用于粉碎并净化废塑料的方法及系统技术方案

本发明专利技术描述了用于粉碎并净化废塑料的方法和系统。为此目的，在湿磨机中粉碎并预清洗废塑料，然后在清洗系统中净化废塑料、特别是以多级的资源节约工艺净化废塑料。所产生的废水经受机械过滤和浮选并且随后作为循环水被暂时储存。基于此，循环水的第一部分作为第一工艺水返回至湿磨机，而循环水的第二部分作为第二工艺水返回至清洗系统。以这种方式，循环水的第一部分和第二部分可以具体地适应于湿磨机和清洗系统的相应的用水要求以及适应于所要求的水质，如果必要的话，对循环水的第二部分进行选择性的后净化。由此，能够使所述工艺的新鲜水要求最小化。艺的新鲜水要求最小化。艺的新鲜水要求最小化。

【技术实现步骤摘要】
用于粉碎并净化废塑料的方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种用于粉碎并净化废塑料的方法和系统。

技术介绍

[0002]这种回收工艺和系统通常基于在湿磨机中粉碎废塑料、其伴随着对已粉碎的废塑料进行联合预清洗，随后在多级清洗系统中对其进行净化，并最终干燥。为此目的，通常为湿磨机供应新鲜水，新鲜水用作用于冷却在湿磨机中使用的切割/研磨工具的工艺水、本身支持研磨工艺、并且还洗掉并吸收由废塑料携入的污物。新鲜水也用作在相关联的清洗系统中的工艺水，以吸收在粉碎期间生成的附着到粉碎过的旧塑料和任何微塑料的表面的污物。被污染的工艺水以这种方式作为废水排出，并且通常提供入下水道系统。
[0003]然而，以这种方式生成的废水的污染物负荷可能如此高以至在没有进一步处理的情况下其不能被排出到公共下水道系统中。原则上，作为权宜之计，可以加入新鲜水，以通过稀释来满足相应的当地要求。然而，这导致巨大的新鲜水需求，出于成本原因和为了有利于环境保护，应该使该需求最小化。
[0004]另外，尽管在排出到公共废水网络之前进行了机械过滤，但是来自PET回收系统的废水往往仍然被非常小的塑料颗粒污染。因此，例如，会能够期望使在废水中产生的微塑料的(残留的)量最小化。

技术实现思路

[0005]因此，有必要特别是在降低新鲜水要求的情况下改进用于粉碎并净化使用过的塑料的方法和系统。
[0006]利用一种方法和一种系统实现所提出的目标。还示出了有利的实施方式。
[0007]因此，该方法用于粉碎并净化使用过的塑料，为此目的，使用过的塑料在湿磨机中被粉碎并被预清洗，接着在清洗系统中被净化、特别是以多级的资源节约的方式被净化。由此产生的废水通过机械过滤和浮选被处理，随后作为循环水被暂时储存。基于此，循环水的第一部分作为第一工艺水回供至湿磨机，而循环水的第二部分作为第二工艺水回供至清洗系统。
[0008]以这种方式，可以提供用水回路/循环，在该用水回路/循环中，用于净化使用过的塑料的工艺水不断地与其所吸收的污物脱离并且回供到粉碎工艺和清洗工艺中。由此，能够在很大程度上避免将被污染的废水排出到公共下水道系统中(这受到环境法规的限制且产生高额费用)并且可以使新鲜水要求最小化。由使用过的塑料所携入的污物可以借助于集成在用水回路/循环中的分离系统以浓缩的形式例如作为脱水的和/或干燥的泥渣(sludge)被移除/排出。随后对以这种方式分离的污物的处置相对简单且便宜。
[0009]通过将循环水的第一部分和第二部分选择性地提供给湿磨机和清洗系统，可以控制在每个单独的清洗工艺中产生的污物负荷，例如以避免特定污物负荷在特定的净化站和/或相关联的废水中的过度增加。
[0010]一方面，可行的是，例如在第一处理站中对于循环用水的两个部分一起进行(用于在湿磨机和清洗系统中作为工艺水的再利用的)废水的处理，以在那里产生在湿磨机中通常需要的最低水质。而另一方面，特别是对于第二部分，单独处理也是可行的，以改进其水质，这通常在清洗系统中的再利用所要求的。第二工艺水必须特别干净，例如，用于食品生产的回收物的生产，因此必须基本上为新鲜水品质。
[0011]由此，伴随着最小的资源消耗和相对低的运行费用，可以实现整体上环保的系统运行。
[0012]湿磨机在设有内部工艺水回路的情况下运行，在该内部工艺水回路中，工艺水不断地流经湿磨机的研磨室。其用于优化研磨产物、冷却切割/研磨工具及预清洗待研磨的材料(即被粉碎的废塑料)。在所描述的方法中，湿磨机建立待加工的废塑料与工艺水的初始接触。
[0013]旧塑料的污染物和/或产生的研磨粉尘的最大量的部分(例如表示为化学需氧量和/或固体含量)已经被流经湿磨机的第一工艺水吸收，其随后作为废水离开湿磨机。在所描述的循环中，该废水的污染物负荷可以降低到允许作为湿磨机中的第一工艺水或作为清洗系统中的第二工艺水来再利用的残留污染物负荷。
[0014]清洗系统用于通过移除可能已经在研磨期间生成的表面污染物和/或微塑料来以资源节约的方式深度净化所产生的被研磨的材料。被研磨的材料(被粉碎的使用过的塑料)以所谓的碎屑的形式出现在湿磨机的出口处并且随后优选地经过清洗系统(清洗级联)的多个清洗区/净化站，其中可以施加不同的净化介质和温度。为此目的所需的第二工艺水(清洗水)优选地在清洗系统的最终净化站中被供应，其用于后净化(后清洗)，接着经过上游净化站，例如用于以与被粉碎的废塑料(碎屑)逆流的方式进行预净化(预清洗)和主净化(主清洗)。被污染的第二工艺水随后也作为废水排出。
[0015]资源节约的净化是指使用过的塑料既没有化学变化也没有热塑性变化，而只是以机械方式被粉碎，例如粉碎成所谓的碎屑。
[0016]具有较低污染物负荷的第二工艺水和第一工艺水组合为废水并且一起被初步处理。第一处理站中的这种初步处理包括例如借助于砂分离器和/或细筛的机械过滤以及随后的优选地借助于溶气浮选的浮选处理。
[0017]所产生的循环水一般来说始终满足用于在湿磨机中再利用的第一工艺水的要求。根据废塑料携入的污物的类型和数量并且根据待生产的回收物的预期用途，以这种方式处理的循环水的品质原则上能够适合用于作为清洗系统中的第二工艺水来再利用，而不需要进行后纯化。
[0018]机械过滤可以基于例如旋风分离器或离心机的原理，并且优选地补充有细筛，以从废水中分离沙子和其他固体。
[0019]优选地基于溶气浮选的原理，可以使用浮选来从废水中移除悬浮成分，例如油或固体。
[0020]在浮选之后，与所供的废水相比，出流(即循环水)的化学需氧量(COD)降低了例如60％至80％、固体含量降低了例如至少95％、和/或脂肪、油和润滑剂的含量降低了至少95％。在对浮选期间产生的泥渣进行倾析之后，例如通过对泥渣进行离心和/或在螺旋挤压机中挤压泥渣，其固体含量可以增加到高达30％、特别是20％至30％。浮选站因此优选地与
离心机相关联。由此，可以以高效的方式单独地处置因此脱水的泥渣。
[0021]优选地，循环水的第二部分通过生物降解和膜过滤的组合或通过电凝聚被后纯化。已知生物降解和膜过滤发生在所谓的膜生物反应器中，用于从废水中移除废水的有机组分和无机营养物(例如氮化合物)，并将它们转化为生物活性泥渣。以超过滤的形式优选地单独地执行膜过滤，以有效地降低化学需氧量、生化需氧量、氮含量和微塑料含量。
[0022]由此，与将循环水的第一部分用作湿磨机中的第一工艺水的该方面的较低的品质要求相比，循环水的第二部分的品质可以具体地适应于与在清洗系统中用作第二工艺水的该方面的较高的要求。
[0023]由此，当废水被油污染得相对严重时，生物降解和膜过滤的组合首要用于降低化学需氧量。特别是在规定有在清洗系统中对用于食品应用的回收物的生产没有品质要求的情况下，电凝聚可以用作替代方案。
[0024]在另一个有利的实施方式中，循环水的第二部分通过反渗透进一步被后净化、特别是被后净化到适合用于食品加工的水质。可以使用反渗透来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于粉碎并净化废塑料(2)的方法，其中所述废塑料在湿磨机(3)中被粉碎并预清洗，然后在清洗系统(4)中被净化，特别是以多级的资源节约的方式被净化，其中废水(7、8)经受机械过滤和浮选并且随后作为循环水(9)被暂时储存，然后所述循环水的第一部分(9a)作为第一工艺水(13)回供至所述湿磨机，并且所述循环水的第二部分(9b)作为第二工艺水(14)回供至所述清洗系统。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述循环水(9)的所述第二部分(9b)通过生物降解和膜过滤的组合或通过电凝聚被后净化。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述循环水(9)的所述第二部分(9b)通过反渗透进一步被后净化、特别是被后净化到适合用于食品加工的品质。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述循环水(9)的所述第一部分(9a)被调整为所述第二部分(9b)的量的至少两倍、特别是三倍至六倍。5.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述清洗系统(4)还被供应外部新鲜水(20)，并且被供应的所述第二工艺水(14)和所述外部新鲜水的比例被设定为至少1、并且特别是1.5至5。6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述循环水(9)的所述第二部分(9b)中的化学需氧量(COD)通过所述后净化与所述循环水(9)的所述第一部分(9a)相比减少了至少一半、特别是从2g/l至4g/l减少到至多1g/l。7.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中切割/研磨工具和利用所述切割/研磨工具被粉碎的所述废塑料(2.1)暴露于所述湿磨机(3)中的所述第一工艺水(13)，所述第一工艺水(13)由此接收存在于所述废塑料(2)上的污染物负荷的一定份额、特别是存在于所述废塑料(2)上的污染物负荷的主要份额，然后特别是完全地作为废水(7)提供给机械过滤和浮选。8.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中已经通过过滤和浮选和倾析被机械地净化的所述循环水(9)按比例地被化学处理和/或酶处理，从而将包含在所述循环水(9)中的塑料的微小颗粒(24a)分解，并作为废水(24)、特别是作为由于在所述循环水(9)的所述第二部分(9b)的膜过滤、电凝聚和/或反渗透中的分离的产物排出。9.用于粉碎并净化废塑料(2)的系统(1)，包括：湿磨机(3)，用于粉碎并预清洗所述废塑料；清洗系统(4)、特别是多级清洗系统，用于随后对被粉碎的所述废塑料(2.1)进行资源节约的净化；机械过滤站(5)以及浮选站(6)，用于处理来自所述湿磨机和所述清洗系统的废水(7、8)以形成循环水(9)；缓冲罐(10)，用于中间储存所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：克朗斯股份公司，
类型：发明
国别省市：