DE4334714C2

DE4334714C2 - Trockenbatteriesortieranlage und Sortierverfahren unter Verwendung der Sortieranlage

Info

Publication number: DE4334714C2
Application number: DE19934334714
Authority: DE
Inventors: Bruno Reinartz
Original assignee: TRIENEKENS ENTSORGUNG GmbH
Current assignee: TRIENEKENS ENTSORGUNG GmbH
Priority date: 1993-10-12
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2013-10-13
Also published as: DE4334714A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trockenbateriensortieranlage, die eingangseitig eine Abtrennvorrichtung für Batterien und Gegenstände oberhalb einer bestimmten Größe auf weist, einen Rütteltisch aufweist, auf dem das auf diesen geförderte Batteriegemisch in vor zugsweise drei Fraktionen getrennt wird und die wenigstens eine, bevorzugt zwei Sortier vorrichtungen aufweist, um vom Rütteltisch ausgehende Fraktionen zusätzlich zu sortieren.

Eine der wichtigen Aufgaben der Abfallentsorgung und Wiederverwertung ist die Sortierung der zahlreichen, alltäglich anfallenden, sehr unterschiedlichen, gebrauchten Trocken batterien.

So wird in "Patent Abstracts of Japan" E-1218, June 18, 1992, Vol. 16/No 271 ein Sortier verfahren für Abfall-Trockenzellen beschrieben, bei dem zylindrische Trockenbatterien von solchen anderer äußerer Form getrennt werden.

In DE 34 07 460 A1 wird eine Siebvorrichtung für Wertstoffe, Müll und andere Problemstoffe offenbart, mit in Transportrichtung angeordneten, geneigten, in eine Schwingbewegung versetzbaren Stäben, wobei wenigstens zwei stufenförmig hintereinander angeordnete Stangen-Rostsiebe vorgesehen sind, deren in Transportrichtung gerichtete Endbereiche freischwebend und offen ausgebildet sind.

Auch in LUEGER, Lexikon der Technik, 4. Auflage, 1970, Seite 450, Deutsche Verlags anstalt Stuttgart, sind Stangensiebe beschrieben.

In DE 36 01 671 A1 ist eine Vorrichtung offenbart zum Sieben oder Klassieren von insbe sondere Müll mit auf einem stationären Gestell bewegbarem Siebelement. Hierzu sind meh rere parallel in Abstand zu einander verlaufende, die Förderrichtung kreuzende Querwände einerseits am Gestell gelagert sowie andererseits mit einem zum Gestell in Abstand ange ordneten, den Antrieb aufweisenden Rahmen so verbunden, daß die Oberkanten der Querwände stufenartig höherversetzt und jeweils durch eine von der in Förderrichtung vor geschalteten Querwand abragenden Siebeinrichtung übergriffen sind.

Es ist bekannt, daß Batterien teilweise toxische Schwermetalle bzw. Schwermetallverbin dungen enthalten. Die Emissionen solche nicht berücksichtigende Deponien oder unkon trolliertes Beseitigen von Batterien stellt daher eine schwere Umweltbelastung dar.

Aufgrund gesetzgeberischer Maßnahmen werden Batterien jedoch in zunehmenden Maße gesammelt und risikolos entsorgt oder einer Wiederverwertung zugeführt, wobei sorgfälti ges Sortieren Voraussetzung ist.

Die gebräuchlichsten Batterien lassen sich in vier Gruppen einteilen, nämlich:

1. Zink-Kohle- und Alkali-Mangan-Batterien
2. Lithium-Batterien
3. Nickel-Kadmium-Batterien
4. Quecksilber-Batterien (z. B. Knopfzellen).

Da Batterien in den Industrieländern in großen Mengen produziert, exportiert und importiert werden und bisher keine einheitlichen Normen bei Herstellung und Kennzeichnung be stehen, ist die Aufgabe der Sortierung besonders schwierig. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß einerseits die Größen und Formen unterschiedlich sind und andererseits bei unter schiedlichen Größen und Formen auch unterschiedliche Zusammensetzungen vorliegen.

Der Anmelderin ist es gelungen, eine Vorrichtung zu entwickeln, die es im technischen Maßstab ermöglicht, dieses Gemisch zuverlässig zu sortieren, daß die aussortierten Frak tionen einer praktizierbaren Wiederverwertung zugeführt werden können, dadurch gekenn zeichnet daß diese Vorrichtung

a) im Eingangsbereich ein Stangensieb aufweist, dessen Durchlaßweite vorzugsweise zwischen 65 bis 75 mm verstellbar ist.
b) ein Förderband zur Förderung durch das Sieb a) hindurchgetretener Batterien auf weist,
c) einen Rütteltisch aufweist, der sich in der Weise bewegt, daß die auf den Tisch geförderten Batterien in Förderrichtung weiterbewegt werden und dessen Rüttelfrequenz einstellbar ist und der eine einstellbare Steigung von 1-15° der Rütteltischfläche aufweist, auf den das durch Sieb a) hindurchgetretene Batteriegemisch aufgegeben wird, dessen Oberfläche mindestens zwei hinter einander installierte, in Förderrichtung ausgerichtete Stangensiebe unterschiedlicher Durchlaßweite aufweist, wobei die Durchlaßweite der ersten siebartigen Fläche geringer ist als die der folgenden und so eingestellt ist, daß Knopfbatterien durch das erste Sieb hindurchfallen und das zweite Stangensieb, das im Hinblick auf die gegenwärtigen auf dem Markt befindlichen Batteriengrößen, eine Durchlaßweite von 17 mm aufweist, daß von den Räumen unterhalb der Stangensiebe jeweils ein Förderband ausgeht, das den durch die Stangensiebe hindurchfallenden Batterieanteil weiterfördert,
d) daß die durch das zweite Stangensieb hindurchgetretene Fraktion auf einem Förder band eine Sortierstrecke durchläuft,
e) daß die Batterien <17 mm am Ende des Rütteltisches ebenfalls auf ein Förderband mit Sortierstrecke gelangen,
f) daß die Förderbänder unabhängig voneinander regelbar mit jeweils einer Förder geschwindigkeit von 0,005 bis 1 m/sec. betreibbar sind und
g) daß sich am Ende der beiden Förderbänder für die ankommenden Fraktionen Sammelbehälter befinden.

Der Anmelderin ist es ferner gelungen, ein Sortierverfahren für Trockenbatterien unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu entwickeln. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Trennanlage auf, in der in einer ersten Trennstufe Batterien, aber ggf. auch sonstige Gegenstände oberhalb einer bestimmten Größe abgetrennt werden. Dies geschieht erfindungsgemäß auf die Weise, daß das Gemisch gebrauchter Batterien auf eine siebartige Auflage geschüttet wird, welche einen Vorratsbehälter abdeckt. Dieses Sieb ist ein Stangensieb, in dem Stangen nebeneinander mit einer bestimmten Durchtritts weite angeordnet sind. Die Stangen haben bevorzugt Winkeleisenprofil. Sie können jedoch auch andere Profile wie Viereck-, Rechteck-, Rund- und sonstige Profile aufweisen.

Üblicherweise bestehen die Stangen aus Stahl. Jedoch auch anderen Materialien wie Edel stähle, Kunststoffe und Holz genügender Festigkeit, Verbundstoffe und dergleichen können erfindungsgemäß verwendet werden.

Die siebartige Auflage auf dem Silo ist erfindungsgemäß bevorzugt abkippbar, wobei die Übergrößen in einen Vorratsbehälter gefördert werden können.

Die Durchlaßweite des Siebs kann fest eingestellt oder regulierbar sein. Die Durchlaßweite ist 65 bis 75 mm, bevorzugt 67 bis 70 mm. Sie kann jedoch abhängig von den auf dem Markt befindlichen Trockenbatteriengrößen auch eine sehr exakte Weite sein, wie z. B. 68 mm, so daß Trockenzellen mit einer Kantenlänge <68 mm × 68 mm abgetrennt werden und in einem Vorratsbehälter gesammelt werden können.

Die so abgetrennten großen Batterien können erfindungsgemäß einer Sortiervorrichtung zugeführt werden, in der sie automatisch oder manuell in Materialien bestimmter Zusam mensetzung weiter getrennt werden können.

Das im Vorratsbehälter vorliegende Batteriegemisch wird über eine Fördervorrichtung, bevorzugt ein Förderband, auf einen Rütteltisch gefördert. Der Rütteltisch weist wenigstens zwei Stangensiebe mit unterschiedlicher Durchlaßweite auf, die als Siebeinlagen oben auf dem Rütteltisch aufliegen. Die Rüttelfrequenz des Tisches ist einstellbar. Die Bewegung des Tisches erfolgt vorteilhaft in der Weise, daß die auf den Tisch geförderten Batterien in Förderrichtung weiterbewegt werden. Die Steigung des Rütteltischs bzw. der Stangensiebe ist einstellbar, so daß die Förderung der Batterien auch durch Einstellung der Steigung reguliert werden kann. Hierbei kann die Steigung bzw. das Gefälle in einem Bereich von in etwa 1 bis 15°, bevorzugt 2 bis 10° einstellbar vorgesehen sein. Die Stangen der Stangensiebe sind bevorzugt in Förderrichtung angeordnet. Für die Form und Art der Stangen gilt das bereits oben im Zusammenhang mit dem Eingangssieb gesagte.

Die Durchlaßweite des ersten Siebs wird so gewählt, daß auf diesem im wesentlichen die sogenannten Knopfzellen durch das Sieb hindurchfallen. Die Durchlaßweite ist verstellbar bzw. die Siebeinlage kann im Bedarfsfall gegen eine andere ausgetauscht werden. Bei der derzeitigen auf dem Markt vorhandenen Produktion von Knopfbatterien beträgt der Abstand zwischen den Stangen 8 mm, so daß die Batterien <8 mm durch das Sieb nach unten hin durchfallen können. Nach Durchtritt gelangen die Batterien auf ein Förderband, dessen Steigung bevorzugt einstellbar ist. Das Band passiert einen Magneten, bevorzugt einen Trommelmagneten, in dem eisenhaltige Fremdmaterialien aussortiert werden können und für Restmüll einen Sammelbehälter. Ggf. kann der Restmüll einer weiteren Sortiereinrich tung zugeführt werden.

Die abgetrennten Knopfzellen werden einer Aufarbeitungsanlage zugeführt, in der das Quecksilber emissionslos entnommen und gesammelt werden kann.

Die Batterien, die auf dem ersten Stangensieb nicht abgetrennt werden, gelangen auf wenigstens ein folgendes Stangensieb - bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei solcher Stangensiebe auf - das im Hinblick auf die gegenwärtigen auf dem Markt befindlichen Batteriegrößen eine Durchlaßweite von 17 mm aufweist. Auch dieses Stangensieb ist austauschbar bzw. weist eine verstellbare Durchlaßweite auf, so daß diese den jeweiligen Marktgegebenheiten angepaßt werden kann.

Die durch das zweite Stangensieb fallenden Batterien gelangen auf eine Fördervorrichtung, bevorzugt ein Förderband, daß eine Sortierstrecke durchläuft.

Die Fördergeschwindigkeit der von dem Rütteltisch ausgehenden Förderbänder ist stufen los regelbar. Sie liegt zwischen 0,005 bis 1 m/s, bevorzugt zwischen 0,01 bis 0,3 m/s. Auf der Förderstrecke erfolgt eine automatische Sortierung oder eine zumindest teilweise manuelle Sortierung.

Als automatische Sortierung kommen alle modernen Sortierverfahren bzw. Vorrichtungen in Frage, insbesondere Bildsortierverfahren, die Größe, Form, Farbe, Aufschriften, besondere Kennzeichen, welche die Zusammensetzung der Batterie usw. betreffen.

Wie dem Fachmann bekannt ist, werden hierbei die durch Bestrahlung des Objekts mit elektromagnetischen und/oder akustischen Wellen von dem Objekt ankommenden Wellen registriert und mit gespeicherten Daten verglichen. Über die Datenverarbeitung erfolgt dann die Steuerung einer Sortiervorrichtung die pneumatisch, hydraulisch, mechanisch, elektrisch oder auf sonstige Weise die identifizierten Batterien aussortiert.

Alternativ kann durch geschultes Personal eine manuelle Aussortierung erfolgen. Erfin dungsgemäß kann auch eine automatische Sortierung mit einer manuellen Sortierung zum Erreichen einer optimalen Trennung der einzelnen Batterien kombiniert sein.

Die umfangreichen Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, daß durch die Kombination der Einzelanlagen der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den angewandten Parametern eine sehr zuverlässige Sortierung in der Weise möglich ist, daß die Lithium, Nickel/Kadmium- und soweit noch vorhanden, Quecksilber enthaltenden Batterien vorzugs weise auf der Sortierstrecke aussortiert werden, während die Zink/Kohle- und Alkali/Mangan-Batterien auf dem Band verbleiben und am Ende des Bandes in Sammelbe hälter gelangen.

Die Sortierung wird dadurch begünstigt, daß die erfindungsgemäße Unterteilung der derzei tig auf dem Markt befindlichen Batterien in eine Fraktion von 17 mm, <8 mm und <17 mm erfolgt.

Die Batterien <17 mm gelangen zum Ende des Rütteltischs und von dort auf ein Förder band mit Sortierstrecke. Auch hier werden Lithium- und Nickel/Kadmium-Batterien aussor tiert, während die Zink/Kohle- und Alkali/Mangan-Batterien am Ende des Förderbands in einen Sammelbehälter gelangen.

Die in den Sammelbehältern vorliegenden Batterien können durch einen weiteren Sortier vorgang in Zink/Kohl-Batterien einerseits und Alkali/Mangan-Batterien andererseits getrennt werden. Aus den getrennten Batteriesorten können die Komponenten zurückgewonnen werden.

Grundsätzlich ist gemäß vorliegender Erfindung auch eine weitere Auftrennung der gebrauchten Trockenbatterien auf mehr als zwei Stangensiebe unterschiedlicher Durchlaß weite möglich. Es können auch nur die Abtrennung der Knopfbatterien <8 mm erfolgen und die Batterien = <8 mm auf nur einem Förderband mit nur einer Sortierstrecke sortiert werden.

Alle Förderbänder sind bevorzugt unabhängig voneinander betreibbar und regulierbar. Im allgemeinen sind die vom Rütteltisch ausgehenden Förderbänder um 90° zur Förderrich tung angeordnet.

Die Förderbänder können beispielsweise so geschaltet sein, daß das Förderband für Batterien <17 mm gestoppt wird, z. B. wegen Überlastung der Sortierstrecke, gleichzeitig werden dann Rüttelsiebeinlage 2 und das vom Vorratsbehälter ausgehende Förderband gestoppt, während das Förderband für Batterien von 17 mm und das Förderband <8 mm weiterlaufen.

Alternativ kann beispielsweise das Förderband für Batterien von 17 mm gestoppt werden, wobei gleichzeitig das erste Stangensieb und das vom Rütteltisch ausgehende Förderband gestoppt werden, während das von dem Stangensieb <17 mm ausgehende Förderband und das Förderband für Knopfbatterien weiterlaufen.

Die vorliegende Erfindung umfaßt auch das Verfahren zum Sortieren von Trockenbatterien unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hierbei werden, wie bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben, zunächst Batterien und sonstige größere Gegenstände z. B. < 68 mm × 68 mm am Eingang der Anlage über einem Stangensieb abgetrennt. Das Batteriegemisch gelangt in einen Vorratsbehälter unter dem Sieb und wird von dort aus über ein Förderband zu einem Rütteltisch mit bevorzugt zwei Stangensieben unterschiedlicher Durchlaßweite gefördert.

Aufgrund der unterschiedlichen Durchlaßweiten fallen auf dem ersten Stangensieb bevor zugt die Quecksilber enthaltenden Knopfbatterien durch das Stangensieb hindurch. Sie gelangen auf ein Förderband, daß sie, bevorzugt über einen Magnetabscheider z. B. einen Trommelmagneten, zu einem Sammelbehälter fördert. Durch die Magnetabscheidung werden eisenhaltige Materialien abgetrennt. Die von den Knopfbatterien abgetrennten Materialien werden als Restmüll in einem gesonderten Sammelbehälter gesammelt. Aus dem von den Knopfbatterien befreiten Gemisch werden durch ein zweites Stangensieb die Batterien von 17 mm abgetrennt. Sie gelangen auf ein Förderband, das eine Sortierstrecke durchläuft. Auf dieser werden automatisch oder manuell bzw. teilweise manuell die Lithium-, Nickel/Kadmium- und ggf. noch vorhandene Quecksilber-Batterien aussortiert. Die verbleibenden Zink/Kohle- und Alkali/Mangan Batterien gelangen am Ende des Förderbandes in einen Sammelbehälter. Batterien <17 mm gelangen am Ende des Rüttel tischs auf ein weiteres Förderband, wo ebenfalls die Aussortierung von Lithium- und Nickel/Kadmium-Batterien von den Zink/Kohle- und Alkali-Mangan-Batterien erfolgt.

Eine beispielhafte erfindungsgemäße Vorrichtung soll mit Hilfe der Figur näher erläutert werden. (1) stellt die Stangensiebauflage über dem Vorratsbehälter am Eingang der Anlage dar. Von dem Stangensieb können die größeren Batterien und sonstige Gegenstände abgekippt werden in die Sammelbehälter (2). Von dem Vorratsbehälter führt ein Förderband (3) auf den Rütteltisch (4), der aus zwei Stangensieben unterschiedlicher Stangenweite besteht. Von dem ersten Stangensieb gelangen hindurchgefallene Knopfbatterien über Förderband (5) und Trommelmagneten (6) auf Förderband (8) und von dort in Sammel behälter (9). Restmüllbestandteile können über Förderband (7) in Sammelbehälter (10) gefördert werden.

Von dem zweiten Stangensieb des Rütteltischs führt ein Förderband (11) über Sortier strecke (12). Dort werden die Lithium-, Nickel/Kadmium- und ggf. Quecksilber-Batterien aussortiert. Die auf dem Band verbleibenden Zink/Kohle- und Alkali/Mangan-Batterien gelangen in einen der Sammelbehälter (15). Das am Ende des Rütteltischs befindliche Gut <17 mm gelangt auf Förderband (13), das ebenfalls eine Sortieranlage (14) durchläuft. Dort findet die gleich Aussortierung statt wie in Sortieranlage (12). Die verbleibenden Batterien gelangen wiederum in einen der Sammelbehälter (15).

Claims

1. Vorrichtung zum Sortieren gebrauchter Trockenbatterien, dadurch gekennzeichnet, daß diese

a) im Eingangsbereich ein Stangensieb aufweist, dessen Durchlaßweite vor zugsweise zwischen 65 bis 75 mm verstellbar ist.
b) ein Förderband zur Förderung durch das Sieb a) hindurchgetretener Batterien aufweist,
c) einen Rütteltisch aufweist, der sich in der Weise bewegt, daß die auf den Tisch geförderten Batterien in Förderrichtung weiterbewegt werden und dessen Rüttelfrequenz einstellbar ist und der eine einstellbare Steigung von 1-15° der Rütteltischfläche aufweist, auf den das durch Sieb a) hindurchgetretene Batteriegemisch aufgegeben wird, dessen Oberfläche mindestens zwei hintereinander installierte, in Förderrichtung ausgerichtete Stangensiebe unterschiedlicher Durchlaßweite aufweist, wobei die Durchlaßweite der ersten siebartigen Fläche geringer ist als die der folgenden und so eingestellt ist, daß Knopfbatterien durch das erste Sieb hindurchfallen und das zweite Stangensieb, das im Hinblick auf die gegenwärtigen auf dem Markt befindlichen Batteriengrößen, eine Durchlaßweite von 17 mm aufweist, daß von den Räumen unterhalb der Stangensiebe jeweils ein Förderband ausgeht, das den durch die Stangensiebe hindurchfallenden Batterieanteil weiterfördert,
d) daß die durch das zweite Stangensieb hindurchgetretene Fraktion auf einem Förderband eine Sortierstrecke durchläuft,
e) daß die Batterien <17 mm am Ende des Rütteltisches ebenfalls auf ein För derband mit Sortierstrecke gelangen,
f) daß die Förderbänder unabhängig voneinander regelbar mit jeweils einer Fördergeschwindigkeit von 0,005 bis 1 m/sec. betreibbar sind und
g) daß sich am Ende der beiden Förderbänder für die ankommenden Fraktionen Sammelbehälter befinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßweiten zwischen den Stangen des Stangensiebes 68 bis 70 mm breit sind.

3. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß an dem Förderband für Knopfzellen ein Magnet angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß automatische Sortierstrecken vorhanden sind.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß zumindest teilweise manuelle Sortierstrecken vorhanden sind.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß die einstellbare Steigung der Stangensiebe 2-10° beträgt.

7. Verfahren zum Sortieren gebrauchter Trockenbatterien mit der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Batteriegemisch, aus dem Batterien oberhalb einer bestimmten Größe mittels des Stangensiebes entfernt worden sind, mittels des Förderbandes auf den Rütteltisch gefördert wird, daß auf dem ersten Stangensieb Knopfbatterien abgetrennt werden, daß die auf dem Rütteltisch verbleibenden Batterien auf dem folgenden Stangensieb in zwei Teile unterschiedlicher Abmessungen getrennt werden und daß die zwei Teile unterschiedlicher Abmessungen in Sortiervorrichtungen sortiert werden, wobei die Förderbänder unabhängig voneinander regelbar sind und eine Fördergeschwindigkeit von 0,005 bis 1 m/sec. eingestellt wird, wobei die nicht aussortierten Batterien gesammelt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband für die Knopfzellen einen Magneten passiert.

9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß automatisch sortiert wird.

10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens teilweise manuell sortiert wird.