[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
[0002] Bei solchen bekannten Verfahren zur Wiederaufbereitung von Alt-Asphalt ist zu unterscheiden,
ob solche Aufbereitungsanlagen mit einer im Gegenstrom betriebenen Trockentrommel
bzw. einem im Gleichstrom betriebenen Trommelmischer arbeiten. Im Gegenstrom betriebene
Trockentrommeln weisen einen gegenüber dem Gleichstrom-Verfahren günstigeren Wirkungsgrad
hinsichtlich des Wärmeaustausches zwischen Flamme und zu erhitzendem Material auf,
andererseits ergeben sich aber Schwierigkeiten bezüglich Aufbereitung des aufgebrochenen
Alt-Asphalt-Materials.. Hierbei entweichen aus dem Bitumen desselben Kohlenwasserstoffe
( CH ) und durch leichten Schweh-brand entstehen erhebliche Mengen Kohlenmcnoxyd (CO),
welche beide trotz umfangreicher Filtervorrichtungen mit dem Abgas ins Freie gelangen
und erheblich belästigend auf die Umwelt einwirken. Die gesetzlich vorgeschriebenen
Mindest-Mengen der Emissionen werden in der Regel weit überschritten.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die vorerwähnten Nachteile
vermeiden und insbesondere gewährleisten, daß der Herstellungs- und Wiederaufbereitungs-Prozeß
bezüglich Mischungsverhältnis zwischen Alt-und Neu-Anteil des aufzubereitenden Materials
und Wärmebilanz sowie Verweildauer des Materials in der Anlage genauestens einstellbar
regelbar ist.
[0004] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten
Art Alt-Asphalt-Anteil und Neu-Material-Anteil des aufzubereitenden bzw. herzustellenden
Asphaltmischgutes in jeweils unterschiedlich ausgebildeten Trommel-Vorrichtungen aufbereitet,
d.h. insbesondere erhitzt werden, wobei. Alt-Asphalt-Anteil in einem im Gleichstrom
betriebenen Trommelmischer und der Neu- Material-Anteil in einer im Gegenstrom betriebenen
Trockentrommel getrennt erhitzt werden und anschließend nach Verlassen der jeweiligen
Trommel-Vorrichtungen in mindestens einen weiteren nachgeschalteten Mischer geleitet
und dort weiterbehandelt werden wobei in den Mischer gegebenenfalls Frisch-Bitumen
und Füller-Material zugegeben werden und daß die Abgase des Trommelmischers unmittelbar
in die Trockentrommel eingeleitet und dort weiter erhitzt und dadurch die darin enthaltenen
CH - und CO-Anteile verbrannt x werden.
[0005] Dieses erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet in erster Linie eine umweltfreundliche
Aufbereitung von Asphaltmischgut unter Wiederverwendung aufgebrochenen Alt-Asphalt,
nämlich dadurch, daß der gegen extreme Erhitzung empfindliche Alt-Asphalt-Anteil unabhängig
von dem Neu-Material-Anteil in einer separaten Trommel- Vorrichtung auf die zumindest
zunächst maximal mögliche Temperatur erhitzt wird. Bei diesem Erhitzungsvorgang des
Alt-Asphalt wird durch die verhältnismäßig niedrigen Temperaturen der Heizgase Kohlenmonoxyd
(CO) frei, welches dann nach Überleitung in den Trommelmischer zusammen mit den dort
entstehenden bzw. entstandenen Heizgasen weiter erhitzt und zu Kohlendioxyd (C0
2) umgewandelt und erst danach an die Umwelt abgegeben wird.
[0006] Darüber hinaus bedarf das vorstehend beschriebene Verfahren keiner besonderen Förder-
und Wurf-Einrichtungen innerhalb der beiden Trommel-Vorrichtungen, vielmehr können
allgemein bekannte Förder-Vorrichtungen vorgesehen sein und gebräuchliche Trommel-Vorrichtungen
verwendet werden.
[0007] Erfindungsgemäß werden die Abgase des Trommelmischers über eine, an der den Brenner
enthaltenden Stirnwand der Trockentrommel ausgebildete Zuführungs-Vorrichtung in unmittelbarer
Nähe der Brennerflamme in den Innenraum der Trockentrommel eingeleitet.
[0008] Diese Form der Einführung der Abgase in den Innenraum der Trockentrommel gewährleistet,
daß ein inniger Kontakt zur Brennerflamme hergestellt und dadurch die Weiterverbrennung
der nicht ausgebrannten Abgase aus dem Trommelmischer erfolgt.
[0009] In weiterer erfindungsgemäßerAusbildung werden die Abgase des
Trommelmischers in Abhängigkeit von der jeweiligen Größe bzw. Ausdehnung der Brennerflamme
gezielt an diese herangelenkt bzw. an dieser unmittelbar vorbeigeführt. Je nach Hitzebedarf
wird die Brennerflamme eingestellt, d.h., die Ausdehnung derselben kann unterschiedlich
sein, und zwar bezüglich ihrer Länge wie auch ihrer Ausdehnung (Durchmesser). Es ist
deshalb wesentlich, daß die Richtung der austretenden Abgasströme entsprechend der
jeweiligen Größe der Brennerflamme in Bezug auf diese ausgerichtet werden.
[0010] Vorteilhaft sind die Abgase des Trommelmischers in .Form eines mindestens teilweisen
Mantelstromes um die Brennerflamme geführt.
[0011] In erfindungsgemäßer WEiterbildung wird der Alt-Asphalt-Anteil im Trommelmischser
vorzugsweise bis auf ca. 170°C und der Neu- Material-Anteil bis auf ca.
180° - 350°C aufgeheizt. Diese Werte stellen annähernd Grenzwerte dar, welche ein umweltfreundliches
und wärmebilanzmäßig wirtschaftliches Erhitzen der entsprechenden Materialien gewährleisten.
[0012] Vorteilhaft ist das Mischungsverhältnis zwischen Alt-Asphalt-Anteil und Neu-Material-Anteil
im Asphaltmischgut einstellbar regelbar, wobei vorzugsweise der Alt-Asphalt-Anteil
in erheblichem Maße überwiegt. Die vorstehend erläuterten Temperatur-und Mischungsverhältnis-Einstellungen
gewährleisten, daß die in dem den beiden Trommel-Vorrichtungen angeschlossenen Mischer
durchgeführte innige Vermengung der beiden Asphaltmischgut-Anteile optimal erfolgt,
d.h., daß insbesondere der Alt-Asphalt-Anteil noch weiter aufgeschlossen wird.
[0013] Vorteilhaft wird das in einem bestimmten Mischungsverhältnis aus Alt-Asphalt-Anteil
und Neu-Material-Anteil zusammengesetzte Asphaltmischgut in den angeschlossenen Mischer
weiterhin beheizt und auf der gewünschten Endtemperatur gehalten. Diese zusätzliche
Beheizung gewährleistet,'daß der Aufschlußprozeß des Alt-Asphalt-Anteils nicht behindert
bzw. abgebaut wird.
[0014] Vorzugsweise wird das Asphaltmischgut nach Durchlaufen des ersten Mischers in einen
zweiten, angeschlossenen Mischer weiterhin bearbeitet,wodurch eine noch intensivere
Verbindung der Material-Anteile erhalten wird..
[0015] Die Erfindung hat sich weiterhin die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Durchführung
des eingangs erwähnten Verfahrens zu schaffen, wobei insbesondere herkömmliche Bauteile,
insbesondere Trommel-Vorrichtungen, Mischer etc., verwendet werden können.
[0016] Diese- weitere Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß zwei parallel arbeitende
Trommel-Vorrichtungen für die getrennte Aufbereitung, d.h. insbesondere Erhitzung,
des Alt-Asphalt-Anteiles und des Neu-Materiales vorgesehen sind, wobei die für die
Aufbereitung des Alt-Asphalt-Anteiles vorgesehene Trommelvorrichtung ein im Gleichstrom
arbeitender Trommelmischer und die für die Aufbereitung des Neu-Material-Anteiles
vorgesehene Trommel-Vorrichtung eine im Gegenstrom arbeitende Trockentrommel ist,
daß die Materialabgabestellen der beiden Trommel-Vorrichtungen mit mindestens einem
nachgeordneten Mischer und daß Trommelmischer und Trockentrommel über eine Abgasleitung
miteinander verbunden sind, welche in Form eines Zuführungskanals an der den Brenner
enthaltenden Stirnwand der Trockentrommel endet und welcher über Öffnungen mit dem
Innenraum der Trockentrommel verbunden ist.
[0017] Diese Ausbildung der Vorrichtung erlaubt eine genaue Einstellung der Temperaturen
in den beiden getrennten Trommel-Vorrichtungen zur materialgerechten Behandlung der
beiden unterschiedlichen Asphaltmischgut-Anteile sowie eine genaue Einstellung des
Mischungsverhältnisses vor Eingabe in den angeschlossenen Mischer und eine vollständige
Verbrennung der nicht ausgebrannten Abgase aus dem Trommelmischer.
[0018] In erfindungsgemäßer Ausbildung sind die Öffnungen als Strömungskanäle, insbesondere
Düsen ausgebildet.
[0019] Diese Form der Öffnungen gewährleistet einen gleichmäßig geführten Abgasstrom.
[0020] Vorteilhaft sind die Strömungskanäle die Brenneröffnung konzentrisch umgebend angeordnet,
wobei sie bezüglich ihrer Strahlrichtung und bezogen auf die Flammenrichtung des Brenners
verstellbar ausgebildet sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Abgas-Strömung jeweils
entsprechend dem Durchmesser der Brennerflamme in jweils optimalem Abstand zu derselben
geführt werden könne.
[0021] Vorteilhaft sind sämtliche vorhandenen Strömungskanäle miteinander gekoppelt und
synchron-gesteuert. Hierbei sind die Düsen in Abhängigkeit von der Brennerflamme einstellbar.
Diese Ausbildung der Strömungskanäle erlaubt eine steuerbar regelbare Einleitung der
Abgase und damit eine optimale Verbrennung derselben.
[0022] Vorteilhaft ist dem ersten Mischer ein zweiter Mischer angeschlossen, welcher entsprechend
dem ersten Mischer ausgebildet ist und wobei beide Doppelwellen-Zwangs-und Durchlauf-Mischer
sind.Hierdurch wird eine besonders intensive Vermengung der Asphaltmischgut-Anteile
gewährleistet.
[0023] Vorteilhaft sind die Mischer beheizbar ausgebildet, wodurch eine genaue Einstellung
des Asphaltmischgutes auf die gewünschte Endtemperatur möglich ist. Weiter enthalten
die Mischer Zugabevorrichtungen für Frisch-Bitumen und Füller-Material. Hierdurch
können die beiden, aus den vorgeschalteten Trommel-Vorrichtungen herausgeführten Asphaltmischgut-Anteile
in ihrem Materialaufbau bezüglich der geforderten Endzusammensetzung des Asphaltmischgutes
ergänzt werden.
[0024] Ein die Erfindung nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird nachstehend beschrieben.
[0025] Es zeigen:
Fig. 1 eine Systemskizze einer vollständigen Aufbereitungsanlage,
Fig. 2 eine Außenansicht der den Brenner enthaltenden Stirnwand der Trockentrommel
2 und
Fig. 3 einen teilweisen Schnitt gemäß Linie A-A in Fig. 2 durch die Trockentrommel
2.
[0026] Die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung
besteht im wesentlichen aus einem im Gleichstrom betriebenen Trommelmischer 1, einer
im Gegenstrom betriebenen Trockentrommel 2 sowie zwei dem Trommelmischer 1 und der
Trockentrommel 2 nachgeordneten Mischern 3 und 4.
[0027] Das aufzubereitende Asphaltmischgut M
G setzte sich hauptsächlich aus einem Alt-Asphalt-Anteil M
A und einem Neu-Material-Anteil M
N unter Beigabe von Bitumen B und Füller-Material F zusammen.
[0028] Der Alt-Asphalt-Anteil M
A wird von einer Lagervorrichtung 5 über eine Bandwaage 6 abgezogen und in den Trommelmischer
1 eingeleitet, wobei es durch den, vom Brenner 7 aufgeheizten Innneraum des Trommelmischers
hindurchgeführt wird. Der Trommelmischer 1 ist in seinem Innern mit herkömmlichen,
im Querschnitt 8 angedeuteten Fördervorrichtungen 9 ausgestattet.
[0029] Der Trommelmischer 1 ist an seinem, dem Brenner 7 gegenüberliegenden Ende mit einer
schematisch angedeuteten Abgasleitung 10 versehen und über diese mit der Trockentrommel
2 verbunden. Die besondere Ausbildung der Abgasleitung 10 an der den Brenner 13 enthaltenden
Stirnwand der Trockentrommel 2 ist weiter unten beschrieben.
[0030] In dieser Trockentrommel 2 wird der darin aufzubereitende Neu- Material-Anteil M
N über ein Bandwaage 11 von einer Vorratsvorrichtung 12 an der dem Brenner 13 gegenüberliegenden
Stirnwand eingebracht und über ebenfalls in einem Querschnitt 14 schematisch angedeuteten
Fördervorrichtungen 15 hindurchtransportiert und aufgeheizt.
[0031] Die Trockentrommel 2 weist an ihrem, dem Brenner 13 gegenüberliegenden Ende eine
Abgasleitung 16 auf, welche mit einer Filterentstaubungsanlage 17 verbunden ist. Aus
dieser Filterentstaubungsanlage werden die Abgase mittels einer Ventilationsvorrichtung
18 an die Umwelt abgegeben.
[0032] Die in dem Trommelmischer 1 und der Trockentrommel 2 erhitzten Asphaltmischgut-Anteile
M
A und M werden von einem ersten Mischer 3 aufgenommen, welcher, wie im Schnitt 19 schematisch
dargestellt, als Doppelwellen-Zwangs- und Durchlauf-Mischer ausgebildet ist. Darüber
hinaus ist dieser Mischer 3 beheizbar ausgebildet, beispielsweise in Form einer doppelwandigen
Wanne, in deren WAndungs-Zwischenraum ein Heizmedium fließen kann.
[0033] In diesen Mischer 3 werdenwiederum in bestimmten Anteilen Frisch-Bitumen aus einem
Bitumen-Vorratsbehälter 20 und Füller-Material F aus einem Füller-Vorratsbehälter
21 abgezogen und beigegeben und miteinander vermengt.
[0034] Dem Mischer 3 ist ein, diesem baulich entsprechender zweiter Mischer 4 nachgeschaltet.
[0035] Schließlich wird das vollständig aufbereitete Asphaltmischgut M
G aus dem zweiten Mischer 4 abgezogen und in einer Verladevorrichtung 22 bereitgestellt.
[0036] Die Abgasleitung 10, vom Trommelmischer 1 kommend, endet unmittelbar an der Stirnwand
23 des Trommelmischers 2 und ist als, den Brenner 13 umgebender Zuführungskanal 24
ausgebildet, welcher über konzentrisch um die Brenneröffnung 25 angeordnete Öffnungen
26 mit dem Innenraum der Trockentrommel 2 verbunden ist. In den Öffnungen sind als
Düsen ausgebildete schwenkbare Strömungskanäle 28 eingesetzt, welche den aus ihnen
heraustretenden Strahl der Abgase in freiwählbaren Richtungen in den Innenraum 27
der
Trockentrommel 2 einleiten können. Diese schwenkbaren Düsen 28 werden über Zugstangen
29 und einem Stellring 30 sowie Stellzylindern 31 gesteuert, wobei sämtliche Düsen
28 miteinander über dieses Stellsystem verbunden sind und miteinander gekoppelt synchrongesteuert
werden können. Je nach Größe und Ausdehnung der Brennerflamme 32 ist die Winkelstellung
der Düsen 28 einstellbar.
[0037] Durch die vorbeschriebene Ausbildung der Öffnungen 26 in der Stirnwand 23 der Trockentrommel
2 wird ermöglicht, den jeweiligen Strahl der einzelnen Düsen so zu lenken, daß je
nach Ausdehnung der Brennerflamme 32 das einzublasende Abgas nicht unmittelbar in
die Brennerflamme 32 hineingeblasen, sondern in einem bestimmten Abstand dazu an dieser
vorbeigeführt wird. Hierdurch wird insbesondere erreicht, daß immer eine vollständige
Verbrennung des Brennstoffes des Brenners innerhalb der Brennerflamme 10 erfolgt und
gleichzeitig das eingeführte Abgas optimal ausgebrannt wird.
1.) Verfahren zur Aufbereitung von Asphaltmischgut unter Wiederverwendung aufgebrochenen
Alt-Asphalts und Zugabe von Neumaterial unter Verwendung mehrerer brennerbeheizter
Trommel-Vorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß Alt-Asphalt-Anteil (MA) und Neu-Material (MN) des aufzubereitenden bzw. herzustellenden Asphaltmischgutes (MG) in jeweils unterschiedlich ausgebildeten Trommel-Vorrichtungen aufbereitet, d.h.
insbesondere erhitzt werden, wobei der Alt-Asphalt-Anteil (MA) in einem im Gleichstrom betriebenen Trommelmischer (1) und der Neu- Material-Anteil
(MN) in einer im Gegenstrom betriebenen Trockentrommel (2) getrennt erhitzt werden und
anschließend nach Verlassen der jeweiligen Trommel-Vorrichtungen (1 bzw. 2) in mindestens
einen weiteren nachgeschalteten Mischer (3) geleitet und dort weiterbehandelt werden,
wobei in den Mischer (3) gegebenenfalls Frisch-Bitumen und Füller-Material /F) zugegeben
werden und daß die Abgase des TrommelMischers (1) unmittelbar in die Trockentrommel(2)
eingeleitet und dort weiter erhitzt und dadurch die darin enthaltende CH - ünd CO-Anteile
verbrannt werden. x
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase des Trommelmischers
(1) über eine, an der den Brenner (13 ) enthaltenden Stirnwand ( 23 ) der Trockentrommel
(2) ausgebildete Zuführungsvorrichtung in unmittelbarer Nähe der Brennerflamme ( 32
) in den Innenraum ( 27 ) der Trockentrommel (2) eingeleitet werden.
3.) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase des Trommelmischers
(1) in Abhängigkeit von der jeweiligen Größe bzw. Ausdehnung der Brennerflamme (32 ) gezielt an diese herangelenkt bzw. an dieser unmittelbar vorbeigeführt werden.
4. ) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase des Trommelmischers
(1) in Form eines mindestens teilweisen Mantelstromes um die Brennerflamme (32 ) geführt
sind.
5. ) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Alt-Asphalt-Anteil
(MA) im Trommelmischer vorzugsweise bis auf ca. 170° C und der Neu-Material-Anteil (MN in der Trockentrommel vorzugsweise bis auf ca.180°- 350° aufgeheizt wird.
6.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis
zwischen Alt-Asphalt-Anteil (MA) und Neu-Material-Anteil (MN) im Asphaltmischgut (MG) einstellbar regelbar ist.
7. ) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Asphaltmischgut
der Alt-Asphalt-Anteil (MA) in erheblichem Maße überwiegt.
8. ) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in einem bestimmten
Mischungsverhältnis aus Alt-Aspahlt-Anteil (MA) und Neu-Material-Anteil (MN) zusammengesetzte Asphaltmischgut (MG) in dem angeschlossenen Mischer (3) weiterhin behei z t und auf der gewünschten Endtemperatur
gehalten wird.
9.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Asphaltmischgut (MG) in dem Mischer (3) Bitumen (B) und Füller-Material (F) in einem einstellbar regelbaren
Mischungsverhältnis beigegeben werden.
10.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Asphaltmischgut (MG) nach Durchlaufen des ersten Mischers (3) vorzugsweise in einen zweiten, angeschlossenen
Mischer (4) weiterhin bearbeitet wird.
11.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel arbeitende Trommel-Vorrichtungen für die
getrennte Aufbereitung, d.h. insbesondere Erhitzung, des Alt-Aspahlt-Anteiles (MA) und des Neu-Materiales (MN) vorgesehen sind, wobei die für die Aufbereitung des Alt-Asphalt-Anteiles (MA) vorgesehene Trommel-Vorrichtung ein im Gleichstrom arbeitender Trommelmischer (1)
und die für die Aufbereitung des Neu-Material -Anteils (MN) vorgesehene Trommel-Vorrichtung
eine im Gegenstrom arbeitende Trockentrommel (2) ist, daß die Materialabgabestellen
der beiden Trommel-Vorrichtungen (1 bzw. 2) mit mindestens einem nachgeordneten Mischer
(3) verbunden sind und daß Trommelmischer (1) und Trockentrommel (2) über eine Abgasleitung
(10) miteinander verbunden sind, welche in Form eines Zuführungskanals (24) an der
den Brenner (13) enthaltenden Stirnwand (23) der Trockentrommel (2) endet und welcher
über Öffnungen (26) mit dem Innenraum (27) der Trockentrommel (2) verbunden ist.
12.) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnungen (26)
als Strömungskanäle (7) ausgebildet sind.
13.) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle
(7) als Düsen ausgebildet sind.
14.) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle
(7) die Brenneröffnung (25) konzentrisch umgebend angeordnet sind.
15.) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle
(7) bezüglich Ihrer Strahlrichtung und bezogen auf die Flammenrichtung des Brenners
(13) verstellbar ausgebildet sind.
16.) Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche vorhandene
Strömungskanäle (7) miteinander gekoppelt sind.
17.) Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche vorhandene
Strömungskanäle (7) synchron- gesteuert sind.
18.) Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle
(7) in Abhängigkeit von der Größe der Brennerflamme (2) einstellbar sind.
19.) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichn e t , daß ein zweiter Mischer
(4) an den ersten Mischer (3) angeschlossen ist, welcher entsprechend dem ersten Mischer
(3) ausgebildet ist und daß der bzw. die Mischer (3 bzw.4) ein Doppelwellen-Zwangs-
und Durchlauf-Mischer ist bzw. sind.
20. ) Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß der bzw. die Mischer
(3 bzw. 4) beheizbar ausgebildet ist bzw. sind.
21.) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Mischer
(3 bzw. 4) Zugabevorrichtungen für Frisch-Bitumen und Füller-Material enthält bzw.
enthalten.