DE19651571A1 - Recyclingverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Recyclingverfahren zur Auf­ bereitung von Abfällen, die Kunststoffgemische und Kunst­ stoff-Verbundmaterialien enthalten.

Im Deutschen Abfallgesetz ist die Pflicht zur Abfall­ verwertung, das sogenannte Abfallverwertungsgebot veran­ kert. Demgemäß hat die Abfallverwertung, d. h. das Gewinnen von Stoffen oder Energie aus Abfällen dann Vorrang vor der sonstigen Entsorgung, wenn

• - die Verwertung technisch möglich ist,
• - die hierbei entstehenden Mehrkosten im Vergleich zu anderen Verfahren nicht unzumutbar sind und
• - für die gewonnen Stoffe oder für die gewonnene Energie ein Markt vorhanden ist.

Die Abfallverwertung ermöglicht eine Mehrfachnutzung von Stoffen unter Ersparnis von primären Rohstoffen oder der Ersparnis von primären Energieträgern. Ein besonderes Augenmerk wird bei der Abfallverwertung auf das Recycling von Kunststoffen gerichtet. In dem Fall, in dem die Kunst­ stoffabfälle sortenrein angeliefert werden, bereitet das Recycling nur geringe Probleme, da zumindest die thermopla­ stischen Kunststoffmaterialien in diesem Fall relativ ein­ fach durch Extrudieren und Granulieren aufbereitbar sind. Problematisch wird die Verwertung von Kunststoffabfällen dann, wenn diese als Kunststoffmischungen oder als Verbund­ materialien angeliefert werden. Typische Kunststoffgemische finden sich beispielsweise in Haushaltsabfällen, die nach dem "Dualen System Deutschland" (DSD) sortiert werden. Die Kunststofffraktion enthält dabei unterschiedlichste Mate­ rialien, wie beispielsweise Polystyrol, Polypropylen, Po­ lyethylen und deren Compounds, die ohne Aufbereitung einer weiteren Verwendung nicht zuführbar sind.

Da die beim DSD anfallenden Kunststoffgemische bisher praktisch nicht in gewünschtem Maße in die Einzelkomponen­ ten auftrennbar sind, wurden in den letzten Jahren Verfah­ ren zur Verbesserung der thermischen Verwertung derartiger Abfälle weiterentwickelt. Derartige Ansätze sind jedoch so­ wohl aus ökologischer als auch aus ökonomischer Sicht nach­ teilig, da wertvolle Rohstoffe verloren gehen und ein gro­ ßer Teil der inneren Energie ungenutzt bleibt.

In den letzten Jahren wurden große Fortschritte bei dem werkstofflichen Recycling von Polyolefin-Kunststoffen er­ zielt, wie sie beispielsweise für Verpackungen verwendet werden. Insbesondere die Aufbereitung von Folien- und Hohl­ körperfraktionen konnte verbessert werden, so daß als Aus­ gangsprodukt praktisch sortenreine, hochwertige Kunststoff­ materialien zur Verfügung gestellt werden können.

Ein Problem bei der Aufbereitung von Kunststoffabfäl­ len, insbesondere von nicht sortenreinen Kunststoffabfäl­ len, die zum überwiegenden Bestandteil aus Verpackungen stammen, besteht darin, daß an den Kunststoffabfällen Ver­ unreinigungen anhaften. Diese Verunreinigungen können bei­ spielsweise bei Behältern aus von dem Füllgut oder von der Außenseite eindiffundierten Schadstoffen stammen. Des wei­ teren sind derartige Verpackungen häufig bedruckt, so daß die Druckfarben ebenfalls entfernt werden müssen.

Zur Entfernung derartiger Verunreinigungen werden übli­ cherweise Naßaufbereitungssysteme verwendet, bei denen die Kunststoffabfälle mit Wasser behandelt werden. Bei der Auf­ bereitung werden mehrstufige, mit Wasser arbeitende Reini­ gungssysteme eingesetzt. Das Recyclat weist nach dieser Naßaufbereitung allerdings einen sehr unangenehmen Geruch und eine undefinierbare Farbe auf und ist daher nur in ein­ geschränktem Maße weiter verwendbar. D.h. der Anwendungsbe­ reich derartiger Recyclate ist auf Güter beschränkt, an die lediglich minimale Qualitätsansprüche gestellt werden - beispielsweise Müllsäcke, Parkbänke, Container, Kleiderbü­ gel, etc. In diesen Fällen müssen häufig auch Neumaterial und sonstige Füllstoffe hinzugemischt werden, um auch die geringen Qualitätsanforderungen erfüllen zu können.

Als Alternative zu der Naßaufbereitung wurden Extrakti­ onsverfahren entwickelt, bei denen die Reinigung anstelle durch Wasser durch ein FCKW- und aromatfreies Extraktions­ mittel erfolgt. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise unter dem Namen NOREC bekannt. Die Anwendung dieses Verfah­ rens ist auf dünnwandige Verpackungen aus Polyethylen und Polypropylen und dünnwandige Kunststoffverpackungen aus Po­ lyolephinen beschränkt.

Als Vorteile des NOREC-Verfahrens gegenüber der her­ kömmlichen Naßaufbereitung mit Wasser werden ein wesentlich geringerer Energieaufwand und eine bessere Reinigungswir­ kung genannt.

Die oben genannten Reinigungsverfahren werden jedoch nur für praktisch sortenrein angelieferte Kunststoffkompo­ nenten verwendet. Bisher ist noch kein Recyclingverfahren bekannt, mit dem mehrere Kunststoffsorten enthaltende Ab­ fälle derart aufbereitet werden können, daß ein Recyclat erhalten wird, das hinsichtlich der Stoffeigenschaften praktisch einer Neuware entspricht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Re­ cyclingverfahren zu schaffen, das bei minimalem verfahren­ stechnischen Aufwand eine einfache Aufbereitung von Abfäl­ len ermöglicht, die mehrere Kunststoffsorten enthalten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspru­ ches 1 gelöst.

Durch die Maßnahme, die Kunststoffabfälle zunächst ei­ nem Naßaufbereitungs- und einem mechanischem Trennschritt zu unterziehen und die naß aufbereiteten und mechanisch ge­ trennten Fraktionen anschließend in einem Extraktor mit ei­ nem Extraktionsmittel zu beaufschlagen, gelingt es, die Kunststoffgemische und Verbundmaterialien in sortenreine Kunststoffe aufzutrennen, die praktisch keinerlei Verunrei­ nigungen mehr aufweisen. Durch die Hintereinanderschaltung von Naßaufbereitung und Extraktion kann der verfahrenstech­ nische Aufwand zur Durchführung der Extraktion und somit die Menge an Extraktionsmittel auf ein Minimum reduziert werden, so daß auch aus umwelttechnischer Hinsicht allen bestehenden Anforderungen genüge getan ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteil­ haft bei Abfällen anwendbar, die Kunststoffe aus der Gruppe PP, PET, PVC, PS, LDPE, HDPE und PUR, Metalle wie Fe und Al und/oder thermisch verwertbare Reststoffe enthalten.

Für den Fall, daß die Abfälle Verbundmaterialien ent­ halten, werden diese vorteilhafter Weise vor der Naßaufbe­ reitung in die Kunststoffkomponenten und die sonstigen Ma­ terialien aufgetrennt. Für eine derartige Auftrennung läßt sich besonders vorteilhaft ein Ultraschall-Trennverfahren verwenden, bei dem die Verbundmaterialien einer hohen Be­ schleunigung ausgesetzt werden.

Die Naßaufbereitung kann vor der eigentlichen mechani­ schen Auftrennung der Kunststoffgemische in die einzelnen Fraktionen erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, daß die Kunststoffgemische zunächst aufgetrennt und dann einer Naß­ aufbereitung unterzogen werden.

Die Naßaufbereitung ist besonders effektiv, wenn die Kunststoffgemische oder die zuvor getrennten sortenreinen Kunststofffraktionen vor der Naßaufbereitung zerkleinert werden, so daß eine maximale spezifische Oberfläche zur Verfügung gestellt wird.

Die Naßaufbereitung erfolgte vorzugsweise mit Wasser, das auf Temperaturen zwischen 60 bis 95°C, vorzugsweise 90°C gebracht wird. Die Extraktion erfolgt mit einem FCKW- und aromatfreien Extraktionsmittel, beispielsweise Ethy­ lacetat.

Das nach dem Extraktionsschritt am sortenreinen Kunst­ stoff anhaftende Extraktionsmittel wird durch Wasser oder durch eine thermische Behandlung abgetrennt und zum Extrak­ tionsprozeß zurückgeführt.

Die durch die Naßaufbereitung und den Extraktions­ schritt gereinigte Kunststofffraktion wird bevorzugterweise durch Extrusion und Granulierung homogenisiert und in ei­ nen transport- und verkaufsfähigen Zustand gebracht.

Für den Fall, daß der Abfall auch eine sortenreine Kunststofffraktion enthält, kann diese unter Umgehung des Naßaufbereitungsschrittes nach dem Zerkleinern direkt dem Extraktionsschritt zugeführt werden.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Recy­ clingverfahrens und

Fig. 2 ein Ablaufschema einer mechanischen Trennung, die alternativ in dem erfindungsgemäßen Recyclingverfahren verwendet wird.

Wie bereits eingangs beschrieben wurde, werden die in gewerblichen oder Haushaltsabfällen enthaltenen Kunststof­ fe, beispielsweise Verpackungsfolien, Hohlkörper (Flaschen, Behälter, etc.) und Verbundmaterialien aus Kunststoffen und sonstigen Materialien (Metall, Compounds, etc.) im folgenden Verbunde genannt, nicht sauber und sortenrein zur Ab­ fallaufbereitungsanlage angeliefert. Auch die nach dem "Dualen System Deutschland" (DSD) angelieferten Abfälle sind in der Regel weder gereinigt noch sortenrein, so daß erhebliche Anstrengungen zur Aufbereitung der Wertstoffe er­ forderlich sind.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren sollen die genann­ ten Verbundmaterialien (Verpackungen, Elektronikschrott, Kabelreste, etc.), Hohlkörpergemische, Foliengemische, son­ stige Kunststoffgemische sowie sortenreine Folien, sorten­ reine Hohlkörper und sortenreine Kunststoffabfälle aus Ge­ werbe und Industrie aufbereitet werden.

Vergleichsweise einfach gestaltet sich die Aufbereitung der sortenreinen Folien, Hohlkörper und Kunststoffabfälle, die getrennt nach Kunststoffart (beispielsweise Polypropy­ len (PP), Polyethylenglykolterephtalat (PET), Po­ lyvinylchlorid (PVC), Polysterol (PS), Polyethylen niedri­ ger Dichte (LDPE), Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und Po­ lyurethan (PUR) einem Zerkleinerungsschritt zugeführt wer­ den, in dem die Kunststoffe auf eine vorbestimmte Größe ge­ bracht werden. Nach dem Zerkleinerungsschritt, der über Shredder oder Schneidmühlen erfolgen kann, liegen diese Kunststoffe sortenrein als Folienschnitzel oder Kunst­ stoffstücke mit einem Maximaldurchmesser von etwa 3 cm vor. Diese zerkleinerte, sortenreine Fraktion wird in Zwischen­ lagern gespeichert. Die Zwischenlagerung kann beispielswei­ se durch Kunststoffsilos erfolgen.

Die nicht sortenrein vorliegenden Bestandteile des an­ gelieferten kunststoffhaltigen Abfalles, d. h. die Verbunde, Hohlkörper-, Folien- und Kunststoffgemische werden zunächst gemäß Fig. 1 mechanisch ab- und aufgetrennt (Schritt 1), anschließend oder zuvor einer Naßaufbereitung (Schritt 2) unterzogen und in einem abschließendem Reinigungsschritt die löslichen Komponenten durch ein geeignetes Extraktions­ mittel gelöst (Schritt 3).

Die mechanisch/physikalische Auftrennung kann auf viel­ fältige Weise erfolgen. Nur beispielhaft ist in Fig. 1 ei­ ne mechanische Ab- und Auftrennung angedeutet, bei der die angelieferten Verbunde und Kunststoffgemische zunächst ei­ ner manuellen Sortieranlage zur Vorsortierung zugeführt werden. Dazu wird das angelieferte Material auf ein Förder­ band aufgebracht und von Hand sortiert, so daß eine Grob­ sortierung in organische Bestandteile, thermisch verwertba­ re Materialien, Thermoplastgemische, Verbunde und Metall erfolgt.

Die organischen Materialien können beispielsweise in einem Bioreaktor zu Methangas weiterverarbeitet werden, das dann zur Energierückgewinnung nutzbar ist.

Die wirtschaftlich verwertbaren Materialien, wie bei­ spielsweise die aus sortierten Metalle und die thermisch verwendbare Ware wird separiert und einer Vermarktung zuge­ führt. Die anfallenden Reststoffe, für die kein Markt vor­ handen ist und die auch nicht biologisch abbaubar sind, werden entsorgt, wobei prinzipiell eine Ablagerung auf ei­ ner Deponie oder eine thermische Verwertung in Frage kom­ men.

Nach der ersten Vorsortierung wird der verbleibende Ab­ fallstoffstrom einer weitgehend automatisierten mechani­ schen Auftrennung zugeführt, in der der Stoffstrom in seine Einzelkomponenten aufgetrennt wird.

In Fig. 2 ist ein Beispiel für eine derartige mecha­ nisch/physikalische Auftrennung dargestellt. Die vorsor­ tierten Kunststoffgemische, die je nach Abfallart noch mit Glas, Holz, Pappe, organischen Materialien und Metallen (Al, Cu, Cr-Ni, Pb, Stahl, etc.) vermischt sein können, die bei der Vorsortierung nicht ausgesondert wurden, werden zu­ nächst mit einem Shredder und/oder einer Schneidmühle (vor­ zerkleinert und auf eine vorbestimmte Größe gebracht. Wie bei den-sortenrein angelieferten Stoffen kann diese vorbe­ stimmte Größe, beispielsweise auf einen Maximaldurchmesser von 3 cm beschränkt sein.

Die vorgenannten Shredder und Schneid- oder Schermühlen dienen zum Zerkleinern weicher, elastischer und zäher Stof­ fe und sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, so daß hier der Einfachheit halber auf eine detaillierte Beschreibung der verwendeten Vorrichtung verzichtet werden kann. Das gleiche gilt prinzipiell auch für die sonstigen Apparate, die für die im folgenden beschriebenen Verfah­ rensschritte verwendet werden, so daß sich auf eine Be­ schreibung der wesentlichen Merkmale der verwendeten Appa­ rate und Gerätschaften beschränkt werden kann. Nach der Zerkleinerung kann der Stoffstrom zwischengelagert (Fig. 2) oder direkt zum nächsten Verarbeitungsschritt gebracht werden.

Gemäß Fig. 2 wird der vorsortierte Stoffstrom nach der Zerkleinerung und gegebenenfalls der Zwischenlagerung an einem Magnetabscheider vorbeigeführt, über den magnetische Bestandteile, wie beispielsweise Eisen abgeschieden werden. Dazu kann beispielsweise ein Magnettrommelabscheider ver­ wendet werden, bei dem der zu trennende Stoffstrom auf eine Schüttelrutsche gegeben wird, auf der die Teile gleichmäßig verteilt werden. Der Stoffstrom wird einer Scheidetrommel durchgeführt, die einen feststehenden Elektromagneten ent­ hält, der nur auf einen Teilbereich der Trommel wirkt. Die nicht magnetisierbaren Teile erfahren keine Kraftwirkung durch den Elektromagneten und werden weiter gefördert. Die magnetisierbaren Teile werden von dem Elektromagneten ange­ zogen und haften an der drehenden Walze. An der Unterseite der Walze nimmt die Anziehungskraft des Magneten ab und die magnetisierbaren Stoffe fallen unter Wirkung ihres Eigenge­ wichtes in einen Sammelbehälter oder auf ein weiteres För­ derband. Selbstverständlich sind auch andere Magnetabschei­ der verwendbar, die vorzugsweise kontinuierlich wirken sollten.

Insbesondere dann, wenn der auf zutrennende Stoffstrom Verbundmaterialien, wie beispielsweise Kunststoffcompound, Elektronikschrott, Kabelreste, etc. enthält, wird bei der mechanischen Auftrennung noch ein Verfahrensschritt vorge­ sehen, in dem die Verbunde aufgetrennt werden, so daß die Kunststoffbestandteile der Verbundmaterialien von den son­ stigen Materialien abgetrennt werden.

Zur Auftrennung der Verbunde kann man beispielsweise die zerkleinerten Stoffe einer vergleichsweise hohen Be­ schleunigung aussetzen, durch die die Adhäsionskräfte über­ wunden und somit das Verbundmaterial in seine Ausgangsbe­ standteile aufgetrennt wird. Eine derartige hohe Teilchen­ beschleunigung kann beispielsweise durch Ultraschall- Trenneinrichtungen - sogenannte Beschleuniger - erzeugt werden, bei denen der aufzutrennende Stoffstrom mit Ultra­ schall beaufschlagt wird. Durch diese Ultraschallbeauf­ schlagung der Verbunde werden sowohl die Kunststoffcompo­ unds als auch die mit metallischen Materialien versetzten Verbunde soweit aufgetrennt, daß die thermoplastischen Kunststoffbestandteile in einem weiteren Verfahrensschritt mechanisch aufbereitet werden können.

Zur Trennung der sonstigen Bestandteile (Metalle, duro­ plastische Kunststoffe, Glas, Holz, Pappe, organische Mate­ rialien, etc.) von den thermoplastischen Bestandteilen wird der Stoffstrom einem oder mehreren Klassierungsschritten zugeführt. Dabei kann eine Vorklassierung beispielsweise durch Sieben oder Sichten erfolgen. Ein derartiges Sichten kann zur Trennung von Haufwerken mit Korngrößen von mehre­ ren Mikrometern (µm) bis 5 mm eingesetzt werden.

Die Klassierung durch Sichten beruht auf dem unter­ schiedlichen großen Luftwiderstand verschieden großer Teil­ chen in einem Luftstrom. Die Sichtung kann beispielsweise in einem Querstromsichter erfolgen, bei dem der Luftstrom quer zum Stoffstrom verläuft. Selbstverständlich sind auch andere Sichterbauarten, wie beispielsweise Zick-Zack- Sichter oder Streutellersichter verwendbar.

Durch das Sichten lassen sich Bestandteile mit einem spezifischen Gewicht, das sich wesentlich von denjenigen der Kunststoffmaterialien unterscheiden, zuverlässig ab­ scheiden. Derartige Stoffe sind beispielsweise Glas, Holz, Papier/Pappe, organische Materialien und die vorgenannten Metalle. Diese Stoffe werden in Abhängigkeit von ihrem spe­ zifischen Gewicht getrennt und in eigenen Containern gesam­ melt. Da diese Materialien Wertstoffe sind, können diese einer weiteren Verwendung zugeführt werden.

Das Sichten versagt dann, wenn Materialien mit etwa gleichen Dichten im Stoffstrom enthalten sind. Derartige Materialpaarungen sind beispielsweise PP, PET; PVC, PS; LDPE, HDPE; Al, PUR. D.h. durch einmaliges Windsichten kann der Stoffstrom lediglich in einige Untergruppen (Schwerfraktion, Leichtfraktion) aufgeteilt werden, in de­ nen jeweils die vorgenannten Stoffpaarungen enthalten sind. Das Sichten wird bei schwierigen Stoffmischungen mit einer Vielzahl von Kunststoffsorten mit Siebschritten kombiniert, an die sich gegebenenfalls wiederum ein Sichten anschließen kann. In Fig. 2 wird der Siebschritt jeweils im Anschluß an den Schritt des Sichtens dargestellt - diese vereinfach­ te Darstellung schließt jedoch auch mehrere wechselnd hin­ tereinander angeordnete Sicht- und Siebschritte mit ein, die gegebenenfalls zur Auftrennung erforderlich sind.

Durch einen Siebschritt vor oder nach dem Sichten las­ sen sich relativ einfach Grobstoffe (Pappe, etc.) abtren­ nen. Der Siebrückstand kann dann wiederum durch Sichten weiter aufgetrennt werden.

Die Auftrennung in die Einzelkomponenten muß somit durch Kombination mit einem weiteren Verfahrensschritt er­ folgen. Dies kann beispielsweise durch Kombination mit ei­ ner Siebklassierung durchgeführt werden. Durch sogenannte Feinsieb-Trenneinrichtungen in Kombination mit Sichtern oder Beschleunigern können die Komponenten einer Gruppe, beispielsweise PP und PET, getrennt und dann sortenrein ei­ nem entsprechenden Speicher, beispielsweise einem Silo zu­ geführt werden. Durch die mechanisch/physikalische Trennung kann auch eine Abtrennung von Aluminium, das in Al- Kunststoffverbundmaterial enthalten ist, von dem Kunst­ stoffmaterial mit etwa gleicher Dichte, beispielsweise PUR erfolgen, so daß auch eine sortenreine Abtrennung von Al durchführbar ist.

Nach dem Durchlauf der Siebeinrichtungen, die gegebe­ nenfalls nochmals mit Sichtern und Beschleunigern zusammen­ wirken können, werden die sortenreinen Komponenten (PP, PET, PVC, PS, LDPE, HDPE, PUR und Al) in Silos geführt und zwischengelagert.

Die einzelnen Anlagenkomponenten, d. h. Shredder, Schneidmühlen, Magnetabscheider, Ultraschalltrenneinrich­ tungen (Beschleunigern), Sichter und Siebeinrichtungen sind jeweils als geschlossene Systeme ausgeführt und werden mit Unterdruck betrieben. Zur Beherrschung der Staubexplosions­ gefahr sind die gefährdeten Bereiche druckstoßfest oder druckentlastend ausgeführt.

Die nach der mechanischen Auftrennung anfallenden Me­ talle (Aluminium, Eisen, etc.) werden - wie bereits bei der Vorsortierung - verkauft und die nicht verwertbaren Rest­ stoffe deponiert oder thermisch verwertet.

Neben der mechanischen Auftrennung werden die angefal­ lenen sortenreinen Thermoplaste einer Naßaufbereitung un­ terzogen. In dem die mechanische Auftrennung darstellenden Ablaufschema gemäß Fig. 2 erfolgt die Naßaufbereitung nach der Auftrennung in die Thermoplastkomponenten.

Die Naßaufbereitung kann jedoch auch vor dem mechani­ schen Auftrenn-Schritt oder zwischen den Teilschritten (Zerkleinerung und Trennung) des Auftrenn-Schrittes erfol­ gen, so daß ein Thermoplastgemisch die Naßaufbereitung durchläuft und erst anschließend mechanisch aufgetrennt wird. Bei dieser Variante erfolgt allerdings vor der Naß­ aufbereitung eine Verbundstofftrennung, bei der die Verbun­ de in Thermoplaste und sonstige Materialien (Metalle und sonstige Reststoffe) aufgetrennt werden. Bei diesem Ver­ bundstoff-Trennschritt wird die vorbeschriebene Ultra­ schalltrennung (Beschleuniger) verwendet, um die Kunststof­ fe von den sonstigen Materialien abzutrennen.

Je nach Vorgehensweise werden die sortenreinen Kunst­ stoffkomponenten (mechanische Auftrennung nach Fig. 2) oder die nach der Sortieranlage und der Verbundstofftren­ nung anfallenden Thermoplastgemische einer Naßaufbereitung unterzogen, in der die Oberflächen der Stoffe oder Stoffge­ mische gereinigt werden.

Als Reinigungsmedium wird dabei vorzugsweise Wasser verwendet, das auf eine Temperatur zwischen 60 und 95°C, vorzugsweise etwa 90°C erwärmt ist. Durch diese Naßaufbe­ reitung werden an der Oberfläche anhaftende Verschmutzun­ gen, Faulstoffe, organische Bestandteile, Rückstände (bei Behältern beispielsweise die Rückstände des aufgenommenen Gutes) und gegebenenfalls Druckfarben entfernt. Die Naßauf­ bereitung kann zweistufig mit unterschiedlichen Wassertem­ peraturen oder Wasserdrücken erfolgen.

In dem Fall, in dem die Kunststoffgemische vorgereinigt werden, erfolgt erst im Anschluß daran die mechanische Auf­ trennung, wie sie in Fig. 2 angedeutet ist. Bei dieser Vorgehensweise werden die Thermoplastgemische allerdings vor der Naßaufbereitung über Shredder/Schneidmühlen auf die vorbestimmte Korngröße gebracht.

Wie Fig. 1 weiterhin entnehmbar ist, kann bei sorten­ rein angelieferten Kunststoffen auf die Naßaufbereitung verzichtet werden, so daß diese Kunststoffe direkt nach dem Zerkleinerungsschritt (Shredder/Schneidmühle) in die Silos eingelagert werden können. Falls die Verbundstoffe nicht verschmutzt sind, können diese auch ohne Naßaufbereitung weiterverarbeitet werden.

Die naßaufbereiteten, sortenreinen Kunststoffe können dann in Zwischenlagern gesammelt werden.

Nach der mechanischen Auftrennung (Schritt 1) und Naß­ aufbereitung (Schritt 2) der thermoplastischen Kunststoff­ bestandteile werden diese nach Sorten getrennt einem weite­ ren Reinigungsschritt (Schritt 3) zugeführt. In diesem wer­ den die löslichen Bestandteile der Kunststoffteilchen (Kunststoffschnitzel) durch ein FCKW- und aromatfreies Ex­ traktionsmittel, beispielsweise Ethylacetat entfernt. Dabei können auch durch Füllgüter (Behälter) von innen und durch Umweltbedingungen von außen eindiffundierte Substanzen, insbesondere Geruchsstoffe entfernt werden. Darüber hinaus können während der vorbeschriebenen Vorbehandlungsschritte zu wachsartigen Substanzen abgebaute Polymere, die sich in der Polymermatrix angelagert hatten, herausgelöst werden. Nach diesem Verfahren ist es somit möglich, die an den Kunststoffen anhaftenden mineralischen und fettigen Ver­ schmutzungen sowie vernetzte Druckfarben zu entfernen. Des weiteren werden migrationsfähige Inhaltsstoffe herausge­ löst.

Wie eingangs erwähnt, ist das Extraktionsverfahren als solches bereits als NOREC-Verfahren bekannt.

Die Extraktion erfolgt in einem Karussellextraktor, in dem eine mehrstufige Extraktion durchgeführt wird. Bei ei­ nem derartigen Karussellextraktor befindet sich in einem feststehenden Rundtrog mit Schlitzboden ein Zellenrad, das sich langsam dreht. Dieses Zellenrad ist in voneinander ge­ trennte Zellen unterteilt, in die das Extraktionsgut, d. h. die sortenreinen Kunststoffe eingefüllt werden. Das Extrak­ tionsgut dreht sich langsam mit dem Zellenrad weiter und wird während des Umlaufes mit Lösungsmittel berieselt. Die­ ses sickert durch das Extraktionsgut, löst die vorbeschrie­ benen Bestandteile aus und fließt unten durch den Schlitz­ boden in eine Auffangwanne. Nachdem das Extraktionsgut eine Umdrehung des Zellenrades mitgemacht hat und dabei ausge­ laugt wurde, fällt es durch eine Öffnung im feststehenden Schlitzbogen aus dem Extraktor.

Bei einer derartigen Karussellanordnung werden die Zel­ len des Zellenrades kontinuierlich mit frischem Extrakti­ onsgut gefüllt und fallen nach einer Zellenradumdrehung kontinuierlich nach unten heraus. Das Extraktionsmittel wird ebenfalls kontinuierlich zugeführt und läuft mit Ex­ trakt beladen kontinuierlich ab. Das Lösungsmittel wird da­ bei im Gegenstrom zum umlaufenden Extraktionsgut geführt.

Durch diesen Extraktionsschritt werden die vorgenannten Verunreinigungen abgelöst und mit dem Extraktionsmittel (Ethylacetat) abgeführt.

Das beladene Extraktionsmittel wird anschließend aufbe­ reitet, wobei beispielsweise durch Erhitzung auf eine Tem­ peratur oberhalb des Siedepunktes des Extraktionsmittels letzteres verdampft und somit thermisch von den Rückständen getrennt wird. Das anschließend kondensierte Extraktions­ mittel kann wieder kontinuierlich und nahezu verlustfrei dem Extraktionsprozeß zugeführt werden. Die thermisch abge­ trennten Reststoffe werden anschließend entsorgt (Deponie, thermische Verwertung).

Das an den sortenreinen Kunststoffen anhaftende Extrak­ tionsmittel wird durch Wasser abgespült und anschließend getrocknet oder thermisch durch Erwärmung abgeführt.

Das im erst genannten Fall anfallende Gemisch aus Was­ ser und Extraktionsmittel wird wiederum thermisch aufge­ trennt, so daß sowohl das Reinigungswasser als auch das Ex­ traktionsmittel dem Prozeß zurückgeführt werden können.

Anstelle des Karussellextraktors können selbstverständ­ lich auch andere kontinuierlich arbeitende Extraktorenbau­ arten, wie beispielsweise Förderschnecken-Extraktoren oder Band-Extraktoren verwendet werden.

Im Anschluß an den Extraktionsschritt kann wiederum ei­ ne Zwischenlagerung der sortenreinen Kunststoffkomponenten erfolgen.

In einem weiteren Aufbereitungsschritt werden die sor­ tenreinen, gereinigten Thermoplaste extrudiert und an­ schließend granuliert, so daß homogenisierte und verarbei­ tungsfertige Rohstoffe vorliegen.

Wie in Fig. 1 angedeutet ist, werden die nach der Ex­ trusion anfallenden Granulate in Granulatsilos gesammelt und dann in die jeweilige Verkaufs- oder Transporteinheiten gebracht.

Im Anschluß an die Aufbereitung liegt ein hochwertiges Recyclat vor, das sich hinsichtlich seiner Stoffeigenschaf­ ten praktisch nicht von einer entsprechenden Neuware unter­ scheidet. Das Recyclat kann somit ohne jegliche Einschrän­ kungen in den Produktkreislauf zurückgeführt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es erstmals möglich, praktisch beliebige thermoplastische Kunststoffge­ mische aus Haushalts-, Industrie- und Gewerbeabfällen auf­ zubereiten, zu trennen und sortenrein einer weiteren, hoch­ wertigen Verwendung zuzuführen.

Claims (14)

1. Recyclingverfahren zur Aufbereitung von Abfällen, die Kunststoffgemische und Kunststoff-Verbundmaterialien ent­ halten, mit den Schritten:

• - mechanische Auftrennung der Kunststoffgemische und Verbundmaterialien in sortenreine Kunststoffe und son­ stige Reststoffe,
• - Naßaufbereitung der sortenreinen Kunststoffe oder Kunststoffgemische zur Oberflächenreinigung; und
• - Extraktion von löslichen Bestandteilen der Kunst­ stoffe mittels eines Extraktionsmittels.

2. Recyclingverfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kunststoffgemische Kunststoffe aus der Grup­ pe PP, PET, PVC, PS, LDPE, HDPE und PUR und die Verbund­ materialien Metalle und/oder thermisch verwertbare Rest­ stoffe sowie einen oder mehrere der vorgenannten Kunst­ stoffe enthalten.

3. Recyclingverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbundmaterialien vor der Naßaufbereitung in die Kunststoffkomponenten, Reststoffe und gegebenen­ falls metallischen Komponenten aufgetrennt werden.

4. Recyclingverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die sortenreinen Kunst­ stoffe nach der Naßaufbereitung getrocknet werden.

5. Recyclingverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffe oder Kunststoffgemische vor der Naßaufbereitung zerkleinert werden.

6. Recyclingverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Naßaufbereitung mit Wasser und die Extraktion mit einem FCKW- und aromatfrei­ en Extraktionsmittel erfolgt.

7. Recyclingverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß als Extraktionsmittel Ethylacetat verwendet wird.

8. Recyclingverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das an dem Kunststoff anhaftende Extraktionsmit­ tel durch Wasser oder durch Erhitzen vom Kunststoff ge­ trennt wird.

9. Recyclingverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffe nach dem Extraktionsschritt extrudiert und granuliert werden.

10. Recyclingverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundmaterialien Verpackungen, Elektronikschrott, Al-Verbundmaterialien oder Kabelreste und die Kunststoffgemische Hohlkörper, Folien und sonstige Kunststoffbestandteile enthalten.

11. Recyclingverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Trenn­ schritt eine Stofftrennung mittels Ultraschall, eine Sichtung und/oder einen Siebschritt enthält.

12. Recyclingverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Naßaufbereitung bei einer Temperatur von 60 bis 95°C, vorzugsweise 90°C durchgeführt wird.

13. Recyclingverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Abfall enthal­ tende sortenreine Kunststofffraktion zerkleinert und ohne Naßaufbereitung der Extraktion zugeführt wird.

14. Recyclingverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Abfall enthalte­ ne organische Fraktion bei der mechanischen Auftrennung abgetrennt wird.