CH615717A5

CH615717A5 -

Info

Publication number: CH615717A5
Application number: CH1573475A
Authority: CH
Inventors: Marcel Bahri; Jan-Mats Eneroth
Original assignee: Svenska Flaektfabriken Ab
Priority date: 1974-12-06
Filing date: 1975-12-03
Publication date: 1980-02-15
Also published as: DE2552481A1; CA1027519A; FI753374A; SE7415328L; DK150709C; BE836332A; FI60146B; NO138589B; GB1537247A; AU8701975A; NO138589C; FR2293522B1; DK551875A; JPS5183677A; NO754114L; JPS5550765B2; FR2293522A1; FI60146C; NL7513994A; US4034862A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anlage zur Ausführung des Verfahrens.

Derartige Verfahren und Anlagen werden besonders bei der Verarbeitung von Haushalts-, Industrie- und Büroabfällen zwecks Rückgewinnung wertvoller Bestandteile benötigt. Im Verlauf einer solchen Rückgewinnung erhält man ein gereinigtes Gemisch von Papier und Kunststoff, nachdem der Haushaltsmüll eine Reihe von Vorrichtungen passiert hat, z.B. eine erste Mühle, mehrere Siebe und eine zweite oder Feinzerkleinerungsmühle. Letztere hat den Zweck, vor der Weiterbehandlung das Volumen des Papier- und Kunststoffanteils zu verringern und beide zu homogenisieren. Ein bekanntes Abtrennungsverfahren beruht auf dem elektrostatischen Prinzip, wonach der feuchte Papieranteil aufgeladen wird, während der Kunststoffanteil, der keine Feuchtigkeit absorbiert, vom elektrostatischen Feld unbeeinflusst bleibt. Ein anderes Abtrennungsverfahren beruht darauf, dass Thermoplaste, die im Kunststoffanteil hauptsächlich vertreten sind, bei Berührung mit einer heissen Räche, z.B. einer geheizten, rotierenden Walze, erweichen und an dieser Fläche haften bleiben. Der Papieranteil überquert die heisse Fläche unbeeinflusst. Der Kunststoffanteil wird anschliessend abgekratzt.

Bei einem weiteren Abtrennungsverfahren, z.B. gemäss US-PS 3 814 240, an das die Erfindung anknüpft, wird das Gemisch in einem Heissluftstrom mit bestimmter Temperatur erhitzt, so dass sich aus dem Kunststoffanteil Teilchen bilden, wodurch dessen Schüttgewicht und Fallgeschwindigkeit zunimmt. Je höher die Lufttemperatur ist, um so kürzer muss die Verweilzeit sein und umgekehrt. Diese Teilchen können dann mit einem Windsichter vom Papieranteil abgetrennt werden. Dieses bekannte Verfahren geht davon aus, dass die Entzündungstemperatur des Papieranteils 220 bis 245°C beträgt, wogegen der Thermoplastanteil bei etwa 120°C zu schrumpfen beginnt. Das erfordert eine verhältnismässig lange Verweilzeit, d. h. eine ausgedehnte und teure Trocknung mit geringer Tagesleistung. Dieses bekannte Verfahren verwendet nämlich zum Trocknen und Erhitzen des Gemisches einen Ernteguttrockner. Das bedeutet, dass die Temperatur des aus dem Trockner austretenden Gases, d. h. die Gastemperatur im Auslasstutzen, 120 bis 180°C beträgt, was beträchtliche Wärmeverluste bedingt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass Ernteguttrockner hierbei nicht zufriedenstellen, denn bei ihrem Betrieb treten örtliche Überhitzungen auf, so dass der Papieranteil dort Feuer fangen kann. Ausserdem werden die Thermoplaste in diesen überhitzten Zonen erweicht, wodurch die Maschine beschädigt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Anlage der eingangs genannten Art, um die Nachteile bekannter Ausführungen zu vermeiden und um insbesondere den Trenneffekt und die Wirtschaftlichkeit zu verbessern. Diese Aufgabe wird beim Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 und bei der Anlage durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 3 definierten Massnahmen gelöst.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist im Patentanspruch 2 und besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlage sind in den Patentansprüchen 4 bis 7 umschrieben.

Der Windsichter kann vorteilhaft in die Heizsäule integriert werden.

Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:

Fig. 1 ein Müllverwertungswerk, an das (unterhalb der strichpunktierten Waagerechten) eine Anlage zur Ausführung eines bekannten Abtrennungsverfahrens angeschlossen ist (nicht erfindungsgemäss);

Fig. 2 eine Anlage zur Ausführung des erfindungsgemässen Abtrennungsverfahrens; und s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

615 717

Fig. 3 und 4 zwei verschiedene Windsichter für die Anlage der Fig. 2.

Gemäss Fig. 1 fördert ein Förderer 2 den auf einer Halde 1 gelagerten Müll zu einer Zerkleinerungsmaschine 3, von der er zu einem Windsichter 5, der stehend dargestellt ist, gelangt. Zwischen der Zerkleinerungsmaschine 3 und dem Windsichter 5 befindet sich eine Siebtrommel 4, die verhindert, dass lange Textil- und Kunststoff-Gegenstände den Windsichter erreichen. Solche Gegenstände werden zur Halde 1 zurückgeführt. Der den Windsichter 5 erreichende Müll wird in eine schwere Fraktion 6, hauptsächlich bestehend aus Metallen, Glas, Stein und Lebensmittelabfällen, sowie eine leichte Fraktion aufgeteilt, die den Hauptanteil von in dem Müll vorhandenem Papier und Kunststoff enthält. Die leichte Fraktion wird pneumatisch zu einem Zyklon 7 gefördert. Ein Bandförderer bringt diese Mischung von einem Behälter 8 unter dem Zyklon zu einer zweiten Zerkleinerungsmühle 10. Die Partikelgrösse des die Mühle 10 verlassenden Materials liegt in der Grössenord-nung von 10 bis 50 mm. Der Müll wird durch eine Siebtrommel 11 einem waagerechten Windsichter 12 zugeführt, in dem Papier und Kunststoff vom Rest der organischen Abfälle getrennt werden. Zweck der der zweiten Mühle folgenden Vorrichtungen ist es, das Papier-Kunststoff-Gemisch so gut wie möglich zu reinigen. Dieses Ziel ist erreicht, wenn das Gemisch einen Zyklon 13 durchlaufen hat und in einem Behälter 14 gesammelt wurde.

Unterhalb der in Fig. 1 strichpunktierten Waagerechten wird dann das Gemisch auf einem vibrierenden Doppelsieb 15 klassiert, das Stücke der gewünschten Grösse, z.B. 10 bis 50 mm, aus dem Gemisch aussondert, die dann weitertransportiert werden, während man die Rückstände vernichtet. Das Trocknen und Erhitzen in einem Trockner 16 verursacht ein Schrumpfen der hauptsächlich thermoplastischen Kunststoffe, wodurch sich ein höheres Schüttgewicht und eine grössere Fallgeschwindigkeit des Thermoplastanteils ergeben. Der Förderluftstrom wird in einem Zyklon 17 separiert, und der Thermoplastanteil und der Papieranteil werden in einem Windsichter 18 voneinander getrennt. Der Papieranteil durchläuft einen zusätzlichen Zyklon 19 und wird dann in einem Behälter 20 aufgefangen.

Im Gegensatz dazu gelangt das Gemisch bei der erfindungs-gemässen Anlage 21 (Fig. 2) nach Passieren des vibrierenden Doppelsiebes 15 mittels eines Bandförderers in Trocknungssäulen 22, die vorzugsweise nach dem pneumatischen Förder-trockner-Prinzip arbeiten. Das Gemisch wird in den Trocknungssäulen 22 nur vorgetrocknet und anschliessend nach Passieren eines Zyklons 24 in einer besonderen Heizsäule 23 erhitzt, in der der Thermoplastanteil die genannten Teilchen bildet. Eine gewisse Schrumpfung kann bereits in den Trocknungssäulen 22 stattfinden. Wegen der in letzteren stattfindenden Verdampfung ist die Temperatur des austretenden Gasstroms an den Trocknungssäulen 22 und dem Zyklon 24 verhältnismässig niedrig. Daher braucht die Gastemperatur am oberen Gasauslass des Zyklons 24 nur etwa 70 bis 80 °C zu betragen, wodurch die hohen Wärmeverluste bekannter Anlagen vermieden werden. Wichtig ist hier, dass der in der Heizsäule 23 erforderliche zweite Gasstrom durch Trockenluft mit einer Temperatur erzeugt wird, die niedriger ist als die Entzündungstemperatur des Papieranteils und dass der verbrauchte zweite Gasstrom nach der Teilchenbildung mindestens teilweise den Trocknungssäulen 22 zugeführt wird. Ausserdem sind letztere so gestaltet, dass keine Toträume und damit Stellen örtlicher Uberhitzung auftreten können. Da das Gemisch pneumatisch kontinuierlich durch diese Trocknungssäulen 22 gefördert wird, werden die eingangs erwähnten

Nachteile unterbunden. Diese Förderung erfolgt gemäss Fig. 2 am einfachsten durch eine zwischen beide Trockensäulen 22 geschaltete Förderpumpe 22'.

Ein einziger gas- oder ölbeheizter Ofen 26 kann beide Gasströme erzeugen, wovon der erste durch eine Leitung 27 der Reihe von Trocknungssäulen 22 und der zweite durch eine Leitung 36, 36' der Heizsäule 23 zugeführt wird. Die Trocknungssäulen 22 werden ausserdem über eine Rückführleitung 29 mit von der Heizsäule 23 rückgeführtem Gas und durch eine dritte Leitung 30 mit Frischluft gespeist. Ventile 31, 32 regeln die Gasströme in Abhängigkeit von der Gastemperatur am oberen Auslass 25 des Zyklons 24. Zu diesem Zweck ist dort ein Temperaturfühler angeordnet. Die Frischluftanteile werden durch weitere Ventile 33, 34 mittels eines zweiten Temperaturfühlers 35 geregelt, der sich in der Leitung 36, 36' vor der Eintrittsstelle für das Gemisch vom Zyklon 24 befindet. Der Endabschnitt 36' der Leitung 36, 36' dient gleichzeitig dazu, das getrocknete Gemisch vom Zyklon 24 aufzunehmen und es der Heizsäule 23 zuzuführen.

Die Heizsäule 23 ist so bemessen, dass das Gemisch darin genügend lange verweilt, um die Teilchenbildung im vordersten Säulenabschnitt zu vervollständigen. In letzterem ist ein Windsichter in Form eines Zyklonabscheiders 37 eingebaut, in dem der Thermoplastanteil vom Papieranteil getrennt wird. Der Thermoplastanteil wird von der Zentrifugalkraft durch eine radiale Leitung 38 zu einem nicht dargestellten Sammelbehälter gefördert, wogegen der Papieranteil pneumatisch durch einen axialen Auslass 39 zu einem zweiten Zyklon 40 gefördert wird. Der dort anfallende Papieranteil wird einer Ballenpresse 41 zugeführt und steht zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Das heisse Abgas aus dem Zyklon 40 wird durch die Rückführleitung 29 den Trocknungssäulen 22 zugeführt.

Fig. 3 zeigt den Zyklonabscheider 37, der hier am Oberteil der Heizsäule 23 angebracht ist. Die Teilchenbildung ist im Säulenabschnitt 42 besonders ausgeprägt. Die zur Erzeugung der Zentrifugalkraft benötigte Sekundärluft wird von einem Gebläse 43 über eine Leitung 44 und ein Regelventil 45 zugeführt. Der Zyklon 37 weist einen inneren Bauteil 46 auf, und die Leitung 44 ist tangential am zylindrischen Gehäuse des Zyklons 37 angeordnet. Darüber ist an das Zyklongehäuse tangential ein Auslass 47 für den Thermoplastanteil angeschlossen. Das Abgas und der Papieranteil werden durch ein axiales Mittelrohr 48 über eine Leitung 49 zum Zyklon 40 gefördert.

Beim zweiten Zyklonabscheider der Fig. 4 ist die Heizsäule 23 zweistufig, wobei der zweite Gasstrom und das pneumatisch geförderte Gemisch dem Zyklonabscheider von oben zugeführt werden. Die Sekundärluft tritt wie oben durch eine tangential mündende Leitung 44 ein. Die Teilchen werden gegen die Zyklonwand geschleudert und anschliessend durch einen Bodenauslass 50 in einen nicht dargestellten Sammelbehälter ausgetragen, während der vom Abgas mitgeführte Papieranteil sich in einem Trichter 51 sammelt und durch ein gekrümmtes Rohr 52 und eine Leitung 49 zum Zyklon 40 gelangt.

Obwohl die Beschreibung auf eine Mischung aus Papier und Kunststoff Bezug nimmt, die aus Haushaltsabfällen gewonnen ist, kann die Erfindung auch auf Papier-Kunststoffabfälle anderer Herkunft, z.B. Industrie- und Büroabfälle, angewendet werden.

Um erforderlichenfalls einen höheren Reinheitsgrad für den Papieranteil zu erzielen, können zwei und mehr Windsichter vorhanden sein. Auch für die Anzahl der Trocknungs- und Heizstufen und für deren Ausbildung bestehen keine Beschränkungen.

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

B

2 Blatt Zeichnungen

Claims

615 717

1. Verfahren zum Abtrennen des Thermoplastanteils und des Papieranteils aus einem beide sowie eine Flüssigkeit enthaltenden Gemisch, wobei letzteres während des Förderns mittels eines Gasstromes getrocknet wird, wobei der Thermoplastanteil auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der der Thermoplastanteil unter Verringerung seiner freien Oberfläche und unter Schüttgewichtsvergrösserung Teilchen bildet, und wobei die Teilchen und der Papieranteil schliesslich voneinander getrennt und je für sich gesammelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Trocknen den mit Feuchtigkeit beladenen ersten Gasstrom freigibt, dass man danach zur Teilchenbildung das Gemisch in einem zweiten Gasstrom weiterfördert und dass man nach der Teilchenbildung den zweiten Gasstrom mindestens teilweise dem ersten Gasstrom zuteilt, der dem genannten Trocknen des Gemisches dient.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der beladene erste Gasstrom eine Temperatur unterhalb der Teilchenbildungstemperatur aufweist und dass man den zweiten Gasstrom aus Trockenluft mit einer Temperatur erzeugt, die unterhalb der Entzündungstemperatur des Papieranteils liegt.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch

- eine Trocknungseinrichtung (22) für das Gemisch,

- eine Fördereinrichtung (22'), um das Gemisch zusammen mit dem ersten Gasstrom durch die Trocknungseinrichtung (22) zu fördern,

- mindestens einen mit letzterer verbundenen Zyklon (24), um den beladenen ersten Gasstrom und das von letzterem mitgeführte Gemisch aufzunehmen,

- einen Auslass (25) für den beladenen ersten Gasstrom in den Aussenraum,

- eine mit dem Zyklon (24) verbundene Einrichtung (36'), um das getrocknete Gemisch aufzunehmen und es einer Heizeinrichtung (23) zuzuführen, in der die Teilchenbildung des Thermoplastanteils erfolgt, während der Papieranteil unbeeinflusst bleibt.

- eine Trenneinrichtung (37, 40) sowie eine Einrichtung (38, 41), um die Teilchen und den Papieranteil je für sich zu sammeln und

- eine mit der Heizeinrichtung (23) und der Trocknungseinrichtung (22) verbundene Rückführleitung (29), um den verbrauchten zweiten Gasstrom mindestens teilweise der Trocknungseinrichtung (22) zuzuführen.

.4. Anlage nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinrichtung mindestens eine Trocknungssäule (22) aufweist, durch die das Gemisch gefördert wird.

5. Anlage nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung mindestens eine Heizsäule (23) aufweist, an deren Auslass die Trenneinrichtung angeordnet ist, die mindestens einen Windsichter (37) zum Abtrennen der Teilchen aufweist.

6. Anlage nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Windsichter (37) axial in senkrechter Richtung beschickbar ist.

7. Anlage nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung unterstrom von der Heizeinrichtung (23) mindestens einen zweiten Zyklon (40) aufweist, um den Papieranteil abzutrennen, wobei die Rückführleitung (29) mit dem zweiten Zyklon (40) verbunden ist, um den zweiten Gasstrom der Trocknungseinrichtung an einer Stelle zuzuführen, die sich vor dem Gemischeinlass befindet.