine manuelle Nachsortierung sein.
Die Vorrichtung zur trockenen Aufbereitung von Sammelmüll mit Verpackungsabfallen erzeugt mit Hilfe von Sieben, Windsichtern, Magnetscheidern, Wirbelstromscheidern und Einrichtungen zum Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren spektroskopischen Eigenschaften eine Mischung aus nicht wiederverwertbarem Restmüll und Mischkunststofffraktion, wobei weiter stromabwärts eine Sortiereinrichtung vorgesehen ist, welche aus der Mischung die Mischkunststofffraktion kollektiv abzieht und diese an ein Modul zum Sortieren der Mischkunststofffraktion nach Polymergruppen bereitstellt, wobei das Modul wenigstens eine mit Nahinfrarotspektroskopie arbeitende Trenneinrichtung aufweist, welche die Mischkunststofffraktion selektiv nach im wesentlichen sortenreinen Polymergruppen sortiert. Dieser Trenneinrichtung kann ein Windsichter oder ein mit Unterdruck beaufschlagtes Schrägband vorgeschaltet sein, deren Schwerfraktion an die Trenneinrichtung gegeben wird.
Auch kann der Trenneinrichtung für jede Polymergruppe ein Puffer nachgeschaltet sein.
Zunächst wird aus dem gesamten Materialstrom durch Aussondern gegebenenfalls von großflächigen Folien und insbesondere Nichtkunststoffen, z.B. Eisen und Nichteisen-Metalle, eine Fraktion aus Restmüll und verschiedenen Kunststoffartikeln, wie z.B. Plastikbecher und - schalen erzeugt. Aus dieser Fraktion aus Restmüll und Kunststoffartikeln wird kollektiv eine Misclikunststofffraktion abgezogen, indem die Kunststoffartikel vom Restmüll abgetrennt werden, beispielsweise durch ein einfaches spektroskopisches Verfahren, das z.B. mit NIR arbeitet. Diese Mischki ststofffraktion ist nun überwiegend frei von Restmüllanteilen und wird nun selektiv in einzelne Polymergruppen aufgetrennt. Für diese selektive Auftrennung eignet sich insbesondere die NIR-Spektroskopie, die im wesentlichen sortenreine bzw. hoch angereicherte Fraktionen bestimmter Kunststoffsorten, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyethylenterephthalat etc. erzeugt.
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform werden diese hoch angereicherten Kunststofffraktionen in einzelnen Pufferbehältern zwischengelagert, bis sie alternierend jeweils einzeln entleert werden und mittels nur einer Fördereinrichtung einer Nachkontrolle zugeführt werden. Die Nachkontrolle kann beispielsweise in einer manuellen Nachsortierung bestehen, um eine höhere Reinheit der Kunststoffsorten zu erzielen. Insbesondere vorteilhaft bei der Nachkontrolle der alternierend zugeführten hoch angereicherten Kunststoffsorten nach deren automatischer selektiver Auftrennung ist, daß nur eine Kontrolleinrichtung bzw. eine Person zur manuellen Nachsortierung erforderlich ist, so daß jede hoch angereicherte Kunststoffsorte dem gleichen Kontrollplatz zugeführt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt somit eine kollektiv-selektive Sortierung, d.h. nach Abtrennen großflächiger Folien werden nicht kunststoffhaltige Materialien aus dem Massestrom gezielt entfernt, so daß Kunststoffe und Restmüll zurückbleiben und der zu bearbeitende Durchsatz für die nachfolgende selektive Abtrennung einzelner Polymergruppen gegenüber den bekannten Verfahren um etwa 60 bis 70 % verringert wird. Der Restmüll in dem verbleibenden Massestrom wird von den Kunststoffartikeln kollektiv getrennt und kann nochmals einer Nachkontrolle, beispielsweise einer manuellen Nachsortierung, zugeführt werden, um eventuell verbliebene Wertstoffe auszusondern.
Das neue Verfahren führt zudem zu einer modularen Ergänzungsmöglichkeit für bestehende Anlagen, während die im Stand der Technik beschriebenen Verfahren tiefgreifende Umstrukturierungen vorhandener Anlagen nach sich ziehen.
Die Vorrichtung zum Durchführen des ganzen Trennverfahrens weist zumindest ein herkömmliches Sieb, beispielsweise ein Stangensieb, auf, von dem die Grobfraktion einem üblichen Windsichter zugeführt wird. Die Schwerfraktion des Windsichters übernimmt ein Ma- gnetscheider, der insbesondere Weißblech aussortiert. Der vom Metall befreite Materialstrom gelangt in eine automatische Trennvorrichtung, (Autosort-Anlage) die beispielsweise mit optischer Erkennung zum Aussondern von Getränkekartons geeignet ist. Der so weiter gereinigte Materialstrom gelangt in einen Wirbelstromscheider, der die Nichteisenmetalle abführt. Der verbleibende Anteil des Massestroms besteht nun aus Restmüll, wie Glas- und Keramikscherben, Windeln, Kaffeesatz und anderen Hausmüllbestandteilen, sowie Kunststoffartikeln, beispielsweise Kunststoffbecher, -schalen und -tuben. Zwar schwankt die Zusammensetzung dieses verbleibenden Massestroms, erfahrungsgemäß beträgt der Anteil nicht kunststoffhalti- gen Hausmülls etwa 70 Gew.-%, der Anteil Kunststoffartikel etwa 30 Gew.-%. Wie oben dargestellt, können die Kunststoffartikel nun kollektiv mittels eines verhältnismäßig grob arbeitenden optischen Erkennungssystems, beispielsweise NIR-Spektroskopie, von den Hausmüllbestandteilen aufgetrennt werden. Die nun erhaltene Mischkunststofffraktion wird durch optische Sortierverfahren, beispielsweise polymerspezifϊsche Spektroskopieverfahren identifiziert und selektiv abgetrennt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Mischkunststofffraktion vor ihrer selektiven Auftrennung durch Windsichten von verbleibenden Restfolien befreit, so daß verhältnismäßig strukturstabile Kunststoffartikel zurückbleiben.
Im folgenden soll die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt die einzige Zeichnungsfigur ein schematisches Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren. Es sei vorangeschickt, daß alle Ströme sortierter, verwertbarer Materialien zu einem einzigen Kontrollplatz 100, bespielsweise zur manuellen Nachsortierung, gegeben werden können, bevor sie in jeweiligen Bunkern oder ähnlichem zwischengelagert werden.
Das üblicherweise in Säcken oder Ballen angelieferte Leichtverpackungsmaterial (LVP), wird von einem Gebindeöffner 10 automatisch geöffnet und in ein Trommelsieb 12 mit einer Lochöffnung von etwa 200 mm gegeben. Die Grobfraktion des Trommelsiebes 12, d. h. Materialien mit Korngrößen über 200 mm, besteht überwiegend aus Kunststofffolien, die zu der Kontrollstation 100 abgeführt und dann getrennt behandelt werden. Die Feinfraktion aus dem Trommelsieb 12 gelangt in ein weiteres Trommelsieb 14 mit Lochdurchmesser von ungefähr 50 mm. Die Grobfraktion aus dem Trommelsieb 14 wird zu einem Windsichter 20 geleitet, wo eine Schwerkrafttrennung erfolgt. Das Leichtgut, hauptsächlich Folienreste und dergleichen, werden ebenfalls zur Kontrollstation 100 abgeführt und als „Rest-Mischkunststoff' gesammelt. Damit ist der überwiegende Teil der störenden Folien entfernt. Die Erfindung befaßt sich nicht mit der Sortierung solcher insbesondere großflächigen Folien.
Die Feinfraktion aus dem Trommelsieb 14 gelangt in ein Schwingsieb 16 mit einem Lochdurchmesser von ungefähr 20 mm und wird dort entstaubt. Der abgezogene Feinmüll wird entsorgt. Die Grobfraktion aus dem Schwingsieb 16 wird gemeinsam mit der Schwerfraktion aus dem Windsichter 20 an einen Magnetscheider 30 gegeben. Hier werden magnetische Metalle entfernt, hauptsächlich Weißblech, das in einer Dosenpresse 32 für den Transport verarbeitet wird und als Wertstoff wieder zur Verfügung steht. Der verbleibende Materialstrom gelangt in eine Autosortanlage 40, die Getränkeverpackungen optisch erkennt und über die Kontrollstation 100 abführt. Für die Entfernung von Nichteisenmetallen sorgt ein nachgeschalteter Wirbelstromscheider 42, dessen ausgesonderte Fraktion hauptsächlich aus Aluminium besteht, und ebenfalls über die Kontrollstation 100 zur weiteren Verwertung zwischengelagert wird.
Um den Restmüllanteil des verbleibenden Massestroms von dem Kunststoffanteil zu trennen, ist eine optische Trennvorrichtung, beispielsweise eine an sich bekannte Autosortanlage 50 für Kunststoff nachgeschaltet. Die kollektiv abgetrennte Mischkunststofffraktion gelangt in das Modul 60 zur selektiven Auftrennung in einzelnen Polymergruppen. Die ausgesonderten Reste aus der Autosortanlage 50 werden über die Kontrollstation 100 als unverwertbar ausge- schieden. Es kann vorgesehen sein, aus dem abgetrennten Mischkunststoffstrom, der aus der Autosortanlage 50 kommt, Flaschen, beispielsweise über eine Formerkennung, auszusondern.
Das Modul 60 besteht beispielsweise aus einem Windsichter 62, der eine Nachreinigungsstufe darstellt und etwa noch verbliebene Kunststoffolien und andere flächige Komponenten aussondert, die dann als Leichtgut zu den „Rest-Mischkunststoffen" geführt werden. Das Schwergut aus dem Windsichter 62 gelangt in ein NIR-Modul 64, wo dann die spektroskopische Auftrennung in die einzelnen Polymergruppen beispielsweise Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) und Polyethylenterephthalat (PET) erfolgt. Die Polymergruppen gelangen jeweils in einen Puffer 64 und werden intermittierend an die Kontrollstation 100 gegeben.
Anstelle des Windsichters im Modul 60 oder in Kombination mit diesem kann auch ein mit Unterdruck beaufschlagtes Schrägband verwendet werden, auf dem die Folien festgehalten und nach oben abtransportiert werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur trockenen Auftrennung von Sammelmüll mit Verpackungsabfällen, welche Kunststoffe verschiedener Polymergruppen enthalten, mit den Schritten:
Trennen der Materialien aufgrund von Größenunterschieden; Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in Kornform, Korngröße und/oder im spezifischen Gewicht;
Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren magnetischen Eigenschaften;
Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren elektrischen Eigenschaften;
Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren spektroskopischen Eigenschaften, wobei jeder Trennschritt mindestens einmal durchgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Abscheiden von Bestandteilen des Sammelmülls zu einem verbleibenden Massestrom führt, der nicht wiederverwertbare Restmüllanteile und Kunststoffartikel enthält, von dem die Kunststoffartikel kollektiv als Mischkunststofffraktion abgetrennt werden, und
die Mischkunststofffraktion mittels polymerspezifischer Trennverfahren selektiv in im wesentlichen polymerspezifische Fraktionen aufgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß großflächige Folien durch Sieben und/oder Windsichten vor dem Abscheiden der Mischkunststofffraktion abgetrennt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die polymerspezifi- sche Trennung der Mischkunststofffraktion unter Verwendung von NIR-Spektroskopie erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus der kollektiv abgetrennten Mischkunststofffraktion Folienbestandteile entfernt werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen polymerspezifischen Fraktionen jeweils getrennt in Puffersilos gesammelt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffersilos einzeln alternierend entleert werden und einer Nachkontrolle auf ihre polymerspezifische Zusammensetzung hin zugeführt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachkontrolle eine manuelle Nachsortierung ist.
8. Vorrichtung zur trockenen Aufbereitung von Sammelmüll mit Verpackungsabfallen, welche Kunststoffe enthalten, insbesondere zum Durclrführen des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit:
mindestens einem Sieb (12, 14, 16) zum Trennen der Materialien aufgrund von Größenunterschieden; mindestens einem Windsichter (20) zum Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in Kornform, Korngröße und/oder im spezifischen Gewicht; mindestens einem Magnetscheider (30) zum Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren magnetischen Eigenschaften; mindestens einem Wirbelstromscheider (42) zum Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren elektrischen Eigenschaften; mindestens einer Einrichtung (40, 64) zum Trennen der Materialien aufgrund von Unterschieden in ihren spektroskopischen Eigenschaften,
dadurch gekennzeichnet, daß
Sieben (12, 14, 16), Windsichter(n) (20), Magnetscheider(n) (30), Wirbelstromscheider(n) (42) und der Einrichtungen (40) eine Mischung aus nicht wiederverwertbarem Restmüll und Mischkunststofffraktion erzeugt wird, daß weiter stromabwärts eine Sortiereinrichtung (50) vorgesehen ist, welche aus der Mischling die Mischkunststofffraktion kollektiv abzieht und diese an ein Modul (60) zum Sortieren der Mischkunststofffraktion nach Polymergruppen bereitstellt, wobei das Modul (60) wenigstens eine mit Nahinfrarotspektroskopie arbeitende Trenneinrichtung (64) aufweist, welche die Mischkunststofffraktion selektiv nach im wesentlichen sortenreinen Polymergruppen sortiert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trenneinrichtung (64) ein Windsichter (62) oder ein mit Unterdruck beaufschlagtes Schrägband vorgeschaltet ist, deren Schwerfraktion an die Trenneinrichtung (64) gegeben wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Trenneinrichtung (64) für jede Polymergruppe ein Puffer (66) nachgeschaltet ist.
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