Dorfstraße 51
D-16816 Nietwerder-Neuruppin
Tel. +49.3391-45.45-0 • Fax +49.3391-45.45-10 E-Mail: tkverlag@vivis.de
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TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky
Wir widmen uns aktuellen verfahrens- und anlagentechnischen sowie politischen, rechtlichen und wirtschaftlichen Themen, soweit sie die Abfall- und Kreislaufwirtschaft, die Energie- und Rohstoffwirtschaft und den Immissionsschutz betreffen.
Unsere Aufgabe sehen wir in der Kommunikation zwischen Politik, Verwaltung, Wirtschaft, Technik und Wissenschaft.
Zu wichtigen Themen veranstalten wir Konferenzen und Congresse – dazu geben wir Bücher heraus.
Stets sind wir auf der Suche nach interessanten Referenten, aktuellen Themen und spannenden Projekten um unser Angebot weiterzuentwickeln. Gern lassen wir uns von neuen Ideen inspirieren und diskutieren deren Realisierbarkeit.
Der TK Verlag gibt seit dreißig Jahren Fachbücher zu zahlreichen Themen des technischen Umweltschutzes heraus:
Unsere Konferenzen im Überblick:
• Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz
• Berliner Recycling- und Rohstoffkonferenz
• Berliner Konferenz
Mineralische Nebenprodukte und Abfälle
• IRRC – Waste-to-Energy
• Berliner Immissionsschutzkonferenz
• Thermische Abfallbehandlung und energetische Verwertung
• Mechanisch-biologische Abfallbehandlung und Ersatzbrennstoffe
• Biologische Abfallbehandlung
• Recycling und Rohstoffe
• Verpackungen, ...
Insgesamt sind bislang bei uns etwa zweitausend Fachbeiträ- ge erschienen, die in ihrer Gesamtheit einen guten Überblick über technische, wirtschaftliche, rechtliche und politische Entwicklungen geben. Seit Kurzem stellen wir Ihnen die Fachbeiträge kostenlos auf unserer Internetseite zur Verfügung.
Thomé-Kozmiensky + Goldmann Recycling und Rohstoffe Band 7
Thomé-Kozmiensky und Beckmann Energie aus Abfall 11 Thomé-Kozmiensky und Beckmann Energie aus Abfall 11
Thomé-Kozmiensky + Goldmann Recycling und Rohstoffe Band 5 Karl J. Thomé-Kozmiensky und Andrea Versteyl • Planung und Umweltrecht 6Karl J. Thomé-Kozmiensky und Andrea Versteyl • Planung und UmweltVersteyl • Planung und UmweltVrecht 6
IMMISSIONSSCHUTZ 2
Thomé-Kozmiensky Dombert,
Versteyl, Rota
rd, Appel
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K. J. Thomé-Kozmiensky & S. Thiel WASTE MANAGEMENT
Karl J. Thomé-Kozmiensky Strategie Planung Umweltr echt 8
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Thomé-Kozmiensky + Goldmann Recycling und Rohstoffe Band 4
Zerkleinerung beim Recycling von Spuckstoffzöpfen
enstechnik
Zerkleinerung beim Recycling von Spuckstoffzöpfen
Siegmar Schäfer und André Schäfer
1. Spuckstoffzöpfe – wichtige Rohstoffquelle beim Altpapierrecycling ...589
2. Aufbereitung von Spuckstoffzöpfen – Problemstellungen ...590
2.1. Charakterisierung des Aufgabegutes Spuckstoffzopf ...590
2.2. Ableitung geeigneter Wirkprinzipien für die Zerkleinerung ...591
3. Andritz MeWa Technologie beim Recycling von Spuckstoffzöpfen ....594
3.1. Anlagenkonzepte ...594
3.2. Eingesetzte Zerkleinerungstechnik...595
3.3. Aufbereitungsergebnisse ...598
4. Zusammenfassung und Schlussfolgerungen ...599
5. Literatur ...599
1. Spuckstoffzöpfe – wichtige Rohstoffquelle beim Altpapierrecycling
Altpapier ist in Europa und insbesondere auch in Deutschland, dem größten Papier- produzenten innerhalb Europas, aufgrund der erreichbaren ökonomischen und öko- logischen Vorteile der wichtigste regional verfügbare Rohstoff der Papierindustrie [1].
Aus der aktuellen Statistik des Verbandes der deutschen Papierfabriken (VDP) und des Umweltbundesamtes geht hervor, dass die deutsche Papierindustrie im Jahr 2014 etwa 22,5 Millionen Tonnen Papier, Pappe und Kartonagen produziert hat. Sie setzte bei der Herstellung dieser Produkte etwa 16,6 Millionen Tonnen Altpapier ein. Die Altpapiereinsatzquote, das heißt der Altpapieranteil an der gesamten inländischen Papierproduktion, lag somit bei fast 74 Prozent [2].
Das Altpapier wird in den Papierfabriken zweckmäßigerweise in gepressten, mit Bindedraht in Form gehaltenen Ballen angeliefert. Diese gebundenen Altpapierballen führt man in der ersten Stufe der Papieraufbereitung meist einem Stofflöser, dem sogenannten Primärpulper, zu. Mit dem Altpapier eingetragene Folien, Textilreste, Bindedrähte und ähnliche Bestandteile sind Störstoffe für die Papieraufbereitung. Sie fallen als Spuckstoffzöpfe, Rejekte und Schlamm an.
Spuckstoffzöpfe bilden sich im Wirbelzentrum der Pulper aus den Ballendrähten sowie weiteren Störstoffen und werden kontinuierlich über eine stufenlos regelbare Zopfwinde aus dem Pulper entfernt. Anschließend wird der Spuckstoffzopf mittels Zopfschere auf beim nachfolgenden Transport günstig handhabbare Stücklängen geschnitten.
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Thomé-Kozmiensky + Goldmann Recycling und Rohstoffe Band 4
enstechnik
Lange Zeit wurden Spuckstoffzöpfe primär auf Deponien abgelagert und nicht ausrei- chend als potentielle Rohstoffquelle erkannt bzw. genutzt. Mit der Einführung neuer gesetzlicher Rahmenbedingungen im Zusammenhang mit dem Kreislaufwirtschafts- gesetz änderte sich die Situation in Deutschland ab 2005 grundlegend und es mussten mehr Möglichkeiten für eine zielgerichtete Verwertung erschlossen werden.
Die Autoren des Beitrages haben über einen längeren Zeitraum Untersuchungen zur Aufbereitung der Spuckstoffzöpfe durchgeführt und Lösungen erarbeitet, die immer wieder systematisch erweitert und vervollkommnet wurden sowie bei realisierten Anlagen zur Anwendung gekommen sind.
2. Aufbereitung von Spuckstoffzöpfen – Problemstellungen 2.1. Charakterisierung des Aufgabegutes Spuckstoffzopf
Spuckstoffzöpfe sind aufgrund ihres stofflichen Ursprungs und ihrer Entstehung im Pulper ein sehr intensiver mechanischer Verbund von nichtmetallischen und me- tallischen Komponenten mit unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften. Bild 1 zeigt Spuckstoffzöpfe, bei denen ihre charakteristische Struktur und die vorherrschenden Abmessungen vor der Aufgabe in die erste Zerkleinerungsstufe einer Recyclinganlage deutlich werden.
Bild 1: Spuckstoffzöpfe bei der Aufgabe in die Recyclinganlage
Zöpfe haben als Aufgabegut für das Recycling im Normalfall eine Länge von 5 bis 8 m.
Zopflängen bis zu 15 m sind aber keine Seltenheit. Der Zopfdurchmesser ist zum Teil beachtlich. Er beträgt etwa 0,3 bis 1 m.
enstechnik
Die Zusammensetzung der Spuckstoffzöpfe, bezogen auf Trockenmasse bzw. Trocken- substanz (TS), kann wie folgt gekennzeichnet werden (Angaben in Masseprozent):
• Stahldrähte etwa 15 bis 35 Prozent
• Kunststoff-Folien, Textilien und weitere organische Abfälle etwa 65 bis 80 Prozent
• NE-Metalle und Störstoffe etwa ein Prozent
Stahldrähte mit einem Durchmesser von 2,5 bis 3,5 mm sind die hauptsächliche Wertstoff-Fraktion, die beim Zopfrecycling gewonnen werden kann. Kunststoff-Folien, Textilien und die restlichen organischen Abfälle eignen sich für den Einsatz als Er- satzbrennstoffe (EBS). Nichteisenmetalle sind in den Spuckstoffzöpfen vorwiegend als Aluminiumfolien sowie in Form von Kupfer- und Aluminiumdrähten, die hauptsächlich aus Elektrokabelschrott stammen, enthalten. Störstoffe treten weiterhin insbesondere als dickwandige Stahlteile, Bauschuttstücke und Steine auf.
Die Restfeuchte der Spuckstoffzöpfe bei Verarbeitung in den Recyclinganlagen beträgt in Abhängigkeit von den jeweiligen Bedingungen bei der Zwischenlagerung und beim Transport etwa 20 bis 30 Masseprozent.
Vielfach gesammelte Erfahrungen beim Recycling der Spuckstoffzöpfe zeigen aber auch, dass die stoffliche Zusammensetzung und Struktur der Zöpfe großen Schwankungen unterliegen kann.
Sehr wichtig für die Auswahl geeigneter Zerkleinerungstechnik beim Recycling der Spuckstoffzöpfe ist die Erkenntnis, dass der überwiegende Anteil dieses Aufgabegutes aus Werkstoffkomponenten besteht, die ein zähes Stoffverhalten aufweisen.
2.2. Ableitung geeigneter Wirkprinzipien für die Zerkleinerung
Ausgehend von der vorgenommenen Grobcharakterisierung der Spuckstoffzöpfe sowie den Randbedingungen, die sich aus Untersuchungen der Mikroprozesse der Zerkleine- rung eines Aufgabegutes mit zähem Stoffverhalten in [5] ergeben, sind nachfolgende Auswahlkriterien für geeignete Wirkprinzipien der Zopfzerkleinerung von Bedeutung:
Zug
Schub (Scherung,
Schneiden) Biegung
Grundbeanspruchungsarten der Zerkleinerung
Druck Torsion
Bild 2:
Grundbeanspruchungsarten beim Zerkleinern – modifi- ziert für Aufgabegut mit zä- hem Stoffverhalten; im Bild gestrichelt dargestellte Bean- spruchungsarten sind beim vorliegenden Gut von unterge- ordneter Bedeutung
enstechnik
• Primäre Nutzung der Zug- bzw. Reißbeanspruchung sowie der Schub- (Scherung und Schneiden) und Biegebeanspruchung des Gutes von den im Bild 2 dargestell- ten Grundbeanspruchungsarten beim Zerkleinern, welche in dieser Übersicht für Aufgabegut mit einem zähen Stoffverhalten modifiziert wurden.
• Geringe Beanspruchungsgeschwindigkeiten bei gleichzeitig hoher Beanspru- chungsintensität (Kraft, Energie) als zielorientierte Voraussetzungen für eine energieeffiziente und auf die optimale Auslegung der nachfolgenden Prozessstufen abgestimmte Vorzerkleinerung.
• Der notwendige Aufschluss der vorliegenden Stoffverbunde erfordert möglichst eine Herbeiführung komplexer Beanspruchungsverhältnisse des Aufgabegutes beim Zerkleinern.
Bei der Suche nach den geeigneten Wirkprinzipien für die Grob- bzw. Vorzerkleine- rung der Spuckstoffzöpfe wurden auf der Grundlage vorwiegend empirischer Unter- suchungen folgende Maschinen getestet:
• Einwellen-Zerkleinerer verschiedener Bauart,
• speziell gestaltete Hammerbrecher, z.B. Autoshredder, oder Prallzerkleinerungs- maschinen,
• der Querstromzerspaner QZ, wie in [4] ausführlich vorgestellt, und
• Rotorscheren mit Zwei-Wellen-Schneidwerk.
Einwellen-Zerkleinerer erscheinen als prinzipiell für die Zopfzerkleinerung geeignet.
Nachteilig wirkt sich hierbei aber der geringe Anteil der Schneidbeanspruchung des Aufgabegutes bei den meisten Bauarten dieser Zerkleinerungsmaschinen für die Zopfverarbeitung aus.
Hammer- und Prallbrecher beanspruchen das Zerkleinerungsgut aufgrund ihres Wirkprinzips mit hohem Druckbeanspruchungsanteil, der bei der Zopfverarbeitung zur Gutverdichtung und Verhakung der Stahldrähte mit Kunststofffolien und anderen Gutbestandteilen führt. Außerdem erhöht sich dabei der spezifische Energiebedarf der Zerkleinerung überproportional.
Ähnliche Randbedingungen ergaben sich bei Versuchen zum Zopfrecycling mit Hilfe des Querstromzerspaners QZ. Die Kennwerte Gutaufschluss, Durchsatz und spezifischer Energiebedarf erfüllten nicht die Anforderungen einer wirtschaftlichen Zopfaufbereitung.
Durch den Einsatz der Rotorscheren mit Zwei-Wellen-Schneidwerk zur Vorzerkleine- rung haben sich bei der Aufbereitung der Spuckstoffzöpfe die besten Voraussetzungen für den angestrebten Gutaufschluss und einen niedrigen Energiebedarf beim Zerklei- nern sowie die Separation der Stahldraht-Fraktion in den nachfolgenden Prozessstufen ergeben. Bild 3 zeigt das grundsätzliche Wirkprinzip dieser Zerkleinerungsmaschinen.
Das Gut wird hier einer komplexen Beanspruchung von Schub bzw. Scherung sowie Zug und Biegung bei hoher Beanspruchungsintensität und dabei weitgehender Un- empfindlichkeit gegenüber Störstoffen unterzogen.
enstechnik Bild 3: Optimal geeignetes Wirkprinzip für die Vorzerkleinerung der Zöpfe
Quelle: Schäfer, S.: Zerkleinerungstechnik – Voraussetzung für die Ersatzbrennstoffherstellung. In: Thomé-Kozmiensky, K. J.
(Hrsg.): Reformbedarf in der Abfallwirtschaft. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2001. S. 403-410 Nachdrück- einrichtung
Aufgabegut (idealisiert)
Messerscheiben mit Einziehnasen
Profilwelle
Schneid- werkskasten
Abstreifer zwischen den Messerscheiben
Bild 4: Nach- bzw. Aufschlusszerkleinerung der Zöpfe – ausgewähltes Wirkprinzip
Quelle: Schäfer, S.: Zerkleinerungstechnik – Voraussetzung für die Ersatzbrennstoffherstellung. In: Thomé-Kozmiensky, K. J.
(Hrsg.): Reformbedarf in der Abfallwirtschaft. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2001. S. 403-410 Rotor
Rotor- messerhalter
Rotormesser Aufgabegut idealisiert Statormesser
Feststehender Messerhalter
enstechnik
Die Anwendung des im Bild 4 schematisch dargestellten Wirkprinzips der rotieren- den Schlagschere mit kompakten Blockmessern bietet für das Erreichen optimaler Ergebnisse bei der Nach- bzw. Aufschlusszerkleinerung der Spuckstoffzöpfe sehr gute Voraussetzungen.
Das Aufgabegut wird von den Rotormessern erfasst und in Wechselwirkung mit den feststehenden Messern unter der Voraussetzung des Vorliegens eines minimalen Schnittspaltes beansprucht. Kennzeichnend sind hierbei das Vorhandensein komplexer Beanspruchungsverhältnisse mit ausgeprägtem Schub- bzw. Scherbeanspruchungsanteil des Aufgabegutes. Durch den Einsatz eines austauschbaren Siebrostes unterhalb des Rotors mit variierbaren Sieblochdurchmessern kann entscheidend Einfluss auf den Durchsatz und das Zerkleinerungsergebnis genommen werden [3].
3. Andritz MeWa Technologie beim Recycling von Spuckstoffzöpfen
3.1. Anlagenkonzepte
Im Rahmen der Technologieentwicklung wurden für das Recycling der Spuckstoff- zöpfe verschiedene Anlagenkonzepte erarbeitet, verfahrenstechnisch untersucht und hinsichtlich wirtschaftlicher Aspekte bewertet. Als das grundsätzliche Unterschei- dungsmerkmal der entwickelten Recyclingtechnologien hat sich die Anwendung von ein- oder zweistufiger Zopfzerkleinerung erwiesen.
Eine Zopfaufbereitung mit einer einstufigen Zerkleinerung kann an Anlagenstand- orten mit einem niedrigen Zopfaufkommen und den daraus resultierenden geringen Durchsätzen eine Kompromisslösung unter dem Aspekt der Einsparung von Inves- titionskosten und weiteren Aufwendungen sein. Wesentliche Nachteile sind jedoch:
• Eine meist verminderte Qualität der Stahldraht-Fraktion,
• Störanfälligkeit des Anlagenbetriebes und
• höhere Verschleißkosten.
Bei Anlagenkonzepten zur Aufbereitung der Spuckstoffzöpfe auf der Basis zweistufiger Zerkleinerung können diese Nachteile vermieden werden. Bild 5 zeigt das Fließbild einer optimierten Anlage zur Aufbereitung der Spuckstoffzöpfe mit zwei Zerkleine- rungsstufen.
Die Spuckstoffzöpfe werden in einem ersten Anlagenteil vorzugsweise mit Schalen- oder Sortiergreifer der Vorzerkleinerung zugeführt. Unter Berücksichtigung der maschinentechnisch bedingten Durchsatzunterschiede in den Prozessstufen Vor- und Nachzerkleinerung ist es zweckmäßig, die vorzerkleinerten Spuckstoffzöpfe zunächst in ein Zwischenlager zu fördern. Aus dem Zwischenlager erfolgt die Beschickung des zweiten Anlagenteils, der aus den Verfahrensstufen
enstechnik
• Sortierung durch Handklaubung zur Abscheidung von Störstoffen,
• Nach- bzw. Aufschlusszerkleinerung und
• Fe-Separation zur Abtrennung der Stahldrähte sowie weiterer ferroma- gnetischer Gutbestandteile mittels Klopfband und Überbandmagnet be- steht.
Je nach gewünschtem Durchsatz kann der zweite Anlagenkomplex als eine Linie, wie im Bild 5 dargestellt, oder als Anlagenteil mit mehreren, parallel angeordneten Verarbeitungslinien ausgeführt werden.
Das vorgestellte Anlagenkonzept lässt sich, falls eine weitere Reduzierung des NE-Metallanteils in der EBS-Fraktion angestrebt wird, durch geeignete Trenn- technik im zweiten Anlagenteil ergänzen.
Aufgabe Spuckstoffzöpfe
Vor-zerkleinerer Zwischenlager
Sortierung Vorzerkleinerte
Zöpfe
Nach- Zerkleinerer Störstoffe
Fe-Fraktion
EBS-Fraktion
SeparationFe-
3.2. Eingesetzte Zerkleinerungstechnik
Die nachfolgende Vorstellung von Zerkleinerungstechnik, die bei der Spuckstoff- zopfaufbereitung eingesetzt wurde, bezieht sich aufgrund der erzielten Anwendungs- vorteile auf das Anlagenkonzept mit zweistufiger Zerkleinerung. Als Zerkleinerungs- maschinen kamen zum Einsatz:
• der Universal-Zerkleinerer UC 1300 zur Vorzerkleinerung der Spuckstoffzöpfe und
• der Universal-Granulator UG 1600 S für die Aufschlusszerkleinerung.
Bild 6 zeigt den auch als Rotorschere bezeichneten Universal-Zerkleinerer UC 1300 mit Zwei-Wellen-Schneidwerk zur Zopfvorzerkleinerung. Technische Daten und Merkmale dieser leistungsfähigen Zerkleinerungsmaschine sind:
• Elektromotorischer Antrieb mit Kompaktgetriebe
• Antriebsnennleistung von 2 x 55 kW als Standardausrüstung
• Arbeitsbreite der Schneidwellen 1.300 mm
• Wellendrehzahlen im Bereich von 16 bis 25 U/min
• Möglichkeit der Realisierung einer Differenzdrehzahl zwischen den Schneidwellen
• Reversieren der Drehrichtung der Schneidwellen bei Überschreitung des maxima- len Drehmomentes beim Zerkleinerungsvorgang
• Schneidwerk mit selektiver Störstofferkennung Bild 5: Anlagenfließbild – optimierte Auf-
bereitung von Spuckstoffzöpfen mit zweistufiger Zerkleinerung
enstechnik
Bild 7:
Spuckstoffzopfstück nach der Vorzerkleinerung im Universal- Zerkleinerer UC 1300
Bild 6: Universal-Zerkleinerer UC 1300 mit Zwei-Wellen-Schneidwerk zur Vorzerkleinerung
Bild 8: Durch Handklaubung separierte Störstoffe nach der Vorzerkleinerung; im Bild links Stahlstücke und rechts Elektrokabel mit Kupferdrähten
enstechnik
Mit dem Universal-Zerkleinerer UC 1300 sind bei der Zopfvorzerkleinerung Durch- sätze von 7 bis 10 t/h erreichbar.
Ein nach der Vorzerkleinerung entstehendes Zopfstück mit einer Stücklänge von bis zu etwa 400 mm wurde im Bild 7 dargestellt. Sehr deutlich erkennbar ist entlang der Schnittebene der intensive Materialverbund aus Kunststoff-Folien, Textilbestandteilen und den eingebetteten Stahldrähten.
Bild 9: Universal-Granulator UG 1600 S mit Pendelnachdrückeinrichtung und Blockmessern zur Aufschluss- zerkleinerung
Beispiele für die im Ergebnis der Vorzer- kleinerung freigelegten Störstoffe, welche durch Handklaubung separiert wurden, zeigt das Bild 8. Neben dickwandigen Stahlstücken, die erhöhten Verschleiß bei der Nachzerkleinerung verursachen können, besitzen vor allem Elektrokabel als die nach der Vorzerkleinerung günstig zu separierenden Störstoffe Bedeutung.
Diese Kabel sind im nachzerkleinerten Zustand nur mit hohem apparatetechni- schen Aufwand zu entfernen und würden in der EBS-Fraktion zu Qualitätsproble- men bei vielen Abnehmern führen.
Im Bild 9 ist der für die Nach- bzw.
Aufschlusszerkleinerung der Spuck- stoffzöpfe weiterentwickelte und erfolg- reich eingesetzte Universal-Granulator UG 1600 S dargestellt. Seine technische Ausstattung lässt sich wie folgt charak- terisieren:
• Elektromotorischer Antrieb mit einer Nennleistung von 110 oder 132 kW
• Rotorarbeitsbreite 1.600 mm
• Rotor mit 40 kompakten und leicht austauschbaren Blockmessern ausge- rüstet, deren vier Arbeitskanten durch Drehen der Messer nutzbar sind
• 8 feststehende Messer gleicher Aus- führung, segmentweise in Relation zu den Rotormessern zur Einhaltung eines minimalen Schnittspaltes ein- stellbar
• Pendelnachdrückeinrichtung mit op- timierter Steuerung
enstechnik
• Einsatz austauschbarer Siebroste mit auf das angestrebte Zerkleinerungsergebnis abgestimmten Rostöffnungen – zweckmäßigerweise mit einem Durchmesser im Bereich von 25 bis 40 mm
• Option zum Betrieb des Antriebsmotors mit Frequenzumrichter zur Möglichkeit der Drehzahlstellung und zum Motoranlauf unter Last
Entscheidende Fortschritte bei der Aufschlusszerkleinerung der Spuckstoffzöpfe wurden mit dem Einsatz einer speziell gesteuerten Pendelnachdrückeinrichtung im Vergleich zur linear geführten Nachdrückeinrichtung erreicht. Ursachen dafür sind einerseits die Möglichkeit einer optimierten Gutbewegung im Arbeitsraum der Zer- kleinerungsmaschine und andererseits die besser auf den Motorstromverlauf und das Aufgabegut abstimmbare und steuerungstechnisch umzusetzende Kraftwirkung des Nachdrückers. Neben dem Wegfall der verschleißintensiven Führungen, die bei linearen Nachdrückeinrichtungen notwendig sind, war eine Durchsatzsteigerung in Relation zu direkt vergleichbaren Maschinen von etwa 15 Prozent möglich.
Mit dem Universal-Granulator UG 1600 S wurden bei Verwendung eines Siebes mit 35 mm Lochdurchmesser Durchsätze von 5 bis 5,5 t/h erreicht. Der Durchsatz bei der Aufschlusszerkleinerung wird von einer Vielzahl Faktoren beeinflusst. Neben dem Sieblochdurchmesser sind der Metall- und Feuchtigkeitsgehalt der Spuckstoffzöpfe wichtige Einflussfaktoren.
3.3. Aufbereitungsergebnisse
Obwohl die Eigenschaften des Aufgabegutes Spuckstoffzöpfe, wie bereits erwähnt, beachtlichen Schwankungen hinsichtlich stofflicher Zusammensetzung, Abmessun- gen und Feuchtigkeitsgehalt unterliegen, ist es mit dem vorgestellten Anlagenkonzept gelungen, sehr gute Aufbereitungsergebnisse zu erreichen und qualitativ hochwertige Output-Fraktionen zu produzieren.
Bild 10 zeigt die mittels Klopfband und Überbandmagnet separierte Stahlfraktion sowie die beim Zopfrecycling anfallende Rest- bzw. EBS-Fraktion. Beide Output-Fraktionen wurden im Ergebnis der Aufschlusszerkleinerung bei einem Sieblochdurchmesser von 35 mm erzeugt.
Die Stahlfraktion, welche hauptsächlich aus der Zerkleinerung und Abscheidung in den Zöpfen enthaltener Bindedrähte der Altpapierballen resultiert, hat nur geringfü- gige Anhaftungen bzw. Verunreinigungen wie z.B. Kunststoff-Folien, die ≤ 1 Masse- prozent betragen. Diese Wertstoff-Fraktion lässt sich gut vermarkten und wird sehr gern als Schrott-Fraktion in Gießereien eingesetzt. Ihre Schüttdichte betrug im Mittel beachtliche 2,3 t/m³.
In der Restfraktion des Recyclings der Spuckstoffzöpfe ist ein Großteil der mit dem Inputmaterial eingebrachten Feuchtigkeit nach Aufbereitung in der vorgestellten Anlage (Bild 5) noch enthalten. Die gemessenen Restfeuchtigkeitsgehalte dieser vorwiegend als EBS genutzten Fraktion lagen im Bereich von 25 bis 40 Masseprozent.
enstechnik Bild 10: Output-Fraktionen des Recyclings von Spuckstoffzöpfen – Nachzerkleinerung bei einem
Sieblochdurchmesser von 35 mm; im Bild links durch Magnetscheidung separierte Stahlfraktion und rechts die Rest- bzw. EBS-Fraktion
4. Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
Spuckstoffzöpfe aus der Altpapieraufbereitung sind aufgrund ihres hohen Stahldrah- tanteiles eine wertvolle Rohstoffquelle. Ausgehend von der Charakterisierung des Aufgabegutes Spuckstoffzopf und den daraus resultierenden Problemstellungen für das Recycling werden Wirkprinzipien für eine effektive Zerkleinerung abgeleitet. Im Beitrag wird ein optimiertes Anlagenkonzept des Recyclings von Spuckstoffzöpfen vorgestellt. Dabei zeigt sich, dass der Einsatz einer leistungsfähigen Zerkleinerungs- technik für das problematische Aufgabegut Spuckstoffzopf eine Schlüsselstellung bei der Aufbereitung besitzt.
Als Zerkleinerungsmaschinen haben der Zwei-Wellen-Universal-Zerkleinerer UC 1300 zur Vorzerkleinerung der Spuckstoffzöpfe sowie der modifizierte und weiterentwickelte Universal-Granulator UG 1600 S zur Aufschlusszerkleinerung die besten Ergebnisse bei der Praxisanwendung erreicht. Die aufbereitete Stahlfraktion als primäre Wertstoff- Fraktion und die erzielten Betriebsergebnisse sind Beleg dafür.
5. Literatur
[1] Friedrich, B.; Reichart, A.: Zum Ende der Abfalleigenschaft von PPK. In: Thomé-Kozmiensky, K.
J.; Goldmann, D. (Hrsg.): Recycling und Rohstoffe, Band 8. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé- Kozmiensky, 2015. S. 525-534
enstechnik
[2] http://www.umweltbundesamt.de/daten/abfall-kreislaufwirtschaft/entsorgung-verwertung- ausgewaehlter-abfallarten/altpapier vom 15.11.2015
[3] Schäfer, S.: Zerkleinerungstechnik – Voraussetzung für die Ersatzbrennstoffherstellung. In: Tho- mé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Reformbedarf in der Abfallwirtschaft. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2001. S. 403-410
[4] Schäfer, S.; Schäfer, A.: Neue Möglichkeiten für die Aufschlusszerkleinerung beim Recycling durch den Universal-Querstromzerspaner. In: Thomé-Kozmiensky, K. J.; Goldmann, D. (Hrsg.):
Recycling und Rohstoffe, Band 3. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2010, S. 287- 299
[5] Schubert, G.: Aufbereitung metallischer Sekundärrohstoffe. 1. Auflage. Leipzig: VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1983
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 9
ISBN 978-3-944310-27-5 TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky
Copyright: Professor Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. Karl J. Thomé-Kozmiensky Alle Rechte vorbehalten
Verlag: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky • Neuruppin 2016
Redaktion und Lektorat: Professor Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. Karl J. Thomé-Kozmiensky, Dr.-Ing. Stephanie Thiel, M.Sc. Elisabeth Thomé-Kozmiensky
Erfassung und Layout: Ginette Teske, Sandra Peters, Janin Burbott-Seidel, Claudia Naumann-Deppe, Anne Kuhlo, Carolin Bienert, Gabriele Spiegel Druck: Universal Medien GmbH, München
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