DE69708111T2

DE69708111T2 - Verfahren und vorrichtung zum trennen von polymermaterialien

Info

Publication number: DE69708111T2
Application number: DE69708111T
Authority: DE
Inventors: Antoine Vandeputte
Original assignee: Galloo Plastics SA
Current assignee: Galloo Plastics SA
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2017-07-23
Also published as: CA2275944C; EP0918606B1; FR2751262A1; ES2167764T3; EP0918606A1; WO1998003318A1; AU3775497A; PT918606E; CA2275944A1; DE69708111D1; ATE208255T1; FR2751262B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von aus Abfällen stammenden Polymermaterialien. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Trennen von Polymermaterialien.
Für die Recycelingindustrie ist die selektive Rückgewinnung von Polymermaterialien von Interesse, wie beispielsweise von Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Acrylnitril- Butadien-Styrol (ABS), Polystyren (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polyurethane (PU) und andere. Die Erfindung betrifft ein schrittweises Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung, welche die Veredelung gebrauchter Polymermaterialien gewährleisten, die aus allen Arten von Abfällen und insbesondere aus Kraftfahrzeugen stammen. Es handelt sich also um die Realisierung einer sehr selektiven Trennung von Mischungen aus Polymermaterialien gemäß ihren Komponenten und ferner um die Überführung letzterer in Materialien, die wieder verwendet oder einem neuen Herstellungskreislauf zugeführt werden können.

Stand der Technik

Das Aussortieren von Polymermaterialien kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Es existieren das manuelle Sortieren, das Sortieren gemäß cryogener Zerkleinerung, das Sortieren mit elektrostatischen Verfahren, das Sortieren durch Infrarotanalyse oder durch Laserbestrahlung, das Sortieren aufgrund von Dichte, das Sortieren nach Farbe und nach Formen. Im Interesse steht hier insbesondere das Sortieren großer Mengen von Polymermaterialien unterschiedlicher Natur.
Aus DE-A-43 29 270 ist bereits eine Vorrichtung bekannt zum Recyceln von Polymermaterialien, insbesondere mit einem Zerkleinerer, einem Durchflussbehälter (bassin d'entrainement), um die schwereren Materialien zu entfernen, einem Luftstromabscheider zum Trennen der Polymermaterialien in der Form von Blättern, und ferner einem Dichteabscheider. Einerseits können im Durchlaufbehälter (bassin d'entrainement) die Polymermaterialien mit einer Dichte größer 1 trotz ihrer Vorteile entfernt werden und andererseits ist kein Reiniger für die Polymermaterialien vorhanden. Dieser Reiniger erweist sich als unverzichtbar bei Abfällen, die aus öffentlichen Deponien oder Schrottplätzen stammen.
US-A-4,728,045 beschreibt ein Verfahren zum Rückgewinnen von synthetischen Materialien, die von Flaschen aus Polymermaterialien stammen. Abfolgend wird dabei durchgeführt ein Zerkleinern, eine Luftstromabscheidung zum Entfernen leichterer Materialien, wie beispielsweise Papier und PP unter Filmbildung, zwei Flotationsabscheidungen in einem Medium mit präziser Dichte zum Trennen von PE aus Polyethylen-terephthalat (PET) und eine weitere aerodynamische Abscheidung. Dieses Verfahren ist nur anwendbar auf Flaschen aus Polymermaterialien deren Zusammensetzung anfänglich genau bestimmt wird.
Aus WO-A-92 22 380 ist ein Verfahren zum Trennen von aus Rezipienten stammenden Polymermaterialien bekannt. Dieses Verfahren umfasst einen Zerkleinerungsschritt, einen Abscheidungsschritt mittels Luftströmung, einen Reinigungsschritt der Materialien und mehrere Dichteabscheidungsschritte. Das Verfahren ist nur auf eine Ausgangssubstratart anwendbar, deren Zusammensetzung an Polymermaterialien auf genaue Weise vorbekannt ist.
Die Veröffentlichung Kunststoffberater, 38. Juni 1993, Nr. 6, Seiten 26 bis 30 beschreibt eine Vorrichtung mit einem Zerkleinerer, einer Waschvorrichtung und Dichteabscheidern. Die Waschvorrichtung besitzt eine Drehtrommeleinrichtung. Das Ausgangssubstrat enthält jedoch 95 bis 100% an PVC und 0 bis 5% an Verunreinigungen. Diese Vorrichtung ist nur für die Abscheidung von PVC ausgelegt.
Die Veröffentlichung Kunststoffe 80 April 1990, Nr. 4, Seiten 493 bis 495 beschreibt eine Vorrichtung zum Trennen von Polymermaterialien, die der vorgenannten Vorrichtung genau entspricht mit einem Zerkleinerer, einer Reinigungsvorrichtung in der Form einer Drehtrommel mit Düsen und Dichteabscheidern.
Aus FR-A-2 599 279 ist ein Verfahren zum Trennen von Polymermaterialien bekannt. Nach dem Zerkleinern und Waschen wird in einem Hydrocyclon zentrifugiert und daraufhin mittels eines Schwingsiebes sortiert.
AT-363 051 offenbart ein Verfahren zum Rückgewinnen von synthetischen Materialien, bestehend aus einem Zerkleinern, einer ersten Flotation, einem Waschvorgang und einem weiteren Zerkleinern, das unmittelbar auf eine zweite Flotation erfolgt. Diese Verfahren ergeben unbefriedigende Ergebnisse hinsichtlich der Qualität der nach der Trennung erhaltenen Polymermaterialien.
Keines der angegebenen Verfahren ergibt jedoch zufriedenstellende Ergebnisse. Die Verfahren sind langsam oder benötigen anfänglich hohe Investitionen. Sie sind ferner ungeeignet zur Sortierung eines hohen Durchsatzes und können deshalb nicht unmittelbar an industrielle Abfälle angepasst werden.
Darüber hinaus scheint es, dass keines der Trennverfahren aus dem Stand der Technik für das Aussortieren von Mischungen aus einer größeren Vielfalt von Polymermaterialien verwendbar sind, die aus der Zerkleinerung von Kraftfahrzeugen oder anderen Abfallquellen stammen.

Zusammenfassung der Erfindung

Das zugrunde liegende Problem besteht darin, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Trennung komplexer Gemische aus Polymermaterialien aller Arten zu schaffen, welche bei industriellen Abfällen effizient sind und die einen Sauberkeitsgrad der Polymermaterialien ergeben ähnlich dem Sauberkeitsgrad der Polymermaterialien bei der ersten Verarbeitung.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, den Mangel an Effizienz der existierenden Techniken zu beheben, wobei eine neue Phase zusätzlicher mechanischer Trennung verwendet und in der schrittweisen Abfolge von Reinigung und Dichteabscheidung in geeigneter Weise vorgesehen wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Trennen der aus Abfällen stammenden Polymermaterialien vorgeschlagen, umfassend einen Zerkleinerungsschritt sowie die folgenden vier Schritte, die in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden können: Einen Schritt zur mechanischen Trennung mittels Formfaktor, einen Reinigungsschritt und wenigstens zwei Schritte zur Trennung mittels Dichte.
Die vier letzteren Schritte können auf 24 verschiedene Möglichkeiten durchgeführt werden. Man kann mit einem Schritt zur mechanischen Trennung mittels Formfaktor beginnen gefolgt in beliebiger Reihenfolge von den anderen vorgesehenen Schritten. Es ist ebenfalls möglich, das Verfahren mit einem Schritt zur Trennung mittels Dichte zu beginnen gefolgt in beliebiger Reihenfolge von den anderen vorgesehenen Schritten.
Vorzugsweise wird ein mechanischer Trennschritt mittels Formfaktor von einem ersten Schritt zur Trennung mittels Dichte und dann von einem Reinigungsschritt der Polymermaterialien und einem zweiten Schritt zur Trennung mittels Dichte gefolgt. Es wird ebenfalls vorgeschlagen, dass ein mechanischer Trennschritt mittels Formfaktor von einem ersten Schritt zur Trennung mittels Dichte und dann einem zweiten Schritt zur Trennung mittels Dichte und einem Reinigungsschritt der Polymermaterialien gefolgt wird. Es ist auch möglich, dass ein Schritt zur mechanischen Trennung mittels Formfaktor von einem Reinigungsschritt der Polymermaterialien und dann von einem ersten Schritt zur Trennung mittels Dichte und einem zweiten Schritt zur Trennung mittels Dichte gefolgt wird. Es ist ferner ebenfalls möglich, dass ein erster Schritt zur Trennung mittels Dichte von einem Schritt zur mechanischen Trennung mittels Formfaktor und dann von einem Reinigungsschritt der Polymermaterialien und einem zweiten Schritt zur Trennung mittels Dichte gefolgt wird. Es ist auch möglich, dass der erste Schritt zur Trennung mittels Dichte von einem Schritt zur mechanischen Trennung mittels Formfaktor und dann von einem zweiten Schritt zur Trennung mittels Dichte und einem Schritt zur Reinigung der Polymermaterialien gefolgt wird. Es ist aber auch möglich, dass ein erster Schritt zur Trennung mittels Dichte von einem Schritt zur Reinigung der Polymermaterialien und dann von einer mechanischen Trennung mittels Formfaktor und einer zweiten Trennung mittels Dichte gefolgt wird.
Der Schritt der mechanischen Trennung mittels Formfaktor wird insbesondere mit Hilfe von Siebeinrichtungen durchgeführt umfassend ein kalibriertes Gitter, das die Entfernung aller Materialien mit zu großer Größe erlaubt.
Alle Schritte zur Trennung mittels Dichte werden vorzugsweise mittels eines Flotationsvorganges in flüssigem Medium durchgeführt. Die Mischungen aus den Polymermaterialien werden in ein Bad getaucht. Die Dichte des Bades wird geregelt und eingestellt, so dass dadurch das Trennen eines aufschwimmenden Materials mit einer niedrigeren Dichte als die Dichte des flüssigen Mediums von einem absinkenden Material mit einer höheren Dichte als die Dichte des flüssigen Mediums gestattet wird. Die betreffenden Materialien werden rückgewonnen und daraufhin weiteren Behandlungen unterzogen. Das Trennen mittels Dichte kann ebenfalls mit Hilfe einer mechanischen Vorrichtung durchgeführt werden, die einen densimetrischen Tisch umfasst.
Der Schritt der Reinigung der Polymermaterialien erlaubt eine Rückkehr zu einer Oberfläche, die identisch mit der Oberfläche der Materialien bei der ersten Verschmelzung ist, d.h einer Oberfläche ohne ausgeblichene Schichten, ohne Farbe, ohne Fett ... Die Reinigung wird in einem flüssigen Medium vorzugsweise unter kräftiger Bewegung bei erhöhter Temperatur in einem flüssigen Medium mit exakter Zusammensetzung durchgeführt.
In dem Verfahren gestatten die Trennungsschritte einerseits das Trennen von Polymermaterialien mit einer Dichte niedriger als 1, insbesondere von Polyolefinen, und weiter insbesondere von PP und PE und andererseits das Trennen von Polymermaterialien mit einer Dichte größer 1 insbesondere von Styrenen und weiter insbesondere von PS und ABS.
Um den Trennvorgang noch weiter zu verbessern, ein Maximum an Verunreinigungen aller Größen und aller Materialien zu entfernen und ein optimiertes Verfahren zu erhalten, können andere zusätzliche Reinigungsschritte zwischen die Hauptschritte geschaltet werden. Ein Benetzungsschritt, ein Zerkleinerungsschritt, ein Luftstrom-Trennschritt, um die leichteren Teilchen zu entfernen, ein elektrostatischer Sortierschritt, ein optischer Sortierschritt, ein Dichtetrennschritt mit Hilfe einer mechanischen Vorrichtung, ein Spül- und Abtropfschritt, ein Zentrifugierschritt zum Entfernen der gesamten Flüssigkeit, ein Trocknungsschritt und ein Schritt zum Lagern in einem Silo werden auf geeignete Weise im Verfahrensablauf vorgesehen.
Um getrennte Materialien mit höherer Qualität und auf eine solche Weise zu erhalten, dass deren jeweiligen mechanischen Eigenschaften verbessert sind, wird zentrifugiert oder getrocknet, wenn die Polymere feucht sind, dann homogenisiert, extrudiert, zentrifugiert, kalibriert, von neuem homogenisiert und schließlich werden die so erhaltenen gereinigten Polymermaterialien in Säcke gefüllt.
Erfindungsgemäß erlaubt die präzise Abfolge jedes einzelnen der Trennschritte den Erhalt extrem gereinigter Polymermaterialien am Ende des Verfahrens.
Gemäß eines zweiten Aspekts wird erfindungsgemäß eine Anlage zur Anwendung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgeschlagen mit einer Zerkleinerungsvorrichtung, wenigstens zwei Trennungsvorrichtungen mittels Dichte, einer mechanischen Trennungsformvorrichtung mittels Formfaktor und einer Reinigungsvorrichtung.
Diese Vorrichtungen sind in der Anlage nacheinander abfolgend gemäß der bevorzugten Reihenfolge vorgesehen, die durch das Trennverfahren vorgegeben ist. Die vorangehenden Einrichtungen versorgen die nachfolgenden Vorrichtungen:

Genaue Beschreibung der Erfindung

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die zu Darstellungszwecken beigefügten Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt mit einem ersten und einem zweiten Teil, die jeweils einem ersten und einem zweiten Teil der Vorrichtung entsprechen;
Fig. 2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt, mit einem ersten und einem dritten Teil, die jeweils einem ersten und einem dritten Teil der Vorrichtung entsprechen;
Fig. 3 einen ersten Teil der Vorrichtung darstellt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 4 einen zweiten Teil der Vorrichtung darstellt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere zur Trennung von Polymermaterialien mit einer Dichte niedriger als 1; und
Fig. 5 einen dritten Teil der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens darstellt, insbesondere zur Trennung von Polymermaterial mit einer Dichte größer 1.
Bei einem Wagen, einem Lastwagen oder einem Autobus wird ein Entfernen von Flüssigkeiten, ein Zermalmen und dann ein Zerkleinern durchgeführt. Alle losen Metallteile werden mit Hilfe üblicher Techniken von nicht metallischen Teilen getrennt. Mit Hilfe einer Siebeinrichtung werden mineralische Materialien, wie Glas oder Sand entfernt. Daraufhin wird ein wichtiges Vorkommen 2 an Polymermaterialien mit einer Dichte niedriger als z.B. 1,25 rückgewonnen. Diese Polymermaterialien werden zwischen 8 und 10ü mm zerkleinert, vorzugsweise bei 25 mm. Falls erforderlich, werden eine Zerkleinerung bei 25 mm und eine Vorselektion durch Entfernen von Teilchen mit einer Dichte größer als 1,25 nochmals durchgeführt.
In diesem Stadium beginnen die Schritte zum Recyclen der Polymermaterialien. Es verbleiben Teile aus Holz, aus anhaftendem Sand an den Polymermaterialien, aus Teer, aus Papier ... In der gesamten Vorrichtung 1, die nachfolgend beschrieben wird, gestatten Förderbänder, Schneckenanordnungen und pneumatische Transportmittel, ausschließlich in der Form von durchgezogenen Pfeilen dargestellt, einen kontinuierlichen Transport der Materialien bei hoher Geschwindigkeit von einer Vorrichtung zur anderen. Alle Schritte von A bis Z und deren zugehörige Vorrichtungen arbeiten kontinuierlich oder aufgrund der Zufuhr gemäß dem jeweiligen Durchsatz der einzelnen Vorrichtungen. Die nachfolgend beschriebene Abfolge der Schritte führt zu besonders interessanten Ergebnissen.
Zuerst wird in einem ersten Teil der Vorrichtung 1 Holz, das im Polymermaterial vorhanden ist, auf eine Dichte größer 1 verdichtet, um dann das Holz mittels einer Trennung gemäß den Dichtekriterien zu entfernen. Dazu wird eine Benetzung A mittels einer Vorrichtung 3 durchgeführt, die Wasser auf einen Abfallhaufen 2 sprengt. Es ist ebenfalls möglich, den Abfall einzutauchen oder eine mechanische Zerfaserung des Holzes durchzuführen oder beispielsweise mit Hilfe einer Turbine auszusortieren. Für die Wässerung kann eine alkalische Lösung auf der Basis von KOH oder NaOH verwendet werden, mit dem Ziel, eine Hydrolyse der Zellulosefasern des Holzes zu starten. Die Aufgabe ist es, dieses Material zu zersetzen, um ihm eine Dichte größer 1 zugeben.
Daraufhin werden Bestandteile 4, wie beispielsweise Schaumstoffe, zellartige PU, zellartige Kautschukteile, Textilien, Fäden, expandiertes PS, schichtartige Abfälle aus Polymermaterialien und Holz mit Hilfe einer mechanischen Selektion entfernt. Dieser Vorgang ist eine Trennung mittels Formfaktor. Eine Siebvorrichtung gestattet die Durchführung der Sortierung. Die Vorrichtung umfasst beispielsweise eine Drehtrommel 6 mit einem kalibrierten Gitter, dessen Maschengröße beispielsweise 10 mm in der Breite auf 25 cm in der Länge beträgt. Angesichts des Entfernungsvorgangs wird all das zurückgehalten, das nicht die Form einer Platte hat, also alles das, was nicht bei der vorangegangenen Zerkleinerung richtig zerstückelt wurde. Die Behandlung wird mit den gesamten Materialien fortgesetzt, die zu einer Sortiermaschine 6 überführt werden.
Daraufhin wird ein erster Dichtetrennvorgang C mit Flotation in einer hydraulischen Trennvorrichtung 7 durchgeführt. Die gewählte Dichte ist ungefähr gleich 1 und das Flotationsmedium ist Wasser.
Die aufschwimmenden Bestandteile 8 und die mineralfreien Polymere mit d ≤ 1 insbesondere aus:
- PE (d = 0,92 bis 0,95),
- PP (d = 09),
- Ethylen-Vinylacetat EVA,
- Copolymere Ethylen-Propylen, Propylen-Ethylen-Propylen-Kautschuk, Ethylen- Propylen-Dien-Monomer EPDM,
- Schaumstoffe aus PE, Schaumstoffe aus PP, und
- PU-Schaumstoffe (d = 0,02 bis 0,035)
werden rückgewonnen und in einem zweiten Teil der Vorrichtung 1 behandelt, die nachfolgend beschrieben wird.
Alle nicht expandierten Materialien und Polymere 9 mit einer Dichte größer 1 werden in einen dritten Teil der Vorrichtung 1 geleitet und dort behandelt, die nachfolgend beschrieben wird. Es handelt sich insbesondere um:
- PS nicht gefüllt (d = 1,05);
- ABS nicht gefüllt (d = 10,07);
- PVC
- Polycarbonate PC
- Kautschuk ohne zellartigen, warmaushärtenden Kautschuk;
- Polyolefine gefüllt mit d > 1, PP gefüllt mit 20% Talk (d = 1,05);
- PU gefüllt (d = 1,21);
- PE gefüllt;
- ungesättigte Polyester (d = 1,10 bis 1,3);
- gesättigte Polyester (d ≥ 1,2), gefüllt oder nicht gefüllt mit Glasfasern;
- Polyamide, PA&sub6;(d = 1,13), PA6,6(d = 1,14), PA6,10(d = 1,08), PA&sub1;&sub1;(d = 1,04), PATZ (d = 1,02), gefüllt oder nicht gefüllt;
- Polymethylmetacrylat PMMA (d = 1,18).
Im zweiten Teil der Vorrichtung 1 wird aufschwimmendes Material behandelt, das auch unerwünschte Materialien wie beispielsweise Holz, Schaumstoffe, Gewebe, Fasern und Textilien umfasst.
Die aufschwimmenden Materialien werden sodann in einen Zerkleinerer 11 für den Reduktionsschritt D geleitet. Die Gitter haben eine Größe von 8 bis 100 mm, am besten von 12 mm. Das erste Ziel der vorangegangenen Vorgänge B und C besteht darin, zu vermeiden, dass irgendein Material zerkleinert wird, wie beispielsweise Nägel, Kies ... Ein zweites Ziel besteht darin, den Energiebedarf durch Senken der zur zerkleinernden Menge an Material zu verringern.
Nach dem Zerkleinern kann auch ein Benetzungsschritt durchgeführt werden, der vollkommen dem Benetzungsschritt A und dessen oben beschriebenen Abwandlungen entspricht. Der Benetzungsschritt A muss so nahe wie möglich einer hydraulischen Trennung vorangehen.
An dieser Stelle wird ein intensiver Reinigungsschritt E zwischengeschaltet. Dieser Vorgang ist wichtig, da er den Polymermaterialien in der Form eines Substrats gestattet, deren ursprüngliche Oberfläche einzunehmen. Diese Oberflächen sind sehr oft mit Teer, Sand, Bleirückständen, Öl, Kühlerflüssigkeit, Säure, Diesel und Benzin verunreinigt. Darüber hinaus sind die Oberflächen der Polymermaterialien entweder mit Farbe (Stoßdämpfer aus PP) bedeckt, oder durch chemische Mittel angegriffen, oder oxidiert, oder durch UV-Strahlen ausgebleicht oder gealtert. Alle diese Faktoren verändern die Oberflächenspannungen und verhindern eine wirksame spätere Trennung durch Flotation. Eine Abwaschbehandlung ist notwendig, wenn die am Ende der Trennung erhaltenen Polymermaterialien die gleichen physio-chemischen Eigenschaften aufweisen sollen, wie die ursprünglichen Polymermaterialien. Deshalb werden die Teile in eine oder mehrere Wascheinrichtungen 12 und Mahleinrichtungen eingebracht. Letztere weisen beispielsweise mehrere feste Behälter, Drehschaufeln (palles rotatives) und starke Motoreinrichtungen beispielsweise der Marke Wemco® auf, die 0,05 bis 0,5 kWh pro kg zu behandelnden Materials aufbringen können. In die Behälter wird ein flüssiges Medium eingefüllt, das sich aus Wasser, einem Reinigungsmittel und wahlweise einem Abrasionsmittel zusammensetzt. Der Waschvorgang E wird in einem möglichst konzentrierten Medium bei Umgebungstemperatur oder noch besser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, wobei das Wasser mittels der durch die Motoren dissipierten Wärme zum Sieden gebracht werden kann.
Die Zusammensetzungen des Reinigungsmediums kann sein:
- 50 bis 70 Gew.-% Mischung aus Polymermaterialien;
- 30 bis 50 Gew.-% Flüssiganteil mit:
- 50 bis 100 Gew.-% Wasser,
- 0 bis 20 Gew.-% Reinigungsmittel, beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid bzw. Kaliumcarbonat, Natriumcarbonat, nicht schäumende biologisch abbaubare Seifen der Marke Akypo MB 2621 S®, die von der Firma Chemy geliefert werden,
- Netzmittel (auf der Basis von Fettalkohol modifiziert durch Ethylenoxid und/oder Propylenoxid); und
- 0 bis 30 Gew.-% Abrasionsmittel z.B. aus Mineralien wie Calciumcarbonatpulver, Talk, Siliciumoxid und Aluminiumoxid.
Zu anfangs werden die Polymermaterialien mit Wasser gespült und während des Schrittes F beispielsweise in einer Extruderschnecke 13 entwässert. Das wiedergewonnene Wasser kann beispielsweise in die Waschvorrichtung 12 eingespritzt werden.
Daraufhin wird ein zweiter Schritt zur Dichtetrennung mit Flotation G in einer Trennvorrichtung 14 zwischengeschaltet. Dieser Schritt wird in einem flüssigen Medium mit einer Dichte ungefähr gleich 1 durchgeführt, wobei die Flüssigkeit Wasser ist. Das absinkende - Material 16 mit einer Dichte größer 1 wird entfernt. Dieses Sortieren gestattet die Vervollständigung der bereits während der ersten Trennung durch die Flotation C begonnenen Selektion. Die Oberflächen der Polymermaterialien werden während des Schritts E gereinigt, wodurch sich die Materialien 16 eintauchen lassen, so dass die Präparate diesen eine scheinbare (fausse) Dichte kleiner 1 geben.
Man kann an dieser Stelle ein feineres Sortieren nach Dichte durchführen. Die unterschiedlichen Klassen an Polymermaterialien werden mit diesem Verfahren getrennt, wenn die Dichte des flüssigen Mediums genau eingestellt wird. Ferner werden die Materialien 16, die vorher am PE und PP anhaftenden Sandrückstände und insbesondere große Holzteile durch Absinken entfernt. Diese Materialien sind stark erodiert, zerkleinert und während des vorangegangenen Schrittes des Aussortierens mit Flüssigkeit getränkt, wobei dem Material auf diese Weise eine Dichte größer 1 gegeben wird:
Die Sortiereinrichtung 6 des Schrittes B kann auch an anderen Stellen in dem Veredelungsablauf vorgesehen sein, beispielsweise nach dem Flotationsschritt C (Pfeile 17, die die Abfolge A, C, B, D zeigen).
Daraufhin wird bei den aufschwimmenden Polymermaterialien ein Spülen und Zentrifugieren H in einer Zentrifuge 18 zum Entfernen der Restflüssigkeit durchgeführt.
Eine Durchlauftrocknung I wird daraufhin durchgeführt. Dieser Vorgang kann mittels verschiedener Vorrichtungen durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Trockner mit einem Fluidbett 19, ein Blitztrockner (sécheur flash), eine Trocknung in einem Sortiergerät der Bauart Wemco®, bei dem die Temperaturerhöhung mittels mechanischer Bewegungsenergie erfolgt, und ein Wechselstromtrockner vom Typ Voom® verwendet werden.
Die sich ergebende Masse wird in einem Zwischensilo 21 gelagert J, was nützlich ist, wenn der Ablauf durch eine Störung oder für Wartungsarbeiten unterbrochen wird.
An dieser Stelle erfolgt ein möglicherweise fakultativer Schritt zur Luftstromtrennung K. Dieser Schritt muss nach dem Trocknungsschritt 1 erfolgen. Die Trennvorrichtung 22 gestattet die Entfernung aller leichteren Materialien 23, wie beispielsweise von anhaftenden Staubrückständen, kleinen Fasern und Schaumstoffen ebenso wie zurückgebliebenen feinen Staubteilchen.
Ein Schritt der mechanischen Sortierung nach Dichte L gestattet die Vollendung der Trennung. Dieser Schritt wird vorzugsweise in einer mechanischen Vorrichtung 24 mit einem densimetrischen Rütteltisch durchgeführt, der beispielsweise von der Firma Herbold (Deutschland) oder von der Firma Eldan (Dänemark) geliefert wird, auf dem die zirkulierende Charge 26 ausgesondert wird. Alle leichten zirkulierenden Materialrückstände 26, wie Holz, Schaumstoffe, Gummi und Verunreinigungen werden entfernt.
In der Endphase der Aussortierung erfolgt ein letzter Schritt zur Trennung nach Dichte M, um zwei besonders interessante Materialien von hohem Wert zu trennen, die unter den Dichten niedriger 1 beigefügt sind: dieses sind die beiden Polyolefine PE und PP. Vorzugsweise wird eine der Flotation G entsprechende Flotation M durchgeführt. Die Dichte von PP ist 0,9 und die Dichte von PE ist 0,92 bis 0,95. Die Trennung erfolgt in einer Trennvorrichtung 27 in flüssigem Medium mit einer sehr genau eingestellten Dichte zwischen 0,9 und 0,95. Das flüssige Medium umfasst vorzugsweise Wasser und einen Alkohol ausgewählt aus Methanol, Ethanol, Weinalkohol, denaturiertem Alkohol oder Brennalkohol. Der verwendete Wasser/Alkohol-Mischungsgrad liegt zwischen 55 und 60º. Die Steuerung erfolgt mittels eines Alkoholmessers. Die Regelung des Alkoholgrades gestattet die Optimierung der Dichte des Mediums, um eine möglichst selektive Trennung zu erhalten. Der intensive Waschvorgang G, der vorangehend erfolgt, gestattet einen optimalen Kontakt der ursprünglichen Oberfläche der zu behandelnden Polymermaterialien und dem ausgewählten Dichtemedium. Ein Schäummittel wird ebenfalls dem Medium in einem Verhältnis von 0,1 bis 0,2 Gew.-% zugesetzt. Die Anwesenheit des Schäummittels verbessert die Trennung beträchtlich. Antarox-FM3® der Firma Rhône-Poulenc wird bevorzugterweise verwendet. Der Sinn der vorangegangenen Schritte der Zentrifugierung H und Trocknung I wird besser verstanden, insofern als die in der Trennvorrichtung 27 fein eingestellte Dichte des flüssigen Mediums nicht durch Zufuhr von störendem Wasser modifiziert werden soll. Die zugeführte Mischung PP-PE wird auf fast perfekte Weise getrennt. Das aufschwimmende Material 28, das nach oben rückgewonnen wird, setzt sich aus PP zusammen, und das absinkende Material 29, das im unteren Bereich rückgewonnen wird, setzt sich aus PE zusammen.
Das Verfahren kann im Schritt J der Lagerung im Silo 21 angehalten werden, wenn die ausschließliche Verwertung einer Mischung aus Polyolefinen gewünscht ist. Es ist festzuhalten, dass der Schritt M direkt im Anschluss an den Schritt der Zentrifugierung H erfolgen kann, wenn Abfälle ohne leichte Produkte vorhanden sind; wenn die Schritte I bis L ausgelassen werden, wird H von M gefolgt mit dem Pfeil 30.
Der Schritt M kann ausgelassen werden. Die mechanische Sortierung nach Dichte L mit einem Rütteltisch 24 kann dazu dienen, die beiden ausgeschiedenen Polymermaterialien nach ihrer eigentlichen Dichte zu trennen. Das Verfahren kann an dieser Stelle mit dem Erhalt von reinem PE und PP 31, 32 abgeschlossen werden.
Die mit Hilfe dieser Vorrichtung aussortierten PP 28, 32 und das PE 29 können entweder durch direkte Verwendung verwertet werden oder unmittelbar weiteren Behandlungsschritten N bis U unterzogen werden. Insbesondere wird mit einer Extrusion fortgefahren, die es gestattet, bei den derartig behandelten Rolymermaterialien mechanische Eigenschaften zu erhalten, die denen der ursprünglichen Polymermaterialien fast identisch entsprechen.
In diesem Stadium zeigt Fig. 4 nur die für die Behandlung eines einzigen Materials PP 28 notwendige Vorrichtung, wobei selbstverständlich das andere Material PE 29 auf dieselbe Weise behandelt wird, wobei dieselben Schritte N bis U folgen, die auf denselben Einrichtungen (gestrichelte Darstellung in Fig. 4) durchgeführt werden.
Die Phasen PP 28, 32 und PE 29, 31 werden somit getrennt zentrifugiert N in einer Zentrifuge 33, um die Flüssigkeitsmenge auf ungefähr 1 bis 2% zu bringen. Die Phasen werden in einem Trockner 34 getrocknet O, der beispielsweise dem im Schritt I verwendeten Trockner entspricht.
Die Phasen werden durch Zirkulation in einem Silo 36 homogenisiert P, der gleichzeitig der Lagerung dient.
Die Phasen werden in einem Extruder 37 extrudiert Q, um Granulate herzustellen. Im Verlauf erfolgt weiterhin eine Filtration von 20 bis 300 um, um letzte Verunreinigungen zu entfernen. An dieser Stelle kann man einen Test durchführen, um herauszufinden, ob das zu extrudierende Produkt rein ist. Unterschiedliche Mittel können ebenfalls zugeführt werden: Farbmittel, Anti-UV-Mittel, etc.. Zwischen der Lagerung P und der Extrusion Q kann eventuell ein Schritt zur Luftstromtrennung erfolgen, um Fasern und Staub (nicht gezeigt) zu entfernen.
Die Phasen PE und PP werden in einer Zentrifuge 38 zentrifugiert R, um Kühlwasser aus den Granulatkörnern zu entfernen.
Die in Form von Granulatkörnern abgeführten Phasen werden in der Kalibriervorrichtungen 39 kalibriert S. um feine Partikel und Agglomerate zu entfernen.
Die Phasen werden in einem Silo 41 zur Homogenisation und Lagerung nochmals homogenisiert T. In einem Endschritt U werden sie in einer Verpackungsmaschine in Säcke von ungefähr 501 gefüllt.
Das PP 43 und PE 44 werden somit als Endprodukte mit hervorragender Qualität abgeführt und können für die üblichen Anwendungen von Polyolefinen verwendet werden. In einem dritten Teil der Vorrichtung 1 sind die Polymere mit einer Dichte größer als 1, die aus den Rückständen zerkleinerter Kraftfahrzeuge rückgewonnen werden sollen, insbesondere aus Styrenen und weiter insbesondere aus PS und ABS. Unter diesen findet man auch andere Abfälle wie beispielsweise Steine oder Nägel ...
Von der Trennvorrichtung 7 werden die Abflüsse 9 durch einen Trennvorgang nach Dichte V mit Flotation in eine hydraulische Trennvorrichtung 46 geleitet. Die gewählte Dichte beträgt ungefähr 1,05. Das PS 47 aber auch die mit 10-20% Talk beladenen Polypropylene, Holz und Fasern schwimmen auf. Das ABS 48 sinkt ab, aber auch das Polymethylmetacrylat sowie andere Polymere, Holz, dichte Schaumstoffe und alle Materialien bis zu einer Dichte von 1,25. Das flüssige Medium der hydraulischen Trennvorrichtung enthält Wasser, Schäummittel und mineralische Zusammensetzungen wie beispielsweise Ton, Bentonit oder lösliche Zusammensetzungen wie beispielsweise Salze ..., Zusammensetzungen die zur Erhöhung der Wasserdichte verwendet werden. Man verwendet vorzugsweise Steinbruchton. Letzterer wird mit Wasser aufgeschlämmt und die schwersten Teilchen werden entfernt, die sich am Boden des Behälters ansammeln, um ein homogenes Medium zu erhalten. Daraufhin wird die Dichte durch Hinzufügen von Wasser eingestellt. Die Aufgabe des Schäummittels besteht auch darin, die Tonaufschlämmung zu erhalten. Das verwendete Mittel ist Coatex SP 30 S®.
Nachfolgend wird der Reinigungsablauf des ABS 48 beschrieben. Man führt das ABS und das, was absinkt 48, einem dritten Flotationsvorgang W in einem hydraulischen Abscheider 49 zu. Daraus wird in einem flüssigen Medium eine Dichte von etwa 1, 1. Die Flüssigkeit weist dieselbe Zusammensetzung auf, wie die für das Medium des Abscheiders 46 des Schrittes V beschriebene Zusammensetzung auf, außer dass die Tonmenge pro Volumeneinheit höher ist. Das absinkende Material 51 umfasst Steine, Sand und 30 bis 40% gefülltes Polypropylen. Bei dieser Dichte schwimmt das ABS, aber auch Holz auf.
Daraufhin wird das ABS gespült X und gleichzeitig bewässert, das in der Transportschnecke 52 aufschwimmt. Das ABS wird entwässert und zentrifugiert, um den anhaftenden Ton vollständig zu entfernen.
Daraufhin wird das ABS in einen Zerkleinerer 53 für einen Reduktionsschritt D überführt, der mit der bereits beschriebenen Zerkleinerung D identisch ist. Die Gitter weisen eine Größe von 8 bis 100 mm mit einem Optimum von 12 mm auf. Die erste Aufgabe des vorangegangenen Vorgangs W besteht darin, zu vermeiden, dass irgendein Material zerkleinert wird, wie beispielsweise Nägel, Kies .... Die zweite Aufgabe besteht darin, durch Verringern der zu zerkleinernden Materialmenge den Energiebedarf zu senken.
Nach der Zerkleinerung D kann auch ein Benetzungsschritt erfolgen, der identisch mit dem Benetzungsschritt A und dessen oben beschriebenen Abwandlungen ist. Der Benetzungsschritt A muss so nahe wie möglich einer hydraulischen Trennung vorangehen.
Dann wird an dieser Stelle ein Schritt der intensiven Reinigung E für die aufschwimmenden Materialien 48 (ABS) zwischengeschaltet. Dieser Vorgang, der gestattet, dass das ABS seine ursprüngliche Oberfläche wieder einnimmt, ist identisch mit dem bereits weiter oben beschriebenen Vorgang E unter Verwendung eines oder mehrerer Waschvorrichtungen 54 und eines Reinigungsmediums mit gleicher Zusammensetzung.
Am Ende werden die Polymermaterialien mit Wasser gespült und während des Schrittes F entwässert, beispielsweise in einer Extruderschnecke 56. Das wiedergewonnene Wasser kann in die Waschvorrichtung 54 eingespritzt werden.
Dann wird ein vierter Schritt zur Trennung nach Dichte mit Flotation Ga in einer Trennvorrichtung 57 zwischengeschaltet. Dies wird in einem flüssigen Medium bei einer Dichte etwa gleich 1,07 durchgeführt. Die Flüssigkeit weist eine Zusammensetzung auf, die identisch mit der im Zusammenhang mit dem Medium der Trennvorrichtung 46 des Schrittes V beschriebenen Zusammensetzung ist, außer dass die Menge an Ton pro Volumeneinheit höher ist. Das aufschwimmende Material 58 (Holz und andere Abfälle) wird entfernt. Bei dieser Dichte sinkt das ABS 48 ab. Dieser Sortiervorgang erlaubt die bereits während der zweiten Trennung durch Flotation W im dritten Teil der Vorrichtung 1 durchgeführte Selektion zu vollenden. Die Oberflächen der Polymermaterialien werden während des Schrittes E gereinigt, so dass ein Aufschwimmen der Materialien 58 gestattet wird, denen die Präparate eine scheinbare (fausse) Dichte größer 1,07 geben.
Daraufhin erfolgt eine Spülung Y durch Besprühen der Polymere in der Transportschnecke 59, um den gesamten Ton zu entfernen. Eine Entwässerung und eine Zentrifugierung H des in der Zentrifuge 61 aufschwimmenden Polymermaterials ABS wird durchgeführt, um die Restflüssigkeit zu entfernen.
Eine kontinuierliche Trocknung I wird daraufhin mit den gleichen 62 oder mit unterschiedlichen Vortrocknungsvorrichtungen durchgeführt, die für die Polyolefine beschrieben wurden.
Die sich ergebende Masse wird in einem Zwischensilo 63 gelagert.
An dieser Stelle erfolgt möglicherweise fakultativ ein Schritt der Luftstromtrennung K. Dieser Schritt muss nach dem Trocknungsschritt I erfolgen. Die Trennvorrichtung 64 gestattet die Entfernung der gesamten leichten Materialien 66 wie beispielsweise anhaftende Staubrückstände, kleine Fasern und Schaumstoffe sowie feine Partikel aus Holzresten.
Ein Schritt der mechanischen Sortierung nach Dichte L erlaubt die Vervollständigung der Trennung. Dieser Schritt wird vorzugsweise in einer mechanischen Einrichtung 67 eines oben beschriebenen densimetrischen Rütteltisches durchgeführt, auf dem die zirkulierende Charge 68 abgesondert wird. Alle leichten zirkulierenden Materialrückstände 68, wie Holz, Schaumstoffe, Gummi und Verunreinigungen werden entfernt. Ebenfalls mit Hilfe dieser Einrichtung wird mit 30% Talk gefülltes PP entfernt.
Dieses letztgenannte Störprodukt 69 kann auch unterdrückt werden, indem ein fakultativer Schritt Z der elektrostatischen Sortierung auf einem elektrostatischen Tischsortierer 71 beispielsweise der Firma Hamos Recycling Technik (Deutschland) hinzugefügt wird.
Das nach L und/oder Z erhaltene ABS 72 kann direkt verwertet werden.
Fig. 5 zeigt nur die zur Behandlung des Materials ABS 48 notwendige Vorrichtung. Nun aber hat man bei den vorangegangenen Schritt V im Schwimmgut das PS rückgewonnen, anhand dessen im Folgenden der Reinigungsablauf beschrieben wird.
Das PS 47 wird in etwa auf dieselbe Weise behandelt, wobei denselben Schritten X, D, E, F, G, Y, H bis L gefolgt wird, die auf denselben Vorrichtungen (gestrichelte Darstellung in Fig. 5) durchgeführt werden. Nur der Schritt W zur Trennung nach Dichte und dessen entsprechende Vorrichtung 49 sind ausgelassen. Man könnte eine zweite Vorrichtungskette 52, 53, 54, 56, 57, 49, 61, 62, 63, 64, 67 parallel zur ersten vorsehen oder ebenfalls diese Schritte kontinuierlich (par campagne) durchführen und alternativ die Polymermaterialien ABS 48 oder PS 47 lagern. Die letztgenannte Lösung ist vorteilhaft, wenn ein großer Unterschied zwischen dem Anfangsdurchsatz der Polymermaterialien zwischen BS 48 und PS 47 besteht.
Es erfolgt nach der Zerkleinerung D, nach der Reinigung E, der Entwässerung F zum Vervollständigen der Reinigung des PS 47 ein Schritt Gb der Trennung nach Dichte mit Flotation in einem flüssigen Medium. Die Dichte ist ungefähr gleich 1,05 und identisch mit der Dichte des Flotationsschrittes V. Um entfernt zu werden, sinken bei 58a Materialien wie beispielsweise Holz, mit Metallen gemischte Produkte, ... und alle Produkte mit einer durch die Reinigung E modifizierten Dichte ab. Das PS wird bei Y in einer Transportschnecke 59 gespült, um den gesamten Ton zu entfernen und daraufhin entwässert.
Die Schritte H bis L bleiben identisch mit den vorbeschriebenen Schritten. Das abgeführte PS enthält noch mit maximal 20% gefüllte Polyolefine mit 1 < d ≤ 1,05. Sehr häufig weisen die gefüllten PE und PP eine schwarze Farbe auf. Dagegen weist das PS eine weiße Farbe auf, insbesondere wenn es aus Abfällen aus Elektroküchengeräten stammt. Deshalb erfolgt eine optische Sortierung Za in einer Bank 73, die beispielsweise von der Firma Sortex stammt, um gefüllte Polymermaterialien 74 zu entfernen. Möglicherweise kann diese Trennung Za mittels elektrostatischer Sortierung durchgeführt werden.
Das nach L und/oder Za erhaltene PS 76 kann direkt verwertet werden.
In bestimmten Fällen sind bestimmte Schritte von den vorangegangenen Schritten des zweiten oder des dritten Teiles der Vorrichtung 1 nicht unverzichtbar. Beispielsweise wird auf den Schritt D der feinen Zerkleinerung verwiesen. Das Verfahren kann am Schritt J der Lagerung im Silo 63 angehalten werden. Es ist festzuhalten, dass die Schritte Z und Za direkt im Anschluss an den Trocknungsschritt I durchgeführt werden können, wenn es sich um Abfälle ohne leichte Produkte handelt; wenn die Schritte J bis L ausgelassen werden, wird I von Z oder Za mit dem Pfeil 40 gefolgt.
Die verwendeten hydraulischen Trennvorrichtungen 7, 14, 27, 46, 49, 57 sind sogenannte statische Trennvorrichtungen. Sie können durch sogenannte dynamische hydraulische Trennvorrichtungen ersetzt werden oder durch solche, die eine Pumpe und einen Cyclon aufweisen, um die zirkulierende Sortierströmung zu realisieren. Alle hydraulischen Trennvorrichtungen mittels Flotation 7, 14, 27, 46, 49, 57 können durch Trennrütteltische 24, 67 ersetzt werden, wobei aber das dort eingebrachte Material trocken sein muss. Alle hydraulischen Trennvorrichtungen mittels Flotation 7, 14, 27, 46, 49, 57 können auch durch elektrostatische Trennvorrichtungen ersetzt werden wie beispielsweise von der Firma Hamos Recycling Technik (Deutschland). Die Reinigung von Anteilen PE-PP und PS-ABS kann auch mittels cryogener Zerkleinerung durchgeführt oder vollendet werden, die Teilchen mit unterschiedlichen Größen gemäß dem Polymermaterial ergibt. Alle Verwendungsmöglichkeiten der vorstehend angeführten Vorrichtungen zur Durchführung einer Trennung gemäß einer mechanischen oder chemischen Eigenschaft des Polymermaterials sind offen.
Das ABS 72 und das PS 76 können weiteren Behandlungsschrittten P bis U unterzogen werden, um deren Reinheitsgrad und mechanischen Eigenschaften weiter zu verbessern. Auf analoge Weise wird bei Polyolefinen, die im zweiten Teil der Vorrichtung getrennt werden, eine Extrusion durchgeführt, die es gestattet, bei derart behandelten Polymermaterialien physikalische Eigenschaften zu erhalten, die fast identisch sind mit den Eigenschaften der ursprünglichen Polymermaterialien.
In diesem Stadium zeigt Fig. 5 nur die zur Behandlung eines Materials ABS erforderliche Vorrichtung, wobei selbstverständlich das andere Material PS 76 auf dieselbe Weise behandelt wird, wobei denselben Schritten P bis U gefolgt wird, die auf denselben Vorrichtungen (gestrichelte Darstellung in Fig. 5) durchgeführt werden.
Die Phasen ABS 72 und PS 76 werden somit durch Zirkulation in einem Silo 77 getrennt homogenisiert P. Sie werden in einem Extruder 78 mit Filtration von 20 bis 300 um extrudiert. Zwischen der Lagerung P und der Extrusion Q kann möglicherweise ein Schritt zur Luftstromtrennung erfolgen, um die Fasern und den Staub (nicht dargestellt) zu entfernen. Der Zweck aller vorangegangenen Spülschritte besteht darin, die Einfuhr von Ton in den Extruder 78 zu vermeiden. Die Phasen ABS und PS werden daraufhin in einer Zentrifuge 79 getrennt zentrifugiert R. Die in Form von Granulatkörnern abgeführten Phasen werden in einer Kalibriervorrichtung 31 kalibriert, um feine Partikel und Agglomerate zu entfernen. Sie werden daraufhin nochmals in einem Silo 82 homogenisiert T. In einem Endschritt U werden sie in einer Verpackungsmaschine 83 in Säcke mit etwa 50 I gefüllt.
Das ABS 84 und das PS 86 werden als Endprodukte mit hervorragender Qualität abgeführt und können für den üblichen Einsatz dieser Styrene verwendet werden.
Alle Vorrichtungen zur Durchführung der gemeinsamen Schritte D bis L, P bis U im zweiten und im dritten Teil der Vorrichtung 1 können als einzelne Ausführungsbeispiele vorgesehen werden, wobei das Verfahren dann durch Zufuhr durchgeführt wird, oder als mehrere Ausführungsbeispiele, beispielsweise als zwei Ausführungsbeispiele jeder Vorrichtung jeweils im zweiten und dritten Teil der Vorrichtung. Auf diese Weise ändern sich die Optimierungsparameter der Trennung dieser Vorrichtungen (Dichte, Extrusionstemperaturen, usw.).

Ergebnisse

Tabelle 1 liefert eine Bewertung der Prozentsätze unterschiedlicher Produkte von rückgewonnenem PP 28 und PE 29 mittels des Verfahrens und der Vorrichtung 1 ausgehend von 100% der Rückstände der Fahrzeugzerkleinerung (R.B.A.).

Tabelle 1

Erhaltene Produkte % der Wiedergewinnung

Schaumstoffe und leichte Produkte 19
Schaumstoffe und leichte Produkte 2
Polymere mit d > 1 64
Mischung PP-PE mit d < 1 15 (100%)
PP 67
PE 33
Tabelle 2 ergibt die mechanischen Eigenschaften des ursprünglichen PE und des PE 29, 44 an, die mit dem Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung 1 rückgewonnen sind ausgehend von den Rückständen der Fahrzeugzerkleinerung. Tabelle 2
Tabelle 3 gibt die mechanischen Eigenschaften von PP 28, 43 als Rohstoff und von PP an, das mit dem Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung 1 wiedergewonnen wurde, ausgehend von den Rückständen aus der Fahrzeugzerkleinerung. Tabelle 3
Bei den Rückständen aus der Automobilzerkleinerung sind die erhaltenen Werte das Resultat einer Studie, die anhand von Prüflingen durchgeführt wurde, die unmittelbar nach der Sortierung des PE 28 und PP 29 (Schritt M) spritzgegossen wurden.
Gemäß der beiden Tabellen ist festzustellen, dass die Qualität und somit der kommerzielle Wert von PE und PP ungefähr der Qualität des PE und PP bei der ersten Verschmelzung entspricht.
Das gleiche gilt für die beiden Styren-Materialien ABS und PS.
In Anbetracht der eventuell verwendeten Lösungsmittel entspricht die Vorrichtung den Explosionsschutznormen und die unterschiedlichen Vorrichtungen sind so dicht wie möglich. In der gesamten oben beschriebenen Industrieanlage werden das Wasch- und Spülwasser, das nach der Entwässerung und Zentrifugierung rückgewonnene Wasser, das Kondensationswasser der Trockner und das Wasser des Flotationsmediums entweder zur Verwendung in der Vorrichtung zurückgeführt oder mittels einer Kanalisation 87 gesammelt, um dessen Lagerung und Wiederaufbereitung in einer Reinigungsstation 88 zu gewährleisten.
Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der Ausführungsformen und die gewählten Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen können, ohne vom Wesen der in den Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen, vorgenommen werden. Beispielsweise können die Polymermaterialien auch aus Küchenabfällen und Industrieabfällen stammen. Die Dichten der in den Vorrichtungen zur Trennung mittels Flotation verwendeten Flüssigkeiten können entsprechend der Natur der Polymermaterialien, die rückgewonnen und getrennt werden sollen, modifiziert werden.

Claims

1. Verfahren zum Trennen der von Abfällen stammenden Polymermaterialien (2), einen Zerkleinerungsschritt sowie die vier folgenden Schritte umfassend, die in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden können:

- einen Schritt zur mechanischen Trennung mittels Formfaktor (B),

- einen Reinigungsschritt (E), und

- wenigstens zwei Schritte zur Trennung mittels Dichte (C, G, M, V, W).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die genannten Schritte ausführt, indem man mit einem mechanischen Trennungsschritt mittels Formfaktor (B) beginnt, gefolgt in beliebiger Reihenfolge von einem Reinigungsschritt (E) und wenigstens zwei Trennungsschritten mittels Dichte (C, G, M, V, W).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die genannten Schritte ausführt, indem man beginnt mit einem Trennungsschritt mittels Dichte (C), gefolgt in beliebiger Reihenfolge von einem Reinigungsschritt (E), einem mechanischen Trennungsschritt mittels Formfaktor (B) und wenigstens einem Trennungsschritt mittels Dichte (G, M, V, W).

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die genannten Schritte in folgender Reihenfolge ausführt: einen Trennungsschritt mittels Formfaktor (B), gefolgt von einem ersten Trennungsschritt mittels Dichte (C) und dann einem Reinigungsschritt der Polymermaterialien (E) und einem zweiten Trennungsschritt mittels Dichte (G, M, V, W).

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die genannten Schritte in folgender Reihenfolge ausführt: einen mechanischen Trennungsschritt mittels Formfaktor (B), gefolgt von einem ersten Trennungsschritt mittels Dichte (C) und dann einem zweiten Trennungsschritt mittels Dichte (G, M, V, W) und einem Reinigungsschritt der Polymermaterialien (E).

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die genannten Schritte in folgender Reihenfolge ausführt: einen mechanischen Trennungsschritt mittels Formfaktor (B), gefolgt von einem Reinigungsschritt der Polymermaterialien (E), dann einem ersten Trennungsschritt mittels Dichte (C) und einem zweiten Trennungsschritt mittels Dichte (G, M, V, W).

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die genannten Schritte in folgender Reihenfolge ausführt: einen ersten Trennungsschritt mittels Dichte (C), gefolgt von einem mechanischen Trennungsschritt mittels Formfaktor (B) und dann einem Reinigungsschritt der Polymermaterialien (E) und einem zweiten Trennungsschritt mittels Dichte (G, M, V, W).

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die genannten Schritte in folgender Reihenfolge ausführt: einen ersten Trennungsschritt mittels Dichte (C), gefolgt von einem mechanischen Trennungsschritt mittels Formfaktor (B) und dann einem zweiten Trennungsschritt mittels Dichte (G, M, V, W) und einem Reinigungsschritt der Polymermaterialien (E).

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die genannten Schritte in folgender Reihenfolge ausführt: einen ersten Trennungsschritt mittels Dichte (C), gefolgt von einem Reinigungsschritt der Polymermaterialien (E) und dann einem mechanischen Trennungsschritt mittels Formfaktor (B) und einem zweiten Trennungsschritt mittels Dichte (G, M, V, W).

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Trennungsschritt mittels Formfaktor (B) durch Siebeinrichtungen (6) erfolgt, die ermöglichen, alle Materialien (4) zu eliminieren, deren Abmessungen zu groß sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebeinrichtungen (6) vorzugsweise eine Siebvorrichtung mit Drehtrommel umfassen, die ein kalibriertes Gitter hat.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungsschritt (E) der Polymermaterialien in einem oder mehreren Behältern (12, 54) ausgeführt wird, in einem flüssigen Medium, vorzugsweise bei kräftigem Umrühren, hoher Temperatur und 50 bis 70% Polymermaterial und 30 bis 50% Flüssigkeit.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium vor allem 50 bis 100% Wasser, 0 bis 20% Reinigungsmittel, 0 bis 30% Abrasionsmittel und/oder ein Benetzungsmittel umfasst, wobei die Prozentangaben Gewichtsprozente ausdrücken.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmittel vorzugsweise Soda, Kalium, Natriumcarbonat, Seifen oder eine Mischung von diesen ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrasionsmittel vorzugsweise pulverförmiges Calciumcarbonat, Talk, Kieselerde bzw. Siliciumdioxid oder Alumimiumoxid oder eine Mischung von diesen ist.

16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Trennungsschritt mittels Dichte (C) ermöglicht, die Materialien der Dichte größer als 1 (9) von den Materialien der Dichte kleiner als 1 oder gleich 1 (8) zu trennen.

17. Verfahren nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall der Dichten kleiner als 1 die Dichte für den zweiten Dichte-Trennungsschritt (G) im Wesentlichen um 1 herum eingestellt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass man in dem Fall der Dichten kleiner als 1 nach dem zweiten Dichte-Trennungsschritt (G) einen dritten Dichte-Trennungsschritt (M) ausführt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall der Dichten unter 1 die Dichte für den dritten Dichte-Trennungsschritt (M) im Wesentlichen zwischen 0,9 und 0,95 eingestellt wird, um die Trennung eines Polypropylen (PP) umfassenden Materials mit niedrigerer Dichte (28) von einem anderen, Polyethylen (PE) umfassenden Material mit höherer Dichte (29) zu ermöglichen.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall der Dichten über 1 die Dichte für den zweiten Dichte-Trennungsschritt (V) im Wesentlichen auf 1,05 eingestellt wird, um die Trennung eines Polystyrol (PS) umfassenden Materials mit niedrigerer Dichte (47) von einem anderen, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) umfassenden Material mit höherer Dichte (48) zu ermöglichen.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass man in dem Fall der Trennung des ABS einen dritten Dichte-Trennungsschritt (W) vorsieht, dessen Dichte im Wesentlichen auf 1,1 eingestellt wird und der eingefügt wird zwischen den zweiten Dichte- Trennungsschritt (V) und den Reinigungsschritt der Polymermaterialien (E).

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass man in dem Fall der Trennung des ABS nach dem dritten Dichte-Trennungsschritt (W) einen vierten Dichte-Trennungsschritt (Ga) einfügt, dessen Dichte im Wesentlichen auf 1,07 eingestellt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass man in dem Fall der Reinigung des PS (47) einen dritten Dichte-Trennungsschritt (Gb) vorsieht, dessen Dichte im Wesentlichen auf 1,05 eingestellt wird.

24. Verfahren nach einem der vorangehenden Schritte, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte-Trennungsschritte (C, G, M, V, W) vorzugsweise durch Flotation in einem flüssigen Medium erfolgen, dessen Dichte man kontrollieren und regeln kann, was ermöglicht, ein aufschwimmendes Material (8, 28, 47, 58) mit niedrigerer Dichte als der des flüssigen Mediums zu trennen von einem anderen, absinkenden Material (9, 16, 29, 48, 51) mit höherer Dichte als der des flüssigen Mediums.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass flüssige Medium für die Dichte-Trennungsschritte mittels Flotation, dessen Dichte im Wesentlichen gleich 1 ist (C, G), vorzugsweise Wasser umfasst.

26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium für die Dichte-Trennungsschritte mittels Flotation, dessen Dichte höher ist als 1 (V, W, Ga, Gb), vorzugsweise Wasser, Tone oder Salze und/oder ein Benetzungsmittel umfasst.

27. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium für die Dichte-Trennungsschritte, dessen Dichte niedriger ist als 1 (G, M), vorzugsweise Wasser und/oder Methanol, und/oder Ethanol und/oder ein Benetzungsmittel umfasst.

28. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte-Trennungsschritte (C, G, M, V, W) mit Hilfe einer mechanischen Vorrichtung ausgeführt werden und vorzugsweise mit Hilfe einer densimetrischen Schüttelvorrichtung.

29. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte-Trennungsschritte (C, G, M, V, W) mit Hilfe einer dynamischhydraulischen Trennvorrichtung oder mit Hilfe einer Trennvorrichtung des Typs Zyklon und Pumpe ausgeführt werden.

30. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man in dem Fall der Reinigung des ABS (48) einen zusätzlichen Trennungsschritt mittels elektrostatischer Sortierung (Z) ausführt.

31. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man in dem Fall der Reinigung des PS (47) einen zusätzlichen Trennungsschritt mittels optischer Sortierung (Za) ausführt.

32. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man einen zusätzlichen Zerkleinerungsschritt (D) ausführt, den man entweder nach dem mechanischen Formfaktor-Trennungsschritt (B) oder nach dem Reinigungsschritt (E) oder nach dem ersten Dichte-Trennungsschritt (C) oder nach dem zweiten Dichte-Trennungsschritt (V, G) oder nach dem dritten Dichte-Trennungsschritt (W) ausführt.

33. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Schritt des Besprengens bzw. Nassmachens (A) oder des Eintauchens oder des Zerkleinerns der Materialien mit Wasser oder einen alkalihaltigen Lösung ausführt, entweder ganz am Anfang des Verfahrens oder nach dem Zerkleinerungsschritt (D) oder vor einem der Dichte-Trennungsschritte (C, G, Ga, Gb, M, V, W).

34. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man nach jedem Dichte-Trennungsschritt mittels Flotation, wenn die Dichte höher als 1 ist (V, W, Ga, Gb), einen Spül-, Abtropf- und Schleuderschritt (X, Y) durchführt.

35. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Schleuderschritt (H), einen Trocknungsschritt (1) zur Beseitigung aller Flüssigkeit und einen Schritt zur Speicherung im Silo ausführt, nach dem zweiten Dichte-Trennungsschritt (V, G) oder nach dem vierten Dichte-Trennungsschritt (Ga, Gb).

36. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Luftstrom-Trennungsschrift (K) ausführt, der die Beseitigung aller leichten Materialien (23, 66) nach dem zweiten Dichte-Trennungsschritt (V, G, Ga, Gb) oder nach einem Trocknungsschritt (I) ermöglicht.

37. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem zweiten Dichte-Trennungsschritt (V, G, Ga, Gb) und/oder nach dem Luftstrom-Trennungsschritt (K) und/oder nach einem Trocknungsschritt (I) mit Hilfe einer mechanischen Vorrichtung des Typs Schütteltisch (24, 67) einen Dichte- Trennungsschritt (L) ausführt.

38. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Reinigungsschritt (E) einen Spül- und Abtropfschritt (F) der Polymermaterialien durchführt.

39. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man, wenn eine weitere, getrennte Reinigung des PP (28), des PE (29), des ABS (72), des PS (76) gewünscht wird, schleudert (N), trocknet (O), dann homogenisiert (P), extrudiert (Q), schleudert (R), kalibriert (S), erneut homogenisiert (T) und einsackt (U).

40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Luftstrom-Trennungsschritt zur Beseitigung der Fasern und Stäube vor dem Extrusionsschritt (Q) einfügen kann.

41. Verfahren nach einem der vorangehenden Schritte, dadurch gekennzeichnet, dass es ermöglicht, PE (29, 31) oder extrudiertes PE (44), PP (28, 32) oder extrudiertes PP (43), PS (47, 76) oder extrudiertes PS (86) und ABS (48, 72) oder extrudiertes ABS (84) zu gewinnen.

42. Anlage (1) zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, die eine Zerkleinerungsvorrichtung (11, 53), wenigstens zwei Trennungsvorrichtungen mittels Dichte (7, 14, 27, 46, 49, 57), eine mechanische Trennungsvorrichtung mittels · Formfaktor (6) und eine Reinigungsvorrichtung (12, 54) umfasst.

43. Anlage nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem eine Luftstrom-Trennvorrichtung (22, 64), eine Vorrichtung zur Trennung mittels Dichte durch eine mechanischen Vorrichtung (24, 67), eine elektrostatische Trennvorrichtung (71), eine Trennvorrichtung mittels optischer Sortierung (73), eine Besprengungsvorrichtung (3), eine Spül- und Abtropfvorrichtung (13, 52, 59), eine Schleudervorrichtung (18, 33, 38, 61, 79), eine Trocknungsvorrichtung (19, 34, 62), eine Homogenisierungsvorrichtung (36, 41, 77, 82), eine Speichervorrichtung (21, 63), eine Extrusionsvorrichtung (37, 78), eine Kalibriervorrichtung (39, 81) und eine Einsackvorrichtung (42, 83) umfasst.