Projekt 11874/01

Weiterentwicklung einer mobilen Aufbereitungsanlage für kommunale mineralische Reststoffe

Projektdurchführung

w?d!! - Umwelt- und Recyclingtechnik GmbH
Einthal 22
93339 Riedenburg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Kommunale mineralische Reststoffe wie Material aus der Kanal- und Straßenreinigung, Sinkkästeninhalte sowie Sandfanginhalte aus Kläranlagen werden derzeit in der Regel noch immer deponiert. Aufgrund der gesetzlichen Bestimmungen (TA Siedlungsabfall) müßte dieses Material spätestens im Jahr 2005 thermisch verwertet werden. Bei dem hohen mineralischen Anteil ist dies jedoch kaum sinnvoll. So wird bereits jetzt nach neuen Techniken gesucht, dieses Material aufzubereiten und es weitestgehend einer Wiederverwertung zuzuführen. Eine spezielle Variante ist die Aufbereitung mittels einer transportablen Einheit direkt am Anfallort bzw. am Zwischenlager. Das Projekt verfolgt das Ziel, eine hochmobile Sandwaschanlage zu entwickeln, die eine spezielle und möglichst platzsparende Form einer Waschwasseraufbereitung ermöglicht und mit welcher die Sandwaschanlage völlig unabhängig von den örtlichen Gegebenheiten (Strom- u. Wasseranschluß) betrieben werden kann.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas grundsätzliche Verfahren der Sandwaschanlage existiert bereits als solches, jedoch ohne Waschwasseraufbereitung. Im Projekt werden folgende maschinenbau-technische Weiterentwicklungen, Ergänzungen und Änderungen durchgeführt:
a) Untersuchung des bestehenden Verfahrens durch eingehende Beprobung und Betreiben von definierten Betriebszuständen, um objektive Erkenntnisse bzgl. des optimalen Verhältnisses Aufwand / Nutzen zu erhalten;
b) Konzipierung von Komponenten für eine geeignete Waschwasseraufbereitung (Hydrozyklon, Sedimentationsbehälter mit Flockungsmitteldosierung, Vorlagebehälter, Schlammabzug und -entwässerung, Pumpen, Schieber, Schaltschrank etc.).
Das komplette Verfahren (Sandwaschanlage und Wasseraufbereitung) wird auf der Kläranlage Ingoldstadt aufgestellt, um bei der Einfahrphase auf die örtlichen Anschlußmöglichkeiten zurückzugreifen zu können.
In Versuchsreihen werden die verschiedenen, in Betracht kommenden Materialien wie Kanalspülsand,
Straßenkehricht und Kläranlagensand der Reihe nach gewaschen. Die Ergebnisse werden fortlaufend beprobt und die optimalen Einstellwerte ermittelt. Am Ende des Gesamtprojekts soll anhand der Versuchsanlage eine derartige technische Reife erreicht werden, daß die Waschwasseraufbereitung und somit die gesamte mobile Sandaufbereitungsanlage optimal mit hohem Aufbereitungsergebnis funktioniert


Darstellung der Projektergebnisse

Das Besondere an der Sandwaschanlage SA 11 ist die Installation zusammen mit der Waschwasseraufbereitungsanlage auf einer ganz normalen LKW - Ladefläche.
Die Beschickung der Anlage mit dem trocken gelagerten Rohmaterial erfolgt durch einen Radlader. Im Annahmetrichter befindet sich als Schutzvorrichtung ein Gitterrost mit daran befestigten Rüttlern zur Unterstützung der Siebung. Die Mengenerfassung erfolgt über Wägezellen, die über die Steuerung abgefragt werden kann. Die verarbeiteten Mengen an Rohmaterial werden stunden-/ tages- oder wochenweise zusammen mit dem Frischwasser- und Stromverbrauch erfaßt. Über eine Horizontal- und eine Schrägförderschnecke gelangt das Material dosiert zum Verteilerband. Abhängig von der Beschaffenheit des Rohmaterials wird hier das weitere Verfahren vorgegeben.
Es sind drei verschiedene Verfahrensvarianten möglich:
Variante 1 ist mit einer Durchsatzleistung von bis zu 6 t/h für Straßenkehricht gedacht, welcher nicht oder nur gering mit Schwermetallen belastet ist. Die dafür einzusetzenden Komponenten sind: Schwingsieb, Zugabe von Spülwasser (z.B. gereinigtes Ab-wasser aus dem Nachklärbecken einer Kläranlage), Kreislaufwasseraufbereitung, Sandfang, innovativer Aufstromsortierer. Aus der sich im Aufstromsortierer eingestellten horizontalen Schichtung von Organik, Mischfraktion und sauberer Sand wird der mineralische Anteil von unten über eine Horizontalförderschnecke entnommen und über die sich anschließende Austragsschnecke abtransportiert, statisch entwässert und in Container abgeworfen.
Bei Straßenkehricht mit erhöhtem Schwermetallanteil und bei Kanalspülsanden kommt als Verfahrensvariante 2 zusätzlich eine Attritionszelle mit zwei Rührwerken bei einer Durchsatzleistung zwischen 2 und 4 t/h zum Einsatz.
Die Verfahrensvariante 3 zielt vor allem auf Sande aus Sandfängen von Kläranlagen ab. In diesem Fall ist das Rohmaterial durch die Rechenanlage im Kläranlagenzulauf bereits mechanisch gereinigt und es kann auf das Schwingsieb zur Grobstoffabscheidung verzichtet werden.

Die versuchstechnische Waschwasseraufbereitungsanlage wurde bisher drei Monate lang getestet. Dieses hat zu folgenden Betriebsergebnissen geführt:
- die ursprünglich angedachte Verwendung von Eisen-Drei-Chlorid und Kalk als Flockungshilfsmittel funktioniert, aber durch die Kreislaufführung ist eine Aufkonzentrierung vor allem von Chloriden zu verzeichnen. Daraufhin wurden verschiedene Polymere als Flockungsmittel eingesetzt und getestet.
- bei der Aufbereitung von Straßenkehricht ist im Laufe der Zeit eine Aufkonzentration von Schwermetallen im Waschwasser und später dann vor allem im entnommenen entwässerten Schlamm zu verzeichnen. Eine konstante Zuführung von Frischwasser in einer Größenordnung von ca. 10% des Kreislaufwasserstroms (max. 1 m3/h) hält die Schwermetallbelastung konstant. Trotzdem ist davon auszugehen, daß der mineralische Anteil bei Straßenkehricht zwar wiederverwertet werden kann, der separat entnommene Schlamm jedoch zu hohe Werte für eine Kompostierung aufweist.
- Die sedimentierte Schlammflocke ist je nach Ausgangsmaterial und Betriebsweise nicht immer stabil genug für eine vernünftige Entwässerung in der Kammerfilterpresse. Zukünftig soll in einem Vorlagebehälter vor der Schlammpresse wahlweise noch ein zusätzliches Strukturmittel (Zellulose o.ä.) zugegeben werden können, um die Stabilität der Flocke zu sichern.
- Die Reinigung des verschmutzten und mit Flockungsmittel vermischten Waschwassers durch Sedimentation in zwei wechselweise beschickten Behältern funktioniert bei entsprechend abgestimmter Steuerung des Schlamm- und Klarwasserabzugs.

Fortführung des Vorhabens

Das Projekt soll aufgrund des in der ersten Phase erkannten Verbesserungspotentials bzw. -bedarfs im Rahmen einer zweiten Projektphase weitergeführt werden.