WO2017028987A1 - Recyclinganlage und verfahren für die aufbereitung von schüttgut - Google Patents

Recyclinganlage und verfahren für die aufbereitung von schüttgut Download PDF

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WO2017028987A1
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recycling plant
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control device
bulk
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Timm Kirchhoff
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Krones Ag
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    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the invention relates to a recycling plant for the treatment of bulk material with the features of the preamble of claim 1 and a method for the preparation of bulk material with the features of the preamble of claim 11.
  • contaminated bulk material is processed in recycling plants, so that it can be used as starting material for a new product in later manufacturing or processing processes.
  • PET containers are comminuted into small flakes, separated from foreign materials, washed and decontaminated. Subsequently, the processed flakes can be used again for PET containers in the food industry.
  • Such recycling plants comprise at least one treatment station, such as a pre-scrubber or a heating screw, with which foreign substances are removed from the flakes by washing or heating.
  • the achieved cleaning effect of the treatment stations depends heavily on the material supply, since the bulk material may have different material properties depending on the supplier and the starting material.
  • the flakes can have different thicknesses when they come from PET bottles with different wall thicknesses.
  • the operator of a recycling plant usually creates a specification for the input material so that the supplier can provide the flakes in a homogeneous quality.
  • the disadvantage here is that the material supply is severely limited by the given specification.
  • a level sensor is used in the individual treatment stations to monitor the filling of the treatment station and, if necessary, to throttle accordingly.
  • the disadvantage here is that for the control of a uniform quality of the processed bulk material an enormous knowledge of experience and material changes a steady adjustment by well-trained operating personnel is necessary. This is complex and subject to a high technical risk.
  • Object of the present invention is to provide a recycling plant that can be adapted to changes in the input material without high technical risk and with little effort.
  • the invention solves this problem for a recycling plant according to the preamble of claim 1 with the features of the characterizing part, according to which at least one control er worn is present, with the at least one operating parameter of the treatment station, taking into account the bulk density is controllable.
  • the quality of the processed bulk material was determined as a function of various properties of the untreated bulk material, such as the surface roughness, the flake thickness, wall thickness difference in the original containers, their age, the degree of soiling and the bulk density. It has surprisingly been found that the quality of the processed bulk material correlates particularly strongly with the bulk density. In addition, the quality of the processed bulk material can be specifically influenced with the operating parameter of the processing station.
  • a control device is provided with which at least one operating parameter of the treatment station is controlled taking into account the bulk density, the operating parameters of the treatment station can be controlled so that the desired quality of the processed bulk material is achieved. In this case, no intervention of the operating personnel is necessary, even if the material properties of the unprocessed bulk material fluctuate. As a result, both the risk and the expense of adapting the recycling plant are reduced.
  • the recycling plant may be upstream of a container manufacturing plant. Processing of bulk material may mean that the recycling plant is designed for cleaning and / or decontamination of the bulk material.
  • the recycling plant may comprise a washing module, a decontamination module and / or a front end with sorting and / or comminution machine.
  • the bulk material may be untreated bulk material, which is present in particular in the form of containers, parts of containers, flakes or pellets.
  • the input material may be plastic, in particular a thermoplastic such as polyester, polyolefin, polyamide or polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • the containers may in particular be PET bottles.
  • the final product after processing by the recycling plant may be in the form of flakes or pellets.
  • the final product can be rPET.
  • the at least one treatment station may be a crushing plant, a dry mixer, a pre-scrubber, a caustic scrubber, a density separation station, a multistage re-scrubber, a drying plant, a sorting plant, a silo for buffering or storage of the bulk material, a heating screw, a vacuum reactor, a station with SSP Be a process for post-condensation (solid-stating process) and / or a pelletizing station.
  • the treatment station can be designed to remove foreign substances, label residues, adhesives, migrated ingredients, dust and / or sand from the bulk material.
  • the treatment station may be configured to separate different materials in the bulk material.
  • the treatment station can be designed to comminute the bulk material and / or convert it into another form.
  • the treatment station may comprise heating elements, nozzles or collecting ponds.
  • the treatment station may comprise augers and / or belt conveyors.
  • processing stations can be connected to each other via conveyors.
  • the at least one operating parameter can be a delivery rate, a target process temperature, a pressure, a flow rate of a cleaning agent, a pump speed, a heating power, a heating current, a filter parameter, an engine speed, the mixing ratio of a cleaning agent, a drying time, a bulk material throughput and / or the Be a blower.
  • the bulk density can be a quotient of the bulk material mass with the volume of bulk material.
  • the bulk density may be determinable according to a measurement standard, in particular ISO 60.
  • the bulk density may be the bulk material mass of a defined transport volume in the recycling plant.
  • At least one control curve can be stored in the control device, which allocates different bulk density values to the respective values for the operating parameters.
  • the control device may comprise a control loop.
  • a measuring station for detecting the bulk density can be provided.
  • the measuring station may comprise a conveyor which is designed to detect the bulk density of a continuous stream of material.
  • the measuring station can be designed so that the inflow and outflow of the bulk material from the measuring volume takes place at the same conveying speed. As a result, the bulk density can be recorded continuously, since the bulk ratios do not change.
  • the measuring station can be designed so that the collection of the bulk material density in accordance with a measurement standard, in particular the ISO 60 is carried out.
  • the measuring station can be arranged in the conveying direction before the treatment station. This ensures that the bulk material density of the untreated bulk material is detected.
  • a silo for storing the bulk material can be arranged in the conveying direction in front of the measuring station.
  • the measuring station can form a unit with the silo.
  • the measuring station can be connected to the control device via a bus system.
  • the bus system may be wired or wireless (such as WLAN or Bluetooth) and may include, in particular, a wired or wireless data protocol. Wireless can mean that the data is transmitted by radio.
  • the measuring station may include a balance, which is designed in particular as a differential scale. In this way, it is particularly easy to detect the bulk material mass in a defined bulk volume.
  • the scale can be designed as a belt scale or screw scale.
  • the balance can be designed as an electronic balance.
  • control device or the measuring station can be designed to calculate an average of the bulk density from at least three individual measurements, in particular wherein the mean value is sliding.
  • statistical measurement noise can be reduced when determining the bulk density.
  • a moving average may mean that a current single measurement is added in a set of single measurements to form the mean, while at the same time the oldest time measurement is taken out. As a result, a corresponding mean value can be formed for each individual measurement.
  • the bulk density can be recorded in a fixed or variable temporal grid.
  • a value table can be stored in the control device, with which at least one bulk density value is correlated with a value of the at least one operating parameter. As a result, a particularly fast determination of the operating parameter can take place via the value table.
  • each bulk density value can be assigned the value of one operating parameter or several values of different operating parameters.
  • the control device can be designed to change the at least one operating parameter by means of a ramp. This avoids a sudden change in the operating parameter and reduces incidents.
  • “Ramp” may mean that the operating parameter is changed over a period of time from an actual value to a nominal value over a continuous curve.
  • At least one level sensor for detecting the bulk material level can be provided in the workstation, and the at least one operating parameter of the conditioning station can additionally be determined taking into account the bulk material level by means of the control device be controllable.
  • the fact that the at least one operating parameter is additionally controllable taking into account the bulk material level may mean that the at least one operating parameter can be controlled taking into account the bulk material density and the bulk material level. As a result, the recycling plant can be controlled even more accurately with respect to the properties of the bulk material.
  • the control device and the level sensor can be designed as a control loop for controlling the bulk material level.
  • a quality assurance station can be provided for detecting the quality of the bulk material after the treatment, and the at least one operating parameter of the treatment station can additionally be controlled with consideration of the bulk material quality by means of the control device.
  • the fact that the at least one operating parameter is additionally controllable taking into account the bulk material quality can mean that the at least one operating parameter can be controlled taking into account the bulk material density and the bulk material quality. This results in a feedback in the control device based on the actually achieved bulk material quality and consequently, the consideration of the bulk density in the control can be automatically adjusted to the desired bulk material quality.
  • the control device and the quality assurance station can be designed as a control loop for controlling the bulk material quality.
  • at least one control curve can be adapted taking into account the bulk material quality.
  • the table of values may be adaptable taking into account the bulk material quality.
  • the quality of the bulk material can be a measure of the suitability of the processed bulk material for the food, a temperature and / or a residence time of the bulk material in the processing station.
  • the invention with claim 11, a method for the preparation of bulk material with at least one treatment station ready, characterized in that the bulk density is measured and at least one operating parameter of the treatment station is controlled taking into account the bulk density.
  • the treatment in the processing station can be adapted to the different composition of the bulk material in a simple manner cost.
  • Fig. 1 is a schematic view of a recycling plant according to the invention in the application of the method according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic view of the recycling plant 1 in the application of the method according to the invention.
  • the recycling plant 1 is designed here as a decontamination module.
  • the recycling plant can also be designed as a washing module or front end with sorting and comminution machines. It is also conceivable any combination of the aforementioned units. It is understood that features described below can be applied to all bulk material processes.
  • On display is a silo 3 with the bulk material 2, which consists of flakes of used PET bottles.
  • the bulk material 2 is weighed and determined the bulk density. Subsequently, the bulk material is brought with the help of the heating screws 7 and 8 to a decontamination temperature, which is well below the PET melting temperature. In the vacuum reactor 9, the so-tempered bulk material is freed of migrated ingredients and is then food grade. The food-grade bulk material 1 1 is collected in the container 10.
  • the silo 3 contains bulk material 2, which has already been cleaned in a washing module of label residues, adhesives, sand, dust and foreign material, the washing module can also be a part of the recycling plant 1 shown here.
  • the measuring station 4 may alternatively be arranged upstream of the washing module.
  • the bulk material 2 is conveyed via the feed dog 3b to the inlet of the measuring station 4 designed as a differential scale.
  • the composite of the storage container 4c and the second conveyor 4b is mounted on a balance 4a so that the total weight of the container 4c and the second conveyor 4b can be measured together with the bulk material 2.
  • the transporters 3b and 4b are designed here as transport screws. Alternatively, these may each be designed as vibrating troughs.
  • the tare weight of the arrangement can be determined before the bulk density is measured with a tare measurement.
  • the storage container 4c is filled up to an upper volume limit value by means of the conveyor 3b, the filled volume being measured by means of the filling level sensor 4d.
  • the feed dog 3b is deactivated and the bulk material in the storage container 4c continuously through the second screw conveyor 4b the outlet further promoted.
  • the weight loss is measured by the balance 4a and on the other hand, the decrease in volume in the reservoir 4c by the level sensor 4d. By offsetting both values, the bulk density is then determined in the balance 4a.
  • the calculation is interrupted and the storage container 4c is refilled by activating the conveyor screw 3b until the upper volume limit value is reached. Subsequently, the bulk density, as described, can be recalculated.
  • the balance 4a is additionally designed to form a moving average from three individual measured values of the bulk material density. This moving average is transmitted via the bus 6 to the control device 5, which is designed here as a machine control. Alternatively, the balance 4a can also transmit individual measured values of the bulk material density via the bus 6 to the control device 5, which then forms the moving average from three individual measured values each.
  • the bus 6 is here wired, wherein the data is transmitted with a wired data protocol. Alternatively, the bus 6 can also be designed as wireless, wherein the data is transmitted by wireless with a wireless data protocol. It can also be seen that the control device 5 has a screen and a keyboard. As a result, control operations can be performed on the entire recycling plant 1.
  • the control device 5 is designed to control a plurality of operating parameters taking into account the bulk material density.
  • the operating parameters controlled here are the rotational speeds of the worm motors 7a and 8a and the heating power of the heating screws 7 and 8.
  • the IV value of the vacuum reactor 9 can be controlled in consideration of the bulk material density, in order to ensure the food suitability of the cleaned bulk material 11.
  • the Intrinsic Viscosity (IV) value includes the molecular weight and the chain length of the PET and is referred to alternatively as solution viscosity.
  • a value table is stored in the control device 5, with which different values for the bulk material density are correlated with values for the above-mentioned operating parameters.
  • the recycling plant 1 can be controlled in a particularly simple manner.
  • the operating parameters are changed by the control device 5 via a ramp so that, if possible, no congestion forms through the bulk material 2 within the recycling plant 1.
  • the vacuum reactor 9 comprises a filling level sensor 9c whose values are continuously forwarded to the control device 5 by the measuring device 9b via the bus 6. the.
  • the vacuum reactor 9 with the quality assurance station 9a detects the bulk material quality of the processed bulk material 11 and sends the corresponding values via the data bus 6 to the control device 5.
  • the control device 5 is optionally adapted to the operating parameters taking into account the bulk density, the bulk material level and the bulk quality in To control vacuum reactor 9.
  • the control device 5 with the level sensor 9c and the quality assurance station 9a each forms a control loop.
  • the heat input into the bulk material 2 by means of the heating screws 7, 8 and the treatment in the vacuum reactor 9 can be set be that in a bulk material 2 with large flakes as thorough decontamination takes place as in small flakes.
  • the heating of large flakes takes a longer time than that of small flakes, for large flakes, the flow rate of the heating screws 7, 8 is lowered and / or their heating power is increased. Accordingly, it is in the recycling plant 1 according to the invention particularly simple and without high risk possible to adjust the system to different composition of the bulk material 2.

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Abstract

Beschrieben wird eine Recyclinganlage (1) für die Aufbereitung von Schüttgut (2) mit wenigstens einer Aufbereitungsstation (7, 8, 9), wobei eine Steuereinrichtung (5) vorhanden ist, mit der wenigstens ein Betriebsparameter der Aufbereitungsstation (7, 8, 9) unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte steuerbar ist. Ausserdem wird ein Verfahren zur Aufbereitung von Schüttgut beschrieben mit wenigstens einer Aufbereitungsstation (7, 8,9), wobei die Schüttgutdichte gemessen wird und wenigstens ein Betriebsparameter der Aufbereitungsstation (7, 8, 9) unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte gesteuert wird.

Description

Recyclinganlage und Verfahren für die Aufbereitung von Schüttgut
Die Erfindung betrifft eine Recyclinganlage für die Aufbereitung von Schüttgut mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Aufbereitung von Schüttgut mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 11.
Üblicherweise wird in Recyclinganlagen verunreinigtes Schüttgut aufbereitet, so dass es in späteren Herstellungs- oder Verarbeitungsprozessen als Ausgangsmaterial für ein neues Produkt verwendet werden kann. Hierbei werden beispielsweise PET-Behälter in kleine Flakes zerkleinert, von fremden Materialien getrennt, gewaschen und dekontaminiert. Anschließend können die so aufbereiteten Flakes wieder für PET-Behälter im Lebensmittelbereich verwendet werden.
Derartige Recyclinganlagen umfassen wenigstens eine Aufbereitungsstation, wie beispielsweise einen Vorwäscher oder eine Heizschnecke, mit denen Fremdstoffe durch Waschen oder Erhitzen aus den Flakes entfernt werden. Hierbei hängt die erzielte Reinigungswirkung der Aufbereitungsstationen von der Materialversorgung stark ab, da das Schüttgut abhängig vom Lieferanten und vom Ausgangsmaterial unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen kann. Beispielsweise können die Flakes unterschiedliche Dicken aufweisen, wenn sie von PET- Flaschen mit unterschiedlichen Wandstärken stammen. Um nun eine gleichbleibende Qualität des aufbereiteten Schüttguts zu gewährleisten, erstellt üblicherweise der Betreiber einer Recyclinganlage eine Spezifikation für das Eingangsmaterial, so dass der Lieferant die Flakes in einer homogenen Qualität bereitstellen kann. Nachteilig hierbei ist, dass die Materialversorgung durch die vorgegebene Spezifikation stark eingeschränkt ist.
Um dies zu vermeiden, wird in den einzelnen Aufbereitungsstationen ein Füllstandssensor verwendet, um die Befüllung der Aufbereitungsstation zu überwachen und gegebenenfalls entsprechend zu drosseln. Nachteilig hierbei ist, dass für die Steuerung einer gleichmäßigen Qualität des aufbereiteten Schüttguts ein enormes Erfahrungswissen und bei Materialveränderungen eine stetige Anpassung durch gut ausgebildetes Bedienpersonal notwendig ist. Dies ist aufwändig und mit einem hohen technischen Risiko behaftet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Recyclinganlage bereitzustellen, die sich ohne hohes technisches Risiko und mit geringem Aufwand auf Veränderungen im Eingangsmaterial anpassen lässt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe für eine Recyclinganlage nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 mit den Merkmalen des kennzeichnende Teils, gemäß dem wenigstens eine Steu- ereinrichtung vorhanden ist, mit der wenigstens ein Betriebsparameter der Aufbereitungsstation unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte steuerbar ist.
In aufwändigen Versuchen wurde die Qualität des aufbereiteten Schüttguts in Abhängigkeit von verschiedenen Eigenschaften des unaufbereiteten Schüttguts bestimmt, wie beispielsweise die Oberflächenrauhigkeit, die Flakedicke, Wandstärkenunterschied in den Ausgangsbehältern, deren Alter, der Verschmutzungsgrad und die Schüttgutdichte. Hierbei hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die Qualität des aufbereiteten Schüttguts besonders stark mit der Schüttgutdichte korreliert. Zusätzlich lässt sich die Qualität des aufbereiteten Schüttguts mit dem Betriebsparameter der Aufbereitungsstation gezielt beeinflussen.
Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Recyclinganlage eine Steuereinrichtung vorhanden ist, mit der wenigstens ein Betriebsparameter der Aufbereitungsstation unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte steuerbar ist, kann der Betriebsparameter der Aufbereitungsstation so gesteuert werden, dass die gewünschte Qualität des aufbereiteten Schüttguts erzielt wird. Hierbei ist kein Eingriff des Bedienpersonals notwendig, auch wenn die Materialeigenschaften des unaufbereiteten Schüttguts schwanken. Folglich wird sowohl das Risiko als auch der Aufwand zur Anpassung der Recyclinganlage gesenkt.
Die Recyclinganlage kann einer Behälterherstellungsanlage vorgeordnet sein. Aufbereitung von Schüttgut kann bedeuten, dass die Recyclinganlage zur Reinigung und/oder Dekontamination des Schüttguts ausgebildet ist. Die Recyclinganlage kann ein Waschmodul, ein Dekontaminationsmodul und/oder ein Frontend mit Sortier- und/oder Zerkleinerungsmaschine umfassen. Das Schüttgut kann unaufbereitetes Schüttgut sein, das insbesondere in Form von Behältern, Teilen von Behältern, Flakes oder Pellets vorliegt. Das Eingangsmaterial kann Kunststoff, insbesondere ein Thermoplast wie Polyester, Polyolefin, Polyamid oder Polyethylenterephthalat (PET) sein. Die Behälter können insbesondere Flaschen aus PET sein. Das Endprodukt nach dem Aufbereiten durch die Recyclinganlage kann in Form von Flakes oder Pellets vorliegen. Das Endprodukt kann rPET sein.
Die wenigstens eine Aufbereitungsstation kann eine Zerkleinerungsanlage, ein Trockenmischer, ein Vorwäscher, ein Laugenwäscher, eine Dichtetrennungsstation, ein mehrstufiger Nachwäscher, eine Trocknungsanlage, eine Sortierungsanlage, ein Silo zur Pufferung oder Lagerung des Schüttguts, eine Heizschnecke, ein Vakuumreaktor, eine Station mit SSP-Prozess zur Nachkondensation (Solid-Stating-Prozess) und/oder eine Pelletisierungsstation sein. Die Aufbereitungsstation kann dazu ausgebildet sein, Fremdstoffe, Etikettenreste, Klebstoffe, migrierte Inhaltsstoffe, Staub und/oder Sand aus dem Schüttgut zu entfernen. Die Aufbereitungsstation kann dazu ausgebildet sein, verschiedene Materialien in dem Schüttgut zu trennen. Die Aufbereitungsstation kann dazu ausgebildet sein, das Schüttgut zu zerkleinern und/oder in eine andere Form umzuwandeln. Die Aufbereitungsstation kann Heizelemente, Düsen oder Auffangbe- cken umfassen. Die Aufbereitungsstation kann Förderschnecken und/oder Bandförderer umfassen.
Mehrere Aufbereitungsstationen können über Transporteure miteinander verbunden sein.
Der wenigstens eine Betriebsparameter kann eine Förderleistung, eine Soll-Prozesstemperatur, ein Druck, eine Flussmenge eines Reinigungsmittels, eine Pumpendrehzahl, eine Heizleistung, ein Heizstrom, ein Filterparameter, eine Motordrehzahl, das Mischverhältnis eines Reinigungsmittels, eine Trocknungszeit, ein Schüttgutdurchsatz und/oder die Leistung eines Gebläses sein.
Die Schüttgutdichte kann ein Quotient aus der Schüttgutmasse mit dem Schüttgutvolumen sein. Die Schüttgutdichte kann entsprechend einer Messnorm bestimmbar sein, insbesondere der ISO 60. Die Schüttgutdichte kann die Schüttgutmasse eines definierten Transportvolumens in der Recyclinganlage sein.
In der Steuereinrichtung kann wenigstens eine Steuerkurve gespeichert sein, die verschiedene Schüttgutdichtewerte den jeweiligen Werten für die Betriebsparameter zuordnet. Die Steuereinrichtung kann einen Regelkreis umfassen.
Bei der Recyclinganlage kann eine Messstation zur Erfassung der Schüttgutdichte vorgesehen sein. Die Messstation kann eine Fördereinrichtung umfassen, die zur Erfassung der Schüttgutdichte eines kontinuierlichen Materialstroms ausgebildet ist. Die Messstation kann dazu ausgebildet sein, dass der Zu- und Ablauf des Schüttguts aus dem Messvolumen mit der gleichen Fördergeschwindigkeit erfolgt. Dadurch kann die Erfassung der Schüttgutdichte kontinuierlich erfolgen, da sich die Schüttverhältnisse nicht ändern. Die Messstation kann dazu ausgebildet sein, dass die Erfassung der Schüttgutdichte entsprechend einer Messnorm, insbesondere der ISO 60 erfolgt.
Bei der Recyclinganlage kann die Messstation in Förderrichtung vor der Aufbereitungsstation angeordnet sein. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Schüttgutdichte des unaufbereiteten Schüttguts erfasst wird. In Förderrichtung vor der Messstation kann ein Silo zur Lagerung des Schüttguts angeordnet sein. Hierdurch kann eine Schwankung bei der Materialzuführung zur Recyclinganlage gepuffert werden. Die Messstation kann eine Einheit mit dem Silo bilden. Bei der Recyclinganlage kann die Messstation über ein Bussystem mit der Steuereinrichtung verbunden sein. Hierdurch ist eine besondere flexible Anordnung der Messstation möglich. Das Bussystem kann drahtgebunden oder drahtlos sein (wie beispielsweise WLAN oder Bluetooth) und insbesondere ein drahtgebundenes oder drahtloses Datenprotokoll umfassen. Drahtlos kann bedeuten, dass die Daten per Funk übertragen werden.
Bei der Recyclinganlage kann die Messstation eine Waage umfassen, die insbesondere als Differentialwaage ausgebildet ist. Hierdurch kann besonders einfach die Schüttgutmasse in einem definierten Schüttvolumen erfasst werden. Alternativ kann die Waage als Bandwaage oder Schneckenwaage ausgeführt sein. Die Waage kann als elektronische Waage ausgeführt sein.
Bei der Recyclinganlage kann die Steuereinrichtung oder die Messstation zur Berechnung eines Mittelwerts der Schüttgutdichte aus wenigstens drei Einzelmessungen ausgebildet sein, insbesondere wobei der Mittelwert gleitend ist. Hierdurch kann statistisches Messrauschen bei der Bestimmung der Schüttgutdichte verringert werden. Ein gleitender Mittelwert kann bedeuten, dass in einem Satz von Einzelmessungen zur Bildung des Mittelwerts eine aktuelle Einzelmessung hinzugenommen wird, während gleichzeitig die zeitlich älteste Einzelmessung herausgenommen wird. Hierdurch kann für jede Einzelmessung ein entsprechender Mittelwert gebildet werden.
Die Erfassung der Schüttgutdichte kann in einem festen oder variablen zeitlichen Raster erfolgen.
In der Steuereinrichtung kann eine Wertetabelle gespeichert sein, mit der wenigstens ein Schüttgutdichtewert mit einem Wert des wenigstens einen Betriebsparameters korreliert wird. Hierdurch kann über die Wertetabelle eine besonders schnelle Ermittlung des Betriebsparameters erfolgen. In der Wertetabelle können jedem Schüttgutdichtewert der Wert eines Betriebsparameters oder mehrere Werte von verschiedenen Betriebsparametern zugeordnet sein.
Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den wenigstens einen Betriebsparameter mittels einer Rampe zu verändern. Dadurch wird eine sprunghafte Veränderung des Betriebsparameters vermieden und Störfälle reduziert. "Rampe" kann bedeuten, dass der Betriebsparameter über einen Zeitraum von einem Ist-Wert zu einem Soll-Wert über eine stetige Kurve verändert wird.
In der Arbeitsstation kann wenigstens ein Füllstandssensor zur Erfassung des Schüttgutfüllstands vorgesehen sein und der wenigstens eine Betriebsparameter der Aufbereitungsstation kann zusätzlich unter Berücksichtigung des Schüttgutfüllstands mithilfe der Steuereinrichtung steuerbar sein. Dass der wenigstens eine Betriebsparameter zusätzlich unter Berücksichtigung des Schüttgutfüllstands steuerbar ist, kann bedeuten, dass der wenigstens eine Betriebsparameter unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte und des Schüttgutfüllstands steuerbar ist. Dadurch kann die Recyclinganlage noch genauer in Bezug auf die Eigenschaften des Schüttguts gesteuert werden. Die Steuereinrichtung und der Füllstandssensor können als Regelkreis zur Regelung des Schüttgutfüllstands ausgebildet sein.
Bei der Recyclinganlage kann eine Qualitätssicherungsstation zur Erfassung der Schüttgutqualität nach der Aufbereitung vorgesehen sein und der wenigstens eine Betriebsparameter der Aufbereitungsstation kann zusätzlich unter Berücksichtigung der Schüttgutqualität mithilfe der Steuereinrichtung steuerbar sein. Dass der wenigstens eine Betriebsparameter zusätzlich unter Berücksichtigung der Schüttgutqualität steuerbar ist, kann bedeuten, dass der wenigstens eine Betriebsparameter unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte und der Schüttgutqualität steuerbar ist. Hierdurch erfolgt eine Rückkopplung in der Steuereinrichtung auf Basis der tatsächlich erreichten Schüttgutqualität und folglich kann die Berücksichtigung der Schüttgutdichte bei der Steuerung automatisch auf die gewünschte Schüttgutqualität angepasst werden. Die Steuereinrichtung und die Qualitätssicherungsstation können als Regelkreis zur Regelung des Schüttgutqualität ausgebildet sein. Bei der Steuereinrichtung kann wenigstens eine Steuerkurve unter Berücksichtigung der Schüttgutqualität anpassbar sein. Die Wertetabelle kann unter Berücksichtigung der Schüttgutqualität anpassbar sein. Die Schüttgutqualität kann ein Maß für die Lebensmitteltauglichkeit des aufbereiteten Schüttguts, eine Temperatur und/oder eine Verweilzeit des Schüttguts in der Aufbereitungsstation sein.
Darüber hinaus stellt die Erfindung mit dem Anspruch 11 ein Verfahren zur Aufbereitung von Schüttgut mit wenigstens einer Aufbereitungsstation bereit, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttgutdichte gemessen wird und wenigstens ein Betriebsparameter der Aufbereitungsstation unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte gesteuert wird.
Dadurch, dass die Schüttgutdichte gemessen wird und wenigstens ein Betriebsparameter der Aufbereitungsstation unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte gesteuert wird, kann die Aufbereitung in der Aufbereitungsstation an die unterschiedliche Zusammensetzung des Schüttguts auf einfache Weise kostengünstig angepasst werden.
Die zuvor in Bezug auf die Recyclinganlage beschriebenen Merkmale können einzeln oder in Kombination mit dem Verfahren zur Aufbereitung von Schüttgut kombiniert werden.
Das Verfahren kann insbesondere in einer oben beschriebenen Recyclinganlage angewendet werden. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand des in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Recyclinganlage bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht die Recyclinganlage 1 bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Beispielsweise ist die Recyclinganlage 1 hier als Dekontaminationsmodul ausgebildet. Alternativ kann die Recyclinganlage auch als Waschmodul oder Frontend mit Sortier- und Zerkleinerungsmaschinen ausgebildet sein. Denkbar ist auch eine beliebige Kombination aus den vorgenannten Einheiten. Es versteht sich, dass nachfolgend beschriebene Merkmale auf alle Schüttgutprozesse übertragbar sind.
Zu sehen ist ein Silo 3 mit dem Schüttgut 2, das aus Flakes von gebrauchten PET-Flaschen besteht. Mit der als Differentialwaage ausgebildeten Messstation 4 wird das Schüttgut 2 gewogen und die Schüttgutdichte bestimmt. Anschließend wird das Schüttgut mit Hilfe der Heizschnecken 7 und 8 auf eine Dekontaminationstemperatur gebracht, die deutlich unterhalb der PET-Schmelztemperatur liegt. Im Vakuumreaktor 9 wird das so temperierte Schüttgut von migrierten Inhaltsstoffen befreit und ist danach lebensmitteltauglich. Das lebensmitteltaugliche Schüttgut 1 1 wird in dem Behälter 10 gesammelt.
Das Silo 3 enthält Schüttgut 2, das bereits in einem Waschmodul von Etikettenresten, Klebstoffen, Sand, Staub und Fremdmaterial gereinigt wurde, das Waschmodul kann auch ein Bestandteil der hier gezeigten Recyclinganlage 1 sein. Die Messstation 4 kann dem Waschmodul alternativ auch vorgeordnet sein.
Das Schüttgut 2 wird über den Transporteur 3b zum Einlauf der als Differentialwaage ausgebildeten Messstation 4 gefördert. Der Verbund aus dem Vorratsbehälter 4c und dem zweiten Transporteur 4b ist hierbei auf einer Waage 4a so gelagert, dass das Gesamtgewicht des Behälters 4c und des zweiten Transporteurs 4b zusammen mit dem Schüttgut 2 gemessen werden kann. Die Transporteure 3b und 4b sind hier als Transportschnecken ausgeführt. Alternativ können diese jeweils auch als Vibrationsrinnen ausgeführt sein.
Zunächst kann vor der Messung der Schüttgutdichte mit einer Tara-Messung das Leergewicht der Anordnung bestimmt werden. Anschließend wird der Vorratsbehälter 4c bis zu einem oberen Volumengrenzwert mittels des Transporteurs 3b befüllt, wobei das befüllte Volumen mittels des Füllstandssensors 4d gemessen wird. Anschließend wird der Transporteur 3b deaktiviert und das Schüttgut im Vorratsbehälter 4c kontinuierlich durch die zweite Förderschnecke 4b an den Auslass weitergefördert. Hierbei wird einerseits die Gewichtsabnahme durch die Waage 4a gemessen und andererseits die Volumenabnahme im Vorratsbehälter 4c durch den Füllstandssensor 4d. Durch eine Verrechnung beider Werte wird in der Waage 4a dann die Schüttgutdichte bestimmt. Beim Erreichen einer unteren Volumengrenze im Vorratsbehälter 4c wird die Berechnung unterbrochen und der Vorratsbehälter 4c durch eine Aktivierung der Förderschnecke 3b bis zum Erreichen des oberen Volumengrenzwertes erneut befüllt. Anschließend kann die Schüttgutdichte, wie beschrieben, erneut berechnet werden.
Die Waage 4a ist zusätzlich dazu ausgebildet, aus drei Einzelmesswerten der Schüttgutdichte einen gleitenden Mittelwert zu bilden. Dieser gleitende Mittelwert wird über den Bus 6 an die Steuereinrichtung 5 übermittelt, die hier als Maschinensteuerung ausgebildet ist. Alternativ kann die Waage 4a auch Einzelmesswerte der Schüttgutdichte über den Bus 6 an die Steuereinrichtung 5 übermitteln, die dann aus jeweils drei Einzelmesswerten den gleitenden Mittelwert bildet. Der Bus 6 ist hier drahtgebunden ausgeführt, wobei die Daten mit einem drahtgebundenen Datenprotokoll übermittelt werden. Alternativ kann der Bus 6 auch als drahtlos ausgeführt sein, wobei die Daten mit einem drahtlosen Datenprotokoll per Funk übermittelt werden. Zu sehen ist auch, dass die Steuereinrichtung 5 einen Bildschirm und eine Tastatur aufweist. Hierdurch können Steuervorgänge an der gesamten Recyclinganlage 1 durchgeführt werden.
Die Steuereinrichtung 5 ist dazu ausgebildet, mehrere Betriebsparameter unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte zu steuern. Die hier gesteuerten Betriebsparameter sind die Drehzahlen der Schneckenmotoren 7a und 8a und die Heizleistung der Heizschnecken 7 und 8. Dadurch kann die Förderleistung und der Wärmeeintrag in das Schüttgut verändert werden. Darüber hinaus kann als Betriebsparameter der IV-Wert des Vakuumreaktors 9 unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte gesteuert werden, um die Lebensmitteltauglichkeit des gereinigten Schüttguts 11 zu gewährleisten. Der IV-Wert (Intrinsic Viscosity) beinhaltet das molekulare Gewicht und die Kettenlänge des PET und wird alternativ als Lösungsviskosität bezeichnet.
Darüber hinaus ist in der Steuereinrichtung 5 eine Wertetabelle gespeichert, mit der verschiedene Werte für die Schuttgutdichte mit jeweils Werten für die oben genannten Betriebsparameter korreliert sind. Hierdurch kann die Recyclinganlage 1 in besonders einfacher Weise gesteuert werden. Darüber hinaus werden die Betriebsparameter von der Steuereinrichtung 5 über eine Rampe so verändert, dass sich möglichst kein Stau durch das Schüttgut 2 innerhalb der Recyclinganlage 1 bildet.
Darüber hinaus umfasst der Vakuumreaktor 9 einen Füllstandssensor 9c, dessen Werte von der Messeinrichtung 9b über den Bus 6 kontinuierlich an die Steuereinrichtung 5 weitergeleitet wer- den. Zudem erfasst der Vakuumreaktor 9 mit der Qualitätssicherungsstation 9a die Schüttgutqualität des aufbereiteten Schüttguts 11 und sendet die entsprechenden Werte über den Datenbus 6 an die Steuereinrichtung 5. Die Steuereinrichtung 5 ist optional dazu ausgebildet, die Betriebsparameter unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte, des Schüttgutfüllstands und der Schüttqualität im Vakuumreaktor 9 zu steuern. Hierzu bildet die Steuereinrichtung 5 mit dem Füllstandssensor 9c und der Qualitätssicherungsstation 9a jeweils einen Regelkreis.
Dadurch, dass bei der in Fig. 1 gezeigten Recyclinganlage 1 Betriebsparameter der Heizschnecken 7, 8 und des Vakuumreaktors 9 unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte gesteuert werden, kann der Wärmeeintrag in das Schüttgut 2 mittels der Heizschnecken 7, 8 und die Behandlung im Vakuumreaktor 9 so eingestellt werden, dass bei einem Schüttgut 2 mit großen Flakes eine ebenso gründliche Dekontamination erfolgt wie bei kleinen Flakes. Beispielsweise benötigt die Erhitzung von großen Flakes eine längere Zeit als die von kleinen Flakes, wobei für große Flakes die Förderleistung der Heizschnecken 7, 8 gesenkt und/oder deren Heizleistung erhöht wird. Demnach ist es bei der erfindungsgemäßen Recyclinganlage 1 besonders einfach und ohne hohes Risiko möglich, die Anlage auf unterschiedliche Zusammensetzung des Schüttguts 2 einzustellen.
Es versteht sich, dass in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.

Claims

Patentansprüche
1. Recyclinganlage (1 ) für die Aufbereitung von Schüttgut (2) mit wenigstens einer Aufbereitungsstation (7, 8, 9), dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (5) vorhanden ist, mit der wenigstens ein Betriebsparameter der Aufbereitungsstation (7, 8, 9) unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte steuerbar ist.
2. Recyclinganlage (1) nach Anspruch 1 , wobei eine Messstation (4) zur Erfassung der Schüttgutdichte vorgesehen ist.
3. Recyclinganlage (1 ) nach Anspruch 2, wobei die Messstation (4) in Förderrichtung vor der Aufbereitungsstation (7, 8, 9) angeordnet ist.
4. Recyclinganlage (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Messstation (4) über ein Bussystem (6) mit der Steuereinrichtung (5) verbunden ist.
5. Recyclinganlage (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 2 - 4, wobei die Messstation (4) eine Waage (4a) umfasst, die insbesondere als Differentialwaage ausgebildet ist.
6. Recyclinganlage (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (5) oder die Messstation (4) zur Berechnung eines Mittelwerts der Schüttgutdichte aus wenigstens drei Einzelmessungen ausgebildet ist, insbesondere wobei der Mittelwert gleitend ist.
7. Recyclinganlage (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in der Steuereinrichtung (5) eine Wertetabelle gespeichert ist, mit der wenigstens ein Schüttgutdichtewert mit einem Wert des wenigstens einen Betriebsparameters korreliert ist.
8. Recyclinganlage (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (4) dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen Betriebsparameter mittels einer Rampe zu verändern.
9. Recyclinganlage (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei wenigstens ein Füllstandssensor (9c) zur Erfassung des Schüttgutfüllstands in der Aufbereitungsstation (7, 8, 9) vorgesehen ist und wobei der wenigstens eine Betriebsparameter der Aufbereitungsstation (7, 8, 9) zusätzlich unter Berücksichtigung des Schüttgutfüllstands mithilfe der Steuereinrichtung (5) steuerbar ist.
10. Recyclinganlage (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine Qualitätssicherungsstation (9a) zur Erfassung der Schüttgutqualität nach der Aufbereitung vorgesehen ist und wobei der wenigstens eine Betriebsparameter der Aufbereitungsstation (7, 8, 9) zusätzlich unter Berücksichtigung der Schüttgutqualität mithilfe der Steuereinrichtung (5) steuerbar ist.
1 1. Verfahren zur Aufbereitung von Schüttgut mit wenigstens einer Aufbereitungsstation (7,
8, 9), dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttgutdichte gemessen wird und wenigstens ein Betriebsparameter der Aufbereitungsstation (7, 8, 9) unter Berücksichtigung der Schüttgutdichte gesteuert wird.
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