Die Erfindung betrifft ein Verfahren der Aufbereitung von polymeren und/oder organischen Abfällen, insbesondere von Gumraiabfällen und Bambusspänen.

Verfahren der Aufbereitung von polymeren Abfällen,

insbesondere von Gummiabfällen beispielsweise aus

Fahrzeugreifen oder der gummiverarbeitenden Industrie, sind vielfältig bekannt. Nach einer geeigneten Vorbereitung, insbesondere einer Reinigung und einer Zerkleinerung, erfolgt regelmäßig eine thermische Behandlung der Abfälle. Diese thermischen Behandlungen sind durchaus unterschiedlich. So wird in der DE 28 26 918 AI vorgeschlagen, dass eine

thermische Zersetzung und Teilvergasung der Abfälle in einer Wirbelschicht durchgeführt wird. Die DE 697 08 140 T2 und die DE 698 25 069 T2 erläutern Pyrolyseverfahren. Zwar offenbart insbesondere die DE 698 25 069 T2 einen geschlossenen Prozess für die Entsorgung von Gummiabfällen, jedoch ist dieser aufwändig und ist die Rückgewinnung von Prozessenergie durch Verbrennen insbesondere auch schwefelhaltiger Gase nicht unproblematisch. Ein ähnliches Verfahren ist aus der

DE 101 50 696 AI bekannt geworden, bei dem die Gummiabfälle einer Vorwärmung unterzogen werden, bevor sie in einen

Schwelreaktor eingebracht werden. Nach einem Erhitzen wird der Schwelreaktor samt Inhalt langsam abgekühlt und muss für die nächste Charge erneut aufgeheizt werden.

Vergleichbare Aufbereitungsverfahren sind auch bei

organischen Abfällen bekannt. So erläutert die

DE 10 2005 038 827 AI ein Pyrolyseverfahren für die

Umwandlung von Bambusabfällen in eine künstliche Kohle. Daran schließt sich eine Zerkleinerung und erneute Bindung der Kohle mit einem Bindemittel an. Nach einem erneutem Erhitzen

BESTÄTIGUNGSKOPIE und einer Karbonisierung der Kohle kann diese für Adsorptionszwecke verwendet werden.

Vor diesem Hintergrund macht die Erfindung es sich zur

Aufgabe, ein energetisch günstiges, aber leistungsfähiges und dennoch umweltfreundliches Verfahren für die Aufbereitung von polymeren und/oder organischen Abfällen wie Gummiabfällen und Bambusspänen zur Verfügung zu stellen. Gelöst wird diese technische Problematik durch die

Verfahrensschritte gemäß des Anspruchs 1.

Demnach ist in einem ersten Verfahrensschritt vorgesehen, dass ein hitzebeständiger und mit einem Ventil versehener Prozesscontainer mit geeignet vorbereiteten Abfällen gefüllt und gasdicht verschlossen wird. Die Vorbereitung der

Gummiabfälle umfasst im wesentlichen das Entfernen von

Fremdkörpern, beispielsweise von Felgen bei Autoreifen, oder anderem, offensichtlich ungeeignetem Material. Gegebenenfalls kann auch eine Reinigung erforderlich sein. Insbesondere ist bei Autoreifen jedoch daran gedacht, diese auch zu

zerkleinern. Für das Zerkleinern hat sich eine Schneidpresse bewährt, bei der der Pressenstempel von Schneiden durchsetzt wird .

Entsprechendes gilt für organische Abfälle. So sind auch Holz- oder Bambusabfälle zu zerkleinern und gegebenenfalls zu trockenen und möglichst frei von Fremdkörpern in den

Prozesscontainer einzubringen.

Die so vorbereiteten Abfälle verbleiben über den gesamten Prozess der Aufbereitung in dem Prozesscontainer, der für die thermische Belastung entsprechend ausgelegt sein muss, da in einem zweiten Verfahrensschritt der Prozesscontainer mit den Abfällen für eine thermische Behandlung in einen Prozessofen verbracht wird. Während der thermischen Behandlung erfolgt über das Ventil eine Entgasung der Abfälle. Anders als bei herkömmlichen Verfahren wird nicht ein Ofen oder ein Flammrohr unmittelbar mit dem Abfall gefüllt, der oder das dann nach der Entgasung abgekühlt und entleert werden muss. Vielmehr verbleiben die entgasten Abfälle für die nachfolgenden Verfahrensschritte innerhalb des

Prozesscontainers .

Dieser wird unmittelbar nach der Entgasung, angezeigt beispielsweise von Sensoren, aus dem Prozessofen in eine Abkühlkammer umgesetzt, in der die Restwärme des

Prozesscontainers mit Inhalt entzogen wird.

Damit steht der Prozessofen sofort nach dem Umsetzen des Prozesscontainers mit entgasten Abfällen für eine erneute Beschickung bereit, ohne dass er abgekühlt werden muss.

Die dem Prozesscontainer entzogene Restwärme wird in einem Thermospeicher abgespeichert und steht so als

weiterverwendbare Prozesswärme zur Verfügung.

Ist der Prozesscontainer nebst Inhalt ausreichend abgekühlt, kann der Inhalt für eine Weiterverarbeitung in eine

Trennvorrichtung entleert werden. Das bei dem Aufheizen über eine an das Ventil angeschlossene Rohrleitung abgezogene Gas wird abgekühlt und verflüssigt in Behältern für eine Weiterverwendung zwischengelagert. Das durch die Abkühlung entstandene Öl ist trotz des hohen

Schwefelanteils ein wertvoller Grundstoff für die chemische Industrie.

Weiter ist vorgesehen, dass die Abkühlkammer nach Art eines Wärmetauschers ausgebildet mit einer Vielzahl von Rohren versehen ist, dass die Rohre wenigstens einen Kreislauf für ein Thermalöl ausbilden und dass in dem Kreislauf des

Thermalöls der Thermospeicher vorgesehen ist. Insbesondere ist dabei daran gedacht, mehrere Kreisläufe von verschiedenen Temperaturniveaus vorzusehen, aus deren Thermospeichern dann geeignet Prozesswärme entzogen werden kann.

Für das Verbringen des Prozesscontainers in den Prozessofen bzw. aus dem Prozessofen in die Abkühlkammer bieten sich zwei Alternativen an.

So kann zum einen vorgesehen werden, dass der

Prozesscontainer stirnseitig einen Anschluss für ein

Zugmittel aufweist, dass der Prozesscontainer von dem

Zugmittel gezogen durch ein erstes Tor in den Prozessofen verbracht wird, dass nach der Entgasung der Prozesscontainer von einem Zugmittel durch ein dem ersten Tor des Prozessofens gegenüberliegendes zweites Tor durch ein gegenüber liegendes erstes Tor in die Abkühlkammer gezogen wird und dass nach der Abkühlung der Prozesscontainer von einem Zugmittel durch ein dem ersten Tor der Abkühlkammer gegenüber liegendes zweites Tor gezogen wird. Zwar ist ein Ziehen des Prozesscontainers auf Kufen durchaus machbar, jedoch werden zweckmäßigerweise Prozesscontainer mit Rollen oder Rädern versehen sein, die gegebenenfalls in oder auf Gleisen ablaufen, so dass ein seitliches Ausbrechen des Prozesscontainers bei dem Ziehen sicher vermieden ist.

Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Prozesscontainer oberseitig wenigstens einen Anschluss für ein Hebezeug oder einen Kran aufweist, dass der Prozesscontainer von einem Hebezeug oder einem Kran angehoben durch ein erstes Tor in den Prozessofen verbracht wird, dass nach der Entgasung der

Prozesscontainer von einem Hebezeug oder einem Kran durch ein dem ersten Tor des Prozessofens gegenüberliegendes zweites Tor durch ein gegenüber liegendes erstes Tor in die

Abkühlkammer verbracht wird und dass nach der Abkühlung der Prozesscontainer von einem Hebezeug oder einem Kran durch ein dem ersten Tor der Abkühlkammer gegenüberliegendes zweites Tor verbracht wird. Dabei kann beispielsweise an einen Deckenkran gedacht sein, an dessen Schiene (n) gegebenenfalls auch mehrere Laufkatzen verfahren werden können. Unabhängig von der Art der Beschickung des Prozessofens und der Abkühlkammer sind die hintereinander liegenden Tore von Vorteil, da der Prozess gleichsam inline erfolgt, mithin in einer Richtung erfolgt und damit, trotz der

diskontinuierlichen Beschickung, ein hoher Durchsatz erreicht werden kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn mehrere

Zugmittel, Hebezeuge oder Kräne vorgesehen sind, durch die die Prozesscontainer gleichzeitig umgesetzt werden.

Durch diese Maßnahmen kann weiter der Prozessofen und/oder die Abkühlkammer kontinuierlich betrieben werden. Ein

Abkühlen insbesondere des Prozessofens und ein erneutes Aufheizen wird so vermieden.

Dies wird durch die schnellen Wechsel bzw. das schnelle

Beschicken mit Prozesscontainern unabhängig von der Art der Beschickung erreicht .

Weiter von Vorteil ist das Vorhersehen eines gegenüber einer Befüllöffnung angeordneten Anschlusses, an dem ein Hebezeug oder Kran für ein Entleeren des Prozesscontainers in die Trennvorrichtung angreifen kann.

Die Trennvorrichtung dient dem Separieren der entgasten und abgekühlten Abfälle. Hierzu weist die Trennvorrichtung einen Metallabscheider und Siebe verschiedener Maschenweite auf.

Durch den Metallabscheider werden beispielsweise die Stücke von Stahlgürteln bei Autoreifen oder dergleichen entfernt. Siebe unterschiedlicher Maschenweite stellen entgaste und abgekühlte Abfälle verschiedener, vorgebbarer Größe zur

Verfügung.

Insbesondere ist daran gedacht, dass die feinste Fraktion noch zusätzlich einer Kugelmühle zugeführt wird und dass das Mahlgut der Kugelmühle über ein Sieb einem Walzenstuhl zugeführt wird. Als Sieb findet dabei insbesondere ein

Trommelsieb Verwendung, so dass dem Walzenstuhl

feinstkörniges Material einer Partikelgröße von 0,1 μπι bis 0,5 μπι letztlich entnommen werden kann.

Das Wesen der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der der Prozessablauf schematisch und nicht maßstabsgerecht dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1: einen Prozessbehälter in einer Seitenansicht, ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Prozessbehälters, teilweise geschnitten, eine dritte Ausführungsform eines Prozessbehälters, teilweise geschnitten, dient der Erläuterung der thermischen Behandlung und Abkühlung der in Prozessbehältern befindlichen Gummiabfälle und

Fig. 5: dient der Erläuterung der Verarbeitung der

entgasten und abgekühlten Partikel .

Der in Figur 1 in einer Seitenansicht dargestellte

Prozesscontainer 1 ist tonnenartig ausgebildet auf Rädern oder Rollen 2 verfahrbar. Eine Stirnseite 3 ist mit einer gasdicht verschließbaren Befüllöffnung für die Abfälle versehen. Auf der der mit der Befüllöffnung 3 versehenen Stirnseite 3 gegenüberliegenden Stirnseite 4 ist als

Anschluss für ein Zugmittel eine Öse 5 vorgesehen, in die ein Haken einer Kette oder eines Stahlseils für ein Ziehen oder Anheben für ein Entleeren des Prozesscontainers 1 durch die Befüllöffnung eingehängt werden kann. Oberseitig des Prozesscontainers 1 sind zwei weitere Ösen 6,7 vorgesehen für ein Verlasten des Prozesscontainers 1 mit einem Hebezeug oder einem Kran. Größere Brocken, von dem Format von etwa Ziegelsteinen, können unmittelbar in einen solchen Prozesscontainer 1 verbracht den Prozess durchlaufen.

Weniger voluminöses Material, wie es beispielsweise in der gummiverarbeitenden Industrie anfällt, wird in

Prozesscontainern 8 eingebracht, die mit gitterartigen

Einsätzen 9 versehen sind, so dass zwischen den einzelnen Materialbrocken ausreichend Platz für ein Entgasen verbleibt. Ist das Ausgangsmaterial sehr fein, wird ein Prozesscontainer 10 mit einem liegenden Rührwerk 11 verwendet. Für den Antrieb des Rührwerks 11 ist ein Flansch 12 auf der der Befüllöffnung gegenüberliegenden Stirnseite 13 des Prozesscontainers 10 herausgeführt. Für ein Ziehen oder Anheben des

Prozesscontainers 10 für ein Entleeren weist die Stirnseite

13 weiter zwei Ösen 14,15 auf.

Unabhängig von der inneren Gestaltung sind die

Prozesscontainer 1,8 und 10 im wesentlichen baugleich und insbesondere hitzebeständig, um den nachstehend weiter erläuterten Prozess unbeschadet zu überstehen.

Figur 4 zeigt einen Prozesscontainer 19, wie er gemäß Pfeil 20 von einem weiter nicht dargestellten Zugmittel wie einer Kette oder einem Stahlseil durch ein angedeutetes Tor 21 in einem Prozessofen 22 gezogen wird. In dem Prozessofen 22 erfolgt eine Entgasung der in dem dort befindlichen

Prozesscontainer 23 befindlichen Abfalls bei Temperaturen zwischen 300°C und 500°C, abhängig von dem zu entgasenden Material. Damit keine umweltschädlichen Gase austreten, weist der Prozesscontainer 23 ein nicht weiter dargestelltes Ventil auf, an das eine Rohrleitung 24 angeschlossen ist. In einem Behälter 25 von einer Kühlung 26 gekühlt und verflüssigt wird das so erhaltene, schwefelhaltige Öl in hier beispielsweise zwei Tanks 27,28 für eine spätere Weiterverwendung gesammelt.

Selbstverständlich können in dem System von Rohrleitungen 24, Behältern 25 und Tanks 27,28 übliche Stellglieder sowie

Pumpen oder dergleichen vorgesehen sein.

Ist die Entgasung beendet, was durch geeignete Sensoren erfasst wird, wird ein weiteres, dem Tor 22

gegenüberliegendes Tor 29 des Prozessofens 22 geöffnet und der Prozesscontainer 23, von der Rohrleitung 24 gelöst, in eine Abkühlkammer 30 verbracht. Hierzu weist die Abkühlkammer 30 gegenüberliegend dem Tor 29 des Prozessofens 22 ein weiteres Tor 31 auf.

Da das Verbringen der Prozesscontainer 19,23 und des in der Abkühlkammer befindlichen Prozesscontainers 32 durch ein weiteres, dem Tor 31 der Abkühlkammer 30 gegenüberliegendes Tor 33 sehr schnell, insbesondere auch gleichzeitig,

vonstatten geht, kann der Prozessofen 22 kontinuierlich beheizt werden.

Die Abkühlkammer 30 ist nach Art eines Wärmetauschers

ausgebildet, mit einer Vielzahl von Rohrleitungen, angedeutet durch die Schraffur. Die Rohrleitungen bilden hier

beispielhaft drei Kreisläufe 34 für Thermoöl aus, die

vereinfacht dargestellt sind. Innerhalb der drei Kreisläufe 34 sind drei Thermospeicher 35-37 vorgesehen, die die

Restwärme des Prozesscontainers 31 auf verschiedenen

Temperaturniveaus abspeichern.

So kann beispielsweise der Thermospeicher 35 Prozesswärme von bis zu 120°C über einen Wärmetauscher 38 für Heizungszwecke der Räumlichkeiten abgeben.

Der zweite Thermospeicher 36 für Temperaturen zwischen 120°C und 300°C speist über einen Wärmetauscher 39, hier

beispielhaft, einen Dampfkreislauf 40 für das Betreiben einer Dampfturbine 41, die mit einem Generator gekoppelt der

Stromerzeugung dient .

Gegebenenfalls kann dem Dampfkreislauf 40 über einen weiteren Wärmetauscher 42 nochmals Prozesswärme entzogen werden.

Mit der bei dem Ausführungsbeispiel in dem Wärmespeicher 37 gespeicherten Wärme von über 300°C können die beiden

voranstehend erläuterten Prozesse unterstützt werden oder kann die in diesem Thermospeicher 37 gespeicherte Wärme für die Beheizung des Prozessofens 22 zumindest mit herangezogen werden .

Ist der Prozesscontainer 31 ausreichend abgekühlt, wird er von einem Zugmittel gemäß Pfeil 43 bei dem Prozesscontainer 44 durch das Tor 33 zur Entleerung gezogen.

Insgesamt stellt sich der Prozess der Aufbereitung

geschlossen dar. Umweltschädliche Emissionen werden nicht in die Umgebung entlassen. Vielmehr erfolgt, auch energetisch, ein optimales Ausnutzen vorhandener Ressourcen.

Dies gilt auch für die thermisch behandelten Abfälle selbst, wie nachstehend erläutert wird.

Alternativ zu einem Zugmittel kann gemäß Figur 5 ein

Prozesscontainer 45 mittels eines Krans 46 oder eines anderes Hebezeugs transportiert werden. Insbesondere sind solche an Schienen 47 verfahrbare Laufkatzen auch für das Entladen eines Prozesscontainers 49 bestens geeignet, wie nachstehend erläutert wird.

An einer stirnseitigen Öse 50 von dem Kran 48 gehalten, kann die Entleerung des Prozesscontainers 49 durch seine

Befüllöffnung aufgrund der Schwerkraft problemlos in einen Bunker oder dergleichen erfolgen oder, wie in Figur 5

dargestellt, in eine Trennvorrichtung 51. Ist ein Prozesscontainer 52 geleert, steht dieser für einen erneuten Prozessdurchlauf zur Verfügung.

Lediglich angedeutet weist die Trennvorrichtung 51 einen Metallabscheider 53 auf, der metallische Fremdkörper wie beispielsweise Teile eines Stahlgürtels eines Autoreifens entfernt. Auf den Metallabscheider folgen bei dem

Ausführungsbeispiel zwei Siebe 54,55. Das Sieb 54 hält beispielsweise vergleichsweise grobe Teile von 3 cm ³ bis 4 cm ³ zurück, die in einem Sammelbehälter 56 für eine spätere Weiterverwendung gesammelt werden.

Aufgrund des erläuterten Prozesses kann die so erhaltene Aktivkohle ohne Bedenken weiterverarbeitet werden, da keine nachweisbaren Giftstoffe enthalten sind, wie

gaschromatographische Untersuchungen aufgezeigt haben. Die Aktivkohle ist sehr sauber und von guter Qualität bei einer sehr großen Oberflächenstruktur.

So kann ohne weitere Behandlung die in dem Sammelbehälter 56 aufgefangene Aktivkohle zu einem Einsatz beispielsweise in großen Filteranlagen der Luftaufbereitung Verwendung finden wie auch in Abgasfiltern, beispielsweise in Schweißanlagen. Darüber hinaus bindet das Material in effektiver Weise

Gerüche und ist sehr saugfähig, womit ein Einsatz

beispielsweise auch im Bereich der Drucktechnik mit

biologischen Farben erfolgen kann, um die sehr starken

Gerüche zu binden.

Durch das zweite Sieb 55 werden Brocken einer Größe von 1 cm ³ bis 2 cm ³ ausgesiebt und einem weiteren Sammelbehälter 57 zugeführt. Dieses feinere Material ist bestens für einen Einsatz in relativ kleinen Filtern der Luftaufbereitung geeignet, beispielsweise in großen Büros, Wartezimmern von

Arztpraxen oder dergleichen. Körperliche Ausdünstungen werden von dem Material ebenfalls bestens gebunden. Die die Siebe 54,55 passierende feinste Fraktion wird einer Kugelmühle 58 noch zugeführt und kann zu einem Pulver

zwischen 5 um und 10 μπι vermählen werden, abhängig von dem Einsatzzweck. In Figur 5 ist ein Trommelsieb 59 noch

schematisch angedeutet, das beispielsweise für ein

feingemahlenes Pulver einer Korngröße von 5 μπι durchlässig ist und größere Teilchen in die Kugelmühle 58 zurückführt.

Noch feineres Material erhält man, wenn das aus dem

Trommelsieb 59 austretende Material noch einem Walzenstuhl 60 zugeführt wird. Die Teilchengröße nach dem Durchgang durch den Walzenstuhl 60 beträgt dann zwischen 0,1 im und 0,5 μπι.

Ein Pulver einer Teilchengröße von 10 μπι kann als Füllstoff bei der Kunststoffherstellung verwendet werden. Ein Pulver einer Korngröße von weniger als 5 μπι kann erneut in der

Gummiherstellung Verwendung finden. In eine Rohgummimasse eingeknetet erfüllt dieses Material den selben Zweck wie Ruß und weist eine bessere Saugfähigkeit darüber hinaus auf .

Ein feines Pulver kann ferner als Pigment in der

Farbindustrie Verwendung finden. Gegebenenfalls kann auch das feine Material aus dem Walzenstuhl 60 nochmals in einer

Nassmühle feiner gemahlen werden.