Mischer zur Aufbereitung von Schlämmen und Stäuben

Zu den umwelttechnisch relevantesten Prozessen und Betrieben zählen Kraftwerke und Müllverbrennungsanlagen (MVA) ebenso wie Bergbau und Stahlwerke. Überall dort entstehen Nebenprodukte, die sicher zu entsorgen sind. Dafür gilt es, die Stoffe zu agglomerieren und zu homogenisieren: Die Agglomeration verbessert das Fließ-, Dosier- und Förderverhalten und vermeidet eine Entmischung. Die Homogenisierung erhöht die Medienqualität und ermöglicht eine bessere Verarbeitung.

Für diese Prozesse haben sich Pflugschar-Mischer von Lödige bewährt. Sie arbeiten mit einem durch den Hersteller erstmals für die industrielle Mischtechnik eingesetzten Schleuder- und Wirbelverfahren. In einer liegenden, zylindrischen Trommel rotieren dabei als Mischelemente auf einer Welle in spezieller Systematik angeordnete Pflugschar-Schaufeln. Diese versetzen die Komponenten in eine dreidimensionale Bewegung. Das so erzeugte mechanische Wirbelbett bewirkt einen kontinuierlichen Durchfluss und eine schnelle, gleichmäßige und exakte Vermischung. Auch das Zumischen von Flüssigkeiten ist ohne Probleme möglich.

Optionale rotierende Messerköpfe unterstützen die Homogenisierung, zerkleinern Klumpen, schließen Fasern auf und vereinzeln sie. Die horizontale Bauweise hält den Wartungsaufwand gering; aufgrund niedriger Drehzahlen ist der Verschleiß bereits bei Standardausführungen niedrig. Für besonders herausfordernde Einsätze mit abrasiven Stoffen bietet der Hersteller zusätzlich einen erhöhten Verschleißschutz an.

Beim Aufbereiten von Abwässern entsteht Klärschlamm, der sicher entsorgt werden muss. Je nach Herkunft des Abwassers unterscheiden sich die Schlämme in ihrer Zusammensetzung und Heterogenität. Klärschlamm wird häufig in der MVA oder in Monoverbrennungsanlagen entsorgt. Um die Verbrennung zu optimieren, aber auch für die Anpassung der Eigenschaften bei anderweitiger Verwertung müssen die Schlämme behandelt werden. Für die effiziente Verbrennung vermischen und granulieren Pflugschar-Mischer entwässerten Klärschlamm mit getrocknetem Rückgut. Sie dienen der Aufbereitung von Ölschlämmen und Walzzunderschlämmen sowie der Hygienisierung. Soll der Schlamm zu Kompost verarbeitet werden, kann im Mischer Sägemehl eingemischt werden; ebenso lassen sich Speisereste und Pektinabfälle einbringen, um die Verwertung zu optimieren.

In Stahlwerken und in der Metallurgie müssen Hochofenstäube gebunden und Stahlstäube agglomeriert werden, um die Transportfähigkeit zu verbessern oder die Rückführung in den Prozess zu ermöglichen. Zudem gilt es, Kalk zur Roheisenentschwefelung aufzubereiten. Schlämme müssen mithilfe von Staub und Agglomeraten umgewandelt werden, um sie zur Deponierung oder Entsorgung zu befähigen.

Mit geeigneten Mischern gelingt es, die verschiedenen Stäube problemlos zu agglomerieren, auch bei hohen Temperaturen von bis zu 550 °C. Ihre Leistungsfähigkeit beweisen sie in verschiedenen Referenzanwendungen, etwa bei der Bindung und Agglomeration von Stahlstäuben in Stahlwerken und zum Homogenisieren von Eisenerzkonzentrat und Reststoffen.

In Kraftwerken und MVA entstehen bei Verbrennungsprozessen Flugaschen und Koksstaub. Die Rauchgasentschwefelung führt darüber hinaus zum Entstehen von Stäuben und REA-Materialien (REA = Rauchgasentschwefelungsanlage), die für die sichere Deponierung aufbereitet werden müssen. Pflugschar-Mischer eignen sich zur Bindung von Flugaschen, zur Befeuchtung von Koksstaub, zur Vorbereitung von Flugaschen zum Pipeline-Transport und auch für die Befeuchtung und Strukturierung von Stäuben und REA-Materialien.

In der MVA kommt besonders die Eignung der Maschinen für die Verarbeitung von stark heterogenen Stoffen zum Tragen. Doch auch REA-Produkte profitieren von der gleichzeitigen Homogenisierung und Hygienisierung. In Kraftwerken werden die Mischer häufig mit speziellen Werkstoffen eingesetzt: etwa Edelstahl mit PE-Auskleidung oder C-Stahl mit zusätzlichem Verschleißschutz aus Edelstahl.

Eine Herausforderung im Berg- und Untertagebau besteht im hohen Aufkommen von Aushub und Bergeversatzmassen, die laufend abtransportiert werden müssen. Dabei leisten Pflugschar-Mischer wertvolle Dienste: Die Maschinen können die Reststoffe und Nebenprodukte des Berg- und Untertagebaus verarbeiten und ihre Eigenschaften gezielt verbessern.

Anwendungsbeispiele im Berg- und Hüttenwesen sind etwa die Vermischung von Aschen und Bodenaushub mit Kalilaugen oder in Bergbaustätten, in denen aufkommender Bodenaushub mit Zement und Wasser vermischt wird. So entsteht aus dem Abfallstoff ein marktfähiges Produkt.

In Kompostierungs- und Biogasanlagen werden Bioabfälle aerob oder anaerob verwertet, wobei entweder hochwertige Komposte und Erden entstehen oder Biogas, das ins Erdgasnetz eingespeist werden kann. Verfahren, die vom Einsatz von Pflugschar-Mischern profitieren: etwa durch die Aufbereitung von entwässerten Gärrückständen oder von Erden mit Zuschlagsstoffen, das Vermischen verschiedener biogener Stoffströme oder das gezielte Einmischen von Gärresten in Kompost, um die Zusammensetzung zu optimieren. Auch homogene Bioabfälle wie Hühnermist werden im Mischer aufbereitet, um sie für die Biogasanlage zu konditionieren.

Pflugschar-Mischer eignen sich bei der Konditionierung von biogenen Abfällen besonders gut, weil sie eingebrachte Zusatzstoffe gleichmäßig verteilen. Das wirkt sich nicht nur auf die Zusammensetzung aus, die etwa die Effizienz der Vergärung erhöht. Durch Beimischungen können Abfälle auch neutralisiert werden. Somit profitieren Anlagenbetreiber zusätzlich von einer hohen Sicherheit bei der Verarbeitung und beim Weitertransport.

Prozesse der allgemeinen Entsorgung und des Recyclings von festen Abfällen stellen eine der größten Herausforderungen der Umwelttechnik dar, denn nirgends sind die Stoffströme heterogener. Oft umfassen sie Material, das nach der Konditionierung weiterverarbeitet werden muss: So werden Stoffe wie Klärschlamm, Flugasche und Staub zu Sekundärrohstoffen oder Ersatzbrennstoffen (EBS) verarbeitet.

Dabei werden Pflugschar-Mischer eingesetzt, um Flugaschen und Stäube aus der MVA zu befeuchten oder um Reststoffe und EBS zu mischen. Von Altreifen über Asbeststoffe und mineralische Abfälle bis hin zu Flugaschen aus der Müllverbrennung können die flexiblen Maschinen für die Konditionierung von fast allen anfallenden Stoffströmen genutzt werden.

Die Technologie kann flexibel an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung angepasst werden. Der Hersteller berät Betreiber und stimmt den Mischer bei Bedarf exakt auf den Einsatzzweck ab. So werden kontinuierliche oder diskontinuierliche Prozesse möglich, um im Sinne der Kreislaufwirtschaft Sekundärrohstoffe effizient und anwendungsoptimiert zu produzieren und gleichzeitig die Umwelt zu schonen sowie ökonomisch einen nachhaltigen Betrieb sicherzustellen.