CH677327A5

CH677327A5 -

Info

Publication number: CH677327A5
Application number: CH282389A
Authority: CH
Inventors: Heinrich Weber; Falko Lehrmann; Clemens Weibel
Original assignee: Buehler Ag
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1991-05-15
Also published as: DE59004338D1; EP0436687A1; WO1991001817A1; EP0436687B1; JPH04500776A; ES2049036T3; CA2027594A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen eines Stoffgemisches, insbesondere eines Wertstoffgemisches in einzelne Stoffkomponenten unterschiedlicher Beschaffenheit.

In Ländern bzw. Regionen, wo die Bevölkerung stark sensibilisiert ist für einen haushälterischen Umgang mit den materiellen Resourcen kann erwartet werden, dass jede Abfall-Wertstoffkategorie in getrennte Sammelbehälter geworfen wird, was eine nachträgliche mechanische Trennung erübrigt.

Anderseits sind auch gute Resultate bzw. hohe Rücklaufquoten für die betreffenden Stoffqualitäten erreicht worden, wenn man dem Konsumenten zumindest soweit entgegenkommt, dass er z.B. alle Wegwerfhohlgefässe der täglichen Konsumgüter in dieselbe Tonne werfen kann.

In jüngster Zeit werden vermehrt Anstrengungen für ein möglichst vollkommenes Recycling, zumindest bei Glasgefässen, Konservendosen, Aludosen, Plastikflaschen usw. gemacht. Die dabei neu entstehenden Materialströme sollen rationell separiert werden, damit die einzelnen Grundmaterialien wie Glas und Aluminium mit einem Minimum an Aufwand in die je anderen Verarbeitungszentren zurückgeführt werden können. Bei Glas wird ein möglichst geringer Glasbruch gefordert. Dies schliesst eine zu grosse Massierung aus. Die Konsequenz daraus sind viele Kleinanlagen, möglichst in der Nähe der Verbraucher.

Die gängige Praxis ist das Verlesen in verschiedene Stoffkategorien von Hand. Ein typisches Kennzeichen aller hochindustrialisierten Gesellschaften sind die hohen Kosten für alle Handarbeit. Der hohe erforderliche Handarbeitsaufwand steht aber oft einem durchschlagenden Erfolg für ein Recycling der Rohstoffe im Wege.

Der Anmelderin sind nur wenige Praxisfälle für die Separierung der genannten Hohlgefässe mit automatischen Mitteln bekannt. Dabei wird der Produktstrom auf ein Schrägförderband gespiesen. Je nach Rolleigenschaften und Schwere werden die schweren Glasgefässe und die leichteren Aludosen resp. Plastikbehälter an anderer Stelle abgeworfen. Der hohe Preis und der geringe Produktdurchsatz für eine solche verhältnismässig komplexe Anlage verhindert eine Marktdurchsetzung dieses Lösungsgedankens.

Der Erfindung wurde nun die Aufgabe gestellt, mit einfachen, kostengünstigen Betriebsmitteln bzw. der entsprechenden Verfahrenstechnik einen hohen Trenneffekt für ein Stoffgemisch zu erzielen. Weiter sollen für den Betrieb möglichst wenig Energie aufgewendet werden und die Bedienbarkeit durch wenig geschultes Personal möglich sein.

Die erfindungsgemässe Lösung ist dadurch gekennzeich net, dass das Stoffgemisch kontinuierlich auf eine in Rotation versetzte, nach innen nachgebende Trommel, in deren oben liegenden Bereich mit tangentialer Komponente, gespiesen wird, wobei in Abhängigkeit der Flächenpressung eine flächendruckspezifisch schwere Fraktion in die Trommel einsinkt und nach unten abgegeben und eine zweite flächendruckspezifisch leichte Fraktion an der Oberfläche verbleibt und von der Trommel tangential abgewiesen wird.

Zur Überraschung aller beteiligten Fachleute konnte bereits mit einer ersten, sehr einfach konzipierten Versuchseinrichtung mit geringen Änderungen der Betriebsparameter eine nicht erwartete Sortierqualität erreicht werden. Es war z.B. nach wenigen Probeläufen möglich, ein Gemisch von Glasflaschen, Plastik- und Aludosen, so wie es in entsprechenden US-Sammelstellen anfällt, zu 100% richtig in Glas und die übrigen Komponenten zu trennen. Für den Versuch wurde eine einfache, wie bei Autowaschanlagen bekannte Trommelbürste eingesetzt. Der Energiebedarf für die Sortierung beträgt im Vergleich zu Luftsortier-Lösungsansätzen nur wenige Prozente.

Bei erstmaligem Betrachten des Versuchs fehlt dem Betrachter sogar das spontane Verständnis, weshalb ohne unmittelbar erkennbaren Grund die Glasflasche einfach in die Trommel versinkt und unten austritt, die Plastikflasche jedoch mit völliger Treffsicherheit abgewiesen und in einen anschliessenden Auffangbehälter bzw. auf ein entsprechendes Wegführelement geworfen wird. Durch die Erfindung ist erst erkannt worden, dass der Parameter der Flächenpressung für viele Sortierprobleme, besonders bei Körpern, die eine zum vorneherein nicht bestimmte Form aufweisen, eine neue ausgezeichnete Sortiertechnik erlaubt, gerade bei sehr schwierigen Sortierproblemen. Das Gewicht, ebenso wie die Grösse spielt für die Flächenpress-Sortiertechnik nur noch eine sekundäre Rolle.

Die Flächenpressung einerseits sowie die dynamischen Wechselspiele zwischen den Borsten und den zu sortierenden Körpern anderseits sind vor allem verantwortlich für den Sortiererfolg.

Die Erfindung erlaubt verschiedene besonders bevorzugte Ausführungsgedanken.

Ganz besonders bevorzugt wird die Trommel als Fliehkrafttrommelbürste ausgebildet und die Nachgiebigkeit resp. Eindrückbarkeit der Trommel, resp. der daraus resultierende Flächendruck durch entsprechende Wahl der Drehzahl und/oder der Bestückung der Trommel, z.B. mit Borsten, festgelegt. Mit der Länge der Borsten kann der grösstmögliche abzutrennende Körper bestimmt werden.

Bevorzugt wird ferner das Stoffgemisch mit einem Zuführaggregat kontinuierlich auf eine zylindrisch ausgebildete Trommel gespiesen. Dabei wird vorgeschlagen, das Stoffgemisch im zuhöchst liegenden zylindrischen Bereich einer um eine horizontale Achse drehenden Trommel aufzugeben. Je nach Materialgemisch wird die Sortierqualität erhöht, indem das zu trennende Gut mit mehr tangentialer Komponente in bezug auf die Trommel oder mit mehr radialer Komponente aufgegeben wird. Die bisherigen Versuche haben gezeigt, dass das Stoffgemisch auf dem Zuführaggregat auf 10 bis 30%, bevorzugt 10 bis 25% der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel vorbeschleunigt werden soll. Weiterhin ist erkannt worden, dass die Rotation der Trommel eine starke ausrichtbare Luftströmung erzeugt.

Diese kann nun für die Abtrennung einer weiteren Leichtfraktion wie Papierstücke, Kartoffeln, Fäden, Schnüre usw. ausgenutzt werden. Gleichzeitig verhindert die Luftströmung mit grosser Sicherheit das Umwickeln der Trommel mit Schnüren und dergleichen, so dass eine überraschend hohe Betriebssicherheit erreicht werden kann.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Trennen eines Stoffgemisches in einzelne Stoffkomponenten wie zuvor beschrieben. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Speiseeinrichtung zur kontinuierlichen, tangential gerichteten Aufgabe des Stoffgemisches sowie eine auf unterschiedliche Flächenpressung reagierende Trommel aufweist, wobei eine erste Fraktion durch die Oberfläche der Trommel abweisend und eine zweite Fraktion in die Trommel einsinkend je an getrennter Stelle abführbar sind.

Es wird bevorzugt, die Trommel als Fliehkrafttrommelbürste auszubilden; z.B. im Falle der Verwendung einer Waschbürste für Autowaschanlagen bildet sich der Trommeleffekt erst im Betriebszustand aus. Im Stillstand hängen die Borsten nach unten. Durch die bei der Rotation entstehende Fliehkraft sowie der Wahl der Anzahl sowie der Qualität der Borsten wird das Widerstandsverhalten für das Eindringen von Körpern in das Innere der Trommel festgelegt. Die Wegweiskraft jeder rotierenden Bürste sowie die sich einstellende Luftströmung ergeben den Impuls für die Wegweisung der flächendruck-spezifisch leichteren Teile. Es wird vorgeschlagen, dass die Fördergeschwindigkeit der Speiseeinrichtung 0,5 bis 2 m/sec, bevorzugt 1,2 bis 1,5m/sec und die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 5 bis 15 m/sec, bevorzugt 7 bis 10 m/sec beträgt, bei einem Durchmesser von 1 bis 1,5 m.

Die Erfindung betrifft ferner die Anwendung des Verfahrens zum Trennen eines Stoffgemisches auf Organe, die organische Produkte und Steine enthalten.

Die Erfindung wird nun anhand von drei Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel
Die Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform
Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die zusätzliche Absaugung einer Leichtfraktion wie Folien, Papier usw.

Es wird nun auf die Fig. 1 Bezug genommen. Das Stoffgemisch wird über eine Speiseeinrichtung 1 direkt einer Sortiertrommel 2 übergeben. Die Sortiertrommel 2 wird über eine Welle 3 angetrieben. An der Welle 3 sind Borsten 4 befestigt, welche durch die Rohrform resp. die dabei wirkende Zentrifugalkraft zu einer zylindrischen Form 5 gebracht werden. In bezug auf die Flächenpressung sinken schwere Teile wie Glasflaschen in das Innere der Trommel ein, wie mit der Flasche 6 min sowie 6 min min dargestellt ist. Die Flasche 6 min min wird unterhalb der Sortiertrommel 1 auf ein Abführband 7 für Schwergut übergeben, und einem entsprechenden Sammler zugeführt.

In bezug auf die Flächenpressung werden leichte Teile wie Aludosen, Plastikflaschen von der Trommeloberfläche beim Auftreten auf die Sortiertrommel 1 sofort abgewiesen, wie mit einer kleinen Aludose 8 min , bzw. 8 min min schema tisch zum Ausdruck kommt. Die Aludose 8, ebenso wie eine grössere Plastikflasche werden über ein zweites Abführband 10 für Leichtgut übergeben. Da erfahrungsgemäss bei den Sammelstellen ein gewisser Glasbruch mitgegeben wird, wird vorgeschlagen, die Speiseeinrichtung 12 für das Stoffgemisch 11 oder, wie in der Fig. 2 zum Ausdruck kommt, als Stangensieb 13 auszubilden. Das über Stabkettenrostförderer resp. Stangensieb abgetrennte Feingut 13 wird über einen weiteren Transporteur 14 einem entsprechenden Bunker zugeführt.

In der Fig. 2 ist eine etwas vereinfachte Ausführungsform dargestellt. Das Stoffgemisch wird über ein Speiseband direkt über ein Stangensieb 21 geführt. Über das Stangensieb werden Feinteile wie Glasscherben, Schmutz usw. vorabgeschieden und dem Feingut zugeführt. Die Trennung erfolgt über die Trommel, ähnlich wie in Fig. 1.

In der Fig. 3 ist eine weitere Ausgestaltung gezeichnet. Dabei wird in Abweichung zu der Fig. 1 der von der Trommel erzeugte Luftstrom in zweifacher Weise ausgenutzt. Der ventilatorradartige Luftstrom wird zur Abhebung aller leichten Teile wie Papier, Plastikteile usw. ausgenutzt und gleichzeitig diese Kategorie von Leichtestteilen über ein Aspirationssystem 30 abgesaugt. Es hat sich nun gezeigt, dass der neue Sortiergedanke in einer ganzen Anzahl von verschiedenen Anwendungsbereichen zum Einsatz gebracht werden kann. So ist es möglich, viele Agrarprodukte in einzelne Komponenten zu separieren, z.B. frisch geerntete Kartoffeln. Diese können von Schmutz und grossen Steinen in sehr hoher Trennschärfe sortiert werden.

Claims

1. Verfahren zum Trennen eines Stoffgemisches, insbesondere eines Wertstoffgemisches in einzelne Stoffkomponenten unterschiedlicher Beschaffenheit, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch kontinuierlich auf eine in Rotation versetzte, nach innen nachgebende Trommel, in dessen obenliegenden Bereich mit tangentialer Komponente gespiesen wird, wobei in Abhängigkeit der Flächenpressung eine flächendruckspezifisch schwere Fraktion in die Trommel einsinkt und nach unten abgegeben und eine zweite flächendruckspezifisch leichte Fraktion an der Oberfläche verbleibt und von der Trommel tangential abgewiesen wird.

2.

Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel als Fliehkrafttrommelbürste ausgebildet ist und die Nachgiebigkeit der Trommel, resp. der daraus resultierende Flächendruck durch entsprechende Wahl der Drehzahl und/oder der Bestückung der Trommel, z.B. mit Borsten, festgelegt wird.

3. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch mit einem Zuführaggregat kontinuierlich auf eine zylindrisch ausgebildete Trommel gespiesen wird.

4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch im zuhöchst liegenden, zylindrischen Bereich einer um eine horizontale Achse drehenden Trommel aufgegeben wird.

5.

Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch auf dem Zuführaggregat auf 10 bis 30%, bevorzugt 10 bis 25% der Umfanggeschwindigkeit der Trommel vorbeschleunigt wird.

6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Rotation der Trommel eine Luftströmung erzeugt wird, und diese zur Abtrennung einer weiteren Leichtfraktion genutzt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Speiseeinrichtung zur kontinuierlichen, tangential gerichteten Aufgabe des Rohmaterials sowie eine auf unterschiedliche Flächenpressung reagierende Trommel aufweist, wobei eine erste Fraktion durch die Oberfläche der Trommel abweisend und eine zweite Fraktion in die Trommel einsinkend je an getrennter Stelle abführbar sind.

8.

Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel als Fliehkrafttrommelbürste ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel eine zylindrische Form aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel eine kegelige Form aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseeinrichtung als Stabkettenrostförderer oder als stationäres Stangensieb ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördergeschwindigkeit der Speiseeinrichtung 0,5 bis 2 m/sec, bevorzugt 1,2 bis 1,5 m/sec und die Umfanggeschwindigkeit der Trommel 5 bis 15 m/sec, bevorzugt 7 bis 10 m/sec beträgt, bei einem Durchmesser von 1 bis 1,5 m.

13.

Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 auf Gemische, die organische Produkte und Steine enthalten. 1. Verfahren zum Trennen eines Stoffgemisches, insbesondere eines Wertstoffgemisches in einzelne Stoffkomponenten unterschiedlicher Beschaffenheit, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch kontinuierlich auf eine in Rotation versetzte, nach innen nachgebende Trommel, in dessen obenliegenden Bereich mit tangentialer Komponente gespiesen wird, wobei in Abhängigkeit der Flächenpressung eine flächendruckspezifisch schwere Fraktion in die Trommel einsinkt und nach unten abgegeben und eine zweite flächendruckspezifisch leichte Fraktion an der Oberfläche verbleibt und von der Trommel tangential abgewiesen wird. 2.

Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel als Fliehkrafttrommelbürste ausgebildet ist und die Nachgiebigkeit der Trommel, resp. der daraus resultierende Flächendruck durch entsprechende Wahl der Drehzahl und/oder der Bestückung der Trommel, z.B. mit Borsten, festgelegt wird. 3. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch mit einem Zuführaggregat kontinuierlich auf eine zylindrisch ausgebildete Trommel gespiesen wird. 4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch im zuhöchst liegenden, zylindrischen Bereich einer um eine horizontale Achse drehenden Trommel aufgegeben wird. 5.

Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch auf dem Zuführaggregat auf 10 bis 30%, bevorzugt 10 bis 25% der Umfanggeschwindigkeit der Trommel vorbeschleunigt wird. 6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Rotation der Trommel eine Luftströmung erzeugt wird, und diese zur Abtrennung einer weiteren Leichtfraktion genutzt wird. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Speiseeinrichtung zur kontinuierlichen, tangential gerichteten Aufgabe des Rohmaterials sowie eine auf unterschiedliche Flächenpressung reagierende Trommel aufweist, wobei eine erste Fraktion durch die Oberfläche der Trommel abweisend und eine zweite Fraktion in die Trommel einsinkend je an getrennter Stelle abführbar sind. 8.

Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel als Fliehkrafttrommelbürste ausgebildet ist. 9. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel eine zylindrische Form aufweist. 10. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel eine kegelige Form aufweist. 11. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseeinrichtung als Stabkettenrostförderer oder als stationäres Stangensieb ausgebildet ist. 12. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördergeschwindigkeit der Speiseeinrichtung 0,5 bis 2 m/sec, bevorzugt 1,2 bis 1,5 m/sec und die Umfanggeschwindigkeit der Trommel 5 bis 15 m/sec, bevorzugt 7 bis 10 m/sec beträgt, bei einem Durchmesser von 1 bis 1,5 m. 13.

Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 auf Gemische, die organische Produkte und Steine enthalten.