Einsatz von Spezialsiebmaschinen im Recycling – Praxisbeispiele –

Aufbereitung

Einsatz von Spezialsiebmaschinen im Recycling

– Praxisbeispiele –

Peter Lang und Christoph Baier

1. Komplexität im Recycling ...456 2. Spezialsiebmaschinen für das Recycling anhand

von Praxisbeispielen ...457 2.1. Spezialkreisschwinger – Siebmaschine Type KS/ED 1600x6 ...457 2.2. Bivitec KRL/EDS mit luftunterstützter Sortierung

im Siedlungsabfallbereich ...462 2.3. Speziallinearsiebmaschine Type LIL/ED 2200x6

zur Schwertrüberückgewinnung ...466 2.4. Spezialsiebmaschine für siebschwieriges Schüttgut ...468 3. Quellen ...471 Zusammenfassung Sekundärrohstoffe und Abfälle stellen die Recyclingindustrie vor große Herausfor- derungen. Gerade die Hauptverfahrensprozesse im Recycling, die Siebung und die Sortierung von unterschiedlichsten Materialien, sind anzupassen um die geforderten Klassier- und Sortierergebnisse bestmöglich erfüllen zu können. Dieser Bericht be- handelt die Siebung und Klassierung von sogenannten Sekundärrohstoffen und Ab- fällen. Bei siebschwierigem Aufgabegut ist der Einsatz von Spezialsiebmaschinen eine ökologisch sinnvolle Variante. Im Folgenden sind Siebmaschinen und Praxisbeispiele beschrieben die auf die unterschiedlichen Aufgabematerialien, die sich hinsichtlich Art, Zusammensetzung und Siebverhalten unterscheiden, höchst effizient ausgelegt und angepasst wurden. Aufgaberaten sowie technische Maschinendaten werden zu den jeweiligen Fällen beschrieben.

Die Wiederverwertung von Sekundärrohstoffen und Abfällen wurde schon vor ge- raumer Zeit, beispielsweise zum Wiederaufbau von Gebäuden, Kirchen und Häusern praktiziert und ist sicher keine Erfindung der Neuzeit. Auch das Recycling von Me- tallen, wie Gold, Silber, Kupfer und ähnlichen Wertstoffen dürfte bereits sehr früh in der Menschheitsgeschichte, wie uns archäologische Funde belegen, zur Anwendung gekommen sein. Gerade die Klassierung spielte und spielt in der Recycling- und der Sekundärrohstoffwirtschaft einen wichtigen Prozessschritt in den Verfahren. Der Fokus wird in diesem Bericht auf den Grundprozess der Siebung gelegt und anhand von Praxisbeispielen werden Verfahren und Siebmaschinen, die im Sekundärrohstoffbereich Anwendung finden, präsentiert und erläutert.

Aufbereitung

1. Komplexität im Recycling

Die Siebung als zentraler Bestandteil von mechanischen Aufbereitungsprozessen ist neben der Sortierung wohl der wichtigste Prozess in modernen Recyclinganlagen, da gerade die klassenspezifische Einteilung des Eingangsmaterials oft erst die eigentliche Sortierung ermöglicht. Mit der Entwicklung der modernen Abfall- und Recyclingwirt- schaft war und ist man auf der Suche nach geeigneten Apparaten und Verfahren, um stoffliche Wertschöpfungsprozesse in der Sekundärrohstoffwirtschaft zu verwirklichen.

Naheliegend dass in der Vergangenheit bewährte Ausrüstungen und Verfahren zur Anwendung gelangen, diese weiter zu entwickeln und den gegebenen Umständen anzupassen. Da sich die klassische Aufbereitungstechnik seit langer Zeit mit der Ver- arbeitung von Rohstoffen und Mineralien beschäftigt war es sinnvoll, die Erfahrungen aus dieser Branche zu nutzen.

Sekundärrohstoffwirtschaft Recycling

u.a. Siebmaschinen

Verfahrens- und Aufbereitungstechnik

Bild 1:

Prozesspyramide Recycling auf Basis mineralischer Aufberei- tungstechnik

Die Komplexität der Recyclingwirtschaft und Unterschiede zur klassischen Aufbe- reitungstechnik machen es jedoch erforderlich, interdisziplinär über die Grenzen der Mineralaufbereitung hinaus nach neuen Lösungen, auch in Kombination mit bekannten Verfahren, zu suchen. Die Recycling- und Sekundärrohstoffwirtschaft ist mittlerweile zu einem eigenständigen Zweig der Rohstoffwirtschaft geworden. Eigen- und Weiterent- wicklungen von Verfahren und Anlagen zeigen deutlich, dass wir es seit geraumer Zeit mit einem neuen Wirtschaftszweig zu tun haben. Die Recyclingindustrie ist anders als die klassische Aufbereitung gezwungen, kurzfristig auf Veränderungen ihrer Rohstoffe zu reagieren. Die klassische Verarbeitung und Aufbereitung von Mineralien hat sich über längere Zeiträume auf sinkende Gehalte und feinere Verwachsungen eingestellt und angepasst. Demgegenüber ist das Recycling von Rohstoffen rasanten Verände- rungen in der Industrie und Gesellschaft unterlegen und muss sich oftmals neuen Herausforderungen durch materialspezifische und zusammensetzungsvariable Abfälle stellen. Neue Technologien zur Herstellung immer effizienterer Werkstoffe, Materialen

Aufbereitung Bild 2: Hausmülldeponie Rietberg, Schweiz

1914

Quelle: Gschaider, H.J., Anibas, F.A., Bivitec – Ein System setzt sich durch, BHM, Springer-Verlag, 147, 6, 2002 http://www.beobachter.ch/justiz-behoerde/buerger-verwal- tung/artikel/altlasten_das-gift-unter-uns/; 20.10.2016

Bild 3: Hausmülldeponie 2016 Bild 4: Elektroschrott

Quelle: http://www.tagblatt.ch/nachrichten/wirtschaft/

tb-wi/Dem-Elektroschrott-auf-der-Spur;art149,3648638;

20.10.2016

2. Spezialsiebmaschinen für das Recycling anhand von Praxisbeispielen 2.1. Spezialkreisschwinger – Siebmaschine Type KS/ED 1600x6

Ein Kreisschwingsieb hat einen steilen Abwurfwinkel von etwa 70° [6]. Um eine aus- reichende Transportgeschwindigkeit zu gewährleisten wird die Siebfläche unter einem gewissen Winkel α zusätzlich geneigt, was in Bild 5 veranschaulicht wird.

und Produkte stellen die Recyclinganlagen oft innerhalb von kurzer Zeit vor ändernde Anforderungen. Als Beispiel sei hier die Wiedergewinnung von Sekundärrohstoffen aus elektrischen Altgeräten genannt. Die Aufbereitung und Wiederverwendung von beispielsweise Metallen aus alten elektrischen Geräten der Mikroelektronik, Haushalt und Industrie stellt die Recyclingwirtschaft vor immer größere Herausforderungen.

Man denke hierbei auch an die noch nicht vollständig geklärte Wiederverwertung der Batteriesysteme der immer mehr im Kommen befindlichen Elektroautos. Es folgen drei Bilder, die die Vergangenheit und

die Gegenwart präsentieren, vom nahe- zu vollständig organischen und daher vollständig verrottbaren Material (Pa- pier, Essensreste, usw.) hin zu modernen plastik- (Hausmüll) und metallreichen Abfällen (Elektroschrott). Das Beispiel Elektroschrott zeigt die enormen Mengen an Abfällen die heutzutage anfallen. Fast 50 Millionen Tonnen elektronischer Ge- räte wurden allein im Jahr 2012 entsorgt bzw. weggeworfen. Das machte sieben Kilo pro Bewohner unseres Planeten [5].

Aufbereitung

Bild 5: Kreisschwingsieb

Bild 6:

Mischmetall-Fraktion aus Ab- fallverbrennungsanlagen (MVA)

Bild 7:

Eisenfraktion Ferro Aufgabenstellung

Zielsetzung des Recyclingunternehmens ist die Siebung von Industrie- und Ge- werbemüll im Bereich 0 bis 140 mm Partikelgröße aufgabenseitig, welches sich aus folgenden unterschiedlichen, sehr schwierig zu trennenden und zusätzlich höchst abrasiven Materialien (Bild 6–9) zusammensetzt:

• Mischmetall Fraktion aus Abfallverbrennungsanlagen (MVA);

Schüttdichte 1,3 t/m³

• Eisenfraktion Ferro, Schüttdichte 1,5 t/m³

• Autoshredder Fraktion Schwer, Schüttdichte 1,6 t/m³

• Schlacke, Schüttdichte 0,9 t/m³

Aufbereitung Bild 8:

Autoshredder-Fraktion

Bild 9:

Schlacke

Klassierung

Die unterschiedlichsten Materialien sollen in folgende Fraktionen klassiert werden:

1

2 3

4

5 6

45

• 25/x mm, MVA Mischmetall, Eisen- fraktion, Shreddermaterial,

• 15/25 mm, MVA Mischmetall, Eisen- fraktion, Shreddermaterial,

• 8/15 mm, MVA Mischmetall, Eisen- fraktion, Shreddermaterial, Schlacke,

• 3/8 mm, Schlacke.

Um die verschiedenen Korngrößenfrak- tionen möglichst flexibel produzieren zu können, wurde das Sieb mit speziell entwickelten, einfach zu wechselnden Siebbelägen konzipiert. Die in den Bildern 10 bis 12 dargestellten Siebeinbauten fin- den Anwendung.

Bild 10: 3D-Rost mit Längsöffnungen, Mate- rial 1.4301 Edelstahl, Trennung bei 15 und 25 mm

Aufbereitung

Bild 11: Lochblech mit Birnenformöffnung für

Trennschnitt 8 mm, Werkst.-Nr. 1.4301 Bild 12: Nasenlochblech für Trennschnitt 3 mm

Die Siebbeläge sind mit einem einfachen aber sehr effektiven Stecksystem am Sieb- deckgrundrahmen befestigt, was ein schnelles Wechseln dieser gewährleistet. Somit ist der Recyclinganlagenbetreiber für die sich ändernden Trennschnitte für die unter- schiedlichen Aufgabematerialien bestens ausgestattet, um rasch die Siebbeläge den unterschiedlichen Erfordernissen anzupassen.

Bild 13:

Stecksystem für Siebbeläge

Die große Herausforderung bei dieser Maschine war die geeignetsten Formen, Materi- alien und Öffnungen der Siebbeläge für die sehr unterschiedlichen und teilweise stark abrasiven Aufgabematerialien zu bestimmen, was durch zahlreiche Untersuchungen im Forschung und Entwicklung (F&E) Zentrum der Binder+Co AG durchgeführt wurde.

Die speziellen Ausführungen der Siebbeläge zu den unterschiedlich geforderten Trenn- schnitten garantieren höchste Klassiergenauigkeit bei stark reduzierter Steckkorngefahr verbunden mit minimalem Verschleiß an den Siebbelägen.

Aufbereitung Bild 14:

Spezial-Siebmaschine KS/ED 1600x6 beim Testlauf

Bild 15:

Blick ins Innere auf das Siebdeck während der Inbetriebnahme, TS 8 mm, Birnenformöffnung

Gepaart mit minimaler Wartung, größtmöglicher offener Fläche und leichter Zu- gänglichkeit bewährt sich diese Spezialmaschine bereits seit mehr als einem Jahr mit geringen Stillstandszeiten beim Recyclingunternehmen.

Technische Daten Spezialsiebmaschine KS/ED 1600x6 Maschinentype: KS/ED 1600 x 6 m

Ausführung: Eindecker

Aufstellung: etwa 15° abwärts geneigt (ab Werk voreingestellt) Antriebsleistung: 15,0 kW

Durchsatz: Aufgabematerialabhängig:

Mischmetalle aus MVA – 16 t/h Aufgaberate

Aufbereitung

Eisenfraktion Ferro – 35 t/h Aufgaberate Shredder Schwerfraktion – 35 t/h Schlacke – 20 t/h

Siebeinbauten: alle Siebeinbauten in Werkstoff-Nr. 1.4301 Edelstahl Aus- führung

Abschnitt 1: Trennung: 8 mm

Lochung Lochblech Birnenformöffnung,

Blechdicke 5 mm

Laufmeter: 2 m

Abschnitt 2: Trennung: 15 mm

Lochung quadratisch (3D Rost)

Laufmeter: 2 m

Abschnitt 3: Trennung: 25 mm

Lochung quadratisch (3D Rost)

Laufmeter: 2 m

Abschnitt (1 bis 2): Trennung: 3 mm (Wechsel – Siebbeläge) (Optionale Siebeinbauten) Lochung Nasenlochblech, Blechdicke 2 mm

Laufmeter: 4 m

2.2. Bivitec KRL/EDS mit luftunterstützter Sortierung im Siedlungsabfallbereich In der Aufbereitungstechnik gilt es zunehmend Rohstoffe und Recyclingmaterialien zu klassieren, die konventionelle Siebmaschinen vor große Probleme stellen. Hohe Mate- rialfeuchte bewirkt ein Zuwachsen der Siebbeläge, stängeliges, nadeliges oder blättriges Material verursacht Steckkornbildung, faserige und verfilzte Substanzen umschlingen die Stege der Siebe. Wegen der verschlossenen Siebbeläge kann keine Siebung mehr statt- finden. Um dennoch die Funktion des Siebes sicherzustellen, sind bei siebschwierigen Materialien wesentlich höhere Beschleunigungswerte auf das Siebgut zu übertragen als üblich. Bivitec Siebmaschinen arbeiten mit doppeltem Schwingungsprinzip aus einem Antrieb, der mit Hilfe der Resonanz für zwei Schwingungsbewegungen sorgt. Dabei werden durch Dehnen und Entspannen der dynamischen Siebmatten die notwendigen hohen Beschleunigungswerte erzielt, siehe Kapitel 2.4.

Bivitec Siebmaschinen arbeiten mit diesem Prinzip daher äußerst effizient, gerade bei siebschwierigem Aufgabegut. Es können geringe Neigungen der Siebmaschinen gewählt werden, um oftmaliges Auftreffen der Einzelkörner auf das Siebdeck zu be- wirken und somit beste Aussiebleistung zu erreichen. Die Seitenabdichtung durch die patentierte Ox-Horn-Ausführung verhindert Fehlkornauswurf an den Seiten der Polyurethan Siebbeläge und schützt die Siebseitenwände des weiteren vor Verschleiß.

Über die dynamisch erregten Siebmatten und die Grundschwingung wird dem

Aufbereitung

Aufgabematerial bei optimalen Siebeinstellungen (Unwuchtmassen, Amplituden, Grundschwingung usw.) nur jene Energie zugeführt, die für eine gute Auflockerung des Siebgutes und das Offenhalten der Siebbeläge notwendig ist. Das optimierte Be- schleunigungsverhalten auf die Aufgabekörnungen bewirkt eine hohe Durchgangs- wahrscheinlichkeit für das auszusiebende Gut durch das bzw. die Siebdecks. Bis zu 4 Siebdecks sind pro Maschine realisierbar.

Aufgabenstellung China, immer noch eine der am schnellst wachsenden Wirtschaftsregionen unserer Erde, investiert seit einiger Zeit in nachhaltige Recylingwirtschaft, da die zunehmen- de Bevölkerungszahl in Städten und die damit verbundene Platzknappheit für die Deponierung von Abfall, verbunden mit Verunreinigung von Boden und Gewässern, zunehmend zu extremen Belastungen von Bevölkerung und Umwelt führt. Folgender Graph zeigt die Entwicklung des Hausmüllaufkommens von 1980 bis 2013 [1].

140 120 100 80 60 40 20

Abfallaufkommen Millionen t

1990 1980 1985

Jahr 0

160 180 200

Abfallaufkommen

%

70 60 50 40 30 20 10 0 80 90 100

1994 1998 2002 2006 2010 2013

gesammelter Siedlungsabfall behandelter Siedlungsabfall Steigerungsrate der Behandlung

Bild 16: Hausmüllaufkommen in China

Quelle: Dongliang Zhang et al, Waste to Energy in China, Energies, 8 (12), 2015

Wie in Bild 16 [1] zu sehen, stieg die Menge an Hausmüll kontinuierlich an. Zusätzlich zeigen Prognosen, dass jährlich mit einem Anstieg von etwa 10 Prozent an mehr an Hausmüll zu erwarten ist. Dementsprechend werden im Jahr 2020 bereits 320 Millionen Tonnen pro Jahr und im Jahr 2030 schon 480 Millionen Tonnen pro Jahr an Hausmüll anfallen. Gerade viele kleinere lokale Recycling- und Abfallverwertungsunternehmen können helfen diese Menge an Hausmüll weitgehend einer Wiederverwertung zuzu- führen.

Aufbereitung

Zielsetzung des Recyclingunternehmens in China ist die Klassierung und zusätzliche Sortierung v.a. des hohen Plastikanteils von geshreddertem Hausmüll im Bereich bis 200 mm (maximale Partikelgröße aufgabeseitig des Siebes). Der typische Hausmüll in China setzt sich aus folgenden unterschiedlichen und auf Grund sehr hoher Ober- flächenfeuchtigkeiten sehr schwierig zu trennenden Materialien (Bild 17) zusammen:

• Kunststoffe (50 Vol.-Prozent),

• Organische Bestandteile (Essensreste, Grünschnitt usw.) (30 Vol.- Prozent),

• Allfälliges z.B. Metalle und Legierungen wie etwa Aluminium, Kupfer, Eisen, aber auch Keramik, Weiß- und Buntglas usw. (20 Vol.-Prozent).

Bild 17:

Hausmülldeponie im Raum Peking

Klassierung

Die unterschiedlichsten Materialien sollen in folgende Fraktionen klassiert werden

• 30/200 mm,

• 8/30 mm,

• 0/8 mm,

Trennung 30 mm – Stangenrost,

Trennung 8 mm – Spannwellensiebbelag BVT.

Um die Sortierung von Leichtstoffen (Kunststoffe, Papier, Karton usw.) und Klas- sierung auf einer Maschine durchführen zu können, wurde eine neue Siebmaschine mit unterstützender Windsortierung entwickelt und gebaut. Die Maschine trägt die Bezeichnung Bivitec KRL/EDS+L 1000x4.

Die Siebbeläge im Oberdeck (OD) sind als Stangenrost ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass sogenanntes 2D Material, wie etwa Plastikteile, Kartonstücke und Kabel sich nur schwer verhängen können. Die Stangensiebe zeigen deutliche Vorteile etwa gegenüber

Aufbereitung

einem 3D Rost, der zwar deutlich effizien- tere Trennschnitte bewirken würde, aller- dings auch deutlich stärker zur Verstop- fung neigt. Die leichten Schwingungen der Einzelstangen wiederum begünstigt eine Auflockerung des Aufgabegutes und zusammen mit der Grundschwingung des Kreisschwingers ein Ablösen von Haft- korn etwa von Plastikfolien. Zusätzlich wurde eine längsmäßig des Gutstroms variable zu fixierende Absaugstelle für Leichtgut konzipiert. Mittels einer Luft- düsenreihe unterhalb des Stangenrostes wird Druckluft von unterhalb des Ober-

decks in den Aufgabestrom des Aufgabe- ^{Bild 18:} KRL/EDS+L 1000x4

gutes geblasen. Dies bewirkt eine zusätzliche Auflockerung des feuchten und somit anhaftenden und klebrigen Aufgabematerials. Durch Druckluft mit abgestimmten Luftvolumenströmen werden die Leichtstoffe vom Oberdeck (Stangensieb) abgehoben und der Abzugshaube zugeführt. Im Abzugssystem herrscht Unterdruck, welches zu- sammen mit der ausgerichteten Druckluft die Leichtteile dem Abluftsystem zuführt.

Die staubbeladene Abluft zusammen mit den abgesaugten Leichtstoffen wird über ein Rohrsystem einer Abscheidevorrichtung zugeführt wo die Abtrennung der Leichtstoffe in einen Bunker erfolgt. Der Unterdruck im System wird mit einem Abluftventilator saugseitig erzielt, die Druckluft für die unterhalb der Stangen befindlichen Luftdüsen kommt von einem Kompressor.¹

Das sehr einfache Konzept mit den wesentlichen Aggregaten zur Sortierung und

Sektion A-A

Sektion B-B

C

C D A

B

B

D A

1 Inbetriebnahme der Anlage 1. Quartal 2017

Klassierung ist im folgenden Bild 19 gezeigt.

Hauptaggregat ist die Spezialsiebmaschi- ne KRL/EDS+L 1000x4.

Technische Daten Spezialsiebmaschine KS/ED 1000x4

Maschinentype: KS/EDS 1000 x 4 m Ausführung: Eindecker Bivitec mit Schutzdeck

Aufstellung: OD 24°, UD 12° abwärts geneigt (ab Werk vor- eingestellt)

Antriebsleistung: 15,0 kW

Bild 19: Aufstellungsplan für Siedlungsabfall- klassier- und Sortieranlage in Peking

Aufbereitung

Durchsatz: 8 – 10 t/h MSW Hausmüll Siebeinbauten:

OD, Oberdeck: Trennung: 30 mm

Öffnung : Stangensieb

Laufmeter: 4 m

UD, Unterdeck: Trennung: 8 mm

Lochung: quadratisch

Laufmeter: 4 m

Bild 20: 3D-Modell der Hausmüllsortier- und -klassieranlage Peking

2.3. Speziallinearsiebmaschine Type LIL/ED 2200x6 zur Schwertrüberückgewinnung [3]

Ein Fließbild einer Schwertrübe-Anlage lässt sich im Allgemeinen in vier Prozesse bzw. Verfahrensstufen aufgliedern. Die erste Stufe dient der Vorbereitung des Auf- gabegutes und beinhaltet trockene oder nasse Vorabsiebung einschließlich zugehö- riger Entwässerung. Die zweite Verfahrensstufe ist die eigentliche Trennung in der Schwertrübe. Die zugehörigen Scheiderbauarten lassen sich in Schwerkraftscheider und Zentrifugalkraftscheider einteilen. Als Vertreter der ersten Gruppe seien hier die Trommelscheider genannt. Eine ihrer wesentlichen Vorzüge besteht wohl dar- in, dass sie auch bei abgesetztem Schwerstoff ohne größere Schwierigkeiten wieder anfahren können. Nachteilig sind die unruhigeren Strömungsverhältnisse, die die Trennschärfe beeinträchtigen. Deshalb werden Trommelscheider vornehmlich für Grobpartikel-Trennungen eingesetzt. Als wichtigste Vertreter der zweiten Gruppe sind die Schwertrübezyklone zu nennen. Sie finden überwiegend für Feinkorntrennungen Anwendung [7].

Die dritte Verfahrensstufe dient der Schwertrübe-Rückgewinnung. Sowohl Leicht- gut als auch Schwergut des jeweilig eingesetzten Schwertrübescheiders enthalten entsprechende Anteile an Schwertrübe. Für beide Zwischenprodukte ist deshalb ein

Aufbereitung

Enttrüben auf Abtropfsieben notwendig. Die abfließende bzw. abtropfende Trübe fließt gewöhnlich unmittelbar in den Arbeitstrübekreislauf zurück. Nach dem Abtropfen der Trübe haftet noch Schwerstoff auf den Oberflächen der Trennprodukte, der durch intensives Bebrausen auf einem Sieb bzw. auf dem abgabeseitigem Siebdeckbereich einer Schwingsiebmaschine weitestgehend zu entfernen ist. Dabei fällt eine Dünntrübe an, die nicht unmittelbar in den Trübekreislauf zurückgeführt werden darf. Sie wird mittels der vierten Verfahrensstufe nicht nur eingedickt, sondern so gut wie möglich von ihren Verunreinigungen befreit (Dünntrübe-Regeneration). Trotz intensiven Be- brausens sind Haftverluste an Schwerstoff unvermeidlich. Ihr Umfang hängt vor allem von dem verarbeiteten Körngrößenbereich (spezifische Oberfläche), den Oberflächenei- genschaften des Gutes sowie der Korngrößenverteilung und Kornform des Schwerstoffs ab. Die Schwerstoffverluste sind ein wesentlicher Kostenfaktor in Schwertrübeanlagen, weshalb der Trüberückgewinnung große Aufmerksamkeit beizumessen ist.

Bei der Feinkorntrennung von Primärrohstoffen und bei der Trennung von Sekun- därrohstoffen kann der Einsatz von klassischen Siebmaschinen zur Schwertrüberück- gewinnung problematisch sein. Feine Partikel und Sekundärrohstoffpartikel können die Öffnungen der Siebbeläge zumindest teilweise verstopfen und somit die wirksame Siebdeckfläche entsprechend stark verkleinern, was zu zusätzlichem Wartungsauf- wand sowie zu erhöhten Schwerstoffverlusten führt. Aus diesem Grund wurde eine Spezialsiebmaschine entwickelt. Die Maschine wird wie bei klassischen Linearschwin- gern von Unwuchterregern oder Unwuchtmotoren erregt. Als Besonderheit ist der

Klassisches Deck abgabeseitig

Arbeitstrübe Banane

Banane

Klassisches Deck

Dünntrübe Aufgabe

Produkt

Bild 21: Spezialsiebmaschine LIL/ED 2200x6

Quelle: Gschaider, H.J., Unveröffentlichte Unterlagen zum Themenbereich Spezialsiebmaschinen zur Trüberückgewinnung in Schwertrübe-Anlagen, 2016

Aufbereitung

aufgabeseitige Siebdeckbereich als Bivitec-System mit kontinuierlich abnehmender Siebdeckneigung (Banane) ausgeführt. Jede Siebmatte ist über Querträger auf der einen Seite mit dem Hauptschwingsystem und auf der anderen Seite mit einem Re- lativschwingsystem verbunden. Durch die Bewegung des Relativsystems werden die einzelnen Siebmatten zusätzlich zur Grundschwingung abwechselnd gestaucht und gestreckt. In diesem Bereich wird vorwiegend die Arbeitstrübe nach unten hin durch- gesetzt, wobei Steckkornbildung entsprechend verhindert und hohe flächenspezifische Durchsatzraten gewährleistet werden. Abgabeseitig sind klassische Kunststoffbeläge montiert. Dieser Siebdeckbereich ist meist leicht ansteigend ausgeführt, so dass eine besonders gute Abtropfwirkung erzielt wird, was wiederum der Minimierung von Schwertstoffverlusten dient.

Technische Daten Spezialsiebmaschine LIL/DD 2200x6 – R35 Maschinentype: LIL/ED 2200x6 – R35

Ausführung: Eindecker, aufgabeseitig Bananendesign Aufstellung: Siebdeckneigung aufgabeseitig 11° bis 4°

Abgabeseitig horizontal

Antriebsleistung: 22 kW

Durchsatz: max. 96 t/h Feststoff

+ 143 m³/h (max.) Schwertrübe Siebeinbauten:

Deck: Bivitec – System

Etwa 4 Laufmeter

(2 Laufmeter DRAIN, 2 Laufmeter RINSE)

Entwässerung – System

Etwa 2 Laufmeter RINSE, Entwässerung

2.4. Spezialsiebmaschine für siebschwieriges Schüttgut [2]

Im Bereich der Siebklassierung mittels konventionellen Siebmaschinen wie etwa Kreis- schwinger oder Linearschwinger sind oft siebschwierige Materialien nur unzureichend nach ihrer Korngröße zu klassieren. Ursachen für sogenanntes siebschwieriges Gut können hohe Oberflächenfeuchtegehalte des Aufgabegutes, welches ein Zuwachsen der Siebbeläge, stengeliges oder blättriges Aufgabegut, welches Steckkornbildung, sowie fasrige Partikeln die ein Umschlingen und Verschließen der Siebbeläge verursacht, sein. All die genannten Ursachen können innerhalb kürzester Zeit zu einer starken Abnahme der Qualität der Absiebung und der Trennschärfe führen. Gegebenenfalls kann auch ein totaler verschlossener Siebbelag den Absiebvorgang komplett behindern.

Als besonders siebschwierige Aufgabematerialien gelten beispielsweise mit Berück- sichtigung der Recyclingbranche

• Bauschutt und Baumischabfälle,

• Kompost,

Aufbereitung

• Holz- und Holzschnitzel,

• Shredderprodukte.

Gerade für solche Materialien eignen sich Spannwellensiebmaschinen wie etwa die Bivitec Siebmaschine. Bei dieser Bauart ist jeder zweite Querträger mit dem Siebkasten starr verbunden und führt dementsprechend die Grundschwingung des Siebes (Kreis- oder Linearschwingung) aus. Zwischen diesen starr verbundenen Querträgern befinden sich in einem gewissen Bereich freischwingende Querträger, welche über Federelemente (Schubgummi) mit dem Siebkasten verbunden sind. Die freischwingenden Träger stellen mit den beidseitig montierten Längsträgern ein eigenes Schwingungssystem dar.

Bild 22:

Schwingsystem Spannwellensieb Die Grundschwingung des Siebkastens sowie das Trägersystem der freischwingenden Querträger ergibt eine Relativbewegung der beiden, welche ein abwechselndes Strecken und Stauchen der Siebbeläge ergibt. Beim Strecken treten hohe Beschleunigungswerte bis zu 60 g auf, wobei der Siebkasten nur geringe Beschleunigungswerte (~ 3 bis 4 g) erfährt.

Bild 23:

Spannwellensiebbelag

Aufgrund der hohen Beschleunigungen der dynamisch erregten Siebbeläge wird das Siebgut stark aufgelockert, anhaften- des Material kann sich wieder lösen und eventuell vorhandenes Steckkorn wird ausgeworfen [2].

Bild 24: 4-Deck-Spannwellensieb

Aufbereitung

Je nach Aufgabegut und Siebwilligkeit lässt sich die Charakteristik der Bivitec durch Än- derung der Grundschwingung mittels Verstellen der Unwuchtmassen, mit Veränderung der Anzahl der Schubgummis und somit der Federkonstante oder durch Änderung der Erregerdrehzahl leicht auf neue Materialien bzw. Aufgabegutbedingungen einstellen.

Zur Auslegung und Bestätigung, insbesondere bei sehr siebschwierigem Gut, dient zur optimalen Siebmaschinen Dimensionierung ein entsprechender Siebversuch, der analog dem Fließschema in Bild 25 durchgeführt wird. Eine vorangegangene mathema- tische Siebdimensionierung mittels Faktorenmethode kann diesbezüglich kontrolliert werden und überprüft werden. Die mehrmalige Aufgabe des Grobgutes, kombiniert mit jeweiliger Beprobung der beiden Produktströme (Grob- und Feingut) ermöglicht eine großtechnische Beprobung und Verifizierung der Siebdurchgangsleistung und der Siebeffizienz für industrielle Anwendungen.

Parameter Einheit Wert

Anzahl Siebdecks 1 – 4

Voll nutzbare Siebbreite m 0,8 – 3,5

Voll nutzbare Sieblänge m 3 – 12

Siebfläche pro Siebdeck m² 2,4 – 42

Lochweiten mm 0,05 – 200

Siebneigung ° 5 – 30

Antriebsleistung kW 2 – 55

Eigengewicht t 1 – 25

Tabelle 1:

Maschinendaten Bivitec

Aufgabe A1.1

1

2

3 tv 1.1

G 1.1 (=A1.2) tv 1.2

tv 1.3 G 1.2 (=A1.3)

G 1.3

F 1.1 F 1.2 F 1.3

... Repräsentative Probenahme tv 1.1 = tv 1.2 = tv 1.3

Bild 25:

Fließschema zur Versuchs- durchführung mit 3 Versuchs- abschnitten

Quelle: Gschaider, H.J.; Anibas, F.A.: Bivitec – Ein System setzt sich durch, BHM, Springer-Verlag, 147, 6, 2002

Im Weiteren sind einige Beispielfotos von industrieller Absiebung in Recyclingunter- nehmen.

Aufbereitung Bild 26: Schlackesiebung

Bild 27: Glas-, Papier-, Kunststoffsiebung

Bild 28: Rostaschesiebung

3. Quellen

[1] Dongliang Zhang et al.: Waste to Energy in China, Energies, 8 (12), 2015

[2] Gschaider, H.J.; Anibas, F.A.: Bivitec – Ein System setzt sich durch, BHM, Springer-Verlag, 147, 6, 2002

[3] Gschaider, H.J.: Unveröffentlichte Unterlagen zum Themenbereich Spezialsiebmaschinen zur Trüberückgewinnung in Schwertrübe-Anlagen, 2016

[4] http://www.beobachter.ch/justiz-behoerde/buerger-verwaltung/artikel/altlasten_das-gift-un- ter-uns/; 20.10.2016

[5] http://www.tagblatt.ch/nachrichten/wirtschaft/tb-wi/Dem-Elektroschrott-auf-der-Spur;

art149,3648638; 20.10.2016

[6] https://books.google.at/books?id=ITtr5fok40cC&printsec=frontcover&hl=de&source=gbs_

ge_summary_r &cad=0#v=onepage&q&f=false; 20.10.2016

[7] Schubert, H.: Aufbereitung fester Stoffe Band II: Sortierprozesse, Deutscher Verlag für Grund- stoffindustrie, 4. Auflage 1996

Dorfstraße 51

D-16816 Nietwerder-Neuruppin

Tel. +49.3391-45.45-0 • Fax +49.3391-45.45-10 E-Mail: tkverlag@vivis.de

www. .de

TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky

Kostenfreie Artikel

Recycling Kompostierung Verbrennung Deponierung 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Anteil

% Anteil

%

EU 27

Deutschland Rumänien

Malta

Polen ZypernLettland

TschechienUngarn Slowakei Slowenien

Irland Estland

Portugal Spanien Großbritannien

FinnlandItalien Frankreich Luxemburg ÖsterreichDänemark Schweden

Niederlande Belgien

Griechenland Litauen

Bulgarien

Abfallbehandlung in der EU-27 – Stand 2010

0 – 6 % 13 – 51 % 57 – 77 % 80 – 100 %

bereits erfüllt noch nicht erfüllt landIr-

Italien Litauen

Lettland

Luxem- burg Dänemark Nieder- lande

Belgien Frankreich

Spanien Groß- britannien

Deutschland

Schweiz Tschechien Österreich Ungarn

Slowakei Slowenien

Polen

Griechen- land

Bulga- rien Rumänien Finnland

Schweden

Portugal

Est-land Norwegen

Österreich

Anteil % Belgien

Dänemark Frankreich Deutschland Niederlande Schweiz USA

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

stoffliche Verwertung (Recycling)

Deponierung energetische Verwertung

Sperrmüll 6,4 % Hausmüll, hausmüll- ähnliche Gewerbeabfälle gemeinsam über die öffentliche Müllabfuhr eingesammelt 37,2 % Abfälle aus der Biotonne 11,6 % Garten- und Parkabfälle biologisch abbaubar

12,8 % Gemischte

Verpackungen/

Kunststoffe 6,8 %

Papier, Pappe Kartonagen 15,8 % Insgesamt 37,22 Millionen Tonnen

sonstige Abfälle 0,5 %

Glas 5,1 % Metalle, Holz Textilien 3,7 % andere

getrennt eingesammelte

Abfälle 31,4 %

85 75 65 105

90 95 100

80 70 Produktion Mio. t

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 60

Leichtverpackungs-Sammelware Grobzerkleinerung Konditionierung

> 220 mm < 20 mm

Leichtgut (MKS) Siebklassierung

Windsichtung Magnetscheidung sensorgestützte automatische Klaubung und

Wirbelstromscheidung

sensorgestützte automatische und ggf. manuelle Produktkontrolle

Kunststoff- Hohlkörper Folien

AluPE PPPS PETMisch- Sortierrest kunst- stoffe PPKEBS Flüssigkeits-

kartons Weißblech Schwergut

> 220 mm Leichtgut

> 220 mm

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Möglichkeit 1: Fachartikel-Suche nach Thema

Auf der Startseite www.vivis.de befindet sich oben rechts der Button „kostenfreie Artikel“, den Sie bitte anklicken. Wenn Sie sich in diesem Bereich befinden, beachten Sie bitte die Themenliste auf der linken Seite. Hier sind die Oberbegriffe alphabetisch aufgelistet. Teilweise untergliedern sie sich noch in Unterthemen. Wenn Sie eines dieser Themen auswählen, finden Sie die dazu passenden, bei uns verfügbaren Beiträge mit den zugehörigen bibliographischen Angaben.

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Wenn Sie Artikel zu einer bestimmten Konferenz bzw. aus einem bestimmten Tagungsband suchen, gehen Sie in den Bereich Fachbücher. Dort sind die im TK Verlag erschienen Bücher – thematisch geordnet – zu finden. Die aktuellen Bücher finden Sie in der Kategorie „Neuerscheinungen“. Haben Sie das gesuchte Buch gefunden, folgen Sie dem Link „Inhaltsverzeichnis“.

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Sollten Sie Interesse an mehreren Beiträgen aus dem gleichen Buch haben, bietet es sich an, dieses direkt bei uns zu bestellen. Lieferbare Bücher sind in der Rubrik Fachbücher zu finden.

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar

Karl J. Thomé-Kozmiensky, Daniel Goldmann (Hrsg.):

Recycling und Rohstoffe – Band 10

ISBN 978-3-944310-34-3 TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky

Copyright: Elisabeth Thomé-Kozmiensky, M.Sc., Dr.-Ing. Stephanie Thiel Alle Rechte vorbehalten

Verlag: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky • Neuruppin 2017

Redaktion und Lektorat: Dr.-Ing. Stephanie Thiel, Elisabeth Thomé-Kozmiensky, M.Sc.

Erfassung und Layout: Claudia Naumann-Deppe, Janin Burbott-Seidel, Anne Kuhlo, Sandra Peters, Ginette Teske, Gabi Spiegel, Cordula Müller

Druck: Universal Medien GmbH, München

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