DE19507703C1

DE19507703C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Stoffgemischen mittels Schwimm-Sink-Scheidung

Info

Publication number: DE19507703C1
Application number: DE1995107703
Authority: DE
Inventors: Horst Beyer; Stephan Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-04
Filing date: 1995-03-04
Publication date: 1996-08-08
Anticipated expiration: 2015-03-05

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen von Stoffgemischen, wie diese bei der Aufbereitung von Kies, Kohle, Erz, Baustoffrecyclingmaterial etc. auftreten. Aus derartigen schweren Stoffen ist die Abscheidung von schwimmfähigen und schwebenden Fremdstoffen, wie Holz, Papier, Kunststoffe, Gasbeton etc., für eine optimale Weiter verarbeitung erforderlich.

Es sind Geräte und Verfahren bekannt, die mit Hilfe der reinen Schwimm- Sink-Scheidung (54 19 321 U1) sowie unterstützend mit einer Strömung (DE 42 20 598 A1, US 5.240.114) arbeiten. Der dabei entstehende Trennschnitt ist für eine optimale Weiterverarbei tung nicht befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen scharfen Trennschnitt zu erreichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die bei der Auf bereitung vorkommenden schwimmfähigen, schwebenden und sinkenden Stoffe vermischt in ein Wasserbett eingegeben werden und durch die Erzeugung einer quer zur Sinkrichtung verlaufenden Strömung aus Luft und/oder Wasser im Aufgabebereich und einer zweiten quer zur ersten verlaufenden Strömung aus Luft und/oder Wasser getrennt werden. Das aufgetrennte Stoffgemisch wird dann durch geeignete Austrageeinrichtun gen aus dem Wasserbad ausgetragen und entwässert. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird durch die Merk male des Anspruches 5 zur Verfügung gestellt. Durch diese Vorrichtung wird die gleichzeitige Trennung der Stoffe nach schwimmfähigen, schwebenden und sinkenden Bestandteilen wesentlich ver bessert.

Durch diese Lösung wird die gleichzeitige Trennung der Stoffe nach schwimmfähigen, schwebenden und sinkenden Bestandtei len wesentlich verbessert. Daneben bleibt der Verfahrensraum klein und kompakt, was auch mobile bzw. semimobile Anlagen zuläßt. Da das Filtrat den Prozeß nicht verläßt, wird eine erheb liche Reduzierung des Wasserverbrauches erreicht.

Die Patentansprüche 9 bis 13 beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Transportbänder für Leicht-, Schwebe- und Sinkstoffe. Sie ermöglichen das Aufnehmen, Transportieren und Entwässern der jeweiligen Komponente in einem Arbeitsschritt, führen das Filtrat dem Prozeß wieder zu, weisen kaum Verschleiß auf und benötigen wenig Energie.

Die Erfindung wird folgend anhand eines Beispieles erläutert. Gemäß der beigefügten Figur wird das Stoffgemisch, und zwar Steine, Kunststoffe, Holz, Papier in einem Korngrößenbereich von 8-150 mm, an der Auf gabestelle 1) über die Aufgaberutsche 2) dem Aufschwimmbereich 5) zuge führt. Für das Aufsteigen verschütteter Schwimmstoffe sorgen in der Rutsche integrierte 3) Düsen, falls erforderlich, zyklisch pulsierend, was zu einer Lageveränderung der Schüttung führt. Dabei werden Wasser-, Luft- und kombinierte Strömungen eingesetzt, mit einer Druckdifferenz bei Wasser von 3 bis 6 bar und bei Luft von 9 bis 12 bar. Die Schwimmstoffe steigen auf und werden an der Oberfläche durch das Bürstenband 4) erfaßt, über eine Rutsche 6) ausgetragen und entwässert. Das Bürstenband kann in der Geschwindigkeit an die jeweiligen Verhältnisse im Bereich 0,25 m/sek. bis 2 m/sek. angepaßt werden und kommt im vorliegenden Fall mit 1-2 kW Leistung aus. Schwebe- und Sinkstoffe gelangen nach der Aufgaberutsche in einen Querstrom- bzw. Gegenstrombereich 7) indem eine über Luft und/oder Wasserdüsen 8) erzeugte Strömung die Komponenten aufspaltet.

Auch hier werden dieselben Druckdifferenzen wie im Aufgabebereich ge nutzt. Die Schwebeteilchen werden mit der Strömung mitgeführt und an dem umlaufenden Gewebeband mit offener Maschenweite 10) zurückgehalten, abtransportiert und entwässert. Die Strömung wird erzeugt durch die Dü sen 8) und den Ansaugstutzen 9) der Pumpe 12). Die Maschenweite kann im Bereich von 5×5 mm bis 25×25 mm variiert werden. Leistungen von 1-2 kW und Bandgeschwindigkeiten von 0,25 m/sek. bis 2 m/sek. werden gefahren. Die verbleibenden Sinkstoffe sinken ab. Am Boden werden sie von einem Steilförderband 11) aufgenommen, abtransportiert und entwässert. Mit einer Leistung von 2-3 kW und einer Geschwindigkeit von bis zu 2 m/sek. kann die Austrageleistung variiert werden. Eine Pumpe 12) sorgt für die Erzeugung der Wasserströmung. Die nötige Luftmenge wird von einem Kompressor 13) bereitgestellt.

Nach der Trennung befinden sich die Leichtstoffe, wie Holz, Papier, Styro por, leichte Kunststoffe etc., an der Obergabestelle a), die Schwebeteile, wie vollgesogenes Papier, einige Kunststoffe, Folien etc., an der Übergabe stelle b) und die Sinkstoffe, wie Steine, Metall, schwere Kunststoffe etc., an der Übergabestelle c). Die beschriebene Anlage kommt mit einem Wasser bett von 5 bis 10 cbm aus und ist für eine Schwerstoffaustrageleistung von ca. 50 cbm/h ausgelegt. Anlagen mit größerem Wasserbett bringen eine dementsprechend höhere Leistung. Alle Wasserströme werden im Kreislauf geführt.

Claims

1. Verfahren zum Trennen von Stoffgemischen mittels Schwimm-Sink-Scheidung, bei dem Strömungen im Was serbad erzeugt werden und die dabei voneinander ge trennten Stoffraktionen ausgetragen und entwässert werden, gekennzeichnet durch

- die Erzeugung einer quer zur Sinkrichtung verlau fenden Strömung aus Luft und/oder Wasser im Aufgabe bereich
- und durch die Erzeugung einer zweiten, quer zu der ersten verlaufenden Strömung aus Luft und/oder Was ser.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Strömungen aufgespaltenen Schwebe stoffe durch Ansaugung auf die Austragsvorrichtung abgeschieden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die im Wasserbad erzeugten Strömungen zyklisch pulsieren.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Strömungen im Wasser bad mittels Düsen erzeugt werden, die an Druckwas ser- und/oder Druckluftleitungen mit einem Druckbe reich von 0,3 bis 0,6 Mpa und bei Luft von 0,9 bis 1,2 Mpa angeschlossen sind.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Trog für die Aufnahme eines Wasserbades, mit Mitteln zur Erzeugung von Strömun gen, einer Aufgabevorrichtung und Austragsvorrich tungen für die getrennten Stoffraktionen, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Aufgabevorrichtung als eine Rutsche (2) mit den darin integrierten, an Druckwasser und/oder Druck luftleitungen angeschlossenen Strömungserzeugern (3) ausgebildet ist
- und weitere, an Druckwasser- und/oder Druckluftlei tungen angeschlossene Strömungserzeuger (8) unter halb der Rutsche angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Mittel für die Erzeugung einer zyklisch pulsierenden Strömung vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der Wasserdruck in den Zuleitungen zu den Strömungserzeugern 0,3 bis 0,6 Mpa und der Luftdruck 0,9 bis 1,2 Mpa beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß als Strömungserzeuger Dü sen angewendet werden.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die Austragsvorrichtung für die Schwimmstoffe als umlaufendes Bürstenband (4) ausgebildet ist, welches die Schwimmstoffe an der Wasseroberfläche erfaßt, über eine Rutsche (6) auskehrt und dabei entwässert.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß das Bürstenband mit einer Geschwindigkeit von 0,25 bis 2 m/s umläuft.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsvorrichtung (10) für die Schwebestoffe als Gewebeband ausgebil det und vor dem Ansaugstutzen einer Pumpe (12) ange ordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Gewebeband ein konischer Spalt ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebeband eine of fene Maschenweite von 5×5 mm bis 25×25 mm auf weist und die Bandgeschwindigkeit 0,25 bis 2 m/s be trägt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsvorrichtung für die Sinkstoffe als ansteigendes Transportband (11) mit Mitnehmern ausgebildet ist, wobei seine Ge schwindigkeit bis zu 2 m/s beträgt.