Coverstory recovery 1|2018

Vecoplan liefert Aufbereitungslinie für hochwertige Ersatzbrennstoffe an bulgarischen Zementhersteller

Für einen optimalen Output

In der energieintensiven Zementindustrie spielen alternative Brennstoffe eine immer größere Rolle. Gewonnen werden diese in mechanisch-biologischen Aufbereitungs- oder auch Gewerbesortieranlagen. Das bulgarische Abfallverwertungsunternehmen Ecoinvest Assets setzt dazu auf eine komplett neue Aufbereitungslinie von Vecoplan. Herzstück ist die robust ausgelegte, störstoffunanfällige Vor- und Nachzerkleinerung für hochwertiges Output-Material.

Alternative Brennstoffe ermöglichen in der energieintensiven Zementindustrie eine „Win-win-Situation“ für alle Beteiligten: Zementhersteller, Kommunen und die Umwelt. Denn bei der Verwendung von alternativen Brennstoffen werden nicht nur fossile Brennstoff-Ressourcen geschont, sondern auch aktiv die CO2-Belastungen bei der Herstellung reduziert. Damit entstehen in den Regionen um die Zementwerke neue Abfallkonzepte – ein äußerst positiver Nebeneffekt. Basis sind Abfälle aus kommunalen Mülldeponien sowie Siedlungsabfälle aus privaten Haushalten und vergleichbaren Einrichtungen sowie aus Gewerbe und Industrie.

In vielen Gebieten der Welt werden solche Abfälle noch nicht genutzt. Das führt dazu, dass enorme Mengen oftmals frei und unorganisiert gelagert werden. Für Natur und Umwelt sind damit unabsehbare Auswirkungen verbunden. Diese Ressourcen können mit einem entsprechenden Konzept zwischen Kommunen und Zementwerken sowie der richtigen Aufbereitungstechnik genutzt und daraus hochwertiger Ersatzbrennstoff (EBS) hergestellt werden. Dadurch entstehen neue Quellen für die Brennstoffversorgung, neue Entsorgungsmöglichkeiten und so auch ein verbesserter Umweltschutz für die Kommunen.

Zerkleinerungstechnik konnte überzeugen

Ecoinvest Assets gehört in Bulgarien zu den führenden Spezialisten in der Abfallaufbereitung. Der Lösungsanbieter richtet sich strategisch darauf aus, eine Green Economy umzusetzen. Um sich in diesem Marktsegment stärker zu positionieren, errichtete das Unternehmen eine nachhaltige Aufbereitungsanlage für Ersatzbrennstoffe (EBS). Auf der Suche nach einem geeigneten Anbieter stieß das Unternehmen auf den Recyclingspezialisten Vecoplan. Überzeugen konnte insbesondere die umfassende Engineering- und Projekterfahrung sowie die bewährten und robusten Komponenten. Dazu zählen unter anderem die effizienten Zerkleinerungsanlagen.

Die Vecoplan AG hat ihren Hauptsitz in Bad Marienberg im Westerwald/Deutschland. Hier entwickelt der Maschinenbauer Anlagen, um Holz, Biomasse, Kunststoffe, Papier sowie Haus- und Gewerbeabfälle zu zerkleinern, zu fördern und aufzubereiten. Mittlerweile sind knapp 400 Mitarbeiter weltweit bei Vecoplan beschäftigt. Zu den Aufgaben des Teams gehören auch Dienstleistungen wie ein ganzheitliches Projektmanagement, ein umfassender Service sowie Montage-, Inbetriebnahme- und Wartungsarbeiten. Kunden erhalten damit alles aus einer Hand.

Hohe Anforderungen an die Gesamtanlage

Ecoinvest hat einen hohen Anspruch an die eingesetzten Anlagen. Das bezieht sich vor allem auf Durchsatz, Verfügbarkeit, Energieeffizienz und auf die Output-Qualität. Gefordert war deshalb eine besonders leistungsstarke und moderne Gesamtanlage, die die zum Teil sehr feuchten, inhomogenen Haushalts- und Industrieabfälle sicher handhaben kann. Das Output-Material für den Hauptbrenner sollte in optimierter EBS-Brennstoffqualität vorliegen. Die Partikel sollen kleiner als 30 mm und frei von Störstoffen sein. Die Vor- und Nachzerkleinerung musste entsprechend ausgelegt werden. Ein weiterer Aspekt: Für eine maximale Gesamtrentabilität wollte der Abfallverwerter mit der neuen Aufbereitungslinie eine hohe Wertschöpfung und Energieeffizienz erreichen. Wichtig waren für die Anlagen zudem ein geringer Wartungsaufwand und ein verlässlicher Service.

Die Spezialisten von Vecoplan konzipierten über ein detailliertes Engineering zunächst die Gesamtanlage und führten Materialtests durch, um bestmögliche Ergebnisse in der Qualität des EBS-Ausgangsmaterials zu erhalten. Dazu haben sie diese im Vorfeld auf das Eingangsmaterial ausgelegt. Die beiden Unternehmen definierten gemeinsam den zur Verfügung stehenden Materialmix aus Industrie- und Haushaltsabfall, um einen zusätzlichen Prozess der Materialtrocknung zu vermeiden. Die EBS-Aufbereitung setzt über den gesamten Vor- und Nachzerkleinerungsprozess sowie über die zusätzlichen Prozessstufen der Materialaufbereitung auf maximale Wertschöpfung.

Vom Engineering bis zur Inbetriebnahme

Vecoplan konzipierte eine hoch verfügbare Gesamtanlage, übernahm das Engineering und das Projektmanagement und lieferte alle zentralen Anlagen-Komponenten. Zu den Aufgaben gehörte es auch, lokale Gewerke wie Stahlbau, Montage-Unternehmen und die Elektroinstallation einzubinden. Vecoplan kümmerte sich zudem um die Richtmeistermontage und die Inbetriebnahme.

Radlader fahren in die Aufbereitungshalle und beschicken einen Zweiwellenzerkleinerer der Baureihe VVZ 190 Taifun von Vecoplan mit den Abfallstoffen. Die Anlage schreddert die Partikel auf eine homogene Größe von weniger als 250 mm. Für eine gleichbleibende Kornverteilung ist die Maschine mit austauschbaren Messern und Gegenmessern ausgestattet. Die beiden vollautomatischen und unabhängigen Schwerlastrotoren ermöglichen einen ruhigen Maschinenlauf und hohe Drehmomente von bis zu 2 x 55 000 Nm für schwer zu zerkleinernde Materialien.

Dazu sind zwei energieeffiziente HiTorc-Direktantriebe mit Leistungen von je 155 kW verbaut. Geregelt werden diese durch zwei 315 kW-Frequenzumrichter. Die Synchronantriebe benötigen keinerlei mechanische Elemente wie Riemenantriebe, Schwungräder und Kupplungen. Sie weisen damit einen sehr guten Wirkungsgrad auf und sind deutlich unempfindlicher gegen Störstoffe. Im Vergleich zu Riemen- und hydraulischen Antrieben fallen auch kaum Wartungsarbeiten an. In der Vorzerkleinerung kann der Betreiber gegenüber konventionellen Antrieben 40 – 60 % Energie einsparen.

Um das Material weiter aufzubereiten, wird es nach der Vorzerkleinerung über einen robusten und reversierbaren Muldengurtförderer in zwei baugleiche Anlagenabschnitte aufgeteilt. Das Förderband transportiert die zerkleinerten Abfälle jeweils zu einem Magnetabscheider der Baureihe VÜB, die mit ihren starken Elektromagneten zuverlässig alle eisenhaltigen Stoffe entfernen. Über einen Kettengurt kann an dieser Stelle für beide Anlagenteile weiteres vorzerkleinertes Material mittels Radlader aufgegeben werden. Die Materialien werden dann über Förderbänder zum nächsten Verfahrensschritt transportiert.

Ein Windsichter trennt den Materialstrom in die Schwer- und Leichtfraktion. Die Windsichtung ist neben der eigentlichen Zerkleinerung ein wichtiger Schritt, um die EBS-Qualität in Bezug auf den 3D-Materialanteil sowie auf die Inert- und Chlor- Anteile zu steigern. Dabei werden die leichten Stoffe mittels einer Luftströmung mit hoher Geschwindigkeit in den Expansionsraum transportiert. Dort reduziert sich die Luftgeschwindigkeit so stark, dass die Leichtstoffe auf ein Abzugsband gelangen. Über die Schwerfraktion werden unter anderem Steine, NE-Teile, größere Holzstücke oder auch PVC-Schuhsohlen mit einem hohen Chlor-Gehalt getrennt. Die Schwerstoffe fallen vor der Rotations-Trommel im Windsichter nach unten auf ein Abzugsband. Dieses transportiert das Material zu einem Containerladeplatz. Dort gelangt es über ein weiteres Förderband auf einem Drehteller in zwei Behälter. Weil die Verteilung über den Drehteller erfolgt, kann der Anwender den Container wechseln, ohne die Anlage zu unterbrechen.

Leistungsstarke Nachzerkleinerung

Auf dem Austragband der Leichtfraktion gelangt das Material zur Nachzerkleinerung. Dazu hat Vecoplan zwei robuste Einwellenzerkleinerer der Baureihe VAZ 2500 RS F T installiert. Der Betreiber kann die Hochleistungs-Zerkleinerer mit konstant hohem Durchsatz bei homogener Output-Qualität besonders wirtschaftlich fahren. Angetrieben werden diese mit je einem dynamischen, anlauf- und drehmomentstarken HiTorc-Antrieb. Die energieeffizienten Motoren arbeiten mit Leistungen von 247 kW, einem Frequenz-
umrichter mit 315 kW, einem frequenzgeregelten lastabhängigen Schieber zur optimalen Materialzufuhr – und der innovativen Flipper Technologie: Dabei halten mehrere Druckluftfedern die Gegenmessertraverse in Arbeitsposition, und seitlich angebrachte Justierelemente sorgen für einen präzisen und über Jahre hinweg spielfreien Sitz der Traverse. Sie stellen somit den geringen Spalt zwischen den Schneidwerkzeugen sicher.

Die sensible Überlastungssteuerung reagiert schnell auf störstoffbedingte Schläge. Dabei schwenkt die Gegenmessertraverse nach unten, um schwere Folgeschäden am Schneidwerk zu vermeiden. Bei Maschinenstillstand kann ein Mitarbeiter per Knopfdruck das pneumatische Sieb aufschwenken und die Gegenmessertraverse absenken. Das geöffnete Schneidwerk ist von vorn frei und gut zugänglich, um Störstoffe zu entnehmen oder auch für Wartungs- und Inspektionsarbeiten.

Um eine maximale Schneidleistung zu erreichen, sind die Zerkleinerer bei dieser Anwendung mit 114 Messern im Format 60 x 60 mm ausgestattet. Jedes Messer lässt sich bis zu viermal nutzen. Dazu kommen mehrteilige gehärtete Gegenmesser, die sich zweifach einsetzen lassen. Durch den engen Schnittspalt erreicht der Nachzerkleinerer VAZ eine homogene Kornverteilung. Dazu passt sich die intelligente S7-Steuerung automatisch an das Eingabematerial an und erreicht so einen optimalen Zerkleinerungsprozess. Jede Maschine verarbeitet rund 7 t Material in der Stunde zu einer homogenen Korngröße von unter 30 mm. Bei 16 Stunden am Tag schreddern sie im Zwei-Schichtbetrieb mindestens 50 000 t Material im Jahr. Jeweils hinter der Nachzerkleinerung bewegen Förderbänder das EBS zu starken Überbandmagneten, die weiteres Eisen aus dem Material ziehen. Geschlossene Kratzkettenförderer transportieren es anschließend in ein offenes Lager. Radlader nehmen das EBS dort auf und schieben es auf die Ladeflächen der Lkw.

Vecoplan konnte eine Gesamtanlage umsetzen, die bei minimalen Betriebskosten alternative Brennstoffe in hoher Qualität erzeugt. Alle Komponenten des Systems sind aufeinander abgestimmt. Das Ergebnis: Die robuste Technik erreicht eine hohe Verfügbarkeit und kann mit Fremdstoffen sicher umgehen. Mit der erfolgreichen Umsetzung dieses Projektes kann Ecoinvest nun eine wegweisende Aufbereitungsanlage für den gesamten osteuropäischen Raum aufweisen.

Seit der Inbetriebnahme läuft die Anlage kontinuierlich und zuverlässig. Bei allen Service- und Wartungsarbeiten unterstützt Vecoplan mit ihrem Live-Service. Mit diesem Online-Tool stehen die Spezialisten jederzeit aktiv zur Verfügung – sei es per Chat, Online-Konferenz oder sie greifen direkt auf die Anlage zu.

www.vecoplan.de

Ausblick – EBS-Aufbereitung

Auch wenn sich die Kosten für Primärbrennstoffe momentan auf einem niedrigen Niveau bewegen: Die aus Abfällen aufbereiteten alternati­ven Brennstoffe werden langfristig gesehen für die Zementindustrie an Bedeutung zunehmen. Denn vor dem Hintergrund der CO2-Reduk­tions­ziele und der Energiewende leistet die effiziente energetische Nutzung dieser Brennstoffe einen wesentlichen Beitrag, um den Einsatz fossiler Energieträger zu verringern. Betreiber von Zementwerken sparen langfristig Kosten und leisten einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz.

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