DE2726832A1 - Verfahren zur verbesserung eines aus muell hergestellten fasermaterials - Google Patents

Verfahren zur verbesserung eines aus muell hergestellten fasermaterials

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DE2726832A1 DE19772726832 DE2726832A DE2726832A1 DE 2726832 A1 DE2726832 A1 DE 2726832A1 DE 19772726832 DE19772726832 DE 19772726832 DE 2726832 A DE2726832 A DE 2726832A DE 2726832 A1 DE2726832 A1 DE 2726832A1
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Description

Patentanwalt· Dipl.-mg. E. Eder Dipl.-Ing. K. Schieschke
•MOnchen 40, ElisabethstraBeS*
Gewerbebank Baden (Aktiengesellschaft), Bahnhofplatz 1, 5400 Baden, CH
Verfahren zur Verbesserung eines aus Müll hergestellten Fasermaterials
IJe vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung eines aus Müll hergestellten Fasermaterials, bei dem der Müll zerkleinert und getrocknet wird, wobei vor und/oder während dem Trocknen aus dem zerkleinerten Müll die biologisch leichter abbaubaren Stoffe wie Eiweiss, Zucker, Fett und Stärke entfernt oder in eine biologisch schwerer abbaubare Form überführt werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, ein nach dem Verfahren hergestelltes Fasermaterial sowie eine Verwendung desselben.
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1612 - F/zm
Verfahren dieser Art sind bekannt und beispielsveise in der schweizerischen Patentschrift 503 576 sowie in den US-PS 3 892 706 und 3 951 731 beschrieben. Bei diesen Verfahren wird der Müll durch Hammer-, Prall- und Schlagmühlen entsprechend der gewünschten Partikelgrösse im Faserstoff oder Fasergranulat zerkleinert. Danach erfolgt die Entfernung oder Zersetzung der biologisch leichter abbaubaren Müllbestandteile» vas vor und/oder vährend dem Trocknen des Mülls durchgeführt werden kann.
/bei diesen bekannten Verfahren/ Das Ausscheiden der Schwerteile erfolgt/erst nach dem Trocknen.
Mit dem Trocknen und Sterilisieren entsteht entweder ein granulatförmiges oder ein faseriges Fasermaterial, das ein wolliges oder filziges Aussehen hat. Diese aussere Form kann bei der weiteren Bearbeitung, wie dem Beleimen zum Herstellen von Presslingen, Schwierigkeiten verursachen; sie kann auch die mech. Festigkeiten der Presslinge beeinträchtigen.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Verfahren der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern, dass das gewonnene Fasermaterial im wesentlichen aus in ihrer äusseren Form flachspahnähnlichen Partikeln besteht, d.h. in seinem Aussehen einem Flachspahn aus Holz ähnlich sieht.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Müll vor dem Trocknen vorzerkleinert wird, dass aus dem vorzerkleinerten Müll wenigstens der überwiegende Teil der Schwerteile entfernt wird, wonach zumindest jene MUllpartikel die grosser als die grossten Partikel des Fasermaterials sind durch Schneiden veiter zerkleinert
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werden» bis sie gleich gross oder kleiner als die grussten Partikel des Fasermaterials sind.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung sieht vor» dass in einem Förderweg einem Vorzerkleinerungsaggregat ein Schwerteilabscheider nachgeschaltet ist* dass dem Schwert ei labschei der eine Schneidevorrichtung folgt, und dass die Schneidevorrichtung vor einer Trockeneinrichtung angeordnet ist.
Erfindungsgemäss wird das nach dem Verfahren hergestellte Fasermaterial zur Herstellung von Presslingen verwendet.
/d.h., die flachspahnähnliche Form der einzelnen Fasern des Fasermateria Die Erfindung^ bewirkt den Vorteil, dass im Fasermaterial ein geringerer Anteil an mineralischem Staub vorliegt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sowohl der mineralische als auch der organische Staub leichter aus dem Fasermaterial entfernt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Fasermaterial durch Aussieben besser in Fraktionen aufteilbar ist, da ein wolliges oder filziges Material die Siebe ranch verstopft.
Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert· Bei diesem Beispiel wird der Müll zu Fasermaterial verarbeitet, das am Ende in drei Fraktionen vorliegt. Die Fraktionen sind:
- Grobfraktion Siebmaschenweiten 2 bis 8 mm (Bunker 26)
- Mittelfraktion Siebmaschenweiten ca.OU - 2 mm (Bunker 25)
- Staubfraktion (Bunker 27)
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Der in Siedlungsgebieten anfallende Müll vird in der Regel in Plastiksäcken, schachteln oder anderen Gebinden oder auch lose angeliefert. Er weist im Durchschnitt folgende Zusammensetzung auf:
ca. 10 - 15 % Glas, Sand und Steine ca. 0,5 % Buntmetalle ca. 3 - 5 % Eisen,
ca. 2 - 3 Ji Stoffresten und sonstige Textilien, Kunststoffe, Plastik, Leder und Holz
ca. 20 % Küchenabfall allgemein
ca. 15 % Gartenabfälle, Landvirtschafts- und Forstvirtschaftsabfalle,
ca. 40 % Papiere und Verpackmaterialien
Die den Müll einsammelnden Müllfahrzeuge kippen diesen bei der Entladestelle 1 direkt in einen Rohmüllbunker 2. Der im Rohmüllbunker liegende Müll vird mittels eines Bunkervorschubbandes 3 in eine Vertiefung geschoben. Aus der Vertiefung vird der Müll mittels eines (Ereiferkrans 4 in ein Vorzerkleinerungsaggregat gebracht das aus einer Mühle 5, einer Vibrationsrinne 6, einer zveiten Mühle 8 und einer zveiten Vibrationsrinne 9 besteht. Die Mühlen 5 und 8 sind vorzugsveise handelsübliche Aggregate, bei denen der Müll zvisehen zvei Messervellen zerdrückt oder zerbrochen vird. Sie verden beispielsveise auf dem Markt durch eine Firma Herbold AG, Neckersheim BRD unter der Bezeichnung "Messerscheibenzerkleinerer11 angeboten. Es können indessen auch handelsübliche Schlag-, Hammeroder Prallmühlen verwendet verden, sofern man einen geringen Anteil völlig oder filzig aussehenden Partikel im Fasermaterial in Kauf nimmt.
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Ebenso ist es möglich, statt zwei Mühlen 5 und 8 nur eine zu verwenden. In den Mühlen 5 und 8 wird der Müll auf eine max. Partikelgrösse, entsprechend einer Siebmaschenveite von 80 mm vorzerkleinert. Es empfiehlt sich nicht, eine Siebmaschenveite von mehr als 100 mm zu vählen. Der in der Mühle 5 zerkleinerte Müll fällt auf die Vibrationsrinne 6 velche ihn in die zveite Mühle 8 befördert. Ueber der Vibrationsrinne 6 ist ein Magnetabscheider 7 angeordnet, der die magnetischen Metallteile auf eine mechanische Förderanlage aufvirrft, die sie einer Altmetallpaketiereinrichtung 11 zur Bildung von Paketen 12 zuführt. Der in der Mühle 8 vorzerkleinerte Müll vird mittels der Vibrationsrinne 9 an einen zweiten Magnetabscheider 10 vorbei einem Schwertei!abscheider 13 zugeführt. Die vom Magnetabscheider 10 ausgeschiedenen magnetischen Metallteile verden ebenfalls der Altmetallpaketiervorrichtung 11 zugeführt.
Von der Vibrationsrinne 9 gelangt der vorzerkleinerte Müll in den Schverteilabscheider 13, der alle Schwerteile mit einem Durchmesser von mehr als 1,5 mm ausscheidet. Der Schwerteilabscheider 13 ist ein an sich bekanntes, handelsübliches Gerät und wird auf dem Markt durch die Firma Simpelkamp KG, Penzberg BRD unter der Bezeichnung "Rotationswindsichter" angeboten.
Die im Schverteilabscheider 13 ausgeschiedenen Schverteile fallen in eine Transportmulde 14. Der den Schverteilabscheider 13 verlassende Müll ist veitgehend von Schwerteilen befreit. Die Komgrösse
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der darin noch enthaltenen Schwerteile entspricht höchstens einer Siebmaschenveite von 1,5mm. Der Müll wird alsdann auf ein Vibrationssieb 15 mit einer Maschenveite von 6mm aufgegeben; die Maschenveite des Vibrationssiebes 15 ist somit grosser als die grössten im Müll noch enthaltenen Schwerteile, so dass diese zusammen mit den kleineren Müllpartikeln durch das Sieb 15 hindurchfallen. Weiter ist die Maschenveite des Vibrationssiebes 15 gleich oder kleiner als die am Ende des Verfahrens gewünschte grösste Fraktion des Fasermaterials. Die durch das Vibrationssieb 15 hindurchfallende Müllfraktion vird einem Zvischenbunker 17 und die nicht durch das Vibrationssieb 15 hindurchfallende Müllfraktion vird einer Messermühle 16 zugeführt. In der Messermühle 16 vird der Müll durch Schneiden fertig zerkleinert. Die Messer der Feinmessermühle 16 sind nur einem geringen Verschleiss unterworfen, da der Müll keine Schverteile mehr enthält. Die Feinmessermühle 16 ist ein handelsübliches Aggregat (Firma Pallmann KG, Zweibrücken BRD) und besteht aus einem Stahlgehäuse, einem Messerrotor, eingebauten Stator-Messern und einem Quadratlochsieb mit einer Siebmaschenveite von 8x8 mm. Die Grosse der Siebmaschenveite beim Quadrat lochsieb bestimmt die Grosse der grössten Fraktion des anfallenden Fasermaterials. Der Müll fällt direkt auf den Messerrotor, der das Material erfasst und zum Messerstator schleudert. Das Material kommt auf das stehende Messer zu liegen und vird von den Rotormessern, die schneidend am Statormesser vorbeirotieren in kleine mit sauberen Schnitt-
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kanten versehene Plättchen geschnitten. Die geschnittenen Teile fallen anschliessend in den Siebravun. Die nicht durch das Quadratlochsieb hindurchfallenden Partikel werden durch die Rotormesser nochmals in den Aufgaberaum geschleudert und einer weiteren Zerkleinerung unterzogen. Das die Feinmessermühle 16 verlassende Material hat ein flachspahnähnliches Aussehen mit sauber geschnittenen Kanten und vird dem Zvischenbunker 17 zugeführt. Aus dem Zvischenbunker 17 gelangt der Müll in eine Trocknungstrommel 18. Die handelsübliche Trocknungstrommel 18 (Firma W. Kunz AG» Dintikon CH) besteht aus einem rotierenden Zylinder, in den von einer Seite achsial die Verbrennungsgase eines Oelbrenners geblasen und auf der gegenüberliegenden Seite achsial abgesogen werden. In der Trocknungstrommel 18 vird eine Temperatur gewählt, die über 100° C aber unter dem Flammpunkt des Mülls liegt. Der eintretende Müll vird daher mit einem Dampfpolster umgeben vährend einer Verveilzeit von ca. 2 Minuten auf einen Endwassergehalt von veniger als 5 % getrocknet. Die in der Trocknungstrommel 18 gewählten Temperaturen bewirken gleichzeitig mit dem Trocknen eine Sterilisation des Mülls. In der Trocknungstrommel 18 vird der Müll in ein steriles Fasermaterial umgewandelt, das keine biologisch leicht abbaubaren Stoffe, vie Eiveiss, Stärke,
durch die Hitze/
Zucker und dgl. enthält, da diese/in eine niedermolekulare Form überführt wurden. Die einzelnen Partikel behalten dabei ihr flachspahnähnliches Aussehen mit den scharfgeschnittenen Kanten. Danach gelangt das Fasermaterial mit den Abgasen in einen Abscheidezyklon. Die Abgase werden mittels eines Druckventilators zum Teil vieder in die Brennkammer zur Rezirkulation zurückgeführt. Der restliche
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Teil gelangt in eine Abgasreinigung 21 (System Ventury).
Vom Abscheidezyklon gelangt das Faserraaterial in einen Ozon-Fasermischer 20. Darin wird das Fasermaterial mit Ozon-Gas durchsetzt. Allfällig noch vorhandene Butter- und Fettsäure, oder deren Rückstände, die dem Fasermaterial einen eigenartigen, jedoch unschädlichen Geruch verleihen, werden gänzlich eliminiert oder gespalten. Beim Austragen des mit Ozon behandelten Fasermaterials vird das überschüssige Ozon abgesaugt und den heissen Abgasen zugeführt. Die Ozon-Herstellung erfolgt kontinuierlich im Ozonisator 19. Das den Ozon-Fasermischer 20 verlassende Fasermaterial vird auf eine Siebmaschine 22 aufgegeben. Die Siebmaschine 22 veist ein oberes Sieb mit einer Maschenveite von 2 mm und ein unteres Sieb von einer Maschenveite von 1 χ 1 mm auf. Das nicht durch das obere Sieb hindurchgehende Fasermaterial lüdet die grösste Fraktion und vird über einen Zyklon in ein Silo 26 befördert. Die durch das obere Sieb hindurchfallenden Fasermaterialfraktionen fallen auf das untere Sieb mit der Siebmaschenveite von 1 mm. Die Fasermaterial-Fraktion mit einer Siebmaschenveite von 1 bis 2 mm bleibt auf dem untersten Sieb liegen und vird von dort einer Feinsichtung 24 zugeführt. Die durch das untere Sieb hindurchfallende Fasermaterial-Fraktion mit einer Grosse von ο bis lmm vird einer Feinsichtung 23 zugeleitet. In den beiden Feinsichtungen 23 und 24 verden die im Fasermaterial noch vorhandenen Schverteile abgeschieden. Die Abscheidung der Schverteile erfolgt in den Feinsichtungen 23 und 24» da diese einer Siebmaschenveite von höchstens 1,5mm, entsprechen und somit in diesen beiden
Fasermaterial-Fraktionen enthalten sein müssen. Die abgeschiedenen Schverteile werden der Mulde 14 zugeführt. Das aus den Feinsichtungen 23 und 24 austretende Fasermaterial gelangt über einen Zyklon in einen Bunker 25. Der in den den Bunkern 25 und 26 vorgeschalteten Zyklonen abgeschiedene Staub wird einem Bunker 27 zugeführt. Aus dem Bunker 27 wird die Staubluft über einen Staubfilter 28 abgesogen. Die drei in den Bunkern 25t 26 und 27 getrennt gelagerten Fraktionen des Fasermaterials können getrennt oder in gezielter Mischung einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
Im anfallenden Müll kann die Wasserverteilung unterschiedlich sein, wenn z.B. faule Früchte neben trockenem Zeitungspapier liegen. Dies kann zur Folge haben, dass im Schwertei!abscheider 13 stark durchnässte Müllbestandteile mit den Schwerteilen ausgeschieden werden; dadurch würde die Menge des am Ende des Verfahrens anfallenden Fasermaterials verringert werden, was unerwünscht ist. Es hat sich daher als zweckmässig erwiesen, vor dem Schwerteilabscheider 13 einen Feuchtigkeitsausgleich im Müll herbeizuführen, was, wie strichpunktiert angedeutet, durch eine Zwischenlagerung des Mülls in einem Bunker Sl oder S2 während vier bis vierundzwanzig Stunden erfolgen kann. Die Bunker Sl, S2 werden nach der Füllung mit Müll vorzugsweise geschlossen. Um einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten, sind mindestens zwei Bunker vorzusehen. Beim Vorhandensein von zwei Bunkern kann jeweils aus einem der Müll für die Weiterverarbeitung abgezogen werden, während der andere gefüllt wird. Am zweckmässigsten erfolgt die Zwischenlagerung, nach dem Vorzerkleinerungsaggregat. 5, 6, ^ ^ da iriL zerkleinerten Müll der Feuchteausgleich am raschesten erfolgt. nim0'?'*"19' E' Eder
em J"9" K· SchiesOke
■München 40. EliSabeth8traee34
Leerseite

Claims (1)

  1. Dipl.-mg. E. Eder -
    Dip!.-Ing. K. Schioschke
    8München 4-J, Elisa'jethstraBeM
    Patentansprüche
    Verfahren zur Verbesserung eines aus Müll hergestellten Fasermaterial bei dem der Müll zerkleinert und getrocknet wird, wobei vor und/oder während dem Trocknen aus dem zerkleinerten Müll die biologisch leichter abbaubaren Stoffe wie Eiweiss, Zucker, Fett und Stärke entfernt oder in eine biologisch schwerer abbaubare Form überführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Müll vor dem Trocknen vorzerkleinert wird, dass aus dem vorzerkleinerten Müll wenigstens der überwiegende Teil der Schwerteile entfernt wird, wonach zumindest jene MUllpartikel die grosser als die grössten Partikel des Fasermaterials sind durch Schneiden weiter zerkleinert werden, bis sie gleich gross oder kleiner als die grössten Partikel des Fasermaterials sind.
    Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Müll auf eine Partikelgrosse von höchstens 100 mm vorzerkleinert wird.
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Müll auf eine Partikelgrösse von höchstens 80mm vorzerkleinert wird.
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrösse der entfernten Schwerteile über einem bestimmten Grenzwert
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    liegt.
    Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Korngrössengrenzwert kleiner als die grösste Partikelgrösse des Fasermaterials ist.
    Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausscheiden der hinsichtlich ihrer Korngrösse über dem Grenzwert liegenden Schwerteile aus dem Müll jene Partikel, einschliesslich der Schwerteile, die hinsichtlich ihrer Partikelgrösse bzw. Korngrösse unter dem Grenzwert liegen, ausgeschieden und nach dem Zerschneiden des restlichen Mülls mit diesen wieder vereinigt werden.
    Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die hinsichtlich ihrer Korngrösse unter dem Grenzwert liegenden Schwerteile nach dem Trocknen des Mülls ausgeschieden werden.
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorzerkleinern durch Zerdrücken und/oder Brechen erfolgt.
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    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Entfernen des überwiegenden Teils der Schwerteile der Müll enem Feuchtigkeitsausgleich unterworfen wird.
    Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtigkeitsausgleich nach dem Vorzerkleinern erfolgt.
    Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Förderweg einem Vorzerkleinerungsaggregat (5,8) ein Schwerteilabscheider (13) nachgeschaltet ist, dass dem Schwerteilabscheider (13) eine Schneidvorrichtung (16) folgt, und dass die Schneidvorrichtung (16) vor einer Trockeneinrichtung (18) angeordnet ist.
    Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerteilabscheider (13) derart ausgestaltet ist, dass die Korngrösse der abgeschiedenen Schwerteile über einem bestimmten Grenzwert liegt.
    Vorrichtung nach Anspruch 12» dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
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    dem Schwerteilabscheider (13) und der Schneidvorrichtung (16) im Förderveg ein Sieb (15) angeordnet ist, dessen Maschenweite grosser als der Korngrössengrenzwert und kleiner als die grösste Partikelgrösse des Fasermaterials ist.
    Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Schneidvorrichtung (16) ein Sieb angeordnet ist, dass die Maschenweite dieses Sieb gleich der grössten Partikelgrösse des Faserstoffes ist, und dass ein Siebrest im Virkbereich der Schneidvorrichtung liegt.
    Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Vorzerkleinerungsaggregat (5, 8) und dem Schwerteilabscheider (13) eine Feuchtigkeitsausgleichsstufe vorgesehen ist.
    Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die
    Feuchtigkeitsausgleichsstufe mindestens einen Bunker (Sl, S2) aufweist.
    Nach dem Verfahren gemäss Anspruch l hergestelltes Fasermaterial.
    Verwendung des Fasermaterials nach Anspruch 17 zur Herstellung von
    Presslingen.
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    Dipl.-i DIpI. - Ing. •MQochen
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