DE9410268U1 - Anlage zur Abtrennung von Leichtstoffteilchen - Google Patents

Description

IWA-Ingenieurbüro
Wolfgang Adamski GmbH

Anlage zur Abtrennung von Leichtstoffteilchen

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Abtrennung von Leichtstoffteilchen, insbesondere aus Papier und/oder Kunststoff-Folie, aus einem Wertstoffstrom.

Bei der Sortierung von Mischmüll durch Auslesen von Kunststoff, Papier, Pappe und Glas und durch Magnetabscheidung von Eisenschrott verbleibt ein Restwertstoffstrom, der noch Aluminium und Alufolie enthaltendes Sandwichmaterial (Tetrapak) enthält. Zur Erkennung und Entfernung von Aluminium und Aluminiumfolie enthaltendem Sandwichmaterial aus dem Restwertstoffstrom wurden Strahlungsanlagen vorgeschlagen und eingesetzt. Es hat sich aber gezeigt, daß der Betrieb dieser Anlagen häufig gestört wird und die durch sie bezweckte automatische Abtrennung des Aluminiums und des Sandwichmaterials aus dem Restwertstoffstrom gestört wird.

Es wurde gefunden, daß diese Störungen durch blattförmiges Leichtstoffmaterial in Form von Papier und Kunststoff-Folie verursacht wird. Bei diesem Material handelt es sich um kleinere Teilchen in der Größenordnung von 1 bis 10 cm Durchmesser, die bei der Handsortierung nicht ausgesondert wurden.

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Es gibt weitere Fälle, bei denen blattförmiges Leichtmaterial in einem Wertstoffstrom die Wiederverwertung des Wertstoffes stört. So enthält z.B. Bauschutt häufig Anteile an Papier (Tapete) und Kunststoff-Folie, die eine Verwertung des Bauschutts nicht zulassen. Auch in diesem Falle ist es erforderlich, diese Leichtstoffe abzutrennen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Leichtstoffe, wie insbesondere Papier und Kunststoff-Folie, aus einem Wertstoffstrom abgetrennt werden können. Insbesondere soll eine kompakte Anlage zur Abtrennung der nach dem manuellen und magnetischen Aussortieren von Wertstoffen aus einem Wertstoffmüllstrom noch enthaltenen Leichtstoffteilchen aus Papier und Kunststoff-Folie geschaffen werden, so daß die nach dieser Abtrennung im Wertstoffstrom noch enthaltenen Leichtmetallmaterialien oder Leichtmetall enthaltenden Sandwichmaterialien störungsfrei abgetrennt werden können. Ferner soll eine Anlage geschaffen werden, die blättchenförmige Leichtstoffe aus einem Wertstoffstrom mit hoher Trennschärfe und geringer Störungsanfälligkeit abtrennt, so daß Leichtmetallfolie und Leichtmetallfolie enthaltendes Sandwichmaterial aus den restlichen Wertstoffstrom sicher und sortenrein abgetrennt werden können. Weiterhin soll eine Anlage geschaffen werden, mit der ein aus der Abfallverwertung kommender Wertstoffstrom durch die Abtrennung von Leichtstoffteilchen qualitativ so verbessert wird, daß er wiederverwendet werden kann. Schließlich soll eine Vorrichtung geschaffen werden, mit der bei geringem Raumbedarf eine störungsfreie Abtrennung von blättchenförmigen Leichtstoffteilchen aus einem staubhaltigen Luftstrom möglich ist, ohne daß der Staubgehalt die Leichtstoffabtrennung stört und das abgeschiedene Leichtstoffmaterial erheblich verunreinigt. Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren

erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man den Luftstrom durch einen frei fallenden Wertstoffstrom leitet und dabei mit den Leichtstoff teilchen belädt, den mit Leichtstoffteilchen beladenen Luftstrom durch ein bewegliches Stachelband leitet und das Stachelband dabei in einer Beladungszone mit den Leichtstoffteilchen belädt und dann nach der Bewegung des Stachelbandes in eine Entladungszone die Leichtstoffteilchen von dem Stachelband wieder abtrennt. Es hat sich gezeigt, daß die hier in Frage kommenden blättchenförmigen Leichtstoffteilchen aus einem frei fallenden Wertstoffstrom, insbesondere einem mit Alumaterial und Alu-Sandwichmaterial angereicherten Restwertstoffstrom, mit guter Trennschärfe ausgeblasen werden können, wodurch man einen Restwertstoff strom von großer Sortenreinheit erhält. Während die bisherige Zyklonabscheidung derartiger Leichtstoffteilchen aus dem Luftstrom ein beträchtliches Volumen beansprucht und dabei auch erheblicher Staubanteil mit abgeschieden wird, ist das erfindungsgemäß eingesetzte Stachelband ein kompaktes Gerät, das weitgehend selektiv blättchenförmige Leichtstoffmaterialien abscheidet und den Staubanteil des Luftstroms im wesentlichen passieren läßt. Durch die kontinuierliche Arbeitsweise sind anders als bei einem Filter keine Betriebsunterbrechungen für die Reinigung erforderlich. Der Luftstrom kann so eingestellt werden, daß z.B. bei dem vorsortierten Wertstoffstrom zwar Teilchen aus Papier und Kunststoff-Folie abgeblasen werden, Alu-Folie und Alu-Folie enthaltendes Sandwichmaterial jedoch im Restwertstoffstrom verbleiben und anschließend in bekannter Weise aus ihm gewonnen werden können.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die in der Beladungszone auf dem Stachelband eingefangenen Leichtstoffteilchen in der Entladungszone von dem Stachelband mechanisch wieder abgestreift. Der Vorteil des Stachelbandes gegenüber einem Filter besteht in der lockeren Ansammlung der Leichtstoff teilchen auf und zwischen den Stacheln, so daß der Druckverlust

an dem beladenen Bandabschnitt gering bleibt und Staub mit der Luft durch die lockere Anhäufung der abgefangenen Leichtstoffteilchen hindurchtreten kann.

Zweckmäßigerweise führt man den Luftstrom schräg aufwärts durch den fallenden Wertstoffstrom. Dieses Schrägstrom-Windsichterprinzip gewährleistet einerseits die Ausblasung der Leichtstoffteilchen, andererseits werden die Auslenkung mittelschwerer Teilchen und die Verbreiterung des Fallstroms gering gehalten.

Vorzugsweise leitet man den mit den Leichtstoffteilchen beladenen Luftstrom schräg aufwärts gegen das untere Trumm des Stachelbandes. Der mit den Leichtstoffteilchen beladene Luftstrom kann seine Richtung von der Berührung mit dem fallenden Wertstoffstrom beibehalten und das luftdurchlässige Stachelband durchströmen, wobei die flächigen Leichtstoffteilchen auf den Stacheln aufgespießt werden (Idealfall), sich infolge der erheblichen Geschwindigkeit des Stachelbandes um die Stacheln legen oder sich auch am Boden des Bandes absetzen. Auf jeden Fall entsteht eine lockere Anhäufung der blättchenförmigen Leichtstoffteilchen im Bereich der Stacheln, die durch die Bewegung des Bandes kontinuierlich aus der Beladungszone abgeführt wird.

Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens führt man den von den Leichtstoffteilchen befreiten Luftstrom im Kreislauf als Sichterluftstrom zu dem Wertstoffstrom zurück. Hierdurch kann der Luftaustausch mit der Umgebung und eine eventuelle Umweltbelastung minimiert werden. Wenn der Luftstrom in der Sichterstufe neben den Leichtstoffteilchen auch erhebliche Staubmengen aufnimmt, kann man diese nach der Leichtstoffabtrennung aus dem Kreislaufluftstrom abscheiden, beispielsweise in einem Filter.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung führt

man das Stachelband kontinuierlich durch die beiden Zonen. Das gesamte Verfahren kann dann kontinuierlich betrieben werden, und es bedarf keiner Stillstandszeit, um die mit Leichtstoffteilchen beladene Trennapparatur wieder zu entladen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt erfindungsgemäß eine Transporteinrichtung zur Erzeugung eines frei fallenden WertstoffStroms, ein Gehäuse mit einem darin angeordneten, beweglichen Stachelband mit Luftdurchtrittsöffnungen, einer Lufteintrittsöffnung für die Luftzufuhr zu der einen Seite des Stachelbandes im Bereich der Beladungszone, einer Luftaustrittsöffnung für den Luftabzug von der anderen Seite des Stachelbandes, einer stationären Abstreifeinrichtung nahe an dem Stachelband in Richtung der Bandbewegung hinter der Beladungszone und einer Sammeleinrichtung unterhalb der Abstreifeinrichtung, und ein Gebläse zur Erzeugung eines durch den frei fallenden Wertstoffstroms und die Beladungszone des Stachelbandes strömenden Luftstroms. Die Sichtung des frei fallenden Wertstoffstroms erfolgt ohne ein spezielles Sichtergehäuse an der Stufe, an der der Wertstoffstrom von der oberen Transporteinrichtung auf eine untere Transporteinrichtung abgeworfen wird. Der mit Leichtstoffteilchen beladene Luftstrom tritt dann durch die Lufteintrittsöffnung in das Gehäuse ein, wobei die Anordnung so ist, daß der Luftstrom ohne wesentliche Ablenkung und Verwirbelung auf das bewegliche Stachelband trifft, auf dem die Leichtstoff teilchen zurückgehalten werden. Das Stachelband kann kontinuierlich oder diskontinuierlich bewegt werden. Das diskontinuierlich bewegte Stachelband umfaßt auch ein unflexibles Stachelgitter, das nur zwischen der Beladungszone und der Entladungszone hin und her bewegt wird. Durch die Anordnung der Luftöffnungen in dem Gehäuse muß der Luftstrom das Stachelband durchströmen, das die blättchenförmigen Leichtstoffteilchen zurückhält. Die Geschwindigkeit des Stachelbandes liegt im allgemeinen in dem Bereich von 20 bis 200 m/min, vorzugsweise in dem Bereich von 70 bis 150 m/min. Die Lineargeschwindigkeit des mit Leichtstoffteil-

chen beladenen Luftstroms liegt im allgemeinen in dem Bereich von 0,5 m/s bis 4_:m/s , vorzugsweise von 1 m/s bis 3 m/s . Die Stachellänge kann in dem Bereich von 1 bis 15 cm, vorzugsweise von 2 bis 8 cm liegen. Die Breite des Stachelbandes liegt vorzugsweise in dem Bereich von 30 bis 200 cm, vorzugsweise in dem Bereich bon 40 bis 100 cm, je nach Durchsatzkapazität der Anlage. Die Länge des Stachelbandes liegt ebenfalls durchsatzabhängig in dem Bereich von 80 bis 400 cm, vorzugsweise in dem Bereich von 100 bis 200 cm.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist das Gebläse über eine Rohrleitung an eine Düse angeschlossen. Durch die Düse wird ein auf den fallenden Wertstoffstrom gerichteter, dessen Breite entsprechender Sichter luftstrom erzeugt. Die Düse ist daher im allgemeinen eine Schlitzdüse, deren.Länge etwa gleich der Breite des frei fallenden WertstoffStroms ist. Zweckmäßigerweise ist die Luftdüse schräg aufwärts gegen den frei fallenden Wertstoffstrom gerichtet. Aus dieser Schrägstrom-Windsichtung resultiert ein mit Leichtstoffen beladener Luftstrom, der ohne wesentliche Richtungsänderung oder Verwirbelung gegen das Stachelband geleitet wird. Außerdem wird der fallende Restwertstoffstrom nur wenig abgelenkt.

Vorzugsweise ist das Stachelband ein endloses, horizontal umlaufendes Band mit einerseits nach außen stehenden Stacheln, dessen unteres Trumm die Beladungszone und die Entladungszone durchläuft. Der mit Leichtstoffteilchen beladene Luftstrom trifft in einem die Beladungszone darstellenden Bereich auf das Stachelband. Das Stachelband harkt nach Art eines Rechens die blättchenförmigen Teilchen aus dem Luftstrom, wobei diese Teilchen insbesondere von den Stacheln erfaßt und horizontal mitgenommen werden, während der von den Leichtstöffteilchen befreite Luftstrom durch die Öffnungen des Bandes hindurchtritt und durch die Luftäustrittsöffnung des Gehäuses abgezogen wird. In der anschließenden

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Entladungszone des Stachelbandes werden die von den Stacheln erfaßten und zwischen ihnen hängenden Leichtstoffteilchen mechanisch abgestreift. Auch die zwischen den Stacheln dem Bandboden aufliegenden Leichtstoffteilchen werden im allgemeinen auf diese Weise entfernt.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Anlage kann der Luftaustrittsöffnung des Gehäuses ein Staubabscheider nachgeschaltet sein. Der Staubabscheider kann z.B. ein Filter oder ein Zyklon oder ein anderer Abscheider, für staubförmige Teilchen sein. Der Luftstrom kann im Kreislauf durch die Anlage geführt werden. Der Staubabscheider wird dann vor dem Gebläse" angeordnet, um dessen Verschleiß gering zu halten.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Stacheln des Stachelbandes in der Laufrichtung des Bandes reihenweise ausgefluchtet und ist die Abstreifeinrichtung als eine Mehrzahl stationärer Rampen zwischen den Stachelreihen ausgebildet. Das umlaufende Stachelband läuft in der Entladungszone über diese Rampen, die zwischen sich enge Zwischenräume haben, durch die jeweils eine Stachelreihe hindurchfährt, wobei die auf und zwischen den Stacheln sitzenden Leichtstoffteilchen über die Rampen abgestreift und dann abgeworfen werden. Die am Gehäuse angebrachten Rampen liegen dem Bandboden zwischen den Stacheln möglichst dicht an, so daß auch auf dem Bandboden aufliegende Leichtstoffteilchen abgestreift werden.

Zweckmäßigerweise besteht das Stachelband aus einem Gurt aus gelochten Metallgliedern, Metall- oder Textilgewebe oder gelochter Gummibahn, auf dem ein- oder beidseitig die Stacheln angebracht sind. Bevorzugt wird ein Stachelband aus Metallgliedern, vorzugsweise aus Leichtmetall, die an zwei parallelen Antriebsrollenketten mit geringem Abstand voneinander angebracht

sind, wobei die endlosen Ketten an< beiden Bandumkehrenden über zwei Kettenräder geführt sind und das Kettenräderpaar angetrieben wird, auf das das untere Truram des Stachelbandes aufläuft.

Zweckmäßigerweise ist die Sammeleinrichtung für das abgestreifte Leichtmaterial ein Sammelschacht mit einer Zellenradschleuse. Die Zellenradschleuse gewährleistet den luftdichten Abschluß des Leichtmaterialaustrags aus dem Gehäuse und verhindert das Ansaugen von Falschluft in das Gehäuse.

Die Transporteinrichtung zur Erzeugung des frei fallenden WertstoffStroms ist zweckmäßigerweise ein Gurtförderer. Ferner ist ein Gurtförderer für die Aufnahme des von den Leichtstoffteilchen befreiten RestwertstoffStroms vorgesehen.

Die Erfindung erstreckt sich schließlich auch auf die Verwendung des luftdurchlässigen Stachelbandes zur Abtrennung von Leichtstoffteilchen aus einem mit diesen Teilchen beladenen Luftstrom .

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung der Gesamtanlage;

Figur 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Figur 1 in vergrößertem Maßstab; und

Figur 3 die Draufsicht eines Stachelbandelements des in Figur 2 gezeigten Stachelbandes.

Nach Figur 1 umfaßt die dargestellte Anlage zur Abtrennung von blättchenförmigen Leichtstoffteilchen aus einem Restwertstoffstrom ein erstes Förderband 1 für den Antransport des Restwertstoff Stroms, ein zweites Förderband 2 für den Abtransport

des zur Leichtstoffteilchenabtrennung windgesichteten Wertstoffstroms und ein drittes Förderband 3 für den Abtransport der aus dem Restwertstoffstrom abgetrennten Leichtstoffteilchen. Vor und oberhalb des Abgabeendes des Förderbandes 1 ist ein Gehäuse 4 angebracht, in dessen Oberteil ein endloses, horizontales Stachelband 5 angeordnet ist, das weiter unten näher beschrieben wird. Das Gehäuse 4 hat unterseitig nahe dem Abgabeende des Förderbandes 1 einen Stutzen 6 mit einer Lufteintrittsöffnung 7, die in Fig. gestrichelt dargestellt ist. Das Gehäuse 4 hat zwischen dem unteren und oberen Trumm des Stachelbandes seitlich eine Luftaustrittsöffnung 8, an die eineRohrleitung 9 angeschlossen ist. Die Rohrleitung 9 dient der Kreislaufführung der Sichterluft. Sie enthält ein Gebläse 10 und gegebenenfalls einen dem Gebläse 10 strömungsmäßig vorgeschalteten Filter (nicht dargestellt). Die Rohrleitung 8 endet in einer Luftdüse 11, die mindestens die Breite des von dem Band 1 abgeworfenen Wertgutstroms hat, so daß dieser in seiner gesamten Breite von der zirkulierten Luft durchblasen wird. Die Luftdüse 11 ist schräg aufwärts gegen den frei fallenden Wertstoffstrom und auf die Lufteintrittsöffnung 7 des Gehäuses gerichtet.

An der Unterseite des Gehäuses 4 ist ferner ein sich abwärts erstreckender Sammelschacht 12.angeformt, der eine Zellenradschleuse 13,enthält, die die Luftansaugung durch den Schacht 12 im wesentlichen verhindert. Oberhalb des Sammelschachts 12 sind an dem Gehäuse 4 mehrere, über die Breite des Stachelbandes 5 verteilte, den Zwischenräumen zwischen den Stachelreihen entsprechende Rampen 14 angebracht, in deren Zwischenräume die fluchtenden Stachelreihen des Bandes 5 einlaufen, so daß die auf und zwischen den Stacheln eingefangenen Leichtstoffteilchen von dem Stachelband abgestreift werden und in den Sammelschacht 12 fallen. Das untere Trumm der Stachelbandes 5 durchläuft daher nacheinander eine im wesentlichen über dem Stutzen 6 liegende Beladungszone 15 und eine sich daran in Bandlaufrichtung anschließende Entla-

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dungszone 16 im Bereich der Rampen 14. Das in dem Schacht 12 gesammelte Leichtstoffmaterial wird kontinuierlich durch die Zellenradschleuse 13 ausgetragen und mit dem Förderband 3 abtransportiert.

Bei der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführungsform besteht das Stachelband 5 aus zwei Rollenketten 20,21, die durch eine Vielzahl von Flachmetallelementen 22 verbunden sind. Hierzu trägt jedes fünfte Glied der Rollenketten 20,21 ein Winkelstück 23, an das die Elemente 22 angeschraubt sind. Bei der dargestellten Ausführungsform trägt jedes Element 22 sieben Stacheln 24 und zwischen und neben den Stacheln zahlreiche Langlöcher 25 für den Luftdurchtritt. Außerdem kann der Luftstrom durch die Spalte zwischen den einzelnen Flachmetallelementen 22 das Stachelband 5 passieren. Aus der Figur 2 ist ersichtlich, daß die Rampen 14 enge, auf die Dicke der Stacheln 24 abgestimmte Abstände 27 voneinander haben, in die dieStacheln 24 in der Zone 16 beginnend mit ihrer Basis bis über ihre Spitze hinaus einfahren, wodurch das Abstreifen der blättchenförmigen Leichstoffteilchen bewirkt wird.

Die in Figur 1 rechten Kettenräder 26 werden angetrieben und sind mit dem Zellenrad 13 antriebsmäßig verbunden (nicht dargestellt).

Claims (9)

- 11 - Schutzansprüche

1. Anlage zur Abtrennung von Leichtstoffteilchen, insbesondere aus Papier und Kunststoff-Folie, aus einem Wertstoffstrom durch Windsichten mit einem Luftstrom und Abscheiden der Leichstoffteilchen aus dem Luftstrom, gekennzeichnet durch

eine Transporteinrichtung (1) zur Erzeugung eines frei fallenden WertstoffStroms,

ein Gehäuse (4) mit einem darin angeordneten, beweglichen Stachelband (5) mit Luftdurchtrittsöffnungen, einer Lufteintrittsöffnung (7) für die Luftzufuhr zu der einen Seite des Stachelbandes (5) im Bereich seiner Beladungszone (15), einer Luftaustrittsöffnung (8) für den Luftabzug von der anderen Seite des Stachelbandes (5), einer stationären Abstreifeinrichtung (14) nahe an dem Stachelband (5) in Richtung der Bandbewegung hinter der Beladungszone (15) und einer Sammeleinrichtung (12) unterhalb der Abstreifeinrichtung (14), und

ein Gebläse zur (10) zur Erzeugung eines durch den frei fallenden Wertstoffstrom und die Beladungszone (15) des Stachelbandes (5) strömenden Luftstroms.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (10) über einen Rohrkanal (9) an eine Düse (11) angeschlossen ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Luftdüse (11) schräg aufwärts gegen den frei fallenden Wertstoff strom gerichtet ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß das Stachelband (5) ein endloses, horizontal umlaufendes Band mit ein- oder beidseitig nach außen stehenden Stacheln (24) ist, dessen unteres Trumm die Beladungszone (15) und die Entladungszone (16) durchläuft.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Luftaustrittsöffnung (8) ein Staubabscheider nachgeschaltet ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stacheln (24) des Stachelbandes (5) in der Laufrichtung des Bandes reihenweise ausgefluchtet sind und dieAbstreifeinrichtung (14) als stationäre Rampen in den Räumen zwischen den Stachelreihen ausgebildet ist.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6,, dadurch gekennzeichnet, daß das Stachelband (5) aus einem Gurt aus gelochten Metallgliedern (22), Metall- oder Textilgewebe oder gelochter Gummibahn besteht, auf dem ein- oder beidseitig die Stacheln (24) angebracht sind.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet j daß die Transporteinrichtung (1) ein Gurtförderer ist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sammeleinrichtung (12) ein Sammelschacht mit einer Zellenradschleuse (13) ist.