DE69110383T2

DE69110383T2 - Verfahren zur Wiederverwendung von Kunststoffabfällen.

Info

Publication number: DE69110383T2
Application number: DE69110383T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Matsuzaki
Original assignee: Chuo Kagaku Co Ltd
Current assignee: Chuo Kagaku Co Ltd
Priority date: 1990-09-10
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1995-11-02
Anticipated expiration: 2011-02-15
Also published as: DE69110383D1; US5226926A; JP2612774B2; JPH04118088A; EP0475556A1; EP0475556B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Kunststoffabfall, mit welchem Kunststoff- Abfallmaterial z. B. Hart-Kunststoffabfall aus Vinyl-Chlorid, Polyethylen oder geschäumtes Styrol, Weichkunststoffabfall und anderer Kunststoffabfall, welcher Metall-Schrott enthält, zu einem Festkörper-Brennstoffprodukt oder in eine spezielle Form verarbeitet wird, die in eine Mülldeponie verwerfbar ist.
Es ist auf dem Gebiet der Beseitigung von sperrigem Kunststoffabfall, der Hartkunststoffe enthält z. B. Vinyl-Chlorid, Polyethylen oder geschäumtes Styrol, Weich-Kunststoffe und an Metall haftende Kunststoffe enthält, daß ein Kunststoff- Abfallmaterial, welches allgemein eine Mischung aus Hart- Kunststoffabfall, Weich-Kunststoffabfall, Metallschrott, Abfall-Filmen usw. ist, zur Größenverminderung gebrochen, geschnitten oder geschliffen werden muß und zwar unter Verwendung einer entsprechenden Vorrichtung und daß auch eine Trennung der Kunststoffe von nicht Kunststoff-Bestandteilen vor der Veraschung oder Deponieren in einer Mulldeponie erforderlich ist.
Jedoch ist ein solches bekanntes Verarbeitungsverfahren für Kunststoffabfall mit dem Nachteil behaftet, daß die vorbereitende Trennung der Kunststoffe durch Handarbeit durchgeführt werden muß und zu einer Kostenerhöhung führt.
Auch die Verwendung der Vorrichtung zum Brechen, Schneiden oder Schleifen bei dem vorbereitenden Prozeß erfordert eine große Menge an Energie z. B. Elektrizität, so daß dadurch die Gesamtkosten erhöht werden und die Erzeugung von Vibration, Störgeräusch und Staub verursacht wird und eine Abweichung in den Betriebsbedingungen verursacht wird.
Ferner ist die Beseitigung von unbehandeltem Kunststoffabfall in einer Mülldeponie örtlich begrenzt und kann zu einer sekundären Bedrohung der Umwelt führen. Auf ähnliche Weise benötigt die Veraschung von Kunststoffabfall, die eine hohe Temperatur erzeugt, die Verwendung einer schwer herstellbaren, mit hohen Kosten verbundenen und gegen Hitze widerstandsfähigen Veraschungsvorrichtung und führt zur Erzeugung einer Vielfalt von giftigen Gasen, deren Entfernung mühsam ist.
Die JP-A-55 161 617 offenbart eine Anordnung, bei der thermoplastischer Kunststoffabfall in ein erhitztes Öl geladen wird und zu einem Produkt vergossen wird. Dies führt aber nicht zu einer zufriedenstellenden Lösung der oben beschriebenen Probleme.
Es ist somit Auf gabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verarbeitung von Kunststoffabfall zu schaffen, bei dem eine vorbereitende Prozedur des Brechensr Schneidens oder Schleifens eines Kunststoffabfallmaterials, welches zuzuführen ist, nicht mehr erforderlich ist, das Kunststoffabfallmaterial in einfacher Weise weich gemacht wird und abgeschmolzen wird ohne Erzeugung von giftigen Gasen wie z. B. Chlorwasserstoff und wobei dann das Kunststoffabfallmaterial zu einem Festkörper-Brennstoffprodukt verarbeitet wird, welches kein giftiges Gas bei seiner Verbrennung erzeugt.
Es ist auch Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verarbeitung von Kunststoffabfall zu schaffen, bei dem ein Kunststoffabfallmaterial, welches Metallschrott enthält, beispielsweise in verwerfbaren Kameras, abgetrennt wird, während die Erzeugung jeglichen giftigen Gases wie z. B. Chlorwasserstoff verhindert wird und wobei die Trennung in Metallbestandteile und geschmolzene Kunststoff-Bestandteile erfolgt, die ihrerseits zu Festkörper-Brennstoffprodukten verarbeitet werden, die bei ihrer Verbrennung kein giftiges Gas erzeugen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verarbeitung von Kunststoffabfall zu schaffen, bei dem ein Abfall-Kunststoffmaterial in einem Mineralöl oder einen Altöl bis auf einen Sättigungswert geschnolzen wird und ein sich einstellendes mit Kunststoff gesättigtes Öl dann in eine geeignete Form umgesetzt wird und zwar für eine sichere Entsorgung in einer Mülldeponie.
Die vorangehenden und weitere Gegenstände und neuartigen Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verarbeiten von Kunststoffabfall geschaffen, welches Verfahren das Schmelzen des Abfalls in einem Bad aus heißem Öl umfaßt und das Formen des geschmolzenen Abfalls zu einem Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Produkt auf dem Öl schwimmt und aus dem ölbad vor dem Formen zu einem Produkt entfernt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verarbeiten von Kunststoffabfall geschaffen, wonach Öl erhitzt wird, die Kunststoffabfälle in das Öl eingebracht werden, wodurch die Kunststoffabfälle zum Schmelzen gebracht werden und zwar bis das Öl nahezu mit den Kunststoffabfällen gesättigt ist und dann die resultierende Mischung abgekühlt und geformt wird um ein Produkt herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl Mineralöl ist und auf eine Temperatur in dem Bereich von 110ºC bis 180ºC erhitzt wird.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, welches eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, welches eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm, welches eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
Fig. 6 ist eine Querschnittsdarstellung, die ein Verarbeitungsgerät für Kunststoffabfall zeigt, welches dafür ausgebildet ist, um das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung durchzuführen;
Fig. 7 ist eine Frontansicht des gleichen Gegenstandes der Fig. 6;
Fig. 8 ist eine erläuternde Darstellung, welche eine Rührvorrichtung in dem Gerät der Fig. 6 zum Verarbeiten von Kunststoffabfall veranschaulicht;
Fig. 9 ist eine Darstellung des Gerätes der Fig. 6 zur Verarbeitung von Kunststoffabfall&sub1; wobei die Verwendung eines Mineralöls erläutert ist;
Fig. 10 ist eine Querschnittsdarstellung, die ein anderes Gerät zur Verarbeitung von Kunststoffabfall wiedergibt, welches dafür ausgebildet ist, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung zu realisieren; und
Fig. 11 ist eine Querschnittsdarstellung, welche ein weiteres Gerät zum Verarbeiten von Kunststoffabfall zeigt, das dafür ausgebildet ist, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung soll nun in Einzelheiten anhand eines Beispiels unter Hinweis auf die beigeftigten Zeichnungen beschrieben werden.
Ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung beginnt mit einem Aufheizschritt 1 von Pflanzenöl, wie dies in Fig. 1 veranschaulicht ist, wobei das Pflanzenöl in einem oben offenen Bottich oder ähnlichem enthalten ist und mit Hilfe einer Heizvorrichtung auf eine solche Temperatur erhitzt wird, daß kein giftiges Gas erzeugt wird und gleichzeitig ein Kunststoffabfallmaterial unmittelbar weich gemacht und geschmolzen wird, wobei in bevorzugter Weise die Temperatur im Bereich von 110ºC bis 180ºC liegt.
Das bei dem Aufheizschritt 1 zum Aufheizen des Pflanzenöls verwendete Pflanzenöl kann von irgendeinem bekannten Typ sein und besteht in bevorzugter Weise im Hinblick auf Kosteneinsparung und Umweltschutz aus Altöl, welches zu B. beim Braten verwendet worden ist.
Das Aufheizen des Pflanzenöls, welches in dem Bottich enthalten ist, kann mit Hilfe einer Heizvorrichtung erfolgen, die mit einem Regler ausgestattet ist, um eine konstante Temperatur aufrecht zu erhalten.
Durch das Bezugszeichen 5 ist ein Zuführschritt für Kunststoffabfallmaterial angezeigt, bei dem das Kunststoff-abfallmaterial in das Pflanzenöl eingeleitet wird, welches auf 110 - 180ºC bei dem Pflanzenölaufheizschritt 1 aufgeheizt worden ist.
Das Kunststoffabfallmaterial, welches in das erhitzte Pflanzenöl einzuleiten ist, neigt dazu zu schmelzen und schwimmt dann, bald nach Eintauchen des Kunststoffabfallmaterials beim Zuführschritt 5 und kann somit in Form von sperrigen Feststoffteilen zugeführt werden, die nicht nach der Wiederherstellung in Stücke gebrochen oder geschnitten werden müssen.
Auch kann das Kunststoffabfallmaterial aus harten oder weichen Kunststoffen bestehen z. B. in Filmform vorlegen, welches Vinyl-Chlorid, Polyethylen, geschäumtes Styrol usw. enthält.
Es folgt dann ein Heiz-Misch-Schritt 7, um das schwimmende Kunststoffabfallmaterial zu sammeln, welches bei dem Kunststoffabfallmaterial-Zuführschritt 5 abgeschmolzen ist, es wird eine gegebene Menge eines Katalysators und eines weichen Kunststoffabfallmaterials dazugegeben und es wird alles gemischt und zwar mit einer Schneckenmischvorrichtung oder ähnlichem während das Aufheizen durchgeführt wird. Dieser Heiz- Misch-Schritt 7 dient dazu, um wirksam giftige Gase zu erzeugen und zu entfernen z. B. Chlorwasserstoff, die allgemein erzeugt werden, wenn Kunststoffmaterial verbrannt wird und um auch die Menge an Pflanzenöl zu vermindern, welches in dem geschmolzenen Kunststoffmaterial eingeschlossen ist.
Der Katalysator, der bei dem Wärmemischschritt 7 verwendet wird, kann aus Calcium-Hydroxid bestehen, welches die Fähigkeit hat ein giftiges Gas aus Chlorwasserstoff zu neutralisieren, welches während des Aufheizens des geschmolzenen Kunststoffabfallmaterials erzeugt wird, wobei eine Neutralisation in Calcium-Chlorid stattfindet, weiches dann ausgestoßen wird. Die Dosierung des Katalysators aus Calcium-Hydroxid wird auf eine geeignete Menge festgelegt - für beispielsweise ein Paar Prozent der Summe aus geschmolzenem Kunststoffmaterial und dem hinzugefügten weichen Kunststoffmaterial.
Die Temperatur beim Erhitzen des geschmolzenen Kunststoff- Abfallmaterials bei dem Heiz-Misch-Schritt 7 wird so gesteuert, daß die Erzeugung eines giftigen Gases von z. B. Chlorwasserstoff aus dem geschmolzenen Kunststoffmaterial simuliert wird und der Wirkungsgrad des Mischens von zwei Kunststoffmaterialien erhöht wird und wird auf einen Bereich zwischen 220ºC und 300ºC eingestellt.
Die Menge an weichem Kunstoffabfailmaterial, welches dem geschmolzenen Kunststoffmaterial zugesetzt wird und zwar bei dem Heiz-Misch-Schritt 7, um die Menge an eingeschlossenem Pflanzenöl zu vermindern, beträgt in bevorzugter Weise 10 bis 50 % des geschmolzenen Kunststoffmaterials.
Schließlich wird ein Formungsschritt 13 durchgeführt, bei dem eine resultierende Kunststoffmaterialmischung, die bei dem Heiz-Misch-Schritt 7 erzeugt worden ist, in eine Gestalt gebracht wird und zwar durch eine Formungsvorrichtung in eine gegebene Konfiguration eines Festkörper-Brennstoffproduktes.
Die Formungsvorrichtung, die bei dem Formungsschritt 13 verwendet wird, kann aus einer bekannten Formungsvorrichtung wie beispielsweise einem Extruder oder einer Pressmaschine bestehen.
Das feste Brennstoffprodukt, welches mit Hilfe des vorangegangenen erläuterten Verfahrens hergestellt worden ist, enthält das Kunststoffabfallmaterial und auch das Pflanzenöl bei Fehlen von einem giftigen Gas und kann somit als ein hoch kalorienreiches Brennstoffmaterial verwendet werden.
Es werden nun unter Hinweis auf die Fig. 2 bis 11 andere Verfahren nach der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei gleiche oder ähnliche Schritte durch gleiche Bezugszeichen wie bei dem ersten Verfahren angegeben sind und nicht mehr weiter erläutert werden.
Ein zweites Verfahren nach der vorliegenden Erfindung, welches in Fig. 2 gezeigt ist, unterscheidet sich vom ersten Verfahren dadurch, indem ein Kunststoffabfallmaterial- Zuführschritt 5A realisiert wird, der aus einem Zuführschritt 5a besteht, um in ein erhitztes Pflanzenöl ein Kunstoff- Abfallmaterial einzuführen, welches Metallschrott von Komponenten wie z. B. verwerfbaren Kameras enthält, und einen Trennungsschritt 5b umfaßt, um die Metallschrott-Komponenten von dem geschmolzenen Kunststoffabfallmaterial dadurch zu trennen, indem das Pflanzenöl umgerührt wird, so daß die Materialschrott-Komponenten sich am Boden eines Pflanzenöl- Troges sammeln während das geschmolzene Kunststoffmaterial auf dem Pflanzenöl schwimmt.
Gemäß dem zweiten Verfahren mit dem Zuführschritt 5A für den Kunststoff-Abfall, kann das Kunststoffabfallmaterial, welches mit Metallschrott gemischt ist, zu einem festen Brennstoffprodukt verarbeitet werden, welches keine metallischen Bestandteile enthält, während die Metallschrott-Komponenten von verwerfbaren Kameras wiedergewonnen werden und zwar ohne einschneidende Verletzung und somit wiederverwendet werden können dank der Erhitzungstemperatur, die nur bei 110 bis 180ºC liegt.
Ein drittes Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 gezeigt und unterscheidet sich von dem ersten Verfahren dadurch, daß ein Heiz-Misch-Schritt 7A realisiert wird, bei dem das geschmolzene Kunststoffabfallmaterial mit einer gegebenen Menge eines Katalysators gemischt wird während es aufgeheizt wird. Auf diese Weise kann das Kunststoff-Abfallmaterial in gleicher Weise zu einem Festkörper-Brennstoffprodukt verarbeitet werden, welches eine große Menge an Pflanzenöl enthält.
Ein viertes Verfahren der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4 veranschaulicht und unterscheidet sich von dem ersten Verfahren dadurch, daß ein Kunststoffabfallmaterial- Zuführschritt 5B realisiert wird und auch ein Heiz-Misch- Schritt 7B.
Der Kunststoff-Abfallmaterial-Zuführschritt 5B ist so ausgebildet, daß ein ausgewähltes Kunststoffabfallmaterial, welches während der Verbrennung kein Chlorwasserstoffgas erzeugt, in das erhitzte Pflanzenöl eingeleitet wird. Bei dem Heiz-Misch-Schritt 7B wird eine gegebene Menge an weichem Kunststoffmaterial-Abfall, der ebenfalls während der Verbrennung kein Chlorwasserstoffgas erzeugt, dem Kunststoffabfall- Material hinzugefügt, welches bei dem Kunststoffabfall- Material-Zuführschritt 5B abgeschmolzen wurde.
Während des Kunststoffabfallmaterial-Zuführschrittes 5B und des Heiz-Misch-Schrittes 7B wird das Kunststoffabfall- Material zu einem festen Brennstoffprodukt verarbeitet.
Der Heiz-Misch-Schritt 7B kann durchgeführt werden ohne den Zusatz von irgendeinem weichen Kunststoffabfallmaterial.
Ein fünftes Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 5 veranschaulicht und umfaßt im Gegensatz zum ersten Verfahren einen Aufheizschritt 19 für Mineralöl, um ein Mineralöl wie z. B. Altöl aufzuheizen, welches in einem Trog wie beispielsweise einem oben offenen Bottich enthalten ist, wobei die Aufheizung auf ca, 110 bis 180ºC unter Verwendung einer Heizvorrichtung erfolgt. Dieses fünfte Verfahren umfaßt ferner einen Kunststoffabfallmaterial-Zuführschritt 5C zum Zuführen eines Kunststoffabfallmaterials in das Mineralöl, welches bei dem Mineralöl-Aufheizschritt 19 aufgeheizt worden ist, bis das Mineralöl gesättigt ist, und einen Formungsschritt 13A zum Verarbeiten des Mineralöls, welches mit dem geschmolzenen Kunststoffabfallmaterial gesättigt ist und bei dem Kunststoffabfall-Zuführschritt 5C zugeführt worden ist, in eine geeignete Form zur Beseitigung in einer Mülldeponie. Demzufolge kann Kunststoffabfallmaterial vor der systematischen Einlagerung in einer Miilldeponie konserviert werden.
Das bei dem Mineralöl-Aufheizschritt 19 verwendete Mineralöl kann von irgendeinem Typ sein und besteht in bevorzugter Weise aus Kosteneinsparungsgrunden aus Altöl. Letzteres wird begünstigt, so daß also gleichzeitig Kunststoffabfall und Altöl beseitigt werden kann.
Die Fig. 6 bis 9 veranschaulichen ein Verarbeitungsgerät 60 für Kunststoffabfall, um das erste bis fünfte Verfahren der vorliegenden Erfindung zu realisieren. Wie in allen Fig. 6 bis 9 gezeigt ist, ist mit dem Bezugszeichen 2 ein Bottich angezeigt, der mit Öl zu füllen ist, welcher an einer oberen Wand 23 eines Gehäuses 22 befestigt ist, welches eine Verbrennungskammer 21 definiert. Der obere Teil des Bottichs 2 ist mit einem Abdeckteil 24 abgedeckt, um ein erzeugtes Gas wiederzugewinnen und ist mit einem Trichter 26 gekoppelt, der für den Zweck vorgesehen ist, um das Kunststoffabfallmaterial zuzuführen und eine Verschlußklappe 25 besitzt.
Auch ist ein Brenner 4 vorgesehen, der Gas oder Öl-Brennstoff verwendet und als Heizvorrichtung dient, um die Verbrennungskammer 21 aufzuheizen.
Ein Abzugskanal 27 erstreckt sich von unten her von dem Bottich 2 über die Verbrennungskammer 21 zur Außenseite des Gehäuses 22 hin. Ein Öffnungs/Schließ-Ventil 28 ist am Eingang des Abzugskanals 27 befestigt und zwar für eine öffnungs- und Schließbewegung durch Betätigung eines elektromagnetischen Solenoids 28a.
Es ist eine Rührvorrichtung 29 vorhanden, die mit Rührschaufein 30 ausgestattet ist und an dem Abdeckteil 24 befestigt ist und auch als Zuführvorrichtung dient. Die Rührvorrichtung 29, die als zuführvorrichtung dient, dient dem Zweck, das geschmolzene Kunststoffabfallmaterial 8 umzurühren, um dadurch Metallteile und Metallkomponenten von dem Kunststoffmaterial zu trennen. Die Rührvorrichtung 29 ist auch mit einen Motor 31 ausgestattet, um die Rührschaufeln 30 in Drehung zu versetzen und zwar mit einer niedrigen Drehzahl, da das Kunststoffabfallmaterial 9 weich gemacht und geschmolzen worden ist, und besitzt auch ein Reduktionsstück 32, um eine Antriebskraft von den Motor 31 zu vermindern und um diese auf die Rührschaufeln 30 zu übertragen.
Mit 33 ist eine Heizkammer bezeichnet für die Aufnahme von geschmolzenem Kunstoffabfallmaterial 8, welches durch die Rührschaufeln 30 der Rührvorrichtung 29 übertragen worden ist, die als Zuführvorrichtung wirkt. Die Heizkammer 30 besitzt einen Hoden, ein paar Mischschnecken 12, 12 zum Austragen einer resultierenden Mischung, die in der Kammer 33 erzeugt worden ist und durch den Brenner 4 auf 220 bis 300ºC erhitzt worden ist, aus einem Austragkanai 34, der mit einem Öffnungs/Schließ-Ventil 34a ausgestattet ist, welches z. B. durch einen elektromagnetischen Solenoid außerhalb des Gehäuses 22 betätigt wird.
Die Heizkammer 33 ist an dem oberen Ende durch eine Heizkammerabdeckung 35 festgelegt, so daß ein während des Heizvorganges erzeugtes Gas zu dem Abdeckteil 24 des Bottichs 2 strömen kann. Auch ist ein Trichter 37 mit einer Verschluß klappe 365 an der Heizkammerabdeckung 35 befestigt, um ein weiches Kunststoffabfallmaterial 9 und einen Katalysator 10 wie z. B. Calcium-Hydroxid in die Heizkammer 33 einzuleiten.
Auch ist eine Zuführvorrichtung 38 für ein weiches Kunststoff-Abfallmaterial vorgesehen, um das weiche Kunststoffabfallmaterial 9 in den Trichter 37 eiiizuleiten. Die ZufUhrvorrichtung 38 für das weiche Kunststoffabfallmaterial umfaßt einen Behälter 39 für das weiche Kunststoffabfallmaterial, eine Zuführöffnung 40, die in der Seitenwand des Trichters des Hehälters 39 ausgebildet ist, eine an der gegenüberliegenden Seite des Behälters 39 bei der Zuführöffnung 40 befestigte Klinge, um das weiche Kunststoffabfallmaterial 9 durch die Zuführöffnung 40 zum Trichter 37 hin zu stoßen und einen hydraulischen Zylinder 42 für die Betätigung der Klinge 41.
Mit 43 ist eine Katalysator-Zuführvorricbtung bezeichnet, um den Katalysator 10 in den Trichter 37 zuzuführen. Die Zuführvorrichtung 43 für den Katalysator umfaßt einen Tank 44, der mit dem Katalysator gefüllt ist und ein Katalysator- Zuführrohr 46 mit einem Offen/Schließ-Ventil 45, um den Katalysator 10 aus dem Tank 44 in den Trichter 37 zu dosieren.
Ein Gasversorgungskanal 47 ist ausgebildet, um ein in dem Bottich 2 und in der Heizkammer 33 erzeugtes Gas in den Brenner 4 zu überführen.
Ferner ist ein Auslaßkanal 48 ausgebildet, um das Abgas aus der Verbrennungskammer 31 und der Heizkammer 33 nach außen hin auszutragen und umfaßt eine Naßreinigungsvorrichtung 49 für das Abgas, die dazwischen befestigt ist.
Die Naßreinigungsvorrichtung 49 für das Abgas umfaßt eine Naßreinigungseinheit 50, die im Zwischenbereich des Auslaßkanals 48 befestigt ist, eine Versorgungsleitung 54 mit einer Pumpe 53 zum Zuführen eines neutralisierenden Agens wie z. B. Natrium-Hydroxid aus einem Reservoir 52 für ein neutralisierendes Agens in die Naßreinigungseinheit 50, und eine Auslaßleitung 56, um eine Altflüssigkeit 55 von der Naßreinigungseinheit 50 zurück zu dem Reservoir 52 für das neutralisierende Agens zurückzuführen.
Auch ist eine Formungsvorrichtung 57 vorhanden, um das Mineralöl 18, welches mit dem Kunststoffabfallmaterial 6 gesättigt ist und aus dem Abzugskanal 27 ausgetragen wird, in eine Festkörperform umzusetzen, die dann in einer Mülldeponie entsorgt werden kann.
Insbesondere ist eine primäre Formungsvorrichtung 19 vorhanden, um eine Mischung, die aus dem Austragkanal 34 durch die Misch-Schnecken 12, 12 ausgetragen wird, in ein Festkörper- Brennstoff-Produkt zu formen.
Mit 58 ist ein thermischer Sensor bezeichnet, um den Brenner 4 zu regeln, um das Öl in dem Hottich auf einer gewünschten Temperatur zwischen 110ºC und 180ºC zu halten.
Im Betrieb des zuvor erläuterten Verarbeitungsgerätes 60 für Kunststoffabfall wird zuerst das Pflanzenöl 3 in den Hottich 2 eingefüllt und wird mit Hilfe des Brenners 4 auf eine vorbestimmte Temperatur von 110 bis 180ºC erhitzt.
Dann wird die Verschlußklappe 25 des Fülltrichters 26 geöffnet, um das Kunststoffabfallmaterial 6 in das erhitzte Pflanzenöl 3 einzuleiten.
Das in das erhitzte Pflanzenöl 3 eingetauchte Kunststoffabfallmaterial 6 wird schnell weichgemacht und schmilzt auf das geschmolzene Kunststoffmaterial 8 zusammen, welches seinerseits auf der Öl-Oberfläche schwimmt.
Während es auf der Öl-Oberfläche schwimmt wird das geschmolzene Kunststoffmaterial 8 mit Hilfe der Rührschaufeln 30 der Rührvorrichtung 29 umgerührt, so daß Metallbestandteile und Komponenten nach unten bewegt werden, um sie von dem Kunststoff abzutrennen und zwar aufgrund ihres größeren spezifischen Gewichtes.
Das geschmolzene Kunststoffmaterial 8, welches ein geringeres spezifisches Gewicht besitzt, bleibt auf der Öl-Oberfläche und wird dann durch die Rührschaufeln 30 in die Heizkammer 33 überführt.
Wenn das geschmolzene Kunststoffmaterial 8 in die Heizkammer 33 eintritt, wird eine gegebene Menge aus einem weichen Kunststoffabfallmaterial, die 10 bis 50 % des geschmolzenen Kunststoffmaterials 8 beträgt, aus dem Fülltrichter 37 der Zuführvorrichtung 48 für weiches Kunststoffabfallmaterial zugeführt, wobei die Verschlußklappe 36 geöffnet ist, so daß es in die Heizkammer 33 gelangt und es wird gleichzeitig eine Menge an Katalysator 10, die gleich ein paar Prozent der Summe des geschmolzenen Kunststoffmaterials 8 ausmacht, und weiches Kunststoffabfallmaterial 9 über den Fülltrichter 37 in die Heizkammer 33 in dosierter Form eingebracht.
Es wird dann der untere Abschnitt der Heizkammer 33, wo die Mischschnecken 12, 12 installiert sind, mit Hilfe des Brenners 4 auf 220 bis 300ºC erhitzt und es werden auch das geschmolzene Kunststoffmaterial 8, das weiche Kunststoffabfallmaterial 9 und der Katalysator 10 miteinander durch die Bewegung der Misch-Schnecken 12, 12 gemischt.
Während des Mischvorgangs wird ein Nebenproduktgas aus Chlorwasserstoff, welches sowohl aus dem geschmolzenen als auch dem weichen Kunststoffmaterial 8 und 9 erzeugt wird, durch die Neutralisationswirkung des Katalysators 10 in Calcium- Chlorid für ein nichtgiftiges Abgas umgewandelt.
Die resultierende Mischung, die von den Misch-Schnecken 12, 12 aus dem Austragskanal 34 ausgetragen werden und die kein Chlorwasserstoffgas enthalten, wird durcb die Formungsvorrichtung 14 in eine gewünschte Konfiguration eines festen Hrennstoffproduktes gestaltet.
Andere in dem Bottich 2 und der Heizkammer 33 während der vorangehenden Prozedur erzeugten Gase werden über den Gasversorgungskanal 47 dem Brenner 4 zugeführt, in welchem deren brennbare Komponenten verbrannt werden.
Gegen Ende wird, während das Abgas aus der Abgasleitung 48 nach außen ausgetragen wird, dessen giftige Gaskomponenten, die Chlorwasserstoff enthalten, durch das neutralisierende Agens der Abgas-Naßreinigungsvorrichtung 49 neutralisiert und zwar in nichtgiftige Rauchgase z. B. Calcium-Chlorid, die dann in die Atmosphäre abgelassen werden.
Auf ähnliche Weise kann ein Kunststoffabfallmaterial 6A z. B. aus verwerfbaren Kameras, die eine Vielfalt von Metallbestandteilen und Komponenten enthalten, ebenfalls zu einem festen Brennstoffprodukt verarbeitet werden, während die Metallteile und Komponenten ganz unten an dem Bottich 2 für eine Wiederverwendung wiedergewonnen werden.
Wenn sichergestellt ist, daß ein Hauptbestandteil des Kunststoffabfallmaterials 6B, welches in den Bottich 2 zugeführt wird und ein weiches Kunststoffabfallmaterial 9, welches über den Einfülltrichter 37 zugeführt wird, kein Nebenprodukt aus Chlorwasserstoff erzeugt, kann die Verwendung eines Katalysators während des Prozesses weggelassen werden.
In diesem Fall wird die Katalysator-Zuführvorrichtung 43 von dem Gerät zum Verarbeiten des Kunststoffabfallmaterials entfernt.
Wenn ferner das Abfall-Kunststoffmaterial 6 keinen Metallabfall enthält, kann die Rührvorrichtung 29 aus der Anordnung des Gerätes entfernt werden.
Wenn im Betrieb der Bottich 2 mit dem Mineralöl 18 oder einem Altöl gefüllt ist, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, wird das Kunststoffabfallmaterial 6 zunächst aus dem Einfülltrichter 26 in das erhitzte Mineralöl 18 eingeführt, um es abzuschmelzen, bis das Mineralöl 18 mit dem Kunststoffabfallmaterial 6 gesättigt ist.
Das mit dem Kunststoffabfallmaterial 6 gesättigte Mineralöl 18 wird dann durch Öffnen des Zweistellungsventils 28 des Abzugskanals 27 zur Formungsvorrichtung 57 überführt, in welcher es in einer festen Form umgesetzt wird, die in einer Mülldeponie entsorgt werden kann.
Zur Verarbeitung des Kunststoffabfallmaterials 6 mit dem Mineralöl 18 kann eine andere Vorrichtung, welche keine Heizkammer 33, Zuführvorrichtung 38 für weiches Kunststoff- Abfallmaterial, Katalysator-Zuführvorrichtung 43, Misch- Schnecken 12, 12 und Formungsvorrichtung 14 enthält, verwendet werden.
Die in Fig. 10 gezeigte Anordnung ist, wie bei 60A angegeben, verschieden von dem Verarbeitungsgerät 60 für Kunststoffabfall, welches in den Fig. 6 bis 9 gezeichnet ist, bei dem die Heizkammer 33 nur von der Katalysator-Zuführvorrichtung 43 begleitet wird, weniger einer Zufürrvorrichtung für weiches Kunststoffmaterial und kann mit dem gleichen Erfolg betrieben werden.
Auch ist die in Fig. 11 gezeigte Anordnung, wie bei 60B angezeigt ist, verschieden von dem Gerät, welches in den Fig. 6 bis 9 veranschaulicht ist, in welchem der Bottich 2 und die Misch-Schnecken 12, 12 durch ihren jeweiligen Brenner 4 und 4A erhitzt werden und mit dem gleichen Erfolg betrieben werden.
Obwohl die vorangegangenen Verfahren der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf das Zuführen von zusätzlichen weichen Kunststoffabfall in die Heizkammer 33 beschrieben wurden, ist die Verwendung eines anderen niedrigkalorienreichen Materials wie beispielsweise Kohlenstoffpuder oder Torf möglich.
Es sei auch darauf hingewiesen, daß die Heizvorrichtung in dem Gerät nicht auf den Brenner beschränkt ist und aus einem Schweröl-Heizer, einem elektrischen Heizer oder ähnlichem bestehen kann.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht, lassen sich die folgenden Vorteile der vorliegenden Erfindung erreichen. Diese betreffen nicht die Ansprüche der Anmeldung.
(1) Ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Pflanzenöl-Aufheizschritt zum Aufheizen eines Pflanzenöls, welches in einem Bottich enthalten ist, auf 110ºC bis 180ºC, einen Kunststoffabfallmaterial-Zuführschritt, um ein Kunststoffabfallmaterial in das auf 110 bis 180ºC bei dem Pflanzenöl-Aufheizschritt aufgeheizten Pflanzenöl einzuleiten, einen Heiz-Mischschritt, bei dem das bei dem Kunststoff- Abfallmaterial-Zuführschritt abgeschmolzene Kunststoffmaterial, welches auf der Oberfläche des Pflanzenöls schwimmt, wiedergewonnen wird und mit einer gegebenen Menge eines zusätzlichen weichen Kunststoffabfallmaterials und einer Dosis eines Katalysators z. B. Calcium-Hydroxid während eines Aufheizens auf 220 bis 300ºC gemischt wird während ein aus dem geschmolzenen Kunststoffabfallmaterial erzeugtes Chlorwasserstoffgas auf z. B. Calcium-Chlorid neutralisiert wird, um es auf einfache Weise entfernen zu können und mit einem Formungsschritt, um die resultierende Mischung, die bei dem Heiz-Misch-Schritt erzeugt wurde, in ein festes Brennstoffprodukt umzusetzen, so daß das Kunststoffabfallmaterial unmittelbar weichgemacht werden kann und geschmolzen werden kann nachdem es in das auf 110 bis 180ºC erhitzte Pflanzenöl eingetaucht wurde und zwar ohne die Extra-Arbeitsgänge von Zerbrechen, Abschneiden und Schleifen.
Es wird demzufolge der Vorbereitungsschritt des Zerbrechens, Schneidens oder Schleifens des Kunststoffabfallmaterials beseitigt, wodurch die Verarbeitungskosten reduziert werden und die Betriebsbedingungen verbessert werden.
(2) Gemäß dem vorhergehenden Verfahren, welches in Absatz (1) beschrieben ist, wird das Kunststoffabfallmaterial zu einem Feststoff-Brennstoffprodukt verarbeitet, welches kein giftiges Gas erzeugt, wenn es verbrannt wird.
Damit kann jeglicher Kunststoffabfall, der gemäß dem Stand der Technik aufwendig durch einen kostspieligen Prozess verarbeitet wurde, in hoch kalorienreiche Feststoff-Brennstoffprodukte umgesetzt werden, die für den Verkauf angeboten werden.
(3) Gemäß dem Verfahren nach Absatz (1) wird auch Pflanzenöl, welches beim Braten verwendet wird, bei niedrigen Kosten verarbeitet, so daß eine Bedrohung der Umwelt aufgrund einer leichtsinnigen Beseitigung von Pflanzenöl verhindert wird. Speziell kann ein Gerät zur Realisierung des Verfahrens auf einfache Weise hergestellt werden und zwar in einer geeigneten Größe, die von einem großen System für die industrielle Verwendung bis zu einen System eines kleinen Maßstabs reicht, welches vorne an einer privaten Verkaufshalle installiert sein kann wie z. B. einem Supermarkt.
(4) Gemäß dem Verfahren nach Absatz (1) wird keine spezifische komplizierte Technik benötigt und die gesamte Prozedur wird vereinfacht.
(5) Die in den Ansprüchen 2 bis 4 definierten Verfahren führen zu den gleichen Vorteilen wie bei den Absätzen (1) bis (4).
(6) Das Verfahren des Anspruches 5 erlaubt es, daß Mineralölabfall verarbeitet wird indem dieser mit einem geschmolzenen Kunststoffabfallmaterial gesättigt wird und in eine entsorgbare Form für eine Mülldeponie gebracht wird.
Demzufolge kann sowohl Altöl als auch Kunststoffabfall gleichzeitig zu einer Mischform verarbeitet werden und zwar für eine sichere Lagerung in einer Mülldeponie und die Entsorgnng kann effizienter durchgeführt werden.
Obwohl der Rahmen der vorliegenden Erfindung ausschließlich durch die anhängenden Ansprüche festgelegt ist, dienen die folgenden aufgeführten Absätze dazu, eine Grundlage dafür und/oder eine Grundlage für eine mögliche Änderung der Ansprüche zu schaffen, wenn es sich nach Einreichung der vorliegenden Anmeldung als erforderlich herausstellen sollte:
Die aufgeführten Absätze sind nicht für sich als Ansprüche zu verstehen.
(1) Kunststoffabfall-Verarbeitungsgerät, mit einem Hottich für eine Füllung mit einem Pflanzenöl; einer Heizvorrichtung zum Heizen des Pflanzenöls in dem Bottich auf 110 bis 180ºC, einer Zuführvorrichtung zum Überführen eines Kunststoffabfallmaterials, welches in das auf 110 bis 180ºC in dem Bottich erhitzte Pflanzenöl eingeleitet worden ist, weichgemacht und abgeschmolzen wurde und auf dem Pflanzenöl schwimmt, in eine Heizkammer, in der Heizkammer vorgesehene Misch-Schnecken, eine Zuführvorrichtung für weichen Kunststoffabfall zum Zuführen einer gegebenen Menge an weichem Kunststoffabfall in die Heizkammer, einer Katalysator- Zuführvorrichtung, um eine gegebene Dosis eines Katalysators wie z. B. Calcium-Hydroxid in die Heizkammer einzuleiten; mit einer optional getrennt von der Heizvorrichtung angeordneten Heizkammer-Heizvorrichtung, um die Heizkammer auf 220 bis 300ºC aufzuheizen; und einer Formungsvorrichtung zum Gestalten einer Mischung, die zwischen den Misch-Schnecken ausgetragen wird in ein Festkörper-Brennstoffprodukt.
(2) Verarbeitungsgerät für Kunststoffabfall, mit einem Bottich, der mit einem Pflanzenöl zu füllen ist, einer Heizvorrichtung zum Aufheizen des Pflanzenöls in dem Bottich auf 110 bis 180ºC, einer Trennvorrichtung zum Umrühren eines Kunststoffabfallmaterials, welches in das auf 110 bis 180ºC aufgeheizte Pflanzenöl in dem Hottich eingeleitet worden ist, weichgemacht und abgeschmolzen wurde und auf dem Pflanzenöl schwimmt, um Metallteile nach unten hin von dem restlichen geschmolzenen Kunststoffmaterial abzutrennen, einer Zuführvorrichtung zum Überführen des geschmolzenen Kunststoffmaterials, ohne die Metallteile, die mit Hilfe der Trennvorrichtung entfernt worden sind, in eine Heizkammer, in der Heizkammer vorgesehene Misch-Schnecken, einer Zuführvorrichtung für weichen Kunststoffabfall, um eine gegebene Menge eines weichen Kunststoffabfalls in die Heizkammer einzuführen, eine Katalysator-Zuführvorrichtung&sub1; um eine gegebene Dosis eines Katalysators wie beispielsweise Calcium-Hydroxid in die Heizkammer einzuleiten und mit einer optional vorgesehenen Heizkammer-Heizvorrichtung, die getrennt von der Heizvorrichtung angeordnet ist, um die Heizkammer auf 220 bis 300ºC aufzuheizen, und mit einer Formungsvorrichtung, um eine Mischung, die zwischen den Misch-Schnecken ausgetragen wird, in ein Festkörper-Brennstoffprodukt zu gestalten.
(3) Verarbeitungsgerät für Kunststoffabfall, mit einem Bottich, der mit einem Pflanzenöl zu füllen ist, einer Heizvorrichtung zum Heizen des Pflanzenöls in dem Bottich auf 110 bis 180ºC, einer Zuführvorrichtung zum Überführen eines Kunststoffabfallmaterials, welches in das auf 110 bis 180ºC in dem Bottich aufgeheizte Pflanzenöl eingeleitet worden ist, weichgemacht und geschmolzen wurde und auf dem Pflanzenöl schwimmt, in eine Heizkammer, in der Heizkammer angeordnete Misch-Schnecken, einer Katalysator-Zuführvorrichtung, um eine gegebene Dosis eines Katalysators wie beispielsweise Calcium- Hydroxid in die Heizkammer einzuführen, eine optional vorgesehene Heizkammer-Heizvorrichtung, die von der Heizvorrichtung getrennt ist, um die Heizkammer auf 220 bis 300ºC auf zuheizen, und mit einer Formungsvorrichtung, um eine Mischung, die zwischen den Misch-Schnecken ausgetragen wird, in ein Festkörper-Brennstoffprodukt zu gestalten
(4) Gerät zur Verarbeitung von Kunststoffabfall, mit einem Bottich, der mit einem Pflanzenöl zu füllen ist, einer Heizvorrichtung zum Aufheizen des Pflanzenöls in dem Bottich auf 110 bis 180ºC, einer Zuführvorrichtung zum Überführen des Kunststoffabfallmaterials, welches in das auf 110 bis 180ºC in dem Bottich aufgeheizte Pflanzenöl eingeleitet worden ist, weichgemacht und abgeschmolzen wurde und welches auf dem Pflanzenöl schwimmt, zu einer Heizkammer, mit Misch- Schnecken, die in der Heizkammer angeordnet sind, einer Zuführvorrichtung für weichen Kunststoffabfall, um eine gegebene Menge an weichem Kunststoffabfall in die Heizkammer einzuführen, einer optional vorgesehenen Heizvorrichtung für die Heizkammer, die getrennt von der Heizvorrichtung vorgesehen ist, um die Heizkammer auf 220 bis 300ºC aufzuheizen und mit einer Formungsvorrichtung zum Gestalten einer zwischen den Misch-Schnecken ausgetragenen Mischung in ein Festkörper- Brennstoff-Produkt.
(5) Gerät zur Verarbeitung von Kunststoffabfall, mit einem mit Pflanzenöl zu füllendem Bottich, einer Heizvorrichtung zum Aufheizen des Pflanzenöls in dem Bottich auf 110 bis 180ºC, und mit einer Formungsvorrichtung, um ein Kunststoffabfallmaterial, welches in das auf 110 bis 180ºC in dem Bottich aufgeheizte Pflanzenöl eingeleitet wurde, weichgemacht und abgeschmolzen wurde und welches auf dem Pflanzenöl schwimmt, in ein Festkörper-Brennstoffprodukt umzuwandeln.
(6) Gerät zum Verarbeiten von Kunststoffabfall, mit einem mit einem Mineralöl zu füllenden Bottich, einer Heizvorrichtung zum Aufheizen des Mineralöls in dem Bottich auf 110 bis 180ºC und mit einer Formungsvorrichtung zum Kühlen und Gestalten einer Mischung, die dadurch hergestellt wird, indem das Mineralöl mit einem Kunststoffabfallmaterial nahezu gesättigt wurde, welches in das auf 110 bis 180ºC in dem Hottich aufgeheizte Mineralöl eingeleitet wurde und geschmolzen wurde, in ein Festkörper-Brennstoffprodukt.

Claims

1. Verfahren zum Verarbeiten von Kunststoffabfall (6), wonach der Abfall in einem Bad aus heißem Öl (3) geschmolzen wird und der geschmolzene Abfall (8) zu einem Produkt geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Produkt (8) auf dem Öl (3) schwimmt und aus dem Ölbad (3) vor der Formung zu einem Produkt entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wonach dem entfernten Material ein Abfall aus weichen Kunststoffmaterial (9) beigemischt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das entfernte Material oder das entfernte Material, welchem weiches Abfallmaterial beigemischt wurde, mit einem Agens (10) zum Neutralisieren giftiger Gase behandelt wird.

4. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wonach das heiße Öl (3) mit dem geschmolzenen Kunststoffmaterial (8) umgerührt wird, um nicht aus Kunststoff bestehenden Schrott zu entfernen.

5. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wonach das Öl (3) auf eine Temperatur in dem Bereich von 110ºC bis 180ºC erhitzt wird, bei welcher Temperatur der Kunststoffabfall (6) hinzugefügt wird, und nach dem Entfernen der geschmolzene Kunststoffabfall (8) auf eine Temperatur in dem Bereich von 220ºC bis 300ºC vor der Formung desselben zu einem Produkt erhitzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wonach der entfernte geschmolzene Kunststoffabfall (8) mit einem Katalysator (10) behandelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Katalysator (10) Calciumhydroxid ist.

8. Verfahren nach irgendeinem der auf Anspruch 3 rückbezogenen Ansprüche, wonach der geschmolzene Kunststoffabfall (8) Chlorwasserstoffgas erzeugt und das Agens (10) Calciumchlorid ist.

9. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kunststoffabfall (6) Metallabfall enthält und das Verfahren den weiteren Schritt der Trennung des Metallabfalls von dem Kunststoffabfall umfaßt, indem dem Metallabfall die Möglichkeit gegeben wird auf den Boden eines Behälters (2) zu fallen,welcher das Bad aus erhitztem Öl (3) enthält.

10. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Öl (3) Pflanzenöl ist.

11. Verfahren zum Verarbeiten von Kunststoffabfall (6), wonach Öl (18) erhitzt wird, der Kunststoffabfall (6) in das Öl (18) eingeführt wird, wodurch der Kunststoffabfall (6) zum Schmelzen gebracht wird bis das Öl (18) nahezu mit dem Kunststoffabfall (6) gesättigt ist, und wonach die resultierende Mischung abgekühlt und geformt wird, um ein Produkt herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl (18) Mineralöl ist und auf eine Temperatur im Bereich von 110ºC bis 180ºC erhitzt wird.