DE19649901C2 - Verfahren zur Trennung eines Gemisches von Restabfällen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung eines Gemisches von Restabfäl­ len.

Gemische von Restabfällen sollen getrennt werden, um eine für die jeweilige Frak­ tion passende Entsorgung durchführen zu können. Ziel der anzuwendenden Trenn­ verfahren ist die möglichst sortenreine Trennung des Stoffgemisches. Restabfall­ gemische stellen in dieser Hinsicht allerdings sehr schwierige Stoffgemische dar. Die ständig wechselnde Zusammensetzung der Restabfälle erfordert Verfahren, die es ermöglichen, die Heteroginität des Vielstoffgemisches "Restabfall" zu ordnen, bevor es getrennt wird. Dabei haben sich Verfahren bewährt, die insbesondere nach der Stoffdichte unterscheiden, wobei die Transportmedien Gase oder Flüssig­ keiten sein können.

Die bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen verteuern sich mit dem gefor­ derten Reinheitsgrad der abzutrennenden Stoffkomponenten. Die stoffliche Ver­ wertung wird begrenzt durch die stoffliche Reinheit und den im Wettbewerb mit fri­ schen Rohstoffen erzielbaren Marktpreis.

Bei der Aufbereitung von kommunalen Restabfällen verbleiben Restfraktionen, die entweder deponiert oder verbrannt und deponiert werden müssen. Nach zukünftig geltenden Vorschriften ist für die Deponierung eine Restorganik von weniger als 3 % in Bauschuttdeponiegut und weniger als 5% in Hausmülldeponiegut erforderlich. Um dies zu erreichen, muß eine sortenreine Selektierung inerter Stoffe und die Ve­ raschung brennfähiger Stoffe durchgeführt werden mit den auch hier bestehenden Emissionsrisiken der Auswaschung.

Die bisher praktizierte biologisch-mechanische Aufbereitung der Restabfälle nach Abschöpfung der Wertstoffe durch getrennte Einsammlung hat zum Ziel, die orga­ nische Substanz in den Restabfällen weitestgehend abzubauen, um sich auf die­ sem Weg den geforderten Werten von 3% bzw. 5% Restorganik zu nähern. Hier­ durch entstehen allerdings Anlagen mit sehr großem Raumbedarf, da die biologi­ sche Zersetzung schwerer abbaubarer organischer Substanz nur sehr langsam erfolgt (6 bis 8 Monate) und die Restabfälle während dieser ganzen Zeit einer tech­ nischen Kontrolle und Steuerung unterliegen. Danach erfolgt teilweise eine stoffli­ che Trennung mittels bekannter Klassierverfahren im erdfeuchten Zustand (ca. 35 %).

Aus der Vorveröffentlichung "Mechanisch-Biologische Abfallbehandlung mit kalter Rotte-Modifizierung eines amerikanischen Verfahrens für Europa", WLB Wasser, Luft und Boden 11-12/1995, Seite 60, ist ein Verfahren zur Trennung von Restab­ fällen bekannt. Dabei handelt es sich um ein Verfahren der "kalten Rotte" zur Ver­ wertung von Abfällen mit organischen Anteilen. Verfahrenstechnisch ist es als ein dynamisches Verfahren der mechanisch-biologischen, aeroben Abfallbehandlung einzuordnen, das mit einer erprobten mehrstufigen Intensivrotte in einer Rotte­ trommel arbeitet. In einer Nachrotte wird eine physikalisch-biologische Stabilisie­ rung mit dem Ziel der Erzeugung eines lagerfähigen Stabilates durchgeführt. Als Produkte entstehen entweder ein Sekundärbrennstoff und/oder eine Deponiemasse mit hoher Eigenbaudichte. Die Vorsortierung ist auf die Auslese von Störstoffen beschränkt. Auf Zerteilvorgänge wie Shreddern, Mahlen und ähnliches (außer Holzfraktion) wird verzichtet. In einer Dreikammer-Rottetrommel wird eine Intensi­ vrotte durchgeführt. Erst nach dreitägiger Intensivrotte wird eine hygienisierte Wert­ stoffselektierung vorgenommen.

Aus der DE 44 34 611 A1 ist ein Verfahren zur biologisch-mechanischen Behand­ lung von Abfall bekannt, bei dem der angelieferte Müll gesichtet, zerkleinert und homogenisiert wird. Anschließend wird er in einer Rotte einem biologischen Abbau­ prozeß untergezogen. Das Rotteprodukt wird nach der Rottung in eine organische und anorganische Fraktion separiert.

Die DE 32 48 494 C2 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Brennstoffes für eine Müllverbrennungsanlage bei gleichzeitiger Kompostherstellung aus getrennt angeliefertem und gegebenenfalls in einem Bunker zwischengelagertem Hausmüll und Sperrmüll. Der Hausmüll wird nach Durchlauf einer Handlesestation in einer ersten Siebtrommel in Überlauf und Siebdurchgang aufgeteilt. Der Sperrmüll wird nach Durchlauf einer Zerkleinerungsstation mit dem Überlauf der ersten Siebtrom­ mel zusammengeführt und zugleich mit diesem einer Eisen-Separation in einem ersten Fe-Selektierer unterzogen. Der durch einen zweiten Fe-Selektierer gelaufe­ ne Siebdurchgang der ersten Siebtrommel wird nach dem in einem Bioreaktor er­ folgenden Kompostieren in einer zweiten Siebtrommel in eine als Kompost anfal­ lende Feinfraktion und in einen im wesentlichen aus unverrottetem in eine der Brennkammer der Anlage vorgeschaltete Mischstation weiterzuleitendem Material bestehenden Überlauf getrennt, der zusammen mit dem Gemisch von zerkleiner­ tem Sperrmüll sowie Hausmüllüberlauf in die Mischstation geleitet und dort homo­ genisiert wird.

Die Vorveröffentlichung "Biologisch-mechanische Behandlung von festen Sied­ lungsabfällen als erster Schritt zu einer reaktionsarmen Abfalldeponie" von M. Turk, P. Spillmann und H.-J. Collins, EP 6/94, S. 18-24, offenbart ein Verfahren zur biolo­ gisch-mechanischen Behandlung von festen Siedlungsabfällen, bei dem die biolo­ gische Abfallbehandlung mit der thermischen Behandlung kombiniert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art vorzu­ schlagen, mit dem erreicht werden kann, daß in Restabfall enthaltene, nicht brenn­ bare Stoffe weder in eine Verbrennungsanlage gelangen noch mit einem höheren organischen Anteil als 3% bzw. 5% deponiert werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Gemisch wird - gegebenenfalls nach einer vorherigen Zerkleinerung und/oder Homogenisierung - biologisch behandelt, nämlich unter Zwangsbelüftung kompo­ stiert und/oder stabilisiert. Dies geschieht in einem geschlossenen Behälter. An­ schließend werden die Komponenten des derart behandelten Gemisches in eine brennbare Fraktion und in eine unbrennbare Fraktion getrennt.

Die Trennung der Fraktionen erfolgt durch eine Siebung und durch eine Windsich­ tung, die nach der Siebung durchgeführt wird. Zusätzlich kann die Trennung der Fraktionen durch eine Flüssigklassierung erfolgen, die nach der Siebung durchge­ führt wird.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ misch vor der biologischen Behandlung bzw. Zerkleinerung und/oder Homogenisie­ rung stofflich verwertet wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gemisch statt­ dessen oder zusätzlich nach der Siebung stofflich verwertet wird. Es findet also vorzugsweise eine stoffliche Verwertung des Gemisches statt, vorzugsweise nach der Siebung, ferner vorzugsweise vor der biologischen Behandlung bzw. Zerkleine­ rung und/oder Homogenisierung.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß in Restabfall enthaltene, nicht brennbare Stoffe (z. B. Steine, Keramikteile, Sand, Glas, Metalle und sonstige Schwerstoffe) weder in eine Verbrennungsanlage gelangen noch mit einem höhe­ ren organischen Anteil als 3% (für Bauschuttdeponie) und 5% (für Hausmülldepo­ nie) deponiert werden, und daß in der brennfähigen Fraktion die nicht brennbaren Stoffe auf weniger als 10 Gewichts-% reduziert werden. Dies wird gewährleistet durch das höchstmögliche Maß an Trennschärfe, das durch die erfindungsgemä­ ßen Lösungen erreicht werden kann, wenn aus dem Restabfall die Feuchte und die biologisch leicht abbaubare organische Substanz entfernt werden.

Bei der Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren können bekannte Anlagen mit Verfahren und Vorrichtungen zur Trennung von Restabfällen Verwendung fin­ den, insbesondere Siebanlagen, Windsichtanlagen, Schwerkrafttrennanlagen, Wir­ belstromtrennanlagen, und/oder Flotationstrennanlagen.

Durch die erfindungsgemäße Lösung können in einer wesentlich kürzeren Zeit als bisher (ca. eine Woche) nach dem biologischen Abbau der leicht abbaubaren orga­ nischen Substanz aus dem getrockneten Restabfall (der Restabfall wird auf unter 15% Restfeuchte getrocknet) durch Kombination von Trockenklassierung und Flüssigklassierung inerte und organische Fraktionen getrennt werden. Weiterhin kann erreicht werden, daß die in den Stoffen gebundenen Schadstoffe wasserun­ löslich festgelegt sind oder - sofern sie mobil sind - bei dem Spülvorgang entfernt und nach Trennung durch mechanisch-biologische Maßnahmen aus dem Flüssig­ medium separat in aufkonzentrierter Form entsorgt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt die

einzige Figur ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren nach dem erfin­ dungsgemäßen Vorschlag in einer schematischen Darstel­ lung.

Bei dem in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Restab­ fall, also das Restabfallgemisch, zerkleinert und homogenisiert. Anschließend fin­ det die "biologische Trocknung" statt. Hierbei handelt es sich um eine Kompostie­ rung und/oder Stabilisierung in einem geschlossenen Behälter unter Zwangsbelüf­ tung. Das dabei entstehende Produkt wird einer Siebung unterworfen. Die Fein­ kornfraktion und die Mittelkornfraktion werden einem Windsichter zugeführt. Die Windsichtung kann für die Feinkornfraktion und die Mittelkornfraktion getrennt er­ folgen. Durch die Windsichtung werden eine trockene organische Feinkornfraktion und eine trockene brennbare Stabilat-Fraktion abgetrennt. Die andere Fraktion wird einer Flüssigklassierung unterworfen. Der Flüssigklassiervorgang erfolgt also nach einer Sieb- und Sichtanlage für biologisch getrocknetes Stabilat. Durch die Flüssig­ klassierung entsteht eine nasse Inertfraktion. Die Flüssigkeit wird durch eine Was­ seraufbereitungsanlage im Kreislauf geführt. Aus der Flüssigklassierung und der Wasseraufbereitung wird eine nasse Fraktion mit Holz und organischer Substanz abgetrennt.

Die bei der Siebung abgetrennte Grobkornfraktion wird in eine trockene brennbare Fraktion (Stabilat) und eine trockene Inertfraktion aufgeteilt. Zur trockenen brennba­ ren Fraktion (Stabilat) gehört auch die trockene organische Feinkornfraktion.

Vorzugsweise findet nach der Siebung in der Grobkornfraktion (trockene Inertfrakti­ on und trockene brennbare Stabilatfraktion) eine stoffliche Verwertung statt. Auch vor der Zerkleinerung und Homogenisierung kann eine stoffliche Verwertung statt­ finden. Die stoffliche Verwertung erfolgt vorzugsweise durch Wirbelstromscheidung, Handauslese, Magnetscheidung, optische Trennung oder durch ein anderes geeig­ netes Verfahren.

Nur der nach dem biologischen Abbau der leicht abbaubaren organischen Sub­ stanz und einer Sieb-Sichtertrennung des Trockenstabilates entstehende Teilstrom (z. B. ca. 0-40 mm bis 0-60 mm) wird über die Flüssigkeitstrennung geführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung von Restabfällen kann mittels Sieb-, Sicht-, Schwimm-, Sink- und/oder Flotationsabscheidung durchgeführt wer­ den. Die einzelnen Stoffkomponenten annähernd gleicher Dichte können nach der biologischen Stabilisierung in einer Rottebox in brennbare und nicht brennbare Fraktionen getrennt werden. Dies kann mit einer Sortenreinheit von mehr als 95% erfolgen. Durch die Trennung können Inertstoffe mit weniger als 3% organischer Restsubstanz (für Deponieklasse I) und weniger als 5% organischer Restsubstanz (für Deponieklasse II) hergestellt werden. Die Fraktion brennbarer Stoffe kann we­ niger als 10% mineralische Bestandteile enthalten. Die Schwebefraktion der Flota­ tionsflüssigkeit kann nach Abtrennung durch Flüssigsiebung und/oder Schwerkraf­ tabscheidung im gereinigten Zustand als Bodenverbesserer und/oder Brennstoff Verwendung finden. Die Menge der übrigbleibenden, nicht stofflich verwertbaren Fraktion kann als Trockenstabilat in Ballen verpackt werden. Das Trockenstabilat kann lose oder in Ballen und/oder Briketts verbrannt werden.

Die Teilkomponenten der hergestellten Stoffe können mit anderen Stoffen gemischt werden. Die Flüssigklassierung kann nach der biologischen Trocknung der Re­ stabfälle erfolgen. Die Flüssigklassierung der Schwerstoffraktion biologischer ge­ trockneter Restabfälle kann nach einer Siebung, nach einer Siebung und Wirbel­ stromtrennung oder nach einer Siebung, Wirbelstromtrennung und/oder Windsich­ tung erfolgen, wobei die durch biologische Trocknung entstehende Hydrophobie die Abtrennung schwimmfähiger brennbarer Restabfallbestandteile fördert.

Claims (4)

1. Verfahren zur Trennung eines Gemisches von Restabfällen dadurch gekennzeichnet,
daß das Gemisch in einem geschlossenen Behälter unter Zwangsbelüftung kompostiert wird, wobei das Gemisch auf unter 15% Restfeuchte getrocknet (stabilisiert) wird,
daß die Komponenten des Gemisches anschließend in eine brennbare Frakti­ on und in eine unbrennbare Fraktion getrennt werden
und daß die Trennung der Fraktionen durch eine Siebung und durch eine an­ schließende Windsichtung erfolgt,
wobei die unbrennbare Fraktion weniger als fünf Prozent organische Restsub­ stanz enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Fraktionen durch eine Flüssigklassierung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ misch vor der biologischen Behandlung zerkleinert und/oder homogenisiert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gemisch vor der biologischen Behandlung bzw. Zerkleine­ rung und/oder Homogenisierung und/oder nach der Siebung stofflich verwer­ tet wird.