Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR RECYCLING POST-CONSUMER PACKAGING WASTE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/258488
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an integrated process for recycling post-consumer packaging waste, in which method the material to be recycled is assigned, in a sorting step, to different recycling alternatives, comprising mechanical recycling, chemical recycling and conditioning for energy recovery, and is processed accordingly. The present invention also relates to integrated devices having corresponding recycling alternatives, between which matter and/or heat is exchanged.

Inventors:
HELFTEWES MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/065074
Publication Date:
December 15, 2022
Filing Date:
June 02, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
DER GRUENE PUNKT DUALES SYSTEM DEUTSCHLAND GMBH (DE)
International Classes:
B29B17/00; B09B3/00; B29B17/02; B29B17/04; C10L5/46
Domestic Patent References:
WO2020262887A12020-12-30
WO2018046578A12018-03-15
Foreign References:
EP2364246A22011-09-14
DE4214527A11994-01-20
DE4304294A11994-08-18
DE102007056353A12009-05-20
US20090211250A12009-08-27
US9650650B22017-05-16
EP3568242A12019-11-20
Attorney, Agent or Firm:
PFRANG, Tilman (DE)
Download PDF:
Claims:
Verfahren zum Recycling von post-consumer Verpackungsabfällen

Ansprüche

1. Integriertes Verfahren zur Verwertung von Consumer-Kunststoffverpa ckungsabfällen, das die folgenden Schritte umfasst: i) sortieren der Abfälle unter Erhalt einer Polyethylen-und/oder Polypro pylenfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, bevorzugt unter Erhalt von mindestens einer LDPE-Fraktion, einer Restpolyolefinfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, einer Restfraktion und gege benenfalls einer heizwertreichen Fraktion; ii) zuleiten mindestens einer der Polyethylen- und/oder Polypropylenfrak tion zu einer Aufbereitungseinheit, in der die Fraktion einer weiteren Reinigung unterzogen und zu einem Granulat oder Aggregat Agglome- rat umgesetzt wird; iii) zuleiten der Restpolyolefinfraktion zu einer Pyrolyseeinheit, in der die Restpolyolefinfraktion zu einem Pyrolyseöl oder Pyrolysegas umgesetzt wird; iv) gegebenenfalls zuleiten der heizwertreichen Fraktion zu einer Ersatz brennstoff-Konditionierungseinheit, in der die heizwertreiche Fraktion zu einem Ersatzbrennstoff, bevorzugt mit einem Anteil an nativem Koh lenstoff im Bereich von bis 20 Gew.-%, konditioniert wird, v) zuleiten der Restfraktion in entsprechende Verwertungsverfahren, wobei im Rahmen der Aufbereitung der Polyethylen- und/oder Polypropy lenfraktion vom Polyethylen oder Polypropylen abgetrennte Reststoffe der Pyrolyseeinheit und/oder der Ersatzbrennstoff-Konditionierungseinheit zu geleitet werden, und in der Pyrolyseeinheit anfallendes Schweröl oder Py rolysereste gegebenenfalls der Ersatzbrennstoff-Konditionierungseinheit zugeleitet werden.

2. Integriertes Verfahren nach Anspruch 1, das zusätzlich einen Schritt des Aufbereitens des in iii) erzeugten Pyrolyseöls oder Pyrolysegases zu Was serstoff oder Olefinen aufweist.

3. Integriertes Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Rahmen des Sor tierens in Schritt i) zusätzlich zu einer LDPE-Fraktion eine Polypropylen fraktion erzeugt wird, die bevorzugt einer Verpressung zugeleitet wird.

4. Integriertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Rahmen des Sortierens in Schritt i) zusätzlich eine LLDPE- und/oder HDPE-Fraktion erzeugt wird.

5. Integriertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Abwärme aus der Pyrolyseeinheit zum Fleizen von Prozessströmen in der Aufbereitungseinheit und/oder der Ersatzbrennstoff-Konditionierungsein heit verwendet wird.

6. Integriertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polyethylen- und/oder die Polypropylenfraktion zu mindestens 95 Gew.- % und bevorzugt zu mindestens 98 Gew.-% auf LDPE bzw. Polypropylen beruht.

7. Integriertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polyethylen- und/oder die Polypropylenfraktion im Rahmen der Aufbe reitung einer Kaltwäsche, einer Fleißwäsche, einer Extrusion und einer an schließenden Dekontamination unterzogen wird.

8. Integriertes Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein im Rahmen der Kalt- und/oder Fleißwäsche erzeugter Abfallstrom der Ersatzbrennstoff-Konditio nierungseinheit zugeleitet wird. 9. Integriertes Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei bei der Extrusion und/oder der Dekontamination anfallende Filterreste der Pyrolyseeinheit zugeführt werden.

10. Integriertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei halogenierte Kunststoffe aus der Reststofffraktion abgetrennt werden, be vor diese der Ersatzbrennstoff-Konditionierungseinheit zugeleitet wird.

11. Integriertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sortieren in Schritt (i) als zweistufiges Sortieren durchgeführt wird, wobei in einem ersten Schritt gemischte Leichtverpackungsabfälle in Frak tionen mit einer Anreicherung von mehr als 50 Gew.-% an flexiblen po- lyolefinhaltigen Verpackungsabfällen, Kunststofffraktionen mit starren po- lyolefinhaltigen Verpackungsabfällen und weiteren Fraktionen getrennt werden, und die Fraktion aus flexiblen polyolefi nhaltigen Verpackungsab fällen in einem zweiten Sortierschritt unter Erhalt einer Polyethylen- und/o der Polypropylenfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, bevor zugt unter Erhalt von mindestens einer LDPE-Fraktion, einer Restpolyolef infraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, einer Restfraktion und gegebenenfalls einer heizwertreichen Fraktion sortiert wird.

12. Integriertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Schritt ii) erhaltenes Granulat oder Agglomerat mit aus Rohöl oder aus dem in Schritt iii) erhaltenen Pyrolyseöl oder Pyrolysegas hergestelltem neuen Kunststoff vermischt und zu neuen Kunststoff Produkten oder -Ver packungen verarbeitet wird.

13. Integrierte Vorrichtung zur Verwertung von Verpackungsabfällen, vorzug weise zur Implementierung eines Verfahrens nach einer der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: i) einen Anlagenteil zur Sortierung Consumer-Kunststoffverpackungsab fällen unter Erzeugung einer Polyethylen- und/oder Polypropylenfrak tion, einer Restpolyolefinfraktion, einer Restfraktion und gegebenen falls einer heizwertreichen Fraktion, wobei der Anlagenteil ausgelegt ist, um die jeweiligen Fraktionen in einer Reinheit von mindestens 90% zu erzeugen; ii) einen Anlagenteil zur Aufbereitung mindestens einer der Polyethylen- und/oder Polypropylenfraktion, der ausgelegt ist um die Fraktion weiter zu reinigen und zu einem Granulat oder Agglomerat umzusetzen; iii) einen Anlagenteil zur Pyrolyse der Polyolefinfraktion, der ausgelegt ist um diese zu einem Pyrolyseöl oder Pyrolysegas umzusetzen; iv) gegebenenfalls einen Anlagenteil zur Konditionierung eines Ersatz brennstoffs, der ausgelegt ist um die Restfraktion zu einem Ersatz brennstoff, vorzugsweise mit einem Anteil an aus der Atmosphäre se questriertem Kohlenstoff im Bereich von bis zu 20 Gew.-%, zu konditi onieren, wobei die Anlagenteile in (ii) bis (iv) jeweils fließfähig mit dem Anlagenteil zur Sortierung in (i) verbunden sind, und wobei der Anlagenteil in (ii) fließ fähig mit dem Anlagenteil in (iii) und/oder (iv) verbunden ist, und der An lagenteil in (iii) fließfähig mit dem Anlagenteil in (iv) verbunden ist, um im Rahmen jeweiligen Anlagenteils nicht der Hauptfraktion zugeordnete Rest stoffe dem nachgeordneten Anlagenteil zuführen zu können.

14. Integrierte Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Anlagenteil ii) mit ei ner Aufbereitungseinheit für das Pyrolyseöl oder Pyrolysegas verbunden ist, die bevorzugt eine Disproportinierungseinheit zur Umsetzung von Koh lenmonoxid mit Wasser Kohlendioxid und Wasserstoff oder eine Destillati onsvorrichtung ist.

15. Integrierte Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Anlagenteil zur Sortierung der Consumer-Kunststoffverpackungsabfälle so ausgelegt ist, dass eine Polyethylen- und eine Polypropylenfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90% erzeugen werden kann und wobei die integrierte Vor richtung einem Anlagenteil zur Verpressung der erzeugten Polypropylen fraktion beinhaltet.

16. Integrierte Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei min destens einer der Anlagenteile aus (i) bis (iv) aus zwei der mehr Einheiten mit gleicher Jahresleistungsgröße gebildet ist.

17. Integriertes Verfahren zur Verwertung von Consumer-Kunststoffverpa ckungsabfällen, das die folgenden Schritte umfasst: i) sortieren der Abfälle unter Erhalt einer Restfraktion, einer heizwertrei chen Fraktion und gegebenenfalls einer Polyethylen- und /oder Polyp ropylenfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, bevorzugt un ter Erhalt von mindestens einer LDPE-Fraktion; ii) zuleiten der heizwertreichen Fraktion zu einer Ersatzbrennstoff-Konditi- onierungseinheit, in der die Restfraktion zu einem Ersatzbrennstoff, bevorzugt mit einem Anteil an nativem Kohlenstoff im Bereich von bis 20 Gew.-%, konditioniert wird, iii) zuleiten der Restfraktion in entsprechende Verwertungsverfahren, und gegebenenfalls iv) zuleiten mindestens einer der Polyethylen- und/oder Polypropylenfrak tion zu einer Aufbereitungseinheit, in der die Fraktion einer weiteren Reinigung unterzogen und zu einem Granulat oder Agglomerat umge setzt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17 wobei Restmüll oder gemischte Gewerbeab fälle als Ausgangsmaterial in die Sortierung in Schritt i) einbezogen wer den, wobei in dem Verfahren keine Polyethylen- und /oder Polypropylen fraktion mit einer Reinheit von mindestens 90% erzeugt wird und wobei in dem Verfahren eine Polyolefinfraktion erzeugt wird, die einer Pyrolyseein heit zugeführt und dort zu einem Pyrolyseöl oder Pyrolysegas umgesetzt wird.

19. Integrierte Vorrichtung zur Verwertung von Verpackungsabfällen, vorzug weise zur Implementierung eines Verfahrens nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: i) einen Anlagenteil zur Sortierung von Consumer-Kunststoffverpackungs abfällen unter Erzeugung einer heizwertreichen Fraktion, einer Rest fraktion und gegebenenfalls einer Polyethylen- und/oder Polypropylen fraktion und/oder einer Polyolefinfraktion, wobei der Anlagenteil aus gelegt ist, um die jeweiligen Fraktionen in einer Reinheit von mindes tens 90% zu erzeugen; ii) gegebenenfalls einen Anlagenteil zur Aufbereitung mindestens einer der

Polyethylen- und/oder Polypropylenfraktion, der ausgelegt ist um die Fraktion weiter zu reinigen und zu einem Granulat oder Agglomerat umzusetzen; iii) einem Anlagenteil zur Konditionierung eines Ersatzbrennstoffs, der aus gelegt ist um die heizwertreiche Fraktion zu einem Ersatzbrennstoff, vorzugsweise mit einem Anteil an aus der Atmosphäre sequestriertem Kohlenstoff im Bereich von bis zu 20 Gew.-%, zu konditionieren, iv) gegebenenfalls einen Anlagenteil zur Pyrolyse der Polyolefinfraktion, der ausgelegt ist um diese zu einem Pyrolyseöl oder Pyrolysegas umzu setzen; wobei die Anlagenteile in ii) und iii) jeweils fließfähig mit dem Anlagenteil zur Sortierung in i) verbunden sind, und wobei der Anlagenteil in ii) fließfä hig mit dem Anlagenteil in iii), um im Rahmen jeweiligen Anlagenteils nicht der Flauptfraktion zugeordnete Reststoffe dem nachgeordneten Anlagenteil zuführen zu können.

Description:
Verfahren zum Recycling von post-consumer Verpackungsabfällen

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein integriertes Verfahren zum Recycling von überwiegend flexiblen post-consumer Verpackungsabfällen aus Polyolefinen, bei dem das zu recylierende Gut in einem Sortierschritt unterschiedlichen Recyclingal ternativen zugeordnet wird, die ein mechanisches Recycling, ein chemisches Re- cycling und gegebenenfalls eine Konditionierung für eine hochwertige energeti sche Verwertung umfassen, und entsprechend verarbeitet wird. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin integrierte Vorrichtungen mit entsprechenden Recyc lingalternativen, zwischen denen ein Stoff- und/oder Wärmeaustausch stattfindet.

Beschrieben wird demzufolge in einem ersten Aspekt ein integriertes Verfahren zur Verwertung von Consumer-Kunststoffverpackungsabfällen, das die folgenden Schritte umfasst: i) sortieren der Abfälle unter Erhalt einer Polyethylenfraktion und/oder einer Po lypropylenfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, einer Restpolyole finfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, einer Restfraktion und ge- gebenenfalls einer heizwertreichen Fraktion; ii) zuleiten mindestens einer der Polyethylenfraktion und/oder der Polypropylen fraktion zu einer Aufbereitungseinheit, in der die Fraktion einer weiteren Rei nigung unterzogen und zu einem Granulat oder Agglomerat umgesetzt wird; iii) zuleiten der Restpolyolefinfraktion zu einer Pyrolyseeinheit, in der die Restpo lyolefinfraktion zu einem Pyrolyseöl oder Pyrolysegas umgesetzt wird; iv) gegebenenfalls zuleiten der heizwertreichen Fraktion zu einer Ersatzbrenn stoff-Konditionierungseinheit, in der die heizwertreiche Fraktion zu einem Er satzbrennstoff, bevorzugt mit einem Anteil an nativem Kohlenstoff im Bereich von bis zu 20 Gew.-%, konditioniert wird; und gegebenenfalls v) zuleiten der Restefraktionen zu einer geeigneten Verwertung, wobei im Rahmen der Aufbereitung der Polyethylenfraktion und/oder Polypropy lenfraktion in ii) vom Polyethylen und/oder Polypropylen abgetrennte Reststoffe der Pyrolyseeinheit in iii) und/oder der Ersatzbrennstoff-Konditionierungseinheit in iv) zugeleitet werden, und in der Pyrolyseeinheit in iii) anfallendes Schweröl o- der Pyrolysereste gegebenenfalls der Ersatzbrennstoff-Konditionierungseinheit in iv) zugeleitet wird.

Ein „integriertes Verfahren" ist im Kontext der hier beschriebenen Erfindung ein Verfahren, bei dem alle Verfahrensschritte an einem Ort durchgeführt werden, ohne dass Zwischenprodukte über größere Strecken (mehr als 2-10 km) transpor tiert werden müssen.

„Ersatzbrennstoff' bezeichnet Brennstoffe, die anstelle von Primärbrennstoffen wie Kohle oder Erdöl, verwendet werden.

„Polyethylenfraktion und/oder Polypropylenfraktion" bezeichnet jeweils separate Fraktionen von Polyethylen oder Polypropylen, die jeweils zu einem überwiegen den Anteil (z.B. mindestens 90 Gew.-%) aus dem bezeichneten Material gebildet sind.

Wenn in Schritt ii) eine Polyethylenfraktion und eine Polypropylenfraktion verar beitet werden, wird in diesem Schritt mindestens eine dieser Fraktionen einer weiteren Reinigung unterzogen und zu einem Granulat oder Agglomerat umge setzt. Es können auch beide Fraktionen weiteren Reinigungen unterzogen und zu jeweiligen Granulaten oder Agglomeraten umgesetzt werden. Analoges gilt für nachfolgend beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen oder Anlagenteile, wenn dort vorgegeben ist, dass „die Fraktion einer weiteren Reinigung unterzogen und zu einem Granulat oder Agglomerat umgesetzt wird" oder die Vorrichtung ent sprechend ausgelegt ist.

Im Rahmen des Sortierens in Schritt i) wird der in das Verfahren eingebrachte Stoffstrom aus Post Consumer-Kunststoffverpackungsabfällen demzufolge in min destens drei Hauptteile aufgeteilt, von denen der erste (die Polyethylenfraktion und/oder Polypropylenfraktion) einem mechanischen Recycling, der zweite (die Polyolefinfraktion) einem chemischen Recycling und der dritte (die Restfraktion) einer geeigneten Verwertung zugeführt wird. Ein gegebenenfalls erzeugter vierter Stoffstrom (eine heizwertreiche Fraktion) kann für eine energetische Verwertung aufbereitet werden.

Das Sortieren in Schritt (i) kann, insbesondere wenn ein möglichst großer Anteil an Polyethylen-und/oder Polypropylenfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90% erhalten werden soll, mit einem Ausgangsmaterial aus vorsortierten flexiblen Verpackungsabfällen durchgeführt werden. Besonders geeignete Ausgangsmateri alen sind z.B. unterschiedliche vorsortierte Fraktionen von flexiblen Post Consu mer-Kunststoffverpackungsabfällen wie Folien (DSD 310 oder ähnlich), PO-Flex (DSD 323-2, oder ähnlich), oder Mischkunststoffe (DSD 350/352, oder ähnlich). Das Verfahren zielt dabei insbesondere auf Fraktionen mit einem Polyolefingehalt von mind. 50% und auf Fraktionen ab, bei denen der Anteil an flexiblen Verpa ckungen (2D) mind. 50% beträgt. „2D" bezeichnet hier flächige Verpackungen, die meist in Form von Folien anfallen.

Die Angabe „flexibel" ist im Kontext der hier beschriebenen Erfindung so aufzu fassen, dass die Materialien von einem Benutzer leicht geknickt werden können und eine Dicke aufweisen, bei der dies möglich ist. Flexible Verpackungen sind insbesondere zweidimensional und liegen meist als Folien vor. Folien weisen im Kontext der hier beschriebenen Erfindung eine Dicke von gleich oder weniger als 4 mm auf. In den meisten Fällen haben flexible Verpackungen eine Dicke von bis zu maximal 1 mm, z.B. 10 bis 700 pm oder sogar 10 bis 500 pm. Damit sind z.B. Plastiktüten, wie der gelbe Sack, die eine Dicke von etwa 12 bis 16 pm aufwei sen, flexible Verpackungen im Sinne dieser Beschreibung. Bei gepressten Kunst stoffverpackungen ist für die Bestimmung der Dicke auf die vereinzelte Kunst stoffverpackung, und nicht auf das kompaktierte gepresste Material, das aus mehreren Kunststoffverpackung gebildet ist, abzustellen. Wenn im Rahmen dieser Erfindung nur Verpackungen mit einer Dicke von bis zu 1 mm, 700 pm oder sogar 500pm als „flexibel" gelten, sollen Verpackungen mit hö herer Dicke als nicht „flexibel" gewertet werden.

Alternativ können als Ausgangsmaterial auch nicht vorsortierte bzw. gemischte Leichtverpackungen (d.h. Verpackungen mit einer Zusammensetzung, wie sie z.B. im gelben Sack zu finden sind) verwendet werden. In einem solchen Fall ist es zweckmäßig, wenn das Sortieren in Schritt (i) als zweistufiges Sortieren durchge führt wird, wobei in einem ersten Schritt gemischte Leichtverpackungsabfälle in eine Fraktion oder verschiedene Fraktionen mit einer Anreicherung von mehr als 50 Gew.-% an flexiblen polyolefinhaltigen Verpackungsabfällen (insbesondere in Form von Folien aus z.B. Polypropylen (PP) oder LDPE), eine oder mehrere Kunst stofffraktionen mit starren (d.h. dreidimensionalen) polyolefi nhaltige Verpa ckungsabfällen (z.B. FIDPE, Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET), o- der DSD 324) mit geringeren Anteilen an flexiblen Artikeln (<15% flexible Artikel) und eine Restfraktion bzw. mehrere weitere Fraktion (z.B. Eisen (Fe), Nichteisen metalle (NE), Feinkorn , oder PVC) getrennt werden, und die Fraktion aus flexib len polyolefinhaltigen Verpackungsabfällen in einem zweiten Sortierschritt unter Erhalt einer Polyethylen-und/oder Polypropylenfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, bevorzugt unter Erhalt von mindestens einer LDPE-Fraktion, ei ner Restpolyolefinfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, einer Restfrak tion und gegebenenfalls einer heizwertreichen Fraktion sortiert wird.

Die Fraktion aus flexiblen polyolefinhaltigen Verpackungsabfällen nach der ersten Sortierstufe enthält bevorzugt einen Anteil an flexiblen polyolefinhaltigen Verpa ckungsabfällen von mindestens 50 Gew.-% und bevorzugt mindestens 60 Gew.- %. Die im ersten Sortierschritt erzeugte Kunststofffraktion enthält nur noch Res tanteile an flexiblen polyolefinhaltigen Verpackungsabfällen (bis zu 15 Gew.-%) und ist überwiegend aus Kunststoffen wie FIDPE, Polypropylen oder PET gebildet. Diese Kunststofffraktion kann einer weiteren Aufbereitung und Trennung mit dem Ziel der Gewinnung reiner Kunststofffraktionen zugeführt werden. Die Restfrak tion aus dem ersten Sortierschritt kann z.B. einer thermischen Verwertung zuge führt werden.

Wird in Schritt i) eine Polyethylenfraktion erzeugt, so handelt es sich dabei bevor zugt um einen Fraktion die zumindest zu 90 Gew.-% aus LDPE besteht. Alternativ oder zusätzlich dazu wird im Rahmen des Verfahrens eine Polypropylenfraktion erzeugt, vorzugsweises mit einer Reinheit von mindestens 90%. Noch weitere Fraktionen, die optional in diesem Schritt erzeugt werden können, sind z.B. LLDPE-Fraktionen oder FIDPE Fraktionen. Wenn solche Fraktionen oder eine Po lyethylen- oder Polypropylenfraktion im erfindungsgemäßen Verfahren nicht er zeugt werden, werden im Ausgangsmaterial enthaltene Bestandteile aus diesen Materialien der Restpolyolefinfraktion zugeordnet.

Wird im erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich zu einer Polyethylenfraktion eine Polypropylenfraktion erzeugt, so wird diese bevorzugt einer anschließenden Verpressung zugeführt. Das verpresste Polypropylen kann dann einer Aufberei tung zugeführt werden, die nicht innerhalb des integrierten Verfahrens stattfin den muss. Alternativ kann, wenn die Polypropylenfraktion im Rahmen des inte grierten Verfahrens weiterverarbeitet wird, auch die Polyethylenfraktion einer Aufbereitung zugeführt werden, die nicht innerhalb des integrierten Verfahrens stattfinden muss.

Die in Schritt i) generierte Polyethylen- und/oder Polypropylenfraktion, die vor zugsweise eine zu mindestens 90% Gew.-% aus LDPE bestehende Fraktion um fasst, kann weiß, transparent, gemischt restfarbig (d.h. ohne transparente und weiße Anteile) oder anderweitig „farbrein" sein (z.B. gelb oder blau, bevorzugt mit einem Anteil von mindestens 90 Gew.-% und insbesondere mindestens 95 Gew.-% an Bestandteilen der jeweiligen Farbe), wobei in diesem Kontext ein Ma terial auch dann als „weiß" angesehen wird, wenn es aus einem Gemisch aus wei ßen und transparenten Bestandteilen gebildet ist.

Zudem kann im Verfahren im Rahmen des Sortierens in i) auch eine weiße, trans parente, gemischt restfarbige oder anderweitig farbreine Polyethylenfraktion er zeugt werden die zu mindestens 95 Gew.-% und bevorzugt mindestens 99 Gew.- % aus Polyethylen besteht, welches eindeutig aus Lebensmitteverpackungen stammt.

Das beschriebene Verfahren lässt sich in der Weise noch vorteilhafter weiter aus gestallten, indem das im Schritt ii) erhaltene Granulat oder Agglomerat mit aus Rohöl oder mit aus dem in Schritt iii) erhaltenen Pyrolyseöl oder Pyrolysegas her gestelltem neuen Kunststoff vermischt (d.h. „compoundiert") und zu neuen Kunststoffprodukten oder -Verpackungen verarbeitet wird. Auf diese Weise kön nen Qualitätsverluste im Granulat durch Alterung in Folge der vorherigen Verwen dung teilweise oder sogar weitgehend ausgeglichen werden. Eine solche Weiter bildung ist auch bei den weiteren nachfolgend beschriebenen Verfahren möglich, und ist von der hier gegebenen Offenbarung umfasst. Durch das integrierte Verfahren lassen sich im Rahmen des jeweiligen Recycling schritts nicht zu dem gewünschten Produkt verarbeitbare Anteile in einen der pa rallelen Recyclingschritte überführen, in dem sie verwertet werden können. Zu dem lässt sich Wärme, die beispielsweise als Abwärme im chemischen Recycling in iii) anfällt, für Prozess- und/oder Reinigungsschritte des mechanischen Recyc lings, oder für Prozessschritte im Rahmen der Konditionierung der Reststofffrak tion zu einem Brennstoff nutzen. Dadurch wird die Effizienz des Verfahrens deut lich verbessert, da ein Transport von Nebenprodukten aus einem der Recycling schritte (z.B. mechanisches Recycling) über weite Strecken zu einer Anlage, in der ein anderer Recyclingschritt (z.B. chemisches Recycling) durchgeführt wird, entfällt. Entsprechend werden die folgenden Vorteile realisiert:

Höchste erzielbare Qualität des mechanischen Recyclings, die sich insbesondere durch eine Vorsortierung nach Kunststoffart und Farbe und/oder durch eine zwi schenzeitliche Reinigung der Fraktion mittels Heißwäsche realisieren lässt.

Bei der Sortierung von flexiblen Verpackungen werden häufig auch sehr gut zu recycelnde PP-Kunststoffe (= Polypropylen) in diesen Strömen erfasst. Das Sor tierkriterium bei PP ist in Abhängigkeit der Verpackung häufig kritisch. So gelan gen z.B. auch viele Schalen oder platt gedrückte Becher in die flexiblen Stoff ströme. Die optionale Aussortierung von PP-Kunststoffe n trägt diesem Punkt Rechnung. Diese werden aussortiert und gehen dem mechanischen Recycling so mit nicht verloren.

Es wird eine maximale Potenzialausschöpfung erreicht, weil nur die Kunststoffe, die sich mechanisch am besten recyceln lassen, mechanisch recycelt werden. Alle Polyolefine, die nicht diesem Qualitätsanspruch genügen, sowie Koppelprodukte des mechanischen Recyclings (z.B. Filterreste der Extrusion) gehen in das chemi sche Recycling.

Es wird eine optimale Ausbeute an Industriebrennstoff erzielt, da alle verbleiben den Kunststoffe mit Ausnahme von halogenierten Kunststoffen (z.B. PVC) zu ei nem Industriebrennstoff konfektioniert werden. Ebenfalls werden Restefraktionen aus der Pyrolyse (z.B. Schweröl) diesem Brennstoff zugeführt. Enthaltene Papier bestandteile (z.B. Etiketten), sowie organische Reste durch Restinhalte der Verpa ckungen, die in der Aufbereitungseinheit für die Polyethylenfraktion und/oder die Polypropylenfraktion oder in einer mechanischen Vorbehandlung zur Pyrolyse vor der Pyrolyseeinheit von den jeweiligen Fraktionen abgetrennt werden, werden zweckmäßig ebenfalls dieser Fraktion zugeführt. Dadurch kann in dieser Fraktion ein Anteil an nativen Kohlenstoff von bis zu 20% oder mehr, welcher C0 2 -neutral ist, eingestellt werden. „Nativ" bezeichnet hier Kohlenstoff, der auf Materialien beruht, die zuvor durch natürliche biologische Prozesse gebildet (bzw. seques triert) wurden, so dass dieser Kohlenstoff in der C0 2 -Bilanz der Abfallverbrennung nicht für klimarelevante Emissionen berücksichtigt wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil an nativem Kohlenstoff mindestens 5% und insbesondere mindestens 10%.

Das „Pyrolyseöl" bezeichnet im Rahmen der hier beschriebenen Erfindung thermi sche Abbauprodukte von Polyolefinen, die aus diesen durch Erhitzen auf Tempe raturen im Bereich von 300 bis 700°C erzeugt werden. Die Pyrolyseöle bezeichnen diejenige Fraktion des Prozesses, die anschließend kondensiert werden können, während einerseits gasförmige Produkte, die unter den Kondensationsbedingun gen nicht kondensieren, und im Rahmen der Temperaturbehandlung nicht ver dampfbare Reststoffe abgetrennt werden. Diese Reststoffe bilden im Pyrolysepro zess zurückbleibendes Schweröl. Pyrolyseöl enthält als Produkt der Depolymerisa- tion von Polyolefinen ungesättigte Bestandteile, die ihrerseits für eine Umsetzung zu Polymeren genutzt werden können.

Ein „Pyrolysegas" ist im Kontext der hier beschreiben Anmeldung ein Gas, das beim Erhitzen der Restpolyolefinfraktion unter Ausschluss von Sauerstoff oder un ter kontrollierten „sauerstoffarmen" Verbrennungsbedingungen gebildet wird. Bei Ausschluss von Sauerstoff können aus Polyolefinen durch thermisch induzierte Bindungsspaltungen monomere- oder Oligomere Olefine gebildet werden, die nach Aufbereitung erneut zu Polyolefinen umgesetzt werden können. Auf diese Weise können neue Polyolefine gebildet werden, die nahezu die gleichen Eigenschaften aufweisen, wie die Ausgangspolyolefine. Alternativ kann aus den Polyolefinen durch kontrollierte Verbrennung mit Sauerstoff im Unterschuss Synthesegas (eine Mischung von Kohlenmonoxid und Wasser) erzeugt werden, aus dem über die Gleichgewichtsreaktion CO + H2O CO2 +H2 unter geeigneten Bedingungen Wasserstoff erzeugt werden kann.

Erfindungsgemäß ist es demzufolge bevorzugt, wenn das im Prozess erzeugte Py rolyseöl oder Pyrolysegas einer weiteren Aufbereitung zugeführt wird, in der aus dem Pyrolyseöl oder Pyrolysegas Wasserstoff oder Gebrauchsprodukte wie z.B. aufgereinigte Olefine in einer ersten Stufe und Kunststoffe z.B. für die Herstel lung von Verbraucherprodukten wie Verpackungen in einer nachfolgenden Stufe hergestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet daher vorzugs weise einen weiteren Schritt des Aufbereitens des Pyrolyseöls oder Pyrolysegases zu einem höherwertigen Produkt, das z.B. Wasseroff oder eine für die Herstellung von neuen Polyolefinen geeignete Olefinmischung oder ein aufgereinigtes Olefin sein kann. Dieses Aufbereiten kann innerhalb des integrierten Verfahrens, oder außerhalb dieses Verfahrens erfolgen, z.B. in dem das im integrierten Verfahren hergestellte Pyrolyseöl oder Pyrolysegas zu einer von dem integrierten Verfahren separaten Anlage verbracht wird. Wenn es sich bei dem höherwertigen Produkt um Wasserstoff handelt, wird dieser zweckmäßig aus in der Pyrolyse generiertem Synthesegas erzeugt, das im Gemisch mit Wasser (siehe oben) zu Kohlendioxid und Wasserstoff umgesetzt wird. Zweckmäßig erfolgt eine solche Umsetzung in nerhalb des integrierten Verfahren.

Das Pyrolyseöl oder Pyrolysegas wird als wertvoller Rohstoff insbesondere nicht oder allenfalls in geringem Umfang von z.B. maximal 10 Gew.-% und bevorzugt maximal 5 Gew.-% zur Wärmeerzeugung genutzt. Bei der Pyrolyse anfallende Reste wie Pyrolyseteer, Pyrolyseschweröl oder Restöle können hingegen zweck mäßig der Ersatzbrennstoffkonditionierung zugeführt werden.

Eine solche Ausgestaltung ist ebenfalls für die im Folgenden beschrieben weiteren Verfahren bevorzugt, die einen Schritt zur Erzeugung eines Pyrolyseöls oder Pyro lysegases aufweisen.

Wenn aus dem Pyrolyseöl neue Kunststoffe hergestellt werden können diese ent weder alleine verwendet werden, oder im Rahmen beispielsweise einer Verarbei tung zur Herstellung von neuen Kunststoff Produkten oder -Verpackungen mit aus Rohöl hergestellten entsprechendem oder anderem Kunststoff vermischt (d.h. „compoundiert") werden. Beispielsweise kann aus dem Pyrolyseöl hergestellter Kunststoffe und aus Rohöl hergestellter Kunststoff in einem Extruder zu einem Gemisch verarbeitet werden, aus dem anschließend die Kunststoffprodukte o- der -Verpackungen hergestellt werden. Ebenfalls können aus dem Pyrolyseöl her gestellte neue Kunststoffe mit Granulat oder Agglomerat compoundiert werden, dass aus dem mechanischen Recycling im Rahmen des integrierten Verfahrens hergestellt wird, z.B. um einen partiellen Polymerabbau in dem mechanisch recy celten Produkt entgegen zu wirken. Entsprechend ist es für das Verfahren in einer Ausführungsform bevorzugt, wenn es einen Schritt des Herstellens von neuem Kunststoff aus dem im Verfahren generierten Pyrolyseöl und zweckmäßig zusätz lich einen Schritt des Compoundierens des erzeugten neuen Kunststoffs mit aus Rohöl hergestelltem Kunststoff oder mit Granulat oder Agglomerat, das in Schritt ii) des beschriebenen integrierten Verfahrens erzeugt wird, umfasst. Wie vorstehend erwähnt kann im integrierten Verfahren Abwärme aus der Pyro lyse für andere Recycling- oder Verwertungskonditionierungsschritte genutzt wer den. In einer bevorzugten Ausführungsform wird demnach Abwärme aus der Py rolyseeinheit zum Heizen von Prozessströmen in der Reinigung oder Umsetzung der Polyethylen- und/oder Polypropylenfraktion zu einem Polyethylen- und/oder Polypropylengranulat oder -agglomerat in ii) und/oder in der Konditionierung für die Erzeugung eines Ersatzbrennstoffs in iv) verwendet. In der Reinigung/Umset zung in ii) kann die Abwärme beispielsweise für das Erhitzen des Waschfluids in einer Heißwäsche oder für eine Trocknung vor einer Extrusion genutzt werden.

Im Rahmen der Konditionierung zur Erzeugung eines Ersatzbrennstoffs kann die Abwärme beispielsweise für die Trocknung des Brennstoffs, z.B. der Schlämme verwendet werden.

Der Umsetzung der Restpolyolefinfraktion kann eine mechanische Vorbehandlung vorgeschaltet sein, bei der auch in der Sortierung fälschlich in die Fraktion zuge ordnete andere Stoffe oder Papier, z.B. von anhaftenden Etiketten, abgetrennt werden können. In diesem Fall wird solches Papier und anderweitige Reste zweckmäßig innerhalb des integrierten Verfahrens der Verwertung der heizwert reichen Fraktion aus der Sortierung zugeleitet.

Des Weiteren kann in dem erfindungsgemäßen integrierten Verfahren Abluft aus der mechanischen Aufbereitung als Zuluft für Gasbrenner zur Beheizung der Pyro lyse verwendet werden, oder es können Reststoffe aus dem mechanischen Recyc ling und der Pyrolyse für die Herstellung hochwertiger Ersatzbrennstoffe verwen det werden.

Das Sortieren im Schritt i) erfolgt zweckmäßig, indem Ballen von Post Consumer- Kunststoffverpackungsabfällen mittels Vorzerkleinerer geöffnet und einer weiteren Vorsortierung zugeführt werden. Dabei wird das Material klassiert und optional dichtegetrennt, von Fe- und NE-(d.h. Nichteisenmetallen befreit (die der Rest fraktion zugeordnet und separat verwertet werden) und einer mehrstufigen Nah infrarot- und Farbsortierung zugeführt. Die Vorsortierung sortiert das Material be darfsgerecht in verschieden Fraktionen. Für das mechanische Recycling in ii) wer den z.B. transparente LDPE Folien und/oder Polypropylen, oder andere Polyolefin polymere aussortiert. Die verbliebenen Polyolefine werden einer Fraktion für das chemische Recycling in iii) zugeordnet und die restlichen Kunststoffverpackungen, die als Rest aus der Vorsortierung für das mechanische und das chemische Recyc- io ling verbleiben, werden gegebenenfalls einer Herstellung von hochwertigen Er satzbrennstoffen in iv) zugeführt. Anschließend wird das Material auf 20-30 mm nachzerkleinert.

Bei einem zweistufigen Sortieren, bei dem gemischte Leichtverpackungsabfälle als Ausgangsmaterial einbezogen werden, erfolgt das Sortieren analog, wobei in die sem Fall eine Sortierstufe zur Trennung der Leichtverpackungsabfälle in eine Fraktion oder mehrere Fraktionen aus flexiblen polyolefi nha Itigen Verpackungsab fällen, eine oder mehrere Kunststofffraktion aus polyolefinhaltigen Verpackungs abfällen, die nur noch geringere Anteile von bis zu 15 Gew.-% an flexiblen Arti keln enthalten können, und eine Restfraktion bzw. mehrere weitere Fraktionen, die (Eisen (Fe), Nichteisenmetalle (NE), Feinkorn, PVC , etc.) enthalten, vorge schaltet ist.

Die mechanische Aufbereitung der Polyethylen- und/oder Polypropylenfraktion in ii) erfolgt zweckmäßig dadurch, dass die jeweilige Fraktion oder Fraktionen einer Kaltwäsche (= Wäsche ohne Temperaturzufuhr, in der Regel bei Umgebungstem peratur), gegebenenfalls zusätzlich einer Heißwäsche (= Wäsche bei einer Tem peratur von mindestens 60°C, vorzugsweise mit einem alkalischen Waschme dium), einer Extrusion und optional einer anschließenden Dekontamination (= Temperaturbehandlung bei 50 bis 155°C im Vakuum oder Gasstrom) unterzogen wird. Für Details zu einer solchen Verarbeitung wird hier auf die WO 2018/046578 verwiesen, in dem die relevanten Schritte im Detail beschrieben sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Polyethylenfraktion, die im Sortierschritt erhalten und als Ausgangsmaterial für die Verarbeitung in ii) einge setzt wird, zu mindestens 92 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 95 Gew.-% und weiter bevorzugt zu mindestens 98 Gew.-% aus LDPE, bevorzugt weißem, transparenten, gemischt restfarbigen oder anderweitig farbreinem LDPE. Ebenso ist es bevorzugt, wenn die im Sortierschritt i) generierte Polypropylenfraktion, die als Ausgangsmaterial für die Verarbeitung in ii) eingesetzt wird, zu mindestens 92 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 95 Gew.-% und weiter bevorzugt zu min destens 98 Gew.-% aus Polypropylen besteht, bevorzugt weißem, transparenten, gemischt restfarbigen oder anderweitig farbreinem Polypropylen. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es bevorzugt, wenn die Restpolyolefinfraktion für die Verarbei tung in iii) zu mindestens 92 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 95 Gew.-% und weiter bevorzugt zu mindestens 98 Gew.-% aus Polyolefin besteht. Generell ist es bevorzugt, wenn die Polymerfraktion, die im Sortierschritt erhalten und als Ausgangsmaterial für die Verarbeitung in ii) eingesetzt wird, zu mindes tens 92 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 95 Gew.-% und weiter bevorzugt zu mindestens 98 Gew.-% aus diesem Polymer, bevorzugt weißem, transparen ten, gemischt restfarbigen oder anderweitig farbreinem Polymer besteht.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein im Rahmen einer Kalt- und/oder Heißwäsche erzeugter Abfallstrom der Ersatzbrennstoff-Konditionierungseinheit zugeleitet. Ein solcher Abfallstrom enthält zu einem überwiegenden Anteil von der Hauptfraktion des Prozessschritts verschiedenes Material, z.B. Papier aus Etiket ten.

Alternativ oder zusätzlich dazu werden bei der Extrusion und/oder der Dekontami nation des mechanischen Recyclings anfallende Filterreste der Pyrolyseeinheit zu geführt werden.

Alternativ oder zusätzlich dazu werden im Rahmen des Sortierens halogenierte Kunststoffe aus der Reststofffraktion abgetrennt, bevor diese der Ersatzbrenn stoff-Konditionierungseinheit zugeleitet wird. Z.B. kann mittels Nahinfrarotgeräten eine automatische Klaubung durchgeführt werden, bei der PVC zur Chlorabreiche rung aus dem Stoffstrom abgetrennt wird.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine integrierte Vorrich tung zur Verwertung von Post Consumer-Verpackungsabfällen, vorzugweise zur Implementierung eines Verfahrens, wie es vorstehend beschrieben ist, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: i) einen Anlagenteil zur Sortierung von Consumer-Kunststoffverpackungsab fällen unter Erzeugung einer Polyethylen- und/oder einer Polypropylenfrak tion, einer Restpolyolefinfraktion, einer Restfraktion und gegebenenfalls einer heizwertreichen Fraktion, wobei der Anlagenteil ausgelegt ist, um die jeweili gen Fraktionen in einer Reinheit von mindestens 90% zu erzeugen; ii) einen Anlagenteil zur Aufbereitung mindestens einer der Polyethylen- und/oder der Polypropylenfraktion, der ausgelegt ist um die Fraktion weiter zu reinigen und zu einem Granulat oder Agglomerat umzusetzen; iii) einen Anlagenteil zur Pyrolyse der Polyolefinfraktion, der ausgelegt ist um diese zu einem Pyrolyseöl oder Pyrolysegas umzusetzen; iv) gegebenenfalls einen Anlagenteil zur Konditionierung eines Ersatzbrenn stoffs, der ausgelegt ist um die Restfraktion zu einem Ersatzbrennstoff, vor zugsweise mit einem Anteil an aus der Atmosphäre sequestriertem Kohlen stoff im Bereich von bis zu 20 Gew.-%, zu konditionieren, wobei die Anlagenteile in ii) bis iv) jeweils fließfähig mit dem Anlagenteil zur Sor tierung in i) verbunden sind, und wobei der Anlagenteil in ii) fließfähig mit dem Anlagenteil in iii) und/oder iv) verbunden ist, und der Anlagenteil in iii) gegebe nenfalls fließfähig mit dem Anlagenteil in iv) verbunden ist, um im Rahmen des jeweiligen Anlagenteils nicht der Hauptfraktion zugeordnete Reststoffe dem nach- geordneten Anlagenteil zuführen zu können.

Wenn der Anlagenteil iv) in der integrierten Vorrichtung vorhanden ist, ist der An lagenteil in iii) fließfähig mit diesem verbunden.

Der „Anlagenteil" bezeichnet in der vorliegenden Beschreibung die jeweiligen Ein heiten der Anlagen, in denen die jeweilige Verarbeitung durchgeführt wird.

Der Anlagenteil in i) kann zur Erzeugung weißer, transparenter, gemischt restfar biger oder anderweitig farbreiner Polyolefinfraktionen, wie z.B. von LDPE, LLDPE, HDPE oder Polypropylen (PP), genutzt werden oder ausgelegt sein, d.h. in diesem Fall enthält der Anlagenteil eine Sortiervorrichtung, die die Materialien nach Far ben sortieren kann.

Die Vorrichtung ist zweckmäßig so ausgelegt, dass das im Anlagenteil iii) er zeugte Pyrolyseöl oder Pyrolysegas nicht mit einer Verbrennungseinheit verbun den ist, die Wärmeenergie für die Vorrichtung oder für andere Anlagen liefert. Andererseits ist es bevorzugt, wenn die Vorrichtung einen weiteren Anlagenteil umfasst, in dem das Pyrolyseöl oder Pyrolysegas zu einem höherwertigen Produkt aufbereitet werden kann. Bei einem solchen Anlagenteil kann es sich beispiels weise um eine Destillationsvorrichtung handeln, in der das Pyrolyseöl oder Pyroly segas in unterschiedliche Komponenten aufgetrennt wird oder um eine Dispropor tionierungseinheit, in der Kohlenmonoxid mit Wasser über das Boudouard Gleich gewicht zu Kohlendioxid und Wasserstoff umgesetzt werden kann. Eine solche Ausgestaltung ist ebenfalls für die im Folgenden beschriebenen weiteren Vorrich tungen bevorzugt, die einen Anlagenteil zur Erzeugung eines Pyrolyseöls oder Py rolysegases aufweisen.

Ganz besonders bevorzugt weist die Vorrichtung zusätzlich eine Vorrichtung zu Herstellung von neuem Kunststoff aus dem im Verfahren generierten Pyrolyseöl auf und zweckmäßig zusätzlich eine Vorrichtung zum Compoundieren des erzeug ten neuen Kunststoffs mit aus Rohöl hergestelltem Kunststoff oder mit Granulat oder Agglomerat, das im Anlagenteil ii) der beschriebenen integrierten Vorrich tung erzeugt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Anlagenteil zur Sortierung der Consumer-Kunststoffverpackungsabfälle so ausgelegt ist, dass eine Polyethylen fraktion und zusätzlich eine Polypropylenfraktion mit einer Reinheit von mindes tens 90% erzeugt werden kann; in diesem Fall umfasst die integrierte Vorrichtung zusätzlich bevorzugt einem Anlagenteil zur Verpressung der erzeugten Polypropy lenfraktion.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Anlagenteil zur Sor tierung der Consumer-Kunststoffverpackungsabfälle zweistufig ausgelegt, wobei eine erste Stufe so ausgelegt ist, dass gemischte Leichtverpackungsabfälle in eine Fraktion oder mehrere Fraktionen aus flexiblen polyolefi nha Itigen Verpackungsab fällen, eine Kunststofffraktion oder mehrere Kunststofffraktionen polyolefi nhalti- ger Verpackungsabfälle mit nur noch geringeren Anteilen an flexiblen Artikeln (<15%) und eine Restfraktion oder weitere andere Fraktionen (Eisen (Fe), Nicht eisenmetalle (NE), Feinkorn, PVC, etc.) getrennt werden können, wobei der Aus gang für die Fraktion aus flexiblen polyolefinha Itigen Verpackungsabfällen fließfä hig mit einer in Fließrichtung stromabwärts angeordneten zweiten Sortierstufe verbunden ist, die so ausgelegt ist, dass die Fraktion aus flexiblen polyolefi nhalti- gen Verpackungsabfällen unter Erhalt einer Polyethylen-und/oder Polypropylen fraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, bevorzugt unter Erhalt von min destens einer LDPE-Fraktion, einer Restpolyolefinfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, einer Restfraktion und gegebenenfalls einer heizwertreichen Fraktion sortiert werden kann.

Umfasst die Aufbereitung in (ii) eine Reinigung, wie eine Fleiß- oder Kaltwäsche, und Umsetzung zu einem Granulat oder Agglomerat, so umfasst der entspre chende Anlagenteil alle Einheiten und ggf. parallel geschalteten Einheiten, in de nen Prozessschritte zur Reinigung und Umsetzung zum Granulat oder Agglomerat durchgeführt werden.

Der Anlagenteil zur Umsetzung der Polyolefinfraktion umfasst in einer bevorzug ten Ausführungsform einen Reaktor, mit dem die Polyolefinfraktion auf eine Tem peratur im Bereich von 300 bis 700°C erhitzt werden kann, und eine Kondensati onsvorrichtung, in der entstehendes gasförmiges Pyrolyseöl kondensiert werden kann. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Anlagenteil zur Umsetzung der Polyolefinfraktion einen Reaktor, der ausgelegt ist um die Polyole finfraktion unter Sauerstoffmangel Bedingungen zu vergasen (z.B. unter Erzeu gung von Synthesegas: CO + H2O). Zur Erzeugung von Wasserstoff kann dieser Anlagenteil einen diesem nachgeschalteten Reaktor enthalten, der ausgelegt ist um das Synthesegas in Wasserstoff und Kohlendioxid umzuwandeln. Zusätzlich kann der Anlagenteil in diesem Fall eine Einheit (z.B. eine Gaswäsche) enthalten, in das Kohlendioxid vom erzeugten Wasserstoff abgetrennt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens einer der Anlagenteile aus (i) bis (iv) aus zwei oder mehr Einheiten mit gleicher Jahresleistungsgröße gebil det ist. Z.B. kann ein Anlagenteil zur Sortierung mit einer Jahresleistungsgröße von 150 kt/a aus drei Sortieranlageneinheiten mit einer Jahresleistungsgröße von 50 kt/a gebildet sein, ein Anlagenteil zur Heiß- oder Kaltwäsche im Rahmen des mechanischen Recyclings mit einer Jahresleistungsgröße von 54 tk/a kann aus zwei Einheiten mit einer Jahresleistungsgröße von 27 kt/a gebildet sein, ein Anla genteil zur mechanischen Aufbereitung eines Vorproduktes zur Pyrolyse mit einer Jahresleistungsgröße von 140 tk/a kann aus zwei Einheiten mit einer Jahresleis tungsgröße von 70 kt/a gebildet sein, oder ein Anlagenteil zur mechanischen Auf bereitung für eine Konditionieranlage für Ersatzbrennstoffe mit einer Jahresleis tungsgröße von 50 kt/a kann aus zwei Einheiten mit einer Jahresleistungsgröße von 25 kt/a gebildet sein. Über einen solchen Aufbau lassen sich verschiedene Gesamtkapazitäten, z.B. mit einer Gesamtjahresleistung von 100 bis 350 kt/a fle xibel realisieren.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich Vorteile des mechanischen und chemischen Recyclings sowie der hochwertigen energetischen Verwertung in einer Anlage realisieren, wobei eine Priorisierung 1. in mechanisches Recycling, 2. in chemisches Recycling und 3. in der Herstellung von hochwertigen Ersatzbrenn stoffen für die Mitverbrennung in industriellen Feuerungsanlagen zur Energieer zeugung erfolgt.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein integriertes Ver fahren zur Verwertung von Consumer-Kunststoffverpackungsabfällen, das fol gende Schritte umfasst: i) sortieren der Abfälle unter Erhalt einer Restfraktion, einer heizwertrei chen Fraktion und gegebenenfalls einer Polyethylen- und/oder Polypro pylenfraktion mit einer Reinheit von mindestens 90%, bevorzugt unter Erhalt von mindestens einer LDPE-Fraktion; ii) zuleiten der heizwertreichen Fraktion zu einer Ersatzbrennstoff-Konditi- onierungseinheit, in der die Restfraktion zu einem Ersatzbrennstoff, bevorzugt mit einem Anteil an nativem Kohlenstoff im Bereich von bis 20 Gew.-%, konditioniert wird, iii) zuleiten der Restfraktion in entsprechende Verwertungsverfahren, und gegebenenfalls iv) zuleiten mindestens einer der Polyethylen- und/oder Polypropylenfrak tion zu einer Aufbereitungseinheit, in der die Fraktion einer weiteren Reinigung unterzogen und zu einem Granulat oder Agglomerat umge setzt wird.

Zu bevorzugten Ausgestaltungen dieses Verfahren wird auf die vorstehenden Aus führungen im Zusammenhang mit dem dort beschriebenen Verfahren verwiesen. Das Verfahren unterscheidet sich insbesondere von dem im Vorstehenden be schriebenen Verfahren dadurch, dass es ein keinen Schritt aufweist, bei dem ein Pyrolyseöl oder Pyrolysegas erzeugt wird.

Das vorstehend beschriebene Verfahren ist insbesondere für die Abtrennung von Resten von polyolefinbasierten Artikeln aus Restmüll (d.h. gemischter Flausmüll, der normalerweise höhere Anteile an organischen, metallischen und Glasabfällen enthält) oder gemischten Gewerbeabfällen anwendbar, da auch Restmüll in der Regel relevante Anteile an Polyolefinabfällen enthält, die im Bereich von bis 20 Gew.-% liegen können. In diesem Fall ist das Verfahren ein integriertes Verfahren zur Verwertung von Consumer-Kunststoffverpackungsabfällen aus Restmüll oder gemischten Gewerbeabfällen. Allerdings ist im Fall der Verwendung von Restmüll oder gemischten Gewerbeabfällen als Ausgangsmaterial der Verschmutzungsgrad der Polyolefinabfälle deutlich höher als bei gesondert (z.B. über den gelben Sack) eingesammelten Kunststoffverpackungsabfällen, so dass der Aufwand für eine Reinigung der aus Restmüll isolierten Polyolefinabfälle und deren Menge eine Ver wertung über ein mechanisches Recycling (für das aus den Kunststoffabfällen die flexiblen Bestandteile isoliert werden müssten) unwirtschaftlich machen würde. In diesem Fall ist es daher bevorzugt, wenn in dem Verfahren keine gesonderte Ab trennung einer Polyethylen- und/oder Polypropylenfraktion erfolgt, die einer Auf bereitungseinheit zugeleitet wird, in der die Fraktion einer weiteren Reinigung un terzogen und zu einem Granulat oder Agglomerat umgesetzt wird.

Im Rahmen der Bearbeitung des Restmülls in einem solchen Verfahren erfolgt be vorzugt das Sortieren in Schritt (i) als mindestens zweistufiges Sortieren, bei dem in einer ersten Stufe eine Kunststofffraktion und eine Restfraktion erzeugt wird, und in einer zweiten Stufe die erzeugte Kunststofffraktion weiter unter Erzeugung einer Polyolefinfraktion, einer heizwertreichen Fraktion und einer Restfraktion aufbereitet wird. Gegebenenfalls kann hier zwischen der ersten und zweiten Sor tierstufe eine weitere Sortierung erfolgen, was aber aus wirtschaftlichen Gesichts punkten eher nicht bevorzugt ist.

Die in der ersten Sortierstufe erzeugte Restfraktion kann einer thermischen Ver wertung, z.B. in einer Müllverbrennungsanlage, zugeführt werden. Die in der zweiten Sortierstufe erzeugte heizwertreiche Fraktion kann ebenfalls einer thermi schen Verwertung zugeführt werden.

Die in der zweiten Sortierstufe erzeugte Polyolefinfraktion wird bevorzugt einer Pyrolyseeinheit zugeleitet, in der die Polyolefinfraktion zu einem Pyrolyseöl oder Pyrolysegas umgesetzt wird. Aus diesem Pyrolyseöl oder -gas können anschlie ßend neue Kunststoffe oder Wasserstoff hergestellt werden. Wie im vorbeschrie benen Verfahren kann dazu der Pyrolyse eine mechanische Vorbehandlung vorge schaltet sein, bei der fälschlich in die Fraktion zugeordnete andere Stoffe oder Papier, z.B. von anhaftenden Etiketten, abgetrennt werden können. Diese abge trennten Stoffe können dann z.B. mit der heizwertreichen Fraktion im Rahmen des integrierten Verfahrens einer Ersatzbrennstoff-Konditionierungseinheit zuge führt werden.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine integrierte Vor richtung zur Verwertung von Verpackungsabfällen, vorzugweise zur Implementie rung eines Verfahrens, wie vorstehend angegeben, wobei die Vorrichtung folgen des umfasst: i) einen Anlagenteil zur Sortierung von Consumer-Kunststoffverpackungs abfällen unter Erzeugung einer heizwertreichen Fraktion, einer Rest- fraktion und gegebenenfalls einer Polyethylen-und/oder Polypropylen fraktion, wobei der Anlagenteil ausgelegt ist, um die jeweiligen Fraktio nen in einer Reinheit von mindestens 90% zu erzeugen; ii) gegebenenfalls einen Anlagenteil zur Aufbereitung mindestens einer der Polyethylen-und/oder Polypropylenfraktion, der ausgelegt ist um die Fraktion weiter zu reinigen und zu einem Granulat oder Agglomerat umzusetzen; iii) einen Anlagenteil zur Konditionierung eines Ersatzbrennstoffs, der aus gelegt ist um die heizwertreiche Fraktion zu einem Ersatzbrennstoff, vorzugsweise mit einem Anteil an aus der Atmosphäre sequestriertem Kohlenstoff im Bereich von bis zu 20 Gew.-%, zu konditionieren, wobei die Anlagenteile in ii) und iii) jeweils fließfähig mit dem Anlagenteil zur Sortierung in i) verbunden sind, und wobei der Anlagenteil in ii), soweit vorhan den, fließfähig mit dem Anlagenteil in iii) verbunden ist, um im Rahmen des je weiligen Anlagenteils nicht der Flauptfraktion zugeordnete Reststoffe dem nach- geordneten Anlagenteil zuführen zu können.

Diese Vorrichtung unterscheidet sich insbesondere von der im Vorstehenden be schriebenen Vorrichtung dadurch, dass sie ein keinen Anlagenteil aufweist, bei dem ein Pyrolyseöl oder Pyrolysegas erzeugt wird.

Zu bevorzugten Ausgestaltungen dieser Vorrichtung wird auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der dort beschriebenen Vorrichtung verwei sen.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine integrierte Vor richtung zur Verwertung von Verpackungsabfällen, vorzugweise zur Implementie rung eines Verfahrens wie vorstehend für die Aufbereitung von Restmüll angege ben, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: i) einen Anlagenteil zur Sortierung von Restmüll unter Erzeugung einer Restfraktion und einer Kunststofffraktion, wobei der Anlagenteil ausge legt ist um die Kunststofffraktion in einer Reinheit von mindestens 50 Gew.-%, insbesondere 50 bis 85 Gew%, und weiter bevorzugt 75 bis 85 Gew.-% zu erzeugen; ii) einen Anlagenteil zur Sortierung der in i) erzeugten Kunststofffraktion unter Erzeugung einer Polyolefinfraktion, einer Restfraktion und einer heizwertreichen Fraktion, wobei der Anlagenteil ausgelegt ist, um die jeweiligen Fraktionen in einer Reinheit von mindestens 85 %, insbe sondere 85 bis 97 % oder sogar etwa 95 % zu erzeugen; iii) einen Anlagenteil zur Pyrolyse der Polyolefinfraktion, der ausgelegt ist um diese zu einem Pyrolyseöl oder Pyrolysegas umzusetzen; iv) einen Anlagenteil zur Konditionierung eines Ersatzbrennstoffs, der aus gelegt ist um die heizwertreiche Fraktion zu einem Ersatzbrennstoff, vorzugsweise mit einem Anteil an aus der Atmosphäre sequestriertem Kohlenstoff im Bereich von bis zu 20 Gew.-%, zu konditionieren, wobei die Anlagenteile in iii) und iv) jeweils fließfähig mit dem Anlagenteil zur Sortierung in ii) verbunden sind, und wobei der Anlagenteil in iii) fließfähig mit dem Anlagenteil in iv) verbunden ist, um im Rahmen des jeweiligen Anlagenteils nicht der Flauptfraktion zugeordnete Reststoffe dem nachgeordneten Anlagenteil zuführen zu können und wobei der Anlagenteil ii) fließfähig mit dem Anlagenteil i) verbunden und stromabwärts zu diesem positioniert ist.

„Stromabwärts positioniert" bezeichnet den Umstand, dass zwischen den Anlagen teilen eine Fördervorrichtung vorgesehen ist, mit der Material von einem ersten Anlagenteil zu einem dazu stromabwärts positionierten Anlagenteil gefördert wer den kann.

In Figur 1 ist ein Verfahren gemäß dem hier geschilderten ersten Aspekt der Er findung beschrieben, bei dem ein Ausgangsprodukt aus Consumer- Kunststoffver packungsabfällen zunächst in vier bzw. fünf Fraktionen (LDPE, gegebenenfalls PP, restliche Polyolefine, heizwertreiche Fraktion und übrige Reststoffe) getrennt wird, die (mit Ausnahme der Reststoffe) anschließend zu weiterverwertbaren Pro dukten aufbereitet werden. Die Angabe „zum Einsatz in Abmischung („Compoun dierung") Neuware" in Figur 1 bezeichnet eine Abmischung mit Neuware aus fos silem Ursprung und aus dem chemischen Recycling (d.h. Kunststoffe die aus dem im Verfahren erzeugten Pyrolyseöl oder Pyrolzsegas hergestellt wurden).

In Figur 2 ist ein Verfahren gemäß dem hier geschilderten ersten Aspekt der Er findung beschrieben, bei dem ein Ausgangsprodukt aus Leichtverpackungsabfäl len in einer Sortierstufe in eine Restfraktion oder mehrere Restfraktionen, eine Kunststofffraktion oder mehrere Kunststofffraktionen aus polyolefinhaltigen Ver packungsabfälle mit maximal geringeren Anteilen an flexiblen Artikeln von weni- ger als 15 Gew.-% und eine Fraktion oder mehrere Fraktionen aus flexiblen po- lyolefinhaltigen Verpackungsabfällen getrennt wird/werden. Die hier erzeugte Fraktion bzw. Fraktionen aus flexiblen polyolefinha Itigen Verpackungsabfällen kann anschließend als Ausgangsmaterial der in Figur 1 gezeigten Aufbereitung genutzt werden.

In Figur 3 ist ein Verfahren gemäß einem weiteren hier geschilderten Aspekt der Erfindung beschrieben, bei dem Restmüll als Ausgangsprodukt für die Aufberei tung verwendet wird.