DE4121808A1 - Verfahren zur trennung einer mischung, die hdpe-ware und ldpe-ware enthaelt, sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung geht zunächst aus von einem Verfahren zur Trennung einer Mischung, die HDPE-Ware und LDPE-Ware ent­ hält, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Dabei wird unter HDPE (High Density Polyethylen) eine kompaktere Ware, wie Flaschen, aus einem entsprechenden PE größerer Härte verstanden, während man unter dem Begriff LDPE (Low Density Polyethylen) Folien aus einem entsprechenden weicheren PE versteht. Hierbei bestehen mehrere Probleme. Zum einen handelt es sich bei HDPE und LDPE zwar jeweils um ein PE (Polyethylen), aber doch um unterschiedliche Kunststoffe und vor allem um Kunststoffe unterschiedlicher Dichte, wobei unter dem Begriff der Dichte das Gewicht pro Volumeneinheit verstanden wird. Die Dichte ist bei HDPE größer als bei LDPE, jedoch reicht der Unterschied dieser Dichten nicht aus, um in einem Hydrozyklon eine brauchbare Separierung des HDPE vom LDPE zu erreichen. Dieses Trennungsproblem ist bisher nicht bewältigt worden und ist daher die primäre Aufgabenstellung der Erfindung, auf die nachstehend noch einmal eingegangen wird.

Da HDPE und LDPE in dem von der Aufgabenstellung der Tren­ nung her am problematischsten Form Hausmüll, stark vertre­ ten ist muß aus dieser Mischung von unterschiedlichen Kunststoffen (neben PE z. B. Polyamid und Polystyrol) und Wertstoffen anderer Art (Papier, Metall usw) zunächst einmal die HDPE-Ware (sogenannte Hohlkörper-Ware) und die LDPE-Ware (sogenannte Folien-Ware) getrennt und dann so fraktioniert werden, daß schließlich HDPE getrocknet und gestückelt einerseits und LDPE getrocknet und gestückelt andererseits für ein Recycling zur Verfügung steht. Dies war bisher nur in der Weise möglich, daß nach Trennung von den übrigen Bestandteilen wie Papier, Glas, Metall usw. von Hand die Hohlkörperware aus unterschiedlichen Kunststoffen (ein­ schließlich HDPE) von der Folienware aus unterschiedlichen Kunststoffen (einschließlich LDPE) aussortiert wurde. Hohl­ körperware besteht in der Hauptsache aus Flaschen, z. B. zur Aufnahme von Haushaltsreinigungsmitteln, oder auch aus anderen Hohlkörpern oder ähnlichen Körpern, z. B. Eimern, Bierkästen und dergleichen aus Kunststoff. Die nicht aus Kunststoff bestehenden Bestandteile des Mülls wurden dann für sich weiter bearbeitet. Um zu erreichen, daß recycling­ fähige, gestückelte HDPE-Ware einerseits und LDPE-Ware ande­ rerseits je für sich geschaffen wurde, und nicht etwa eine Mischung aus gestückelter HDPE-Ware und LDPE-Ware, mußte zunächst die aussortierte Hohlkörperware in kleine Teile zerstückelt und dann mittels eines Hydrozyklons oder einer Hydrozyklonanordnung getrennt werden in die leichtgewichti­ geren PE-Teile und die demgegenüber schwergewichtigeren Teile aus anderen Kunststoffen, wie Polystyrol oder Poly­ amid. Damit hatte man die Hohlkörperware für sich separiert. Der gleiche Prozeß war durchzuführen für die aus unter­ schiedlichen Kunststoffen gemischte Folien-Ware, um damit die LDPE-Ware von übrigen, in Folienform angefallenen Kunst­ stoffen zu trennen. Bei diesen Prozessen konnte bereits ein Reinigen (Waschen) der Ware erfolgen. Anschließend wurde die HDPE-Hohlkörperware für sich weiterverarbeitet und schließ­ lich granuliert. Separat davon mußte die gleiche Weiterver­ arbeitung für die LDPE-Folienware erfolgen. Wenn man für die vorstehend im einzelnen erläuterten Prozesse nicht zwei ge­ trennte Anlagen installieren wollte, mußte man so vorgehen, daß in einer solchen Anlage zunächst die HDPE-Hohlkörperware aufgearbeitet, dann die Anlage gereinigt und hiernach die LDPE-Folienware entsprechend aufgearbeitet wurde. Diese vorbekannten Verfahrensmaßnahmen sind demnach mit mehreren Nachteilen behaftet. Das Sortieren der Hohlkörperware und der Folienware von Hand ist kostenaufwendig, für die damit befaßten Personen wegen der meist vorhandenen Verschmutzung unangenehm (wobei u. U. sogar die Gefahr einer Infektion be­ steht) und bei Unachtsamkeit der betreffenden Personen mit Fehlern behaftet. Die geschilderten Weiterverarbeitungen bedingten einen hohen Aufwand sowohl für die Trennung einmal der HDPE-Ware und zum anderen der LDPE-Ware von den übrigen Kunststoffen, als auch für die Weiterverarbeitung der HDPE-Ware einerseits und der LDPE-Ware andererseits nacheinander in ein und derselben Anlage, die nach jedem Arbeitsgang mit einer bestimmten Ware gesäubert werden muß. Insgesamt ergab sich zur Erzielung einer einwandfreien Fraktionierung in granuliertes HDPE und granuliertes LDPE ein erheblicher Aufwand an Anlagen und an Arbeitszeit.

Die Aufgabe der Erfindung besteht zunächst verfahrensmäßig gegenüber einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1 darin, mit einem gegenüber dem erläuterten Stand der Technik wesentlich geringeren Aufwand eine einwandfreie Fraktionierung in gestückelte, insbesondere granulierte HDPE-Ware und gestückelte, insbesondere granulierte LDPE-Ware zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind zunächst, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1, die Verfahrensmaßnahmen gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 vorgesehen. Hierbei wird zunächst eine zerkleinerte Mischung aus HDPE-Ware und LDPE-Ware geschaffen (gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann dies nach der Lehre des Anspruches 3 gesche­ hen). Es hat sich überraschenderweise ergeben, daß mittels einer Windsichtung eine einwandfreie Fraktionierung der getrockneten und zerstückelten Teilchen aus HDPE-Ware von den hiermit vermischten, getrockneten und gestückelten Teilchen aus LDPE-Ware möglich ist. Der Windsichter teilt das von der z B. thermischen Trocknung her kommende gemisch­ te Produkt also in Stückchen aus kompaktem, harten HDPE und folienartigen, weichen Stückchen aus LDPE, wobei die Größe der einzelnen Stückchen oder Partikel aus HDPE etwa gleich der Größe der einzelnen Partikel oder Stückchen aus LDPE ist. Da aber die HDPE-Stückchen kompakter sind als die folienartigen Stückchen aus LDPE, haben im Sinne der ein­ gangs gegebenen Definition die HDPE-Stückchen ein größeres Gewicht als die LDPE-Stückchen. Hierdurch wird mit der Wind­ sichtung der Effekt erreicht, daß die weniger schwere Ware (LDPE-Stückchen) nach oben weggetragen wird, während die demgegenüber schwerere Ware (HDPE-Stückchen) nach unten fällt. Dieser Effekt tritt ein, obgleich die spezifischen Gewichte von HDPE und LDPE ungefähr einander gleich sind. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß bei der PE-Ware noch ein sehr geringer Restanteil an Polypropylen mit vor­ handen sein kann, der aber ohne nachteilige Einflüsse auf die Qualität des Endergebnisses hier mit verarbeitet werden kann.

Mit der Erfindung entfällt auch der bei dem vorbekannten Verfahren notwendige apparatemäßige und bedienungsmäßige Aufwand, um zunächst bei der Hohlkörperware HDPE von übrigen Kunststoffen zu trennen und danach bei der Folienware die gleiche Trennung in HDPE und übrige Kunststoffe vorzunehmen. Falls dies für das Recycling gewünscht wird, sind die durch Windsichtung getrennten Fraktionen aus HDPE-Stückchen einer­ seits und LDPE-Stückchen andererseits noch durch Erhitzen und Extrudieren zu granulieren.

Für die Windsichtung hat sich eine Aufstromgeschwindigkeit des Luftstromes gemäß Anspruch 2 als besonders vorteilhaft erwiesen.

Eine weitere Aufgabenstellung der Erfindung geht von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 aus mit dem Ziel der weiteren Vereinfachung und insbesondere der Möglichkeit, das aufwendige und für die damit befaßten Personen unangenehme Aussortieren von Kunststoffen von Hand aus einem Hausmüll entweder ganz zu vermeiden, oder zumin­ dest zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 3, die Merkmale des Kennzei­ chens des Anspruches 3 vorgesehen. Sofern, was von den Kommunen immer mehr angestrebt wird, der Erzeuger von Haus­ müll sämtliche Kunststoff-Abfälle in einem gesonderten Behälter (Sack) abzulegen hat, ist damit das erste Merkmal des Kennzeichens des Anspruches 3 erfüllt und ein Aussortie­ ren von Hand überhaupt überflüssig. Andernfalls muß zwar noch von Hand aussortiert werden, wobei es jedoch genügt, daß von Hand alle Kunststoff-Waren vom übrigen Müll getrennt werden, nicht aber mehr die früher notwendige, differenzier­ te Aussortierung der Kunststoffe in Hohlkörperware und Folienware zu geschehen hat. Schon hierdurch ist eine we­ sentliche Erleichterung und Reduzierung der Handarbeit gegeben. Außerdem sind die Fehlerquellen ausgeschieden, die erfahrungsgemäß dann entstehen, wenn die betreffende Person stets genau beim Aussortieren zwischen Hohlkörperware einer­ seits und Folienware andererseits unterscheiden muß. Hierbei sind Unaufmerksamkeiten und damit Fehlsortierungen erfah­ rungsgemäß nicht zu vermeiden, wobei auch noch berücksich­ tigt werden muß, daß für solche Arbeiten nur wenig qualifi­ zierte Arbeitskräfte (sogenannte Hilfskräfte) zur Verfügung stehen. Diese Mischung aus Hohlkörperware und Folienware unterschiedlicher Kunststoffe wird dann mittels des Hydrozy­ klons bzw. der Hydrozyklonanordnung in PE-Stückchen einer­ seits und anderen Stückchen aus Kunststoffen getrennt und hierdurch die zerkleinerte Mischung aus HDPE-Ware und LDPE-Ware geschaffen, die gemäß der Lehre des Anspruches 1 dann weiter verarbeitet wird.

Die Erfindung will ferner eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche schaffen. Hierzu sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgese­ hen. Es hat sich ferner gezeigt, daß mit besonderem Erfolg ein sogenannter Zick-Zack-Sichter gemäß Anspruch 5 einge­ setzt werden kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den weite­ ren Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen, im wesentlichen schematischen Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausführungsmöglichkeiten zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 das Schemabild einer Anlage nach der Erfindung,

Fig. 2 im Querschnitt einen nach der Erfindung einge­ setzten Windsichter in Form eines sogenannten Zick-Zack-Sichters.

Fig. 3 das Schemabild zu Fig. 2.

Nachstehend wird zunächst das bevorzugte Anwendungsbeispiel der Erfindung, nämlich die Trennung von HDPE-Ware und LDPE-Ware aus einem Hausmüll, sowie die Fraktionierung in recyc­ lingfähige granulierte HDPE-Ware einerseits und ebenso granulierte LDPE-Ware andererseits gezeigt. Hierzu wird gemäß dem Beispiel der Fig. 1 bei 1 ein Gemisch aus unzer­ kleinerten Kunststoffabfällen (HDPE-Ware, LDPE-Ware, andere Kunststoffe, wie Polyamid und Polystyrol) eingegeben, wobei diese Ware sowohl Hohlkörperware, als auch Folienware sein kann und in der Regel auch ist. Anschließend wird es gewa­ schen und zerkleinert und einem Hydrozyklon 2 bzw. einer Hintereinanderschaltung von Hydrozyklonen aufgegeben. Da die HDPE- und LDPE-Teilchen ein geringeres spezifisches Gewicht haben als die Teilchen aus anderen Kunststoffen, werden letztere über den Unterlauf der Hydrozyklone gemäß Ziffer 3 abgelegt, während die PE-Stückchen (gemischt aus HDPE und LDPE) den Überlauf des Hydrozyklons bzw. der Hydrozyklone bilden. Diese Mischung kann noch zusätzlich einen geringen Anteil von Polypropylenstückchen enthalten. Erwähnt sei, daß mit dem Unterlauf des Hydrozyklons bzw. der Hydrozyklonan­ ordnung auch etwa mitgeführte Papier- oder Metallteile ausgeschieden werden. Die Mischung aus PE-Stückchen wird dann gemäß Ziffer 4 mechanisch vorgetrocknet und dann der unteren Reihe der Zeichnung bei 5 zugeführt, wo eine weitere Trocknung (in diesem Fall eine thermische Trocknung) er­ folgt. Die zu trocknende und zerkleinerte Ware wird durch einen Zyklon 7 geführt, der die Aufgabe hat, die Trockenluft entsprechend der Pfeilrichtung 6 umlaufen zu lassen. Die so getrocknete Mischung aus zerkleinerter HDPE-Ware und LDPE-Ware wird aus dem Unterlauf 8 des Zyklons 7 über eine Zel­ lenradschleuse 9 einem Windsichter 10 zugeführt, der in Fig. 1 nur schematisch dargestellt ist. Der Überlauf 11 des Windsichters 10 enthält die LDPE-Stückchen. Diese Stückchen werden über einen Zwischensilo 13 einer Extrusionsanlage 14 zugeführt und dort in bekannter Weise in kleine von den extrudierten Strängen abgeschnittene Granulate von z. B. 4-5 mm Durchmesser zerteilt und schließlich in einem Silo 15 abgelegt. Der Unterlauf 12 des Windsichters enthält die HDPE-Stückchen. Diese werden ebenso extrudiert und in Granu­ late geteilt, sowie in einem Silo 15 abgelegt. Hiermit sind die gewünschten, nach HDPE und LDPE getrennten Granulate geschaffen.

Fig. 2 zeigt im Längsschnitt und Fig. 3 im schematischen Aufbau den Windsichter 10. Das im Beispiel von der Zellen­ radschleuse 9 kommende Material wird bei 16 aufgegeben, während die Luft dem Windsichter bei 17 zugeführt wird. Sie gelangt durch einen Siebboden 18 in das Windsichterinnere. Dies ist bevorzugt mit in Zick-Zack-Form von unten nach oben verlaufenden Leitblechen 19 versehen, die eine besonders intensive Windsichtung der hier zu trennenden Produkte ermöglichen. Die ein größeres Gewicht aufweisenden, kompak­ ten HDPE-Stückchen fallen nach unten durch und werden bei 20 ausgetragen, während die ein geringeres Gewicht aufweisen­ den, folienartigen LDPE-Stückchen vom Luftstrom nach oben getragen und bei 21 ausgeführt werden. Die bei 20 bzw. 21 austretenden Stückchen werden über die Leitungen 12 bzw. 11 der Weiterverarbeitung, wie vorstehend erläutert, zugeführt.

Fig. 3 zeigt, daß die austretende HDPE-Ware und LDPE-Ware noch jeweils durch eine Zellenradschleuse 22 bzw. 23 dem jeweiligen Silo 13 für HDPE-Ware, bzw. für LDPE-Ware zuge­ leitet werden kann. Strichpunktiert und mit 24 beziffert ist der Luftumlauf des Windsichters dargestellt, der bei 25 austritt und bei 17 zugeführt wird.

Claims (7)

1. Verfahren zur Trennung einer Mischung, die HDPE-Ware und LDPE-Ware enthält, in zerkleinerte und getrocknete HDPE-Stückchen einerseits und zerkleinerte und getrock­ nete LDPE-Stückchen andererseits, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine zerkleinerte Mischung lediglich aus HDPE-Ware und aus LDPE-Ware geschaffen wird, daß danach die vorgenannte Mischung erforderlichenfalls gewaschen (2) und ferner getrocknet (4) wird, und daß danach diese Mischung durch Windsichtung (6) in die zerkleinerten und getrockneten HDPE-Stückchen (12) einerseits und die zer­ kleinerten und getrockneten LDPE-Stückchen (11) anderer­ seits getrennt und die vorgenannten Fraktionen (12, 11) gesondert abgelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus getrockneten und zerkleinerten HDPE-Teilen und LDPE-Teilen mit einer Luft-Auftromgeschwindig­ keit von 12 bis 18 m/s, bevorzugt etwa 15 m/s, windge­ sichtet wird.

3. Verfahren zur Trennung einer Mischung, die HDPE-Ware und LDPE-Ware enthält, und Schaffung von zerkleinerten und getrockneten HDPE-Stückchen einerseits und zerkleinerten und getrockneten LDPE-Stückchen andererseits, wobei diese Trennung innerhalb einer Rückgewinnungsanlage stattfin­ det, in der Kunststoffe unterschiedlicher Art voneinander und vom Müll aus anderen Werkstoffen zu separieren sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schaffung der Mi­ schung aus zerkleinerter HDPE-Ware und zerkleinerter LDPE-Ware zunächst, und zwar getrennt von den Müllbe­ standteilen aus anderen Werkstoffen, die Kunststoffbe­ standteile des Mülls für sich gesammelt vorgesehen wer­ den, daß anschließend diese Mischung der Kunststoffbe­ standteile des Mülls zerkleinert und in einem Hydrozyklon bzw. einer Hydrozyklonanordnung (2) in PE-Teile oder Stückchen einerseits (Hydrozyklonüberlauf) und Teile oder Stückchen aus anderen Kunststoffen (Hydrozyklon-Unter­ lauf) getrennt werden und daß der Überlauf des Hydrozy­ klons bzw. Hydrozyklonanordnung nach einer etwaigen Trocknung und Reinigung dem Windsichter (11) zugeführt werden.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ver­ lauf einer Zerkleinerungs- und Trennanlage, ggfls. mit Wasch- und Entwässerungsanlage, ein Windsichter (10) nachgeschaltet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Windsichter in Form eines sogenannten Zick-Zack-Sichters.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennanlage zur Trennung der PE-Teile oder Stück­ chen von Teilen oder Stückchen aus anderen Kunststoffen ein Hydrozyklon bzw. eine Hydrozyklonanordnung (2) vorge­ sehen ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der die LDPE-Teile oder Stück­ chen enthaltende Überlauf (11) des Windsichters, als auch der die HDPE-Teile oder Stückchen enthaltende Unterlauf (12) des Windsichters (10) an eine Extrusions- und Granuliereinrichtung (14) angeschlossen ist.