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Title:
METHOD FOR PRODUCING COMPONENTS, ESPECIALLY STRUCTURAL PANELS, FROM SOLID WASTE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/024335
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing components, especially structural panels, from solid waste. According to said method, the solid waste is separated out into various fractions according to determined particle sizes (2, 3). Said fractions are mixed (5) in a determined ratio, with the addition of water and a binding agent (4b). The thus obtained mixture is subjected to a continuous extrusion process (6) in which a strand-type starting product is produced. A cutting process (7) enables the desired dimensions of the component in the extrusion direction to be at least approximately produced. The component blanks are then dried (8) and the binding agent contained therein bound. Compared with prior art, said continuous method is much more cost-effective and can be carried out on a large scale.

Inventors:
VOM ORDE GOTTFRIED (DE)
KIESEL BERND (DE)
FILLER ERWIN WALTER (AU)
Application Number:
PCT/EP2005/006971
Publication Date:
March 09, 2006
Filing Date:
June 29, 2005
Export Citation:
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Assignee:
EISENMANN KG MASCHBAU (DE)
VOM ORDE GOTTFRIED (DE)
KIESEL BERND (DE)
FILLER ERWIN WALTER (AU)
International Classes:
B09B3/00; B28B3/20; C04B18/30; (IPC1-7): B09B3/00; B28B3/20; C04B18/30
Domestic Patent References:
WO1998030330A11998-07-16
WO1998050319A11998-11-12
Foreign References:
US6083318A2000-07-04
EP0349974A21990-01-10
US20030146539A12003-08-07
EP0242503A21987-10-28
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 01 28 February 1995 (1995-02-28)
Attorney, Agent or Firm:
OSTERTAG & PARTNER (Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Bauelementen, insbe¬ sondere von Bauplatten, aus Feststoffabfällen, bei dem a) die Feststoffabfalle in unterschiedlichen Fraktio¬ nen sortenrein in einer bestimmten Korngröße be¬ reitgestellt werden; b) die unterschiedlichen Fraktionen in einem bestimm ten Verhältnis unter Zugabe von Wasser und Binder vermischt werden; c) die so erhaltene Mischung einem Formgebungsprozeß zur Gewinnung von BauelementRohlingen unterzogen wird; d) die BauelementRohlinge getrocknet und der darin enthaltene Binder abgebunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß e) der Formgebungsprozeß umfasst: ea) einen kontinuierlichen Extrusionsprozeß, in dem ein strangartiges Vorprodukt erzeugt wird; eb) einen Schneidvorgang, in dem die gewünschten Abmessungen des Bauelements in Extrusionsrich tung zumindest annähernd erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnung der Fraktionen der Feststoffab¬ fälle zwischen 0,5 und 5 mm liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die dem Extrusionsprozeß zugeführ¬ te Mischung folgende Bestandteile enthält: Bestandteile i.d.TM Massenprozent von bis Additive 0,1 5 Bauschutt 0 30 Flugasche 20 50 Glas 0 30 Gummi 0 25 Holz 0 15 Kunststoffe 0 10 Papier 0 8 Textilien 0 6 Zement 20 50 Wasser 25 35 .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidvorgang ei¬ nen ersten Rohschnitt umfasst, der an dem den Extru¬ sionsprozeß verlassenden strangartigen Vorprodukt durch¬ geführt wird, sowie einen die Maßhaltigkeit herstellen¬ den Feinschnitt, der an dem getrockneten Bauelement durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente ab¬ schließend zumindest einseitig beschichtet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive Methylzellu lose enthalten.
Description:
Verfahren zur Herstellung von Bauelementen, insbesondere von Bauplatten, aus Peststoffabfällen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bauelementen, insbesondere von Bauplatten, aus Fest¬ stoffabfallen, bei dem

a) die Feststoffabfalle in unterschiedlichen Fraktionen sortenrein in einer bestimmten Korngröße bereitgestellt werden;

b) die unterschiedlichen Fraktionen in einem bestimmten Verhältnis unter Zugabe von Wasser und Binder vermischt werden;

c) die so erhaltene Mischung einem Formgebungsprozeß zur Gewinnung von Bauelement-Rohlingen unterzogen wird;

d) die Bauelement -Rohlinge getrocknet und der darin enthaltene Binder abgebunden wird.

Zu den weltweit größten Problemen der zivilisierten Gesellschaft dieses Jahrtausends gehören die Müll-Ent¬ sorgung, die Rohmaterialgewinnung aus Abfallstoffen, die Schaffung von Wohnraum und die Schaffung von Arbeits- platzen. Ein einheitlicher Lösungsansatz, diese Probleme zumindest abzumildern, besteht in der Herstellung von Bauelementen aus Feststoffabfallen. Die so erhaltenen Bauelemente, insbesondere Bauplatten, sind nicht nur vergleichsweise preiswert und ermöglichen daher die kostengünstige Schaffung von Wohnraum, sondern lösen gleichzeitig in gewissem Ausmaße das Problem der Abfall¬ entsorgung. Auch Arbeitsplätze, insbesondere in wenig entwickelten Ländern, können auf diese Weise bereitgestellt werden.

Derzeit wird nur ein kleiner Teil der insgesamt anfallenden Feststoffabfalle durch regionale Organisationen gesammelt, sortiert und danach als Rohstoffe vermarktet. Üblicherweise werden die als Recyclingmaterial wiedergewonnenen Rohstoffe, in die Fraktionen Papier, Hartplastik, Weichplastik, Folien, Glas und Metall getrennt, an jeweils produktspezifi- sche, lokal getrennte Produktionsstätten zur weiteren Verarbeitung geliefert. Die Verwendungsmöglichkeiten für diese Rohstoffe waren jedoch recht beschränkt, so daß das Recycling von Müll noch keinen großen Umfang angenommen hat.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der WO 98/30 330 A1 bekannt. Hier besteht der Formgebungs- prozeß, der die Mischung der Feststoffabfall-Fraktionen in Bauelement-Rohlinge umwandelt, in einem Gießverfah¬ ren. Dieses diskontinuierliche Verfahren ist verhält¬ nismäßig teuer und für einen großindustriellen Prozeß wenig geeignet. Die Körnung der in die Mischung zuge- gebenen Fraktionen beträgt bei dem genannten Stand der Technik einige Zentimeter, die zur Erzielung eines guten Zusammenhalts der gegossenen Bauelement-Rohlinge nicht unterschritten werden dürfen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah¬ ren der eingangs genannten Art anzugeben, das sehr preis¬ wert in großindustriellem Maßstabe durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß e) der Formgebungsprozeß umfasst:

ea) einen kontinuierlichen Extrusionsprozeß, in ■ dem ein strangartiges Vorprodukt erzeugt wird;

eb) einen Schneidvorgang, in dem die gewünschten Abmessungen des Bauelements in Extrusionsrich- tung zumindest annähernd erzeugt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich praktisch kon¬ tinuierlich durchführen, da die als Formgebungsprozeß eingesetzte Extrusion selbst kontinuierlich abläuft. Die kontinuierliche Bewegung des strangartigen Vorpro- duktes braucht auch bei dem Schneidvorgang, in dem der Strang in einzelne Teile zerschnitten wird, nicht unter¬ brochen zu werden. Die einzelnen Strangteile können sodann durch geeignete Beschleunigung vereinzelt werden, so daß zwischen ihnen ein bestimmter Abstand hergestellt wird, Aufgrund der Kontinuität des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens und aufgrund des hohen Automationsgrades, der mit diesem Verfahren erreicht werden kann, fallen die Kosten verhältnismäßig niedrig aus. Dies ist insbesondere für den Einsatz in wenig entwickelten Ländern von großer Bedeutung, wo die Bauelemente zur Schaffung von preis¬ wertem Wohnraum eingesetzt werden sollen.

Die Körnung der Fraktionen der Feststoffabfälle sollte zwischen 0,5 und 5 mm liegen, sollte also deutlich klei- ner sein als bei dem Gießverfahren nach dem Stand der Technik. Durch diese kleinere Körnung wird nicht nur die Mischung, die dem Extrusionsprozeß zugeführt wird, fließfähiger; auch der Transport der einzelnen Fraktio¬ nen in Zwischenbunker oder in die Mischvorrichtungen wird bei dieser Körnung erleichtert, da pneumatische Transportverfahren eingesetzt werden können.

Besonders bevorzugt wird, wenn die dem Extrusionspro- zeß zugeführte Mischung folgende Bestandteile enthält

Bestandteile i.d.TM Massenprozent von bis

Additive 0,1 5 Bauschutt 0 30 Flugasche 20 50 Glas 0 30 Gummi 0 25 Holz 0 15 Kunststoffe 0 10 Papier 0 8 Textilien 0 6 Zement 20 50 Wasser 25 35

Der Schneidvorgang umfasst zweckmäßig einen ersten Roh¬ schnitt, der an dem den Extrusionsprozeß verlassenden strangartigen Vorprodukt durchgeführt wird, sowie ei¬ nen die Maßhaltigkeit herstellenden Feinschnitt, der an den getrockneten Bauelementen durchgeführt wird. Auf diese Weise wird der Tatsache Rechnung getragen, daß die Bauelement-Rohlinge während des Trocknungs¬ und Abbindeprozesses gewisse Dimensionsveränderungen erfahren, die nicht immer im voraus berücksichtigbar sind und deshalb durch den abschließenden Feinschnitt korrigiert werden.

Soweit besonders preiswerte Bauelemente gewünscht sind, ist damit das Herstellungsverfahren abgeschlossen. Für höhere Ansprüche können die Bauelemente jedoch abschlie- ßend zumindest einseitig beschichtet werden, wodurch nicht nur ihre optischen sondern auch ihre technischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften verbessert werden können.

Die Additive sollten Methylzellulose enthalten, welches nicht nur Wasser in der Mischung hält, sondern erheb¬ lich zur Fließ- und Gleitfähigkeit der Mischung bei¬ trägt .

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens.

Das Verfahren beginnt im Schritt 1 mit der Annahme un¬ sortierter oder sortierter Feststoffabfalle. Diese ent¬ halten insbesondere Bauschutt, Glas, Gummi, Holz, Kunst¬ stoffe, Metall, Papier und Textilien. Im Schritt 2 wird das angelieferte Material in Rohmaterial verarbeitet. Darunter ist folgendes zu verstehen: Soweit die Fest¬ stoffabfalle sortiert angeliefert werden, beschränkt sich die Verarbeitung des Rohmaterials auf eine erste automatische Auflockerung zur Expansion der meist ver- dichteten Anlieferungen. Große Teile werden - ggf. zwei¬ stufig - zerkleinert, bis eine Körnung von 0, 5 bis 5,0 mm erreicht ist.

Soweit unsortierte, also vermischte Feststoffabfalle angeliefert werden, erfolgt ebenfalls zunächst eine automatische Auflockerung, gefolgt von der automati¬ schen Trennung großer von kleinen Teilen. Die großen Teile werden vorzerkleinert. Sodann werden die nunmehr handhabbaren Teile in die einzelnen Fraktionen Bauschutt, Glas, Gummi, Holz, Kunststoffe, Papier und Textilien vorsortiert und danach ggf. fraktionsspezifisch in die für die spätere Produktion erforderliche Körnung von 0,5 bis 5,0 mm zerkleinert.

Sowohl bei der unsortierten als auch bei der sortierten Anlieferung der Feststoffabfälle werden metallische Teile entfernt.

Im Schritt 3 werden die so auf die erforderliche Kör- nung gebrachten Fraktionen in unterschiedlichen Spei¬ chern zwischengespeichert, wobei in der Zeichnung der Speicher 3a für Bauschutt, der Speicher 3b für Glas, der Speicher 3c für Gummi, der Speicher 3d für Holz, der Speicher 3e für Kunststoffe, der Speicher 3f für Papier und der Speicher 3g für Textilien steht.

Im Schritt 5 werden die einzelnen Fraktionen in einem bestimmten Verhältnis vermischt, wobei im Schritt 4a bestimmte Additive und Flugasche sowie im Schritt 4b Wasser und Zement zugegeben werden. Bei den erwähnten Additiven handelt es sich primär um Methylzellulose, das im späteren Formungsprozess der Bauelemente die Fließeigenschaften verbessert, das Wasser hält und letzt¬ endlich als Binder dient.

Die Mischungsverhältnisse sind wie folgt:

Bestandteile i.d.TM Massenprozent von bis

Additive 0 , 1 5 Bauschutt 0 30 Flugasche 20 50 Glas 0 30 Gummi 0 25 Holz 0 1 5 Kunststoffe 0 1 0 Papier 0 8 Textilien 0 6 Zement 20 50 Wasser 25 35

Die so entstandene, gut gemischte und homogenisierte Masse wird im Schritt 6 zu einem plattenförmigen Strang extrudiert und im Schritt 7 in einzelne Bauelemente, beispielsweise Platten, zerschnitten. Schritt 8 bezeichnet ein kontinuierliches Trocknungsverfahren, in dem die zur weiteren Nachbearbeitung des Produktes erforderliche Früh¬ festigkeit erzielt wird. Im Schritt 9 erfolgt eine Nach- bearbeitung, beispielsweise die Feinbeschneidung zur Herstellung einer genauen Maßhaltigkeit oder eine Ober¬ flächenbearbeitung.

Mit dem Schritt 9 ist für einfache Bauelemente das erfin- dungsgemäße Verfahren beendet. Diese werden sodann ent¬ sprechend konfektioniert, bis zur Endreife gelagert und schließlich zur Herstellung der Endprodukte, beispielsweise von preiswerten Häusern, abtransportiert.

Wertvollere Bauelemente werden einer weiteren Behandlung unterzogen. So können sie im Schritt 10 unter Zugabe von Beschichtungsstoffen (Schritt 11) beschichtet und getrocknet werden. Danach werden auch diese Produkte entsprechend konfektioniert, gelagert und nach der erfor- derlichen Reifung versandt (Schritte 12 bis 14).