DE19681242C1

DE19681242C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Reststoffen

Info

Publication number: DE19681242C1
Application number: DE1996181242
Authority: DE
Inventors: Jan-Sebastian Platz; Frank Boettcher
Original assignee: KILIA FLEISCHEREI und SPEZIAL
Current assignee: KILIA FLEISCHEREI und SPEZIAL
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-11-12
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2016-11-13
Also published as: WO1997027984A1; AU1092197A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Stoffen und insbesondere von Reststoffen bzw. Müll, die z. B. Kunststoff enthalten können sowie eine Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens und eine Verwendung der Vorrichtung zur Verringerung des Volumens von Stoffen und insbesondere von Reststoffen, Abfällen bzw. Müll sowie zur Erhöhung des Brennwertes der Rest stoffe.

Heutzutage wird immer mehr Müll produziert. Damit ergibt sich zwangsläufig das Problem, den Müll zu entsorgen bzw. vorrangig einer weiteren Verwertung zuzuführen. Für die Entsorgung des Mülls gibt es verschiedene Ansätze. Beispielsweise wird Müll thermisch verwertet. Dabei wird der Müll verbrannt und die Wärmeenergie genutzt. Eine weitere Möglichkeit ist, den Müll im Volumen zu redu zieren und auf herkömmliche Mülldeponien zu lagern. Dabei ist es insbesondere wünschenswert, umweltrelevante Stoffe chemisch zu binden bzw. inert zu machen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Materialien herzu stellen, die als Rohstoffe für neue Gebrauchsgegenstände verwendet werden können. Die bisher bekannt gewordenen Verfahren und Vorrichtungen zur Aufbereitung von Müll haben einige Nachteile, die im folgenden beispielsweise erläutert wird.

Ein Verfahren zur Herstellung stranggepreßter oder spritzgegossener Gegenstände auf der Basis von Kunsstoffe enthaltenden Abfällen ist aus der DE 38 36 953 bekannt. Dieses vorbekannte Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:

- eine mechanische Vorbehandlung,
- eine Trocknung im Falle eines etwa 8% übersteigen den Wassergehaltes im Ausgangsstoff,
- eine Vorerhitzung auf 80 bis 160°C, und
- eine bei einer zwischen 120 und 250°C liegenden

Temperatur stattfindenden Knetung sowie Strang pressen oder Spritzgießen.

Dieses bekannte Verfahren wird zur Herstellung von Spritzguß- und Strangpreßteilen aus Kunststoffen ver wendet.

Durch eine Erhitzung auf relativ hohe Temperaturen schmilzt das gesamte Material, das in einem anschlie ßenden Knetvorgang ein durchgehendes mischen gewährlei stet, so daß sich eine Paste ergibt, die unter Verwen dung einer Schraubenstrangpresse gepreßt wird. Dabei wird mit Hilfe eines Doppelmantels zur Aufrechterhaltung der Temperatur die Paste weiter erhitzt.

Das aus der DE 38 36 953 C2 bekannte Verfahren ist sehr aufwendig und benötigt mehrere verschiedene Vorrich tungen zur Herstellung von den gewünschten Teilen aus Kunststoff. Außerdem hat das in dieser Druckschrift angegebene Verfahren den Nachteil, daß eine Optimierung der Verdichtung der hergestellten Teile nicht stattfin det. Zudem wird die Vorrichtung auf einer relativ hohen Temperatur gehalten. Eine weitere Verdichtung und Vermengung während des Strangpressens findet nicht statt.

Es ist in der Kunststofftechnik bekannt, durch Strang pressen Profilmaterial aus Kunststoff-Formmassen herzu stellen. Thermoplastische Formmassen die Polyolefine, Styrolpolymerisate, Polyvinylchlorid u. a. werden auf Schnecken-Strangpressen bzw. Extrudern z. B. zu Tafeln, Bändern, Folien, Rohren und Schläuchen verarbeitet. Dabei wird die Formmasse von der rotierenden Schnecke der Strangpresse aus dem Vorratsbehälter in den be heizten Zylinder eingezogen, gefördert, aufgeschmolzen und durch eine profilgebende Düse oder ein Werkzeug ins Freie gedrückt, wo das Extrudat von weiterführenden Anlagen, z. B. Kalibrier-, Blas-, Kühl-, Reck-, Glätt-, Abzieh- und Aufwickelanlagen übernommen wird.

Bei den in der Kunststofftechnik bekannten Verfahren wird üblicherweise, wie beispielsweise in der DE 37 39 007 A1 oder in der DE 31 33 897 C2 beschrieben, den Kunststoffen chemische Vernetzungsmittel und Hilfsstoffe zugeführt und die entstehende Mischung in der Strang presse auf Vernetzungstemperatur durch Zuführung von erhöhter Temperatur erwärmt. Die bekannten Verfahren sind also aufgrund der zusätzlichen Zuführung von benötigten Material und weiterer Erwärmung relativ kostenintensiv und aufwendig auszuführen.

Aus der DE 21 52 718 A ist zum Verkleinern von Kunst harzabfall eine Mahlkammer vorgesehen, in der ein Mahlkörper den in das Mahlgebiet eingeführten Kunst harzabfall mahlt. Ein Mahlen entspricht hierbei einem Zerreiben bzw. Zermalmen. Aus diesem Dokument ist eine Schnecke bekannt, die eine Förderschnecke ist und keine verdichtende Funktion aufweist.

Aus der Veröffentlichung in DEZ "Kunststoffe" 77 (1987), 11, Seiten 1127 bis 1133, ist eine Wiederaufbereitungs anlage von Kunststoffabfällen bekannt. Auch in dieser Druckschrift wird der Kunststoffabfall in einem Mahlgut weiterverarbeitet.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe ein Verfahren zur Aufbereitung von Stoffen und insbesondere Rest stoffen anzugeben, das relativ wenig Kosten verursacht und wobei aufbereitete Stoffe und insbesondere Rest stoffe hergestellt werden können, die im Vergleich zu den mit den bekannten Verfahren hergestellten Stoffen eine höhere Verdichtung, ein geringeres Volumen und eine höhere thermische Verwertbarkeit aufweisen. Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, mit der die Herstellung von aufbereiteten Reststoffen, die die eben genannten Vorteile aufweisen, möglich ist.

Die vorliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Fortbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 20. Eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, ist in den Merkmalen des An spruchs 21 wiedergeben. Die Ansprüche 22 bis 36 weisen Merkmale auf, die den Gegenstand des Anspruchs 21 erfindungsgemäß fortbilden. Anspruch 37 gibt eine erfindungsgemäße Verwendung der Vorrichtung an.

Erfindungsgemäß wird gemäß Anspruch 1 ein Verfahren zur Aufbereitung von Stoffen bzw. Stoffgemischen und insbe sondere von Reststoffen bzw. Müll angegeben, das die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

- die Stoffe werden einer Strangpresse zugeführt,
- in der Strangpresse werden die Stoffe in Richtung eines Öffnungssystems zugeführt und verdichtet,
- in einem Bereich kurz vor dem Öffnungssystem findet eine Vermengung der Stoffe durch ein quer zur Bewegungsrichtung sich bewegenden Schneid- und/oder Reißsystems statt, wodurch eine weitere Verdichtung der Stoffe stattfindet, und
- die Stoffe werden durch das Öffnungssystem gedrückt.

Die Stoffe können vorteilhafterweise organische Mate rialien, Bindemittel, wie beispielsweise Kunststoffe, usw. enthalten. Vorzugsweise enthalten die Stoffe bindefähige Bestandteile.

Insbesondere eignen sich vorzugsweise die folgenden Stoffgruppen für das erfindungsgemäße Verfahren: kunststoffhaltige Reststoffe, Mischkunststoffe, sortenreine Kunststoffe, Reststoffe aus der Altpapier aufbereitung, Rechengut aus der Abwasserreinigung, angedickte Klärschlämme, Kompost, Lebensmittelreste, Getreide, Chemikalien, Altetiketten und Lederreste. Diese Aufzählung ist keineswegs vollzählig, vielmehr eignen sich auch weitere Stoffe für das erfindungsgemäße Verfahren. Vorteilhaft ist es, wenn zumindest ein Teil der Inhaltsstoffe bei relativ niedrigen Temperaturen schmilzt. Sofern die Stoffe lediglich bei höheren Temperaturen schmelzen, sind vorzugsweise für das erfindungsgemäße Verfahren höhere Temperaturen anzuwen den.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird in dem Bereich vor dem Öffnungssystem aufgrund des erreichten Drucks und der Reibung des Schneid- und/oder Reißsystems mit den Stoffen eine Temperatur erreicht, die ausreicht, um zumindest, wenn ein in den Stoffen enthaltenes Binde mittel, wie beispielsweise Kunststoff, enthalten ist, dieses zu schmelzen.

Erfindungsgemäß findet der wesentliche Verdichtungs prozess durch das Zusammenwirken eines Zuführungssystems in der Strangpresse, einem quer zur Bewegungsrichtung des im Zuführungssystem geführten Materials sich bewegenden Schneid- und/oder Reißsystems (im folgenden Schneidsystem) und einem Öffnungssystem statt.

Das Zuführungssystem verdichtet das geführte Material auf dem Weg zum Öffnungssystem. Dabei wird dieses Material schon durch Reibung erwärmt. Eine weitere Erwärmung findet durch die Querbewegung des Schneid- und/oder Reißsystems statt. Durch die Querbewegung dieses Systems findet eine weitere Vermengung und Verdichtung des Materials statt. Die Erwärmung und insbesondere die Verdichtung ist abhängig von dem Öffnungsquerschnitt des Öffnungssystems. Die Erwärmung ist auch von der Geschwindigkeit des Schneidsystems und deren Schärfe abhängig. Je schneller sich das Schneid system durch das Material schneidet, um so mehr wird das Material erwärmt.

Dabei wird eine Temperatur erzeugt, die ausreicht, um zumindest einen der schmelz- und bindefähigen Materi alanteile, die in den Stoffen enthalten sein können, als Bindemittel zu nutzen. Durch die Vermengung im Bereich des Schneidsystems entsteht dann eine gleichmäßige Verteilung der bindefähigen Materialanteile innerhalb des Ausgangsmaterials.

Durch die Abkühlung des durch das Öffnungssystem ge drückten Materials erstarren die bindefähigen Stoffan teile, sofern derartige Stoffanteile enthalten sind, und bilden zusammen mit den übrigen Bestandteilen ein kompaktes und volumenreduziertes Produkt. Ergänzend hierzu ist eine deutliche Entfeuchtung des Ausgangsma terials möglich, sofern das erfindungsgemäße Feuchtig keitsabführungssystem Verwendung findet. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren wird kein Zusatz von Vernetzungsmitteln oder Schmiermitteln benötigt. Zudem ist keine Zugabe einer definierten Flüssigkeitsmenge erforderlich. Es ist nicht einmal nötig, das überhaupt bindefähige Bestandteile in den Stoffen enthalten sind.

Sofern die aufbereiteten Stoffe der thermischen Ver wertbarkeit zugeführt werden sollen, so ergibt sich eine starke Verbesserung der thermischen Verwertbarkeit, eine deutlich verbesserte Lager- und Zuführmöglichkeit sowie eine Reduzierung der Transportkosten auf ca. 30% ver glichen mit denjenigen der nicht aufbereiteten Stoffe.

Vorzugsweise wird eine Regelung der Temperatur der Stoffe in dem Bereich des Schneidsystems durchgeführt. Durch diese Regelung ist es möglich, definiert die Eigenschaften der aufbereiteten Stoffe zu verändern und insbesondere die Parameter des Verfahrens auf die Zusammensetzung der zugeführten Stoffe anzupassen. Vorteilhafterweise findet die Regelung der Temperatur über die Geschwindigkeit des Schneidsystems statt. Die Temperaturregelung kann zusätzlich oder alleine auch über Kühlsysteme, wie z. B. Wasser oder Stickstoff und/oder z. B. eine elektrische Widerstandsheizung oder induktiv erfolgen.

Vorzugsweise rotiert das Schneidsystem. Durch diese Maßnahme ist eine kompakte Möglichkeit der Realisierung vorgesehen, die eine einfache Steuerung des Systems ermöglicht.

Üblicherweise befinden sich Kunststoffe, die im Bereich von 70 bis 120°C schmelzen, in Reststoffen bzw. Müll. Für derartige Reststoffe ist es vorteilhaft, in der Strangpresse Temperaturen in diesem Bereich zu errei chen. Bei hohen Temperaturen können Gase entstehen, die z. B. giftig sind. Ferner könnte es zur Feuerbildung kommen. Insofern ist es gewährleistet, daß nur solche Temperaturen bei der Aufbereitung der beschriebenen Stoffe, insbesondere Reststoffe bzw. des Mülls entste hen.

Vorzugsweise werden die Stoffe vor Zuführung zu der Strangpresse zerkleinert. Durch diese Maßnahme ist eine homogene Durchmischung möglich. Eine Durchmischung der zugeführten Stoffe ermöglicht einen gleichmäßigen Verbund der aufbereiteten Stoffe.

Zur Schonung der in der Strangpresse verwendeten Mittel zum Schneiden, Reissen, Pressen, Mischen und Vermengen ist vorzugsweise ein Magnetabscheider und/oder ein Nichteisenmagnetabscheider vorgesehen, der die magne tischen bzw. nichteisenhaltigen Metalle aussondert.

Vorzugsweise ist ein regelbarer Mischarm vorgesehen, der einen gleichmäßigen und homogenen Stoffstrom von Rest stoffen zur Strangpresse erzeugt. Je gleichmäßiger der Stoffstrom zur Strangpresse ist, umso gleichmäßiger ist auch die Dichte des aufbereiteten Materials. Zudem wird dadurch eine möglichst gleichmäßige Vernetzung des aufbereiteten Materials erreicht.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren wird keine Flüssigkeit und insbesondere kein Bindemittel zu den Reststoffen zugefügt, um entsprechende Endprodukte durch das Strangpressen zu erhalten. Vorzugsweise wird viel mehr überflüssige Flüssigkeit aus der Strangpresse abgeschieden.

Zur Optimierung des erfindungsgemäßen Verfahren kann vorteilhafterweise eine Gasstromerfassung und Analytik des in der Strangpresse entstehenden Gases durchgeführt werden. Durch diese Maßnahme können Parameter wie zugeführte Stoffe, Rotationsgeschwindigkeit des Schneidsystems, Rotationsgeschwindigkeit des Zufüh rungsmittels bzw. Verdichtung durch das Zuführungsmit tel, optimaler Querschnitt der Öffnungen des Öffnungs systems etc. optimiert werden. Insbesondere ist es vorteilsweise möglich, aufbereitete Stoffe, die eine zu hohe Konzentration von umweltrelevanten Schadstoffen enthalten, aus dem aufbereiteten Material auszusondern, um sie gegebenenfalls einer gesonderten Aufbereitung zuzuführen.

Hinter dem Öffnungssystem wird vorzugsweise das bear beitete Material durch Abschneiden mit Hilfe einer Abschneidevorrichtung in eine gewünschte Größe portio niert. Die so entstehenden abgeschnittenen Strangpellets können auf die gewünschte Länge angepaßt werden.

Sofern die Stoffe einen zu hohen Feuchtigkeitsanteil aufweisen, findet vorzugsweise eine Vorentwässerung vor Zuführung der Stoffe zu der Strangpresse statt. Der Vorentwässerungsschritt kann dabei vor Vorzerkleinerung oder danach erfolgen und geschieht vorteilsweise nach Entfernung etwaiger metallischer Teile.

Bei einigen Stoffen ist es vorteilhaft, wenn bei Zufüh rung zu der Strangpresse eine Vorverdichtung stattfin det. Durch die Maßnahme ist ein vergrößerter Verdich tungseffekt zu erzielen. Dazu werden vorzugsweise die Stoffe wenigstens teilweise vertikal zu der Strangpresse zugeführt und/oder durch die Erdanziehungskraft erfolgt wenigstens ein Teil der Vorverdichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist die folgenden hintereinander angeord neten Mittel auf:

- wenigstens ein Schneckenverdichtungssystem, das z. B. eine oder mehrere Arbeitsschnecken aufweist,
- ein Schneidsystem, daß im wesentlichen quer zur Längsachse der Arbeitsschnecke bewegbar ist, und
- ein Öffnungssystem.

Durch das Zusammenwirken des Schneckenverdichtungs systems bzw. der Arbeitsschnecke, dem anschließenden Schneid- bzw. Reißsystem und dem folgenden Öffnungssy stem entsteht der eigentliche Verdichtungs- und/oder Bindeprozeß.

Vorteilsweise weist das Schneckenverdichtungssystem in Richtung zum Öffnungssystem eine sich verringernde Steigung des Schneckengewindes auf. Dadurch wird eine sich in Richtung des Öffnungssystems vergrößernde Verdichtung erreicht. Vorzugsweise weist das Schnecken verdichtungssystem scharfe Kanten auf, wodurch vorteilsweise die dem Schneckenverdichtungssystem zugeführten Materialien noch weiter zerkleinert werden können.

Vorzugsweise ist ein Zuführungssystem vorgesehen, daß die Reststoffe der Arbeitsschnecke zuführt. Dieses Zuführungssystem ist vorteilsweise eine Förderschnecke oder ein Förderarm, welcher vorzugsweise die Stoffe quer zur Längsachse des Schneckenverdichtungssystems beför dert. Durch das Fördermittel ist ein kontinuierlicher Materialstrom zum Schneckenverdichtungssystem gewähr leistet. Die Anordnung quer zur Längsachse des Schnec kenverdichtungssystems ermöglicht eine kompakte Bauwei se. Die Verdichtung wird dadurch vorzugsweise optimiert, daß das Fördersystem die Stoffe vorverdichtet. Dazu ist das Fördersystem über dem Schneckenverdichtungssystem angeordnet, wodurch die Gravitation zur Vorverdichtung ausgenutzt wird und/oder das Fördersystem ist eine Schnecke, deren Schneckengang in Richtung zu dem Schneckenverdichtungssystem eine kleiner werdende Steigung aufweist.

Vorteilsweise ist das Schneid- und/oder Reißsystem ein rotierender Satz von Schneiden bzw. Klingen. Dabei bedeutet Satz von Schneiden auch beispielsweise nur eine Schneide bzw. Klingen.

Durch die Verwendung eines Satzes von Schneiden wird das in den Bereich des Öffnungssystems zugeführte Material weiter zerkleinert und gleichzeitig erhitzt und weiter komprimiert. Bei richtiger Einstellung der variablen Parameter ergibt sich in diesem Bereich eine pasteuse Flüssigkeit bzw. ein pasteuser Zustand des Materials, der an eine Newtonsche Flüssigkeit erinnert.

Der Satz von Schneiden wird vorteilsweise rotations symmetrisch ähnlich der Schneiden in einem Fleischwolf angeordnet. Durch Variation der Rotationsgeschwindigkeit ist es möglich, sowohl die Temperatur als auch den Druck in der Nähe des Öffnungssystems einzustellen. Vorzugs weise sind die Klingen, die unterschiedliche Steigungen aufweisen können, austauschbar.

Das Öffnungssystem kann jegliche Art von Öffnungen enthalten. Vorteilsweise wird allerdings eine Loch scheibe angewendet, deren Löcher je nach Anwendung unterschiedlich groß sind.

Vorzugsweise ist ein an sich bekannter regelbarer Mischarm zur Erzeugung eines gleichmäßigen und homogenen Stoffstromes zum Fördermittel vorgesehen.

Das vorzugsweise Vorsehen eines Magnetabscheiders und/oder eines Nichteisenmagnetabscheiders vor Zuführung des Materials zum Schneckenverdichtungssystem zum Aussortieren von Metall verlängert die Lebensdauer der verwendeten Mittel.

Das aus dem Öffnungssystem austretende Material, das auch als Strangpellet bezeichnet wird, wird vorzugsweise mit einem Mittel, das insbesondere ein Messer sein kann, abgeschnitten.

Vorteilhafterweise ist ein Feuchtigkeitsabführungssystem vorgesehen, mit dem ein Überschuß an Feuchtigkeit in den Reststoffen abgeführt werden kann.

Vorzugsweise ist zwischen Schneckenverdichtungssystem und Schneid- und/oder Reißsystem ein Vorschneider vorgesehen. Dieser dient zur weiteren Vorzerkleinerung, und ist vorzugsweise eine Scheibe mit Öffnungen, an der das zugeführte Material durch das eine Ende des Schnec kenverdichtungssystems abschneidbar bzw. abreißbar ist.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vorteilsweise verwendet, um das Volumen von Stoffen und insbesondere von Reststoffen bzw. Müll auf weniger als die Hälfte des vorherigen Volumens zu reduzieren. Vorteilsweise wird dadurch auch der Brennwert des Reststoffes wesentlich erhöht.

Im folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Hierbei wird auf eine weiter erläuternde Zeichnung nicht Bezug genommen.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht in einem Ausfüh rungsbeispiel zunächst die Zerkleinerung der angelie ferten Reststoffe vor. Anschließend oder alternativ vor Zerkleinerung wird mit Hilfe eines Magnetabscheiders und/oder eines Nichteisenmagnetabscheiders etwaiges metallisches Material aus den Reststoffe entfernt.

Anschließend wird das Material vermischt. Das gemischte Material wird mit Hilfe eines regelbaren Mischarmes zu einer Förderschnecke gleichmäßig und homogen zugeführt. Durch den homogenen Materialstrom wird in der Strang presse eine gleichmäßige Verdichtung des Materials erreicht.

Das von der Förderschnecke geförderte Material wird einer Arbeitsschnecke in einer Strangpresse zugeführt. Die Arbeitsschnecke kann derart ausgeführt sein, daß eine weitere Vermengung und Zerkleinerung des zuge führten Materials erfolgt. Je näher das Material in Richtung des Öffnungssystems gefördert wird, um so größer wird die Verdichtung, sofern eine Arbeitsschnecke bzw. ein Schneckenverdichtungssystem verwendet wird, deren Steigung des Schneckengewindes sich verringert. Dabei erwärmt sich das Material aufgrund von Reibung. Das Öffnungssystem kann hierbei eine Lochscheibe sein.

Kurz vor der Lochscheibe wird der Materialstrom durch rotierende Schneiden weiter vermengt, erhitzt und verdichtet. Es entstehen erhebliche Temperatursteige rungen, die durch die Rotationsgeschwindigkeit der Schneiden geregelt werden können. Durch die Erhitzung des Materials schmelzen die bindefähigen Materialanteile, deren Schmelzpunkt unter der erreichten Temperatur liegt. Die weitere Vermengung des Materials, das z. B. geschmolzenen Kunststoff enthält, ermöglicht eine homogene Verteilung des geschmolzenen Kunststoffes, so daß bei einer späteren Abkühlung auf eine Temperatur unter der des Schmelzpunktes eine gleichmäßige Vernetzung des Kunststoffes stattfindet. Dadurch wird insbesondere auch das Einschließen der weiteren In haltsstoffe des verarbeiteten Materials ermöglicht.

Das Material wird anschließend durch die Lochscheibe herausgepreßt und durch einen Abschneider, der insbe sondere ein Messer sein kann, auf die gewünschte Länge abgeschnitten. Durch unterschiedliche Öffnungsquer schnitte wird die Verdichtung und auch die Temperatur (unterschiedliche Reibung) eingestellt. Das Ausspressen des Materials aus der Strangpresse durch die Lochscheibe erhöht die Temperatur des Materials aufgrund der Reibung weiter.

Überflüssige Flüssigkeit wird beispielsweise aus einem Bereich vor dem Bereich der maximalen Verdichtung abgelassen. Dazu könnte die Vorrichtung derart ausge staltet sein, daß im Bereich der Arbeitsschnecke eine Steigung vorgesehen ist, die ein Ablaufen der Flüssig keit gegen die Förderrichtung des Materials ermöglicht.

Je nachdem welche Inhaltsstoffe in den Reststoffen bzw. im Müll enthalten sind, ist eine mehr oder weniger hohe Temperatur in der Strangpresse im Bereich kurz vor der Lochscheibe notwendig, um eine optimale Verdichtung und optimale Eigenschaft der hergestellten Strangpellets zu erreichen. Dieses ergibt sich einer seits aus den Schmelzpunkten der in den Reststoffen enthaltenen bindefähigen Materialien, wie z. B. Kunststoffe und andererseits aus einer möglicherweise benötigten Tempe ratur, bei der z. B. giftige Stoffe gebunden werden. So schmilzt beispielsweise Polyethylen bei 70°C während andere Kunststoffe erst bei wesentlich höheren Tempera turen schmelzen. Aus dieser Überlegung ergeben sich für den Fachmann die benötigten Temperaturen, die im Bereich kurz vor der Lochscheibe problemlos gemessen werden können.

Eine Temperatur von ca. 100°C hat sich für Aufarbeitung von den üblichen Kunststoff enthaltenden Reststoffen als vorteilshaft herausgestellt.

Die Regelung der Temperatur kann nicht nur durch Rege lung der Rotationsgeschwindigkeit der Schneiden gesche hen. Vielmehr ist es auch möglich, die Temperatur über beispielsweise eine induktive Heizung, eine Wider standsheizung oder eine Kühlung, die zumindest z. T. über der Strangpresse angeordnet sind, zu erreichen. Zur Kühlung kommen beispielsweise Schläuche oder Rohre in Frage, die um oder in der Vorrichtung angeordnet sind und durch Wasser oder sogar flüssigen Stickstoff durch flossen werden.

Problematisch sind umweltrelevante Stoffe in den Rest stoffen bzw. dem Müll. Um diese zu erkennen und aus dem Endprodukt zu entfernen, ist es sinnvoll, eine Analytik durchzuführen. Diese Analytik kann direkt am Endprodukt durch z. B. chemische Analyse erfolgen. Vorteilsweise wird allerdings die Analytik über die bei den Strang pressen entstehenden Gasen durchgeführt. Dabei werden die entstehenden Gase z. B. aus der Strangpresse direkt an einem Sensor vorbei geführt oder das Gas in Wasser aufgelöst und beispielsweise der pH-Wert ermittelt. Die letztere Alternative ist insbesondere an sinnvoll, wenn Kunststoffe in den Reststoffen enthalten sind, die Chlorverbindungen enthalten.

Durch die mögliche erfindungsgemäße Einkapselung der Reststoffe, die nicht in der Strangpresse geschmolzen sind, werden die erzeugten Strangpellets inert gemacht. Diese Strangpellets können beispielsweise als Wärme dämmstoff oder als Bauzusatz verwendet werden. Die Strangpellets haben üblicherweise einen Brennwert von 300000 kJ und ein um 2/3 reduziertes Volumen.

Das vorgestellte Verfahren ist nicht auf bindefähige Bestandteile enthaltene Stoffe bzw. Stoffgemische beschränkt, vielmehr können weitaus mehr Stoffe bzw. Stoffgemische mit dem erfindungsgemäßen Verfahren pelletiert werden.

Claims

1. Verfahren zur Aufbereitung von Stoffen bzw. Stoffge mischen, insbesondere von Reststoffen bzw. Müll, mit den folgenden Verfahrensschritten:

- die Stoffe werden einer Strangpresse zuge führt,
- in der Strangpresse werden die Stoffe in Richtung eines Öffnungssystems zugeführt und verdichtet,
- die Stoffe werden durch das Öffnungssystem gedrückt, wobei
- in einem Bereich kurz vor dem Öffnungssystem die Stoffe durch ein sich quer zur Bewegungs richtung bewegendes Schneid- und/oder Reiß system vermengt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe bindefähige Bestandteile enthalten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelung der Temperatur der Reststoffe in dem Bereich vor dem Öffnungssystem durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Temperatur über die Geschwindigkeit des Schneid- und/oder Reißsy stems geschieht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneid- und/oder Reißsystem rotiert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Temperatur durch ein Kühlsystem und/oder ein Heizsystem erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung durch mit Wasser oder Stickstoff durchströmte Leitungen und die Heizung durch eine elektrische Widerstandsheizung oder induktiv erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich vor dem Öff nungssystem eine Temperatur zwischen 70 und 120°C erreicht wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe vor Zuführung zu der Strangpresse zerkleinert werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Magnetab scheiders magnetische und insbesondere eisenhaltige Stoffe von den der Strangpresse zuzuführenden Stoffen ausgesondert werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Nichteisen magnetabscheiders nichteisenhaltige Metalle von den der Strangpresse zuzuführenden Stoffe ausgesondert werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe vor Zuführung zur Strangpresse vermischt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein regelbarer Mischarm einen gleichmäßigen und homogenen Stoffstrom von Stoffen zur Strangpresse erzeugt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß überflüssige Flüssigkeit aus der Strangpresse abgeschieden wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasstromerfassung und Analytik des in der Strangpresse entstehenden Gases durchgeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Analytik die aufbereiteten Stoffe, die eine zu hohe Konzentration von umweltrelevanten Schadstoffen aufweisen, ausgesondert werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Öffnungssystem das bearbeitete Material durch Abschneiden mit Hilfe einer Abschneidevorrichtung in eine gewünschte Größe portioniert werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorentwässerung vor Zuführung der Stoffe zu der Strangpresse stattfindet.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zuführung der Stoffe zu der Strangpresse eine Vorverdichtung stattfindet.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe wenigstens teilweise vertikal zu der Strangpresse zugeführt werden und/oder durch die Erdanziehungskraft erfolgt wenigstens einen Teil der Vorverdichtung.

21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, wobei die folgenden hintereinander angeordneten Mittel vorgesehen sind:
wenigstens ein Schneckenverdichtungssystem,
ein Schneid- und/oder Reißsystem, das im wesentlichen quer zur Längsachse des Schnec kenverdichtungssystems bewegbar ist, und
ein Öffnungssystem.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenverdichtungs system in Richtung zum Öffnungssystem eine sich verrin gernde Steigung des Schneckengewindes aufweist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenverdichtungs system scharfe Kanten aufweist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fördersystem vorgesehen ist, daß die Stoffe dem Schneckenverdichtungssystem zuführt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördersystem eine Förderschnecke ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördersystem die Rest stoffe im wesentlichen quer zur Längsachse des Schnec kenverdichtungssystems befördert.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördersystem die Stoffe vorverdichtet.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneid- und/oder Reißsystem ein rotierender Satz von Schneiden bzw. Klingen ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Klingen austauschbar sind oder/und mit verschie denen Steigungen einsetzbar sind.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnungssystem eine Lochscheibe ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein regelbarer Mischarm zur Erzeugung eines gleichmäßigen und homogenen Stoffstromes zum Fördersystem vorgesehen ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetabscheider und/ oder ein Nichteisenmagnetabscheider vorgesehen ist, der bzw. die metallische Materialien aus den Stoffen vor Zuführung zum Schneckenverdichtungssystem abführt.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittel vorgesehen ist, daß die entstehenden Strangpellets abschneidet.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß ein Feuchtigkeitsabfüh rungssystem vorgesehen ist, mit dem ein Überschuß an Feuchtigkeit in den Reststoffen abgeführt wird.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schneckenverdich tungssystem und Schneid und/oder Reißsystem ein Vor schneider vorgesehen ist.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeich net, daß der Vorschneider eine Scheibe mit Öffnungen ist, an der das zugeführte Material durch das eine Ende des Schneckenverdichtungssystems abschneidbar bzw. abreißbar ist.

37. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 36 zur Verringerung des Volumens von Stoffen insbesondere von Reststoffen bzw. Müll auf weniger als die Hälfte des vorherigen Volumens.

38. Strangpellet, das mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20 hergestellt worden ist.