DE4238164A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung von Shredderleichtmüll - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufarbeitung des bei der Aufbereitung von durch Zerkleinern von Altautomobilen in Shredderanlagen anfallenden Shredder-Schrotts durch Windsichtung gewonnenen Leichtmülls durch trockene Siebung und Windsichtung.

Die Wiederverwertung von Altautomobilen erfolgt heute überwiegend unter Anwendung von Shredderanlagen, in denen die Altautomobile je nach Zerkleinerungsart zerrissen und/oder zermahlen werden. Der dabei anfallende Schrott wird entstaubt und einer Windsichtung zugeführt, in der eine Trennung in Schwer- und Leichtmüll erfolgt. Der Schwermüll umfaßt im wesentlichen Stahl, Gußeisen und Nichteisenmetalle, wie Aluminium, Kupfer, Blei, Zink und Magnesium, die durch Magnetscheidung in Eisen- und Nichteisenmetalle getrennt werden. Die Eisenmetalle sind unmittelbar im Hochofen als Zuschlagstoffe bei der Stahlgewinnung einsetzbar, während die Nichteisenmetalle einer vorzugsweise zweistufigen nassen Schwerkraftsortierung, insbesondere einer Schwimm-Sink-Trennung, unterworfen werden, bei der die in der Nichteisenmetallfraktion enthaltenen nichtmetallischen Anteile, vorzugsweise Reifengummi, abgetrennt werden. Durch eine derartige Aufbereitung lassen sich heute ca. 75% des Gewichts eines Altautomobils zurückgewinnen. Der bei der Windsichtung gebildete Leichtmüll, der ca. 200 bis 250 kg pro Altautomobil beträgt, besteht im wesentlichen aus Kunststoff-, Holz/Pappe-, Glas-, Lack- und Faser/Textil-Partikeln und ist durch bis zu 10% Eisen-, Aluminium- und Kupfer-Partikel sowie häufig noch durch Betriebsstoffe verunreinigt. Der Leichtmüll, der eine obere Korngröße von etwa 100 mm aufweist, wird heute im allgemeinen auf Deponien verbracht. Die Fachwelt ist angesichts technischer, wirtschaftlicher und politischer Randbedingungen, z. B. Verschmutzung der Umwelt, Abnahme des Deponieraums, bestrebt, auch die Verwertung des Leichtmülls einer befriedigenden Lösung zuzuführen.

So ist in Freiberger Forschungs-Hefte A 664, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1982, Seiten 151-168 ein klassierendes Anreicherungsverfahren für Leichtmüll unter Verwendung der trockenen Klassierstufen Siebung und Sichtung beschrieben, durch die drei Komponentengruppen, nämlich Nichtmetalle (Papier, Textilien, Kunststoffe, Holz usw. und Magnesium), Aluminium und Schwermetalle (Kupfer, Messing, Zink, nichtmagnetisches Eisen, Blei usw.) gewonnen werden. Die Produktgruppe, die Papier, Textilien, Kunststoffe, Holz usw. und Magnesium als Nichtmetalle umfaßt, wird als Abfall angesehen, während allein Aluminium als Nichteisenmetall-Wertstoff bezeichnet wird, und Kupfer, Messing, Zink, nichtmagnetisches Eisen, Blei usw. innerhalb der Schwermetallkomponente einer späteren Sortierung vorbehalten bleiben.

In Agst, J.: 5. Duisburger Recycling-Tage, Informationsschrift 42, Mörs 1991, Seiten 149-164 ist die Thermolyse von kunststoffhaltigen Problemabfällen am Beispiel von Shredderleichtmüll in einem Wirbelschichtofen beschrieben; dabei wird der bei der Thermolyse übrigbleibende, zu deponierende Rückstand mit 40 bis 65% angegeben.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs beschriebene Verfahren so auszugestalten, daß die Sortierleistung für den Leichtmüll gesteigert und die verbleibende Restmenge des Leichtmülls auf ein Minimum reduziert wird, das nahezu vollständig durch thermische Behandlung beseitig werden kann und dabei eine Emissionsminimierung gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der durch Magnetscheidung von Eisenpartikeln befreite Leichtmüll einer Zerkleinerung zugeführt, das zerkleinerte Gut durch Siebung in mehrere Kornfraktionen getrennt und jede Kornfraktion einer Windsichtung zur Trennung in eine anorganische und eine organische Fraktion unterworfen wird. Die organische Fraktion enthält im wesentlichen die Kunststoff-, Holz/Pappe-, Lack- und Faser/Textil-Partikel, während die anorganische Fraktion Kupfer-, Glas- und Leichtmetall-Partikel enthält. Die organische Fraktion wird einer thermischen Behandlung zugeführt und vollständig verbrannt.

Im Rahmen der vorzugsweisen Ausbildung des Verfahrens wird die anorganische Fraktion durch Elektroscheidung in eine elektrisch leitende und in eine elektrisch nichtleitende Fraktion getrennt und die elektrisch leitende Fraktion mittels Windsichtung in Kupfer- und Leichtmetallpartikel getrennt. Diese Nichteisenmetall-Wertstoffe erfüllen die geforderten Marktbedingungen. Die nichtleitende Fraktion besteht überwiegend aus Glaspartikeln, die unmittelbar deponierbar sind oder der organischen Fraktion zugegeben werden und einen Bestandteil der Asche bilden.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Zerkleinerung des eine obere Korngröße von 100 mm aufweisenden Leichtmülls auf eine Korngröße von < 5 mm.

Für die Erzielung einer hohen Sortierwirkung ist es angebracht, wenn der zerkleinerte Leichtmüll in die Fraktionen < 2,5 mm, 2,5 bis 2 mm, 2 bis 1,6 mm, 1,6 bis 1 mm und < 1 mm klassiert wird. Die vergleichsweise engen Korngrößenbereiche sind Voraussetzung dafür, daß eine Trennung jeder Fraktion nach der Dichte in eine anorganische und eine organische Fraktion möglich ist.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Trockentrommelscheider zum Abtrennen von Eisenpartikeln, einem daran anschließenden Haufwerkschneider zum Zerkleinern des Leichtmülls, einer nachgeordneten Wurfsiebmaschine und einem daran anschließenden Zick-Zack-Sichter zur Trennung des Leichtmülls in eine anorganische und eine organische Fraktion.

Durch die Verwendung eines Koronawalzenscheiders kann die anorganische Fraktion in eine Fraktion aus elektrisch leitenden und in eine Fraktion aus elektrisch nichtleitenden Partikeln aufgeteilt werden. Ein daran anschließender Zick-Zack-Sichter trennt die elektrisch leitenden Partikel in Kupfer und Leichtmetall.

Der Zick-Zack-Sichter ist ein Strömungsapparat, der aus einer Folge von geraden, rechtwinkligen Kanälen besteht. Die Sichtluft durchdringt den Trennapparat von unten nach oben. Das Aufgabegut wird dem Sichter oberhalb der Mitte über eine Vibrationsrinne zugeführt. Partikel mit einer Sinkgeschwindigkeit oberhalb der Trennsinkgeschwindigkeit können der Strömung nicht folgen und gelangen entgegen der Hauptströmung zum Schwergutaustrag. Partikel unterhalb der Trennsinkgeschwindigkeit werden von der Sichtluft mitgenommen und in einem nachgeschalteten Zyklonabscheider als Leichtgut von der Sichtluft abgetrennt.

Der Koronawalzenscheider besteht aus einer geerdeten Walze und einer Koronaelektrode, an der eine Hochspannung anliegt. Unterhalb der Walze befinden sich die Behälter für Leiter, Halb- und Nichtleiter. Unter einer Koronaentladung ist eine selbständige Gasentladung zu verstehen. Bewegen sich die aufgegebenen Partikel in den Wirkungsbereich der Koronaelektrode, werden sie unabhängig von ihrer Leitfähigkeit von ionisierten Gasmolekülen gleichsinnig aufgeladen und bleiben nach Verlassen des Einwirkungsbereiches an der Walze haften. Nur die Nichtleiter, die ihre Ladungen an die Walze nicht abgeben können, bleiben aufgrund der Bildkräfte an der Walze haften. Da Leiter und Halbleiter mit der Walzenelektrode in elektrischen Kontakt treten können, verlieren sie ihre Ladungen und werden von der Walze abgeworfen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Verfahrensstammbaums näher und beispielhaft erläutert.

Der in einer Shredderanlage produzierte, eine Korngröße von < 100 mm aufweisende Leichtmüll (1) wird mittels eines Trockentrommelscheiders (2), dessen Feldstärke zwischen 150 und 200 kA/m einstellbar ist, von den darin enthaltenen Eisenpartikeln befreit. Der von Eisenpartikeln gesäuberte Leichtmüll wird anschließend mit einem Haufwerkschneider (3) auf eine Korngröße < 5 mm zerkleinert. Durch die Zerkleinerung ist der ursprünglich relativ niedrige Aufschlußgrad des Leichtmülls so verbessert, daß ein effektives Trennen erreichbar ist. Das zerkleinerte Gut wird im nächsten Verfahrensschritt mit einer Wurfsiebmaschine (4) in die Fraktionen < 2,5 mm, 2,5 bis 2 mm, 2 bis 1,6 mm, 1,6 bis 1 mm und < 1 mm getrennt. Die einzelnen Siebkornfraktionen werden einer Dichtetrennung mittels eines Zick-Zack-Sichters (5) durchgeführt. Durch den Dichteunterschied zwischen dem schwersten organischen Stoff PVC mit 1,4 kg/dm³ und dem leichtesten anorganischen Stoff Glas mit 2,5 kg/dm³ ist eine Trennung in eine organische und eine anorganische Fraktion möglich. Die anorganische Fraktion, die neben Kupfer, Leichtmetall und Glas noch teerhaltige Unterbodenschutzreste enthält, wird mittels eines Koronawalzenscheiders (6) in eine elektrisch leitende und eine elektrisch nichtleitende Fraktion getrennt. Die nichtleitende Fraktion, im wesentlichen Glaspartikel, wird der organischen Fraktion zugeschlagen und mit dieser einer thermischen Behandlung zugeführt. Die leitende Fraktion wird einem Zick-Zack-Sichter (7) aufgegeben und in Kupfer und Aluminium getrennt.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, daß der in Shredderanlagen anfallende Leichtmüll mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens in vier Komponenten, nämlich Eisen, Kupfer, Leichtmetall und Brennstoff, sortierbar ist, wobei die metallischen Wertstoffe dem Rohstoffkreislauf wieder zuführbar sind und der Brennstoff nahezu vollständig verbrennbar ist.

Claims (5)

1. Verfahren zur Aufarbeitung des bei der Aufbereitung von durch Zerkleinern von Altautomobilen in Shredderanlagen anfallenden Shredder-Schrotts durch Windsichtung gewonnenen Leichtmülls durch trockene Siebung und Windsichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtmüll einer Magnetscheidung zur Abtrennung von Eisenpartikeln aufgegeben, anschließend einer Zerkleinerung unterworfen, das zerkleinerte Gut durch Siebung in mehrere Fraktionen getrennt und jede Fraktion einer Windsichtung zur Trennung in eine anorganische und in eine organische Fraktion unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von Eisenteilen befreite Leichtmüll mit einer oberen Korngröße von 100 mm auf eine Korngröße von < 5 mm zerkleinert und anschließend durch Siebung in die Fraktionen < 2,5 mm, 2,5 bis 2 mm, 2 bis 1,6 mm, 1,6 bis 1 mm und < 1 mm klassiert wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Fraktion durch Elektroscheidung in elektrisch nichtleitende und in elektrisch leitende Partikel aufgeteilt und die elektrisch leitenden Partikel durch Windsichtung in Kupfer und Leichtmetall getrennt werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Trockentrommelscheider (2), einen diesem nachgeschalteten Haufwerkschneider (3), eine anschließende Wurfsiebmaschine (4) und einen Zick-Zack-Sichter (5).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Koronawalzenscheider (6) mit nachgeschaltetem Zick-Zack-Sichter (7).