Technik

Prüfung von Ersatzbrennstoffen für die Zementindustrie

Mit Reifen nicht mehr heizen

Der Einsatz von Ersatzbrennstoffen (EBS) war bisher in § 8 Abs. 3 des Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrWG) geregelt und erleichterte es vor allem Industrieunternehmen mit einem hohen Energiebedarf, EBS wie etwa Altreifen bei der Herstellung ihrer Produkte zu verwenden. Doch die sogenannte Heizwertregelung wurde nun zum 01.06.2017 abgeschafft. Was bedeutet das für Zementwerke?

Zementwerk
Da die Heizwertklausel kürzlich abgeschafft wurde und Altreifen wieder vermehrt recycelt werden, müssen die Unternehmen bei der Zementklinkerherstellung auf alternative EBS umsteigen und regelmäßig deren Qualität kontrollieren. Dem dient das neue System von Erdwich (Foto: Gebr. LEUBE KG).

Aufgrund ihres hohen Heizwertes häufig eingesetzte Altreifen müssen nun wieder vermehrt recycelt anstatt energetisch verwertet werden; die Unternehmen müssen zudem künftig besonders auf eine hohe Qualität des Abfalls achten und diese regelmäßig im Labor prüfen lassen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, bietet die Erdwich Zerkleinerungssysteme GmbH Anlagen an, repräsentative Proben des Brennmaterials automatisiert zu entnehmen und sie laborgerecht aufzubereiten.

Gesetzlicher Hintergrund

Am 01. Juni 2017 wurde auf Betreiben der EU die Heizwertregelung im deutschen Kreislaufwirtschaftsgesetz abgeschafft. „Dieser Paragraph hat es Industrieunternehmen wie Zementherstellern bisher ermöglicht, EBS für den Betrieb der Heizöfen einzusetzen. In erster Linie wurden dabei Kunststoffe aus Gewerbemüll, also beispielsweise Folien und Altreifen, verwendet. Voraussetzung dafür war, dass der Heizwert des Abfalls mindestens 11.000 KJ/kg beträgt“, erklärt Jürgen Graf, Vertriebsleiter bei Erdwich. Laut Umweltbundesamt wurden im Jahr 2015 in Deutschland von den insgesamt 5,92 Millionen Tonnen Kunststoffabfällen 3,14 Millionen Tonnen energetisch verwertet, wobei 1,09 Millionen Tonnen als Ersatzbrennstoff in der Industrie zum Einsatz kamen.

Auf der Suche nach Alternativen

Die Abschaffung könnte nun erhebliche Auswirkungen auf verschiedene Abfallströme haben. So wird erwartet, dass etwa 80.000 Tonnen Altreifen pro Jahr dem Recycling zugeführt werden sollen, die vorher noch als Ersatzbrennstoffe gedient haben. Das stellt die Unternehmen vor die Herausforderung, nach einem anderen, hochwertigen Ersatzbrennstoff zu suchen, der den Heizwert von 11.000 KJ/kg übertrifft. Welche Kriterien erfüllt sein müssen, um den Abfall verbrennen zu dürfen anstatt zu recyceln, steht jedoch noch nicht fest. Dennoch empfiehlt es sich für die Zementhersteller, das Material künftig noch regelmäßiger im Labor auf seine Qualität und den Heizwert hin zu überprüfen. Dies ist auch im Hinblick auf die Produktqualität des gebrannten Zementklinkers relevant, die unter anderem von den verbrannten Materialien abhängt.

Automatisiertes Probeentnahmesystem für die Laboranalyse

Viele Unternehmen entnehmen die Proben jedoch immer noch manuell und in unregelmäßigem Turnus. „Darum ist das Material nicht repräsentativ und sehr inhomogen. So können kaum Rückschlüsse auf die Qualität des gesamten Ersatzbrennstoffs gezogen werden“, erläutert Graf. Deshalb sollte es im eigenen Interesse der Unternehmen sein, die manuelle Probeentnahme durch ein automatisiertes System zu ersetzen.

Der Zerkleinerungsexperte Erdwich hat auf Basis der bewährten Einwellenzerkleinerer eine Anlage konstruiert, die automatisch mehrere Einzelproben mit einem Gesamtvolumen von 200 bis 250 l aus dem Ersatzbrennstoff entnimmt. Diese werden von circa 150 mm auf eine geeignete Korngröße von etwa 5 bis 8 mm zerkleinert und eignen sich so für die weitere Verarbeitung durch Labor-Zerkleinerer. „Damit das Probematerial möglichst repräsentativ ist, wird es anschließend noch einmal durchmischt und je nach Anforderung eine Probe von etwa 0,5 bis 1 l für die endgültige Versendung ins Labor entnommen“, erklärt Graf den Vorgang. Der Rest des Materials wird wieder automatisch in den Brennstoffstrom zurückgeführt.

Zerkleinerer
Da der Ursprung des Ersatzbrennstoffs Gewerbemüll ist, besteht der Abfall aus verschiedenen Materialien, die die Messer belasten können. Dem wirkt Erdwich mit robusten Materialien und speziellen Geometrien entgegen.

An betriebliche Anforderungen anpassbar

Erdwich bietet zwei verschiedene Lösungen an. Zum einen kann der Zerkleinerer als Stand-Alone-Maschine eingesetzt werden. Je nach Probengröße sind dafür die Kompaktmodelle M400 für bis zu 30 l sowie der M600 für bis zu 240 l vorgesehen. Die Zuführung zur Anlage sowie die Teilung nach dem Zerkleinern erfolgen dabei manuell. Zum anderen ist eine Zerkleinerung mit nachgeschalteter Teilung möglich. Hier wird die ursprüngliche Probe mit circa 200 l manuell vor dem Ofen entnommen, zur Anlage transportiert und dort zerkleinert. Anschließend wird die Probenteilung vorgenommen.

Falls Bedarf besteht, kann die Anlage auch mit einem Magnetabscheider ausgerüstet werden, um die nachfolgenden Labormühlen zu schützen. EBS bestehen hauptsächlich aus Kunststoffen, jedoch können in dem Gewerbemüll auch Störstoffe wie Holz, Metalle, mineralische Fraktionen oder Glas enthalten sein. Diese Umstände sowie die eventuell auftretende hohe Restfeuchte des Materials beanspruchen die Messer der Zerkleinerer stark. Deshalb sind diese auf besonders hohe Verschleißfestigkeit ausgelegt und mit einer speziellen Geometrie ausgestattet.

Sonderlösungen für spezielle Betriebsbedingungen

Das Iglinger Unternehmen bietet auf Wunsch auch Sonderlösungen an, die etwa an besonders enge Platzverhältnisse im Betrieb angepasst werden. „Das Probeentnahmesystem ermöglicht es durch die weitgehende Prozessautomatisierung, menschliche Fehlerquellen zu vermeiden und Manipulation auszuschließen“, erläutert Graf die Vorteile. „Zudem sind die Proben aufgrund der immer gleichen Entnahmemenge reproduzierbar und können jederzeit nachvollzogen werden, da mit jeder Entnahme eine Dokumentation erstellt wird. Damit können die Ersatzbrennstofflieferanten auch kontinuierlich überprüfen, wie die Analyseergebnisse zustande gekommen sind“, so der Vertriebsleiter weiter.

Daneben entwickelt Erdwich eine aufklappbare Sonderversion, die zeitnah im hauseigenen Technikum einem Praxistest unterzogen werden soll. Dadurch sollen Reinigung und Siebwechsel noch einmal erheblich vereinfacht werden.

Zerkleinerer
Die entnommenen Proben werden zerkleinert, durchmischt und so optimal für die Laboranalyse aufbereitet. Bei Bedarf passt Erdwich die Zerkleinerungsanlage auch an besondere Platzverhältnisse im Unternehmen an.
 
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