Sortierte heizwertreiche Abfälle zu Ersatzbrennstoffen aufbereiten

Harald Hoffmann, WEIMA Maschinenbau GmbH

Unbehandelte Abfälle dürfen mit Inkrafttreten der TASi (Technische Anleitung Siedlungsabfall) im Jahr 2005 nicht mehr deponiert werden. Heizwertreiche gewerbliche und industrielle Rückstände wie Spuckstoffe aus der Papierindustrie, Stanzabfälle aus Gummi und Kunststoff und sonstige Monofraktionen, die sich durch Homogenität und gleichbleibende Brennstoffeigenschaften auszeichnen, können durch mechanische Behandlung zu qualitätsgesicherten Ersatzbrennstoffen aufbereitet werden. Ebenso können heterogene heizwertreiche Abfallgemische aus Haushalt und Gewerbe konditioniert werden. Die Erweiterung bzw. der Umbau vorhandener Anlagen bietet eine sinnvolle Möglichkeit bestehende Kapazitäten zu nutzen, auch im Hinblick auf die steigenden Anforderungen der gesetzlichen Vorgaben. Ein aktuelles Beispiel ist der Umbau einer Sortieranlage für Baumischabfälle der Bautrans Umweltservice GmbH (www.bautrans-umweltservice.de) in Karlsruhe durch den Generalunternehmer Rema Anlagenbau GmbH (www.rema-anlagenbau.de). Im Mittelpunkt der neuen Ersatzbrennstofflinie stehen zwei Einwellenzerkleinerer der neuen Baureihe Powerline (Bild 1) der WEIMA Maschinenbau GmbH, Ilsfeld (www.weima.com).

Erweiterung des Einsatzspektrums bei hoher Flexibilität

Die vorhandene Anlage besteht aus Komponenten zur Aufgabe, zur Sortierung, zur Siebung, einer Sichtereinheit zur Trennung von Schwer- und Leichtfraktion, zur Metallseparation und zur Nachsortierung von Baumischabfällen. Erweitert wurde die Anlage nun um einen Vorzerkleinerer und zwei Einwellenzerkleinerer der neuen Baureihe Powerline der WEIMA Maschinenbau GmbH. Der Umbau bestehender Anlagen ermöglicht eine Erweiterung des Einsatzspektrums und eine Erhöhung der Kapazität, wobei vorhandene Komponenten wie Sortierkabinen, Förderbänder, Magnete, Siebe, Sichter etc. genutzt werden können. Eine flexible Schnittstellenanbindung erlaubt dabei auch den Einsatz einzelner Anlagenteile.

Hochkalorische Abfälle in Form von Monochargen, Produktionsausschuß, Industrieabfälle, Spuckstoffe, Papier, Teppiche etc., die keiner direkten werkstofflichen Verwertung zugeführt werden können, werden dabei ohne Vorzerkleinerung direkt auf die gewünschte Endkorngröße verarbeitet. Gemischte Fraktionen wie Baumischabfälle, Gewerbe- und Hausmüll durchlaufen hingegen die gesamte Anlage. Vermarktbare Bestandteile wie Folien, Papier und Pappe, Holz etc. werden dabei durch händische Klaubung, und Metalle zusätzlich durch Magnete, aus diesen Stoffströmen entfernt. Weiterhin werden vor allem nicht brennbare Bestandteile wie Betonstücke, Steine etc. durch verschiedene Sieb- und Sichtungsstufen abgeschieden. Der verbleibende Überlauf wird nun ebenfalls den beiden Nachzerkleinerern zugeführt und zu Ersatzbrennstoffen aufbereitet. Der Anlagenbetreiber hat hierdurch die Möglichkeit, durch die Aufbereitung dieser heizwertreichen Fraktion, die bis dato deponiert wurde, eine weitere hohe Wertschöpfung zu erzielen.

Einwellenzerkleinerer der Baureihe Powerline

Die in die Anlage integrierten Einwellenzerkleinerer der neuen Baureihe Powerline wurden anhand praxisnaher Erfahrungswerte entwickelt und speziell für die Aufgabe der Herstellung von Ersatzbrennstoffen ausgelegt. Neben der Anpassung an die zu zerkleinernden Materialien sind dabei für die Auslegung eine geforderte Durchsatzleistung bei einem definierten Korngrößenspektrum entscheidend. Es werden Rotorbreiten von 2.000 mm und 3.000 mm angeboten. Die Größe der auf dem Rotorumfang befestigten und in verschiedenen Messerqualitäten lieferbaren Flachmesser variiert von 60-100mm. Deren Anzahl liegt in Abhängigkeit vom zu zerkleinernden Material und der eingesetzten Antriebsleistung zwischen 64 bis 153. Die eingesetzten Sieblochgrößen variieren je nach Outputqualität zwischen 15 mm und 100 mm.

Die Antriebsleistungen liegen bei 160 kW bis 2x132 kW, die beim elektromechanischen Antrieb über Frequenzumrichter und Riemenscheiben auf den Rotor übertragen werden. Optional wird für sehr stark mit Störstoffen kontaminiertes Material ein Hydraulikantrieb angeboten. Das Gesamtgewicht einer Maschine liegt bei bis zu 40 Tonnen.

Hohe Durchsätze bei optimalen Output-Qualitäten

Die Durchsatzleistung liegt je nach Maschinengröße und in Abhängigkeit vom zu zerkleinernden Material und der eingesetzten Sieblochgröße zwischen 4-20 t/h. Diese deutliche Steigerung der Durchsatzleistung ist zurückzuführen auf wesentliche Optimierungen verschiedener Ausstattungsmerkmale: Der auf 800 mm vergrößerte Durchmesser des durch Beschichtung hochabriebfesten Flachrotors stellt eine deutlich vergrößerte Rotorfläche und somit auch eine deutlich vergrößerte Siebfläche zur Verfügung, durch deren Öffnungen Material ausgetragen wird. Der Drehzahlbereich liegt im Vergleich zu früheren Ausführungen deutlich erhöht bei Drehzahlen von 80-200 min-1, die stufenlos reguliert werden können. Es wird ein zweites Gegenmesser verwendet, durch das sich die Anzahl der Schnittvorgänge verdoppelt. Zudem ist es so positioniert, dass sich eine größtmögliche Siebfläche ergibt. Über eine flexible Gegenmesserleiste ist die exakte Einstellung des Schnittspaltes möglich. Ein exakter und enger Schnittspalt ermöglicht hierbei eine hohe Schnittqualität.

Hohe Sicherheit und niedrige Betriebskosten

Die Messerträger sind je nach Aufgabenstellung in den Rotor eingeschraubt oder eingeschweißt, und dadurch - auch bei eventuellen Beschädigungen - schnell austauschbar. Bei der eingeschraubten Variante werden die Flachmesser in diesen Messerträger mit einem Keil verklemmt, der wiederum mit dem Messerträger verschraubt ist (Bild 3). Die Messer selbst werden dabei nicht verschraubt, wodurch ein schneller Messerwechsel möglich wird. Sowohl die Rotormesser als auch die Gegenmesser sind mehrfach wendbar. Die Rotormesser sind zusätzlich nachschleifbar, was in der Regel kostengünstiger ist, als ein kompletter Austausch. Die beiden Gegenmesser sind segmentiert, so dass der verschleißbedingte komplette Austausch durch die Segmentierung erleichtert wird. Auch bei einer möglichen Beschädigung muß so nicht das gesamte Gegenmesser erneuert werden, sondern nur das jeweils betroffene Segment. Zusätzlich zum Control panel am Schaltschrank ist ein zweites direkt an der Maschine angebracht, wodurch ein schnelles Eingreifen des Bedienpersonals möglich wird. Der Aufgabetrichter ist doppelwandig ausgeführt , wodurch eine deutliche Reduzierung des Lärmpegels erreicht wird. Große Revisionstüren und ein hydraulisch schwenkbarer Siebkorb ermöglichen einen leichten und schnellen Zugang zum Rotor sowie zu Messern und Gegenmessern. Hierdurch werden kurze Rüstzeiten für Wartung und Messerwechsel und somit eine hohe Verfügbarkeit gewährleistet. Die Maschinen sind störstoffunempfindlich durch den Einsatz einer neu entwickelten Rutsch-Kupplung, die bei einem bestimmten Drehmoment anspringt. Wenn dieses überschritten wird, wird ein Sensor aktiviert, worauf der Frequenzumrichter den Antrieb abbremst. Die dabei frei werdende Energie wird zurück in das elektrische Versorgungsnetz gespeist. Im Gegensatz zur konventionellen Verwendung von Widerständen zum Abbau der Bremsenergie wird hierbei die Brandgefahr durch Staub und Schmutz deutlich minimiert.

"Die WEIMA Maschinenbau GmbH ist für einen Anlagenbauer wie REMA ein wichtiger Partner. Speziell die Integration der Zerkleinerungsmaschinen in eine bestehende Anlage erfordert eine große Flexibilität hinsichtlich der Anpassung vor- und nachgeschalteter Komponenten. Hier sehen wir beim Ausbau bestehender Kapazitäten zur Herstellung von Ersatzbrennstoffen gerade für unser Unternehmen im Hinblick auf das Jahr 2005 ein großes Zukunftspotential. Die Stärke und Verläßlichkeit eines Partners wie die WEIMA Maschinenbau GmbH wollen wir hierzu im Sinne unserer Kunden nutzen.", betont Dipl.-Ing. Bernd Conrad, Geschäftsführer der Rema Anlagenbau GmbH, Mölln.

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