用于粉碎并净化废塑料的方法及系统与流程

1.本发明涉及一种用于粉碎并净化废塑料的方法和系统。


背景技术：

2.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。
3.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。
4.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。


技术实现要素：

5.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。
6.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。
7.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。
8.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。
9.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。
10.一方面，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。
11.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。
12.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。
13.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。
14.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。
15.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。
16.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。
17.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。
18.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。
19.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。
20.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。
21.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。
22.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。
23.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。
24.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。可以使用反渗透来使水质最优，但是这使此后剩余的循环水的第二部分的量减少了高达三分之一。反渗透使循环水的第二部分的化学需氧量以及氮含量和磷含量最小化，以大体上实现新鲜水品质。
25.优选地，循环水的第一部分被调整到第二部分的量的至少两倍、特别是三倍至六倍。这使得可以涵盖大多数应用和工艺条件的第一工艺水和第二工艺水的相应要求。此外，可以以经济的方式利用和运行可以设置用于对循环水的第二部分进行后净化的处理站。
26.在另一个有利的实施方式中，除了第二工艺水之外，外部新鲜水被提供给清洗系统，并且在该工艺中，提供的第二工艺水与外部新鲜水的比例被设定为至少1、特别是被设定为1.5至5。这能够补偿通过循环水的第二部分的处理以及通过清洗系统中的蒸发等产生的用水损失，而不会劣化第二工艺水的品质。
27.在另一个有利的实施方式中，循环水的第二部分中的化学需氧量(cod)通过后清洗与循环水的第一部分相比减少了至少一半、优选地减少到至多三分之一。优选地，第二部分中的化学需氧量因此仅至多为1000mg/l。例如，循环水的第一部分中的化学需氧量(cod)为2000mg/l至4000mg/l，相反，第二部分中的化学需氧量(cod)通过后清洗减少到1000mg/l至2000mg/l或更少。以这种方式，对于大多数应用以及关于经济的系统运行而言，第一工艺水和第二工艺水的水质可以具体地适应于湿磨机和清洗系统中的相应要求。
28.在所描述的方法中，存在于湿磨机中的切割/研磨工具以及被其粉碎的废塑料以如下方式优选地暴露于第一工艺水，即其吸收存在于废塑料上的污染物负荷的一定份额、特别是污染物负荷的主要份额，接着被提供至机械过滤和浮选，特别是完全地作为废水被提供至机械过滤和浮选。这提供了对使用过的塑料的有效的预清洗，使得在随后的清洗系统中只需要移除在表面上附着的残留污染物。
29.存在于废塑料上的污染物负荷的主要部分可以例如通过以下来量化，即由废塑料引入的化学需氧量和/或固体含量(所供应的第一工艺水的每单位体积)的至少50％进入湿磨机的废水中，并由此未被引入到清洗系统中。
30.在一个有利的实施方式中，对至少通过过滤和浮选/倾析被机械净化的循环水的第三部分进行化学和/或酶处理，从而分解包含在循环水中的微小塑料颗粒，该第三部分作为废水、特别是作为由于在循环水的第二部分的膜过滤、电凝聚和/或反渗透期间的废水分
离的产物排出。由此，可以降低待从工艺/设备排出的废水的具有微塑料的负荷。
31.所描述的对塑料微粒，例如粒径高达200μm的pet微粒的酶和/或化学降解例如基于借助于微生物聚酯脱氢酶(dehydrolases)或类似的酶的对塑料、特别是pet的生物催化解聚。
32.所描述的回收系统用于粉碎并净化废塑料，为此目的包括：湿磨机，用于粉碎并预清洗废塑料；清洗系统、特别是多级清洗系统，用于随后对被粉碎的废塑料进行资源节约的净化；机械过滤站以及浮选站，用于处理来自湿磨机和清洗系统的废水以形成循环水；缓冲罐，用于中间储存循环水；以及与其连接的第一循环回路和第二循环回路，第一循环回路用于将循环水的第一部分返回至湿磨机以在那里用作第一工艺水，第二循环回路用于将循环水的第二部分返回至清洗系统以在那里用作第二工艺水。由此，可以实现关于权利要求1所述的优点。
33.优选地，第二循环回路包括膜生物反应器或电凝聚站、特别地还包括在相应的下游的反渗透站。由此，可以根据如关于方法所描述的例如用于生产用于食品行业的塑料回收物的清洗系统中的第二工艺水的要求而具体地调整水质。
34.优选地，循环回路连接到缓冲罐，并且构造成以如下方式输送循环水，即其第一部分可以设定为其第二部分的至少两倍大、特别是三倍至六倍大。为此目的，例如，在第一循环回路和第二循环回路中设置可单独控制的泵。
35.优选地，膜生物反应器包括好氧生物降解站和单独的超过滤站。
36.优选地，机械过滤站包括砂分离器、细筛和/或用于被过滤的废水的罐。例如，砂分离器可以是旋风分离器或者以其它方式根据重力分离的原理而运行。例如，细筛的网目尺寸为200μm或更少。用于被过滤的废水的罐例如可以用于在浮选站之前通过加入co2和/或酸来中和废水。类似地，也可以在其中执行用于浮选站的最佳运行的容积方面的缓冲。
37.在另一个有利的实施方式中，所描述的系统还包括雨水罐，用于将雨水收集并混合至清洗系统和湿磨机的废水和/或循环水。这能够降低对供应来自主网络的外部新鲜水的需求，同时保持相应良好的水质。
38.清洗系统例如包括用于预净化、主净化和后净化的至少三个净化站和内部工艺水回路，内部工艺水回路用于使在其中的第二工艺水以与被粉碎的废塑料逆流的方式经过净化站。由此，在第二循环回路中生成的水质可以最佳地用于逐步净化待研磨的材料(被粉碎的废塑料)。
39.湿磨机例如包括研磨室，其具有用于在与第一工艺水混合的情况下粉碎废塑料的研磨/切割工具；以及预清洗站，其用于利用第一工艺水来预清洗研磨的材料(被粉碎的废塑料)，以采集第一工艺水中的来自废塑料的污物并且之后排出第一工艺水、特别是大致完全地作为废水的第一工作用水。这能够实现废塑料的高效粉碎及其同样高效的预清洗。预清洗站可以集成到湿磨机的研磨室中。
40.优选地，系统还包括废水净化站，用于对包含在循环水中的塑料的微小颗粒进行化学和/或酶降解，并将以这种方式被净化的循环水作为废水部分地排出，其特别是通过附加的膜过滤、电凝聚和/或反渗透与循环水的第二部分分离。以这种方式，可以降低待排出的废水的具有微塑料的负荷。
附图说明
41.图1通过附图显示了本发明的优选实施方式。该单个附图显示了根据优选实施方式所描述的系统的流程图。
具体实施方式
42.如图所示，用于粉碎并净化废塑料2的系统1包括湿磨机3，其用于粉碎并预清洗废塑料2；以及优选地多级清洗系统4，其用于对被粉碎的废塑料2.1(研磨的材料)进行随后的资源节约的净化。相应地，清洗系统4例如包括用于预净化的第一净化站4a；用于主净化的第二净化站4b；以及用于后净化废塑料2.1(研磨的材料)的第三净化站4c，该废塑料在湿磨机3中已经被粉碎并预清洗。
43.系统1还包括至少一个机械过滤站5和浮选站6，其用于分别处理来自湿磨机3的第一废水7和来自清洗系统4的第二废水8，以形成可以在系统1中至少部分地再利用的循环水9。
44.系统1还包括用于中间储存循环水9的缓冲罐10以及分别在出口侧与其连接的第一循环回路11和第二循环回路12，第一循环回路11用于将循环水9的第一部分9a返回至湿磨机3，而第二循环回路12用于将循环水9的第二部分9b返回至清洗系统4。
45.循环水9的第一部分9a在湿磨机3中作为第一工艺水13被再利用，而循环水9的第二部分9b在清洗系统4中作为第二工艺水14被再利用。
46.在湿磨机3中使用第一工艺水13以冷却其切割/研磨工具(未显示)并支持所供的废塑料2的粉碎，例如以使研磨粉尘最小化。此外，第一工艺水13用于吸收由废塑料2引入的污染物负荷的一部分、特别是污染物负荷的主要部分，其例如以化学需氧量(cod)和/或固体含量的形式相对于由废塑料2引入的总污染物负荷被量化。
47.为此目的，第一工艺水13在示意性示出的工艺水回路中经过湿磨机3，并作为第一废水7与被吸收的污染物负荷一起被排出，并提供给机械过滤站5。
48.第二工艺水14优选地以与被粉碎的废塑料2.1(研磨的材料)逆流的方式提供给清洗系统4。为此目的，第二工艺水14首先提供给第三净化站4c(二次净化)，然后流经第二净化站4b(主净化)，最后流经第一净化站4a(预净化)。在该工艺中，第二工艺水相继地采集污物负荷，并且最终作为第二废水8被排出，并提供给机械过滤站5。
49.根据所要求的第二工艺水14的品质，第二循环回路12可选地包括膜生物反应器15或用于后净化的电凝聚站16，从而降低在循环水9的第二部分9b中的化学需氧量、固体含量和/或油、脂肪和类似的润滑剂的含量。
50.在膜生物反应器15中，循环水9的有机组分以及所包含的无机营养物(诸如氮、磷化合物)通过优选好氧生物降解在罐15a中以原理上已知的方式转化为生物质(泥渣)。另外，优选地在膜生物反应器15中设置单独的超过滤站15b，以例如特别有效地在循环水9的第二部分9b中移除微塑料和/或降低化学需氧量、生化需氧量和/或氮含量。
51.特别地，如果对第二工艺水14的品质要求较低和/或循环水9仅具有相对低的油、脂肪和类似的润滑剂的含量，则可以使用电凝聚站16来代替膜生物反应器15。
52.如果第二工艺水14要求特别高的品质/纯度，例如用于清洗被切碎的废塑料2.1以随后在食品生产领域中再利用，则第二循环回路12还可以包括可选的连接在膜生物反应器
15或电凝聚站16的下游的反渗透站17。这使得可以在循环水9的第二部分9b中大体上实现新鲜水品质。
53.为了调整返回至湿磨机3的循环水9的第一部分9a的体积流以及返回至清洗系统4的循环水9的第二部分9b的体积流，第一循环回路11包括第一泵18，而第二循环回路12包括第二泵19。为此目的，可以借助于至少一个电气控制单元(未显示)来彼此独立地控制/调节泵18、19。
54.以这种方式，第一部分9a(特别是其体积流)优选地设定为是第二部分9b(特别是其体积流)的至少两倍大、特别是至少三倍至六倍大。
55.必要时，在循环回路11、12中设置附加的致动元件和/或泵(未显示)，以调整循环水9的第一部分9a和第二部分9b的体积流和/或以在各个所描述的处理站之间和在各个所描述的处理站中以基本上已知的方式对后者进行输送。
56.新鲜水20优选地还被供应到清洗系统4，以补偿在湿磨机3和/或清洗系统4中和/或在废水7、8的所描述的处理期间和/或在循环水9的后净化期间的用水损失。这种用水损失可能是由例如蒸发或在各个处理站中残留水分的敷贴(application)造成的。
57.然而，与用于切碎和净化使用过的塑料2的常规系统相比，系统1作为整体对新鲜水20的要求可以显著地降低。因此，被供应至清洗系统4的循环水9的第二部分与外部新鲜水的比例可以设定为至少1、特别是为1.5至5。
58.可以给湿磨机3仅供应循环水9的第一部分9a，以提供其中要求的第一工艺水13，而无需外部新鲜水供应。相反，清洗系统4中的第二工艺水14可以由所供应的循环水9的第二部分9b以及外部供应的新鲜水20组成。
59.在不限制循环水9用作湿磨机3中的第一工艺水13的情况下，在循环水9的第一部分中的化学需氧量可以例如为2g/l至4g/l。相反，通过至少在膜生物反应器15或替代设置的电凝聚站16中的后净化，循环水9的第二部分9b中的化学需氧量优选地减少至少一半，例如减少到少于1g/l至2g/l，以满足在清洗系统4中净化被粉碎的废塑料2.1时通常更高的品质要求。
60.附图还示意性地示出了废水罐21，其配置在机械过滤站5和浮选站6之间，并且可以例如用于待净化的废水7、8的容积方面的缓冲以及用于为随后的浮选处理设定适合的ph值。
61.附图还示意性地示出了，机械过滤站5可以例如包括例如根据旋风分离器的原理运行的机械过滤单元5a以及具有例如至多200μm的网目尺寸的细筛5b。
62.还示出了，浮选站6包括优选地具有离心机和/或螺旋挤压机的倾析器22，其分别都对在浮选站6中倾析的泥渣23进行脱水，使得其随后可以被单独处置。
63.以相对应的方式示意性地示出了，泥渣23同样从膜生物反应器15中被排出，如其中产生的废水24一样。废水24在运行期间也在可选地设置的反渗透站17中产生，并且最终被排出。
64.附图也示意性地显示了，砂25和其它固体26在机械过滤站5中被分离并排出。
65.为了完整起见，还示出了，在清洗系统4中净化的废塑料2.2(完成的被清洗的研磨的材料)最终在干燥器27中被干燥，然后被提供作为用于进一步加工(例如用于挤出成颗粒物)的所描述的工艺的回收物2.3。
66.系统1还可以包括雨水罐28，用于向废水7、8和/或循环水9加入雨水，必要时也分别向其部分9a、9b加入雨水。以这种方式，可以附加地使新鲜水需求最小化。
67.所描述的系统1可以例如如下运行。
68.以循环水9的第一部分9a的形式提供的第一工艺水13不断地流经用于粉碎废塑料2的湿磨机3。这在湿磨机3中提供内部工艺水回路，其接收由废塑料9引入的污染物的主要部分，即至少50％。所产生的第一废水7与来自清洗单元4的第二废水8一起经过具有机械过滤单元5a和细筛5b的机械过滤站5，由此砂25和其它固体26被排出。
69.随后，相应的被机械处理的废水7、8提供给废水罐21，废水7、8在废水罐21处例如被暂时储存并中和。从那里，被处理的废水7、8被提供给浮选站6，在浮选站中，剩余的污物颗粒在絮凝剂的帮助下以基本上上已知的方式被结合或分离。所产生的泥渣23在倾析后被离心和/或挤压，从而脱水并最终被单独处置。
70.由此，第一废水7和第二废水8在由机械过滤站5和浮选站6形成的第一处理站中被处理以形成循环水9，这是本方法所必需的，然后被暂时储存在缓冲罐10中。
71.从这开始，循环水9以第一分流的形式被分成第一部分9a以在湿磨机3中再利用，并且以第二分流的形式被分成第二部分9b以在清洗系统4中再利用。这些分流例如借助于被单独控制的泵18、19被调整，并且在系统运行期间优选地不断地适应在湿磨机3中对第一工艺水13的以及在清洗系统4中对第二工艺水14的相应需求。
72.根据所要求的水质，循环水9的第二部分9b优选地在由膜生物反应器15或电凝聚站16形成的第二处理站中被后净化。所产生的泥渣23可以以原理上已知的方式依次被脱水并被单独处置。
73.可选地，根据所要求的水质，循环水的第二部分9b在形式为反渗透站17的第三处理站中附加地被净化，特别是被净化到新鲜水品质。
74.由此，循环水9的第二部分9b至少在第一处理站中以其机械过滤站5和浮选站6、可选地还在由膜生物反应器15或电凝聚站16形成的第二处理站中、然后可选地附加地在由反渗透站17形成的第三处理站中被净化。另一方面，对于循环水9的第一部分9a，在第一处理站中的净化通常是足够的。
75.由此，循环回路11、12是用于向湿磨机3和清洗系统4进行供应的可单独地控制和处理的闭合用水回路。通过加入外部新鲜水20来补偿在用水回路中因排出的泥渣23、蒸发和被净化的使用过的塑料2的残留水分造成的用水损失。
76.与用于粉碎并净化废塑料2的常规系统相比，由于降低了待处置的废水的量和污染程度，降低了这种附加的新鲜水要求，使得所描述的方法和所描述的系统1能够实现对废塑料2的特别环保且经济的再加工。为此目的，根据所要求的第二工艺水14的品质和/或根据要达到的废水品质，可以集成可选的第二处理站和第三处理站。这可以例如取决于回收物2.3的预期再利用(诸如用于食物生产)和/或废水24的相应的处置费用。
77.图1还示出了可选的废水处理站29，用于对待从系统1或方法排出的废水24进行化学和/或酶净化。因此，对在浮选站6的倾析器22和过滤站5中以机械方式净化的清洗系统4和湿磨机3的废水7、8，即从其产生的循环水9附加地进行酶和/或化学处理，以降低废水24的具有塑料、尤其是pet的微小颗粒24a的负荷。为此目的，借助于例如微生物聚酯脱氢酶对微粒24a进行生物催化解聚。如果微粒24a的最大粒径为200μm，这是特别有效的。由此，可以
高效地降低废水24的具有所谓的微塑料的负荷。
78.根据系统1的构造站，这种化学的和/或酶的废水处理原则上在机械过滤站5和浮选站6下游的任何位置都是可行的，例如在第一循环回路11和/或第二循环回路12中，特别是在膜生物反应器15或电凝聚站16和/或反渗透站17的废水出流中。
79.在机械预净化之后，例如在网目尺寸至多为200μm的过滤之后，对塑料，特别是pet进行酶和/或化学降解在解聚的意义上是特别高效的，这是因为之后(例如在滤液中)剩余的最小颗粒24a能够实现用于酶/化学反应的相对短的扩散路径并且具有相对大的比表面积。
80.例如，借助于所描述的机械过滤站5和/或浮选站6或倾析器22，对待排出的废水24进行相关联的机械预净化是可行的。
81.然而，例如分别在沉积、浮选、过滤和/或电凝聚之后的废水排出中，用于废水24的附加的机械预处理站30原则上也是可以考虑的。然后可以在例如在(示意性示出的)二次澄清器31中执行随后对剩余微粒24a的化学/酶降解。
82.为此目的，根据反应系统，可以将酶催化剂32加入废水24，或者也可以将酶催化剂32固定在稍后再次要分离的载体33上地提供。还可以考虑反应器34，废水24流经该反应器34并且酶催化剂32固定在该反应器34的功能表面34a上。
83.为了清楚起见，废水净化站29的这些不同变型方案被并排显示，并且仅以示例方式与膜生物反应器15或电凝聚站16和反渗透站17相关联。例如，根据循环水9的品质，可以省去预处理站30和/或可以仅存在二次澄清器31或反应器34。
84.可以在废水处理站29中作为连续工艺或非连续工艺(间歇工艺)执行废水24的所描述的化学和/或酶净化。
85.为了优化反应速率，可以将废水24加热到对相应的化学/酶反应或对催化剂32来说最佳的温度水平。来自所描述的回收工艺的废热可用于此目的。
86.替选地或附加地，通过废水24在二次澄清器31或类似的二次反应罐中的适合的驻留时间可以分别增加可用于化学/酶的废水处理的反应时间。例如，这也可以与沉降罐组合。根据催化系统，也可以选择利用在在那里产生的沉降泥渣中可以进一步进行的酶降解。
87.根据酶催化系统，催化剂32可以固定在废水处理站29中地保持，在化学/酶反应之后被分离并回收，在相应的反应之后被分离并处置，或者也可以与废水24一起被处置(如果这样做安全的话)。
88.利用废水处理站29，与所描述的机械预处理(过滤、倾析)相组合，可以特别高效地使废水24的具有微塑料的负荷最小化。

技术特征：
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)，用于中间储存所述循环水；以及分别连接至所述缓冲罐(10)的第一循环回路(11)和第二循环回路(12)，所述第一循环回路(11)用于将所述循环水的第一部分(9a)返回至所述湿磨机以在那里用作第一工艺水(13)，所述第二循环回路(12)用于将所述循环水的第二部分(9b)返回至所述清洗系统以在那里用作第二工艺水(14)。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第二循环回路(12)包括膜生物反应器(15)和电凝聚站(16)中的一者，并且特别地还包括在相应的下游的反渗透站(17)。11.根据权利要求9或10所述的系统，其中所述第一循环回路(11)和所述第二循环回路(12)连接到所述缓冲罐(12)，并且构造成输送所述循环水(9)，从而能够将所述循环水(9)的第一部分(9a)设定为是所述循环水(9)的第二部分(9b)的至少两倍大、特别是至少三倍
至六倍大。12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统，其中所述膜生物反应器(15)包括好氧生物降解站(15a)和单独的超过滤站(15b)。13.根据权利要求9至12中至少一项所述的系统，其中所述机械过滤站(5)包括砂分离器(5a)和细筛(5b)，和/或所述机械过滤站(5)连接到用于被过滤的废水的罐(21)的上游。14.根据权利要求9至13中至少一项所述的系统，还包括雨水罐(28)，所述雨水罐(28)用于将雨水收集并混合到所述废水(7、8)和/或循环水(9)。15.根据权利要求9至14中至少一项所述的系统，其中所述清洗系统(4)包括用于预净化、主净化和后净化的至少三个净化站(4a、4b、4c)和内部工艺水回路，所述内部工艺水回路用于使其中的所述第二工艺水(14)以与被粉碎的所述废塑料(2.1)逆流的方式经过所述净化站。16.根据权利要求9至15中至少一项所述的系统，其中所述湿磨机(3)包括研磨室和预清洗站，所述研磨室具有用于在与所述第一工艺水(13)混合的情况下将所述废塑料(2)粉碎的切割工具，所述预清洗站用于利用所述第一工艺水预清洗被粉碎的所述废塑料(2.1)以接收所述第一工艺水中的所述废塑料的污染物负荷并然后将所述第一工艺水作为废水(7)排出、特别是大致完全地作为废水(7)排出。17.根据权利要求9至16中至少一项所述的系统，还包括废水净化站(29)，用于对包含在所述循环水(9)中的塑料的微小颗粒(24a)进行化学降解和/或酶降解，并且用于按比例地将由此被净化的循环水(9)作为废水(24)排出，该废水特别是通过附加的膜过滤、电凝聚和/或反渗透从所述循环水(9)的所述第二部分(9b)中分离的。

技术总结
本发明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。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：克朗斯股份公司
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/8/23