Wenn Reststoff zum Rohstoff wird

Getrennte Verwertung von Verbrennungsasche-Fraktionen

Anlagenbau
Chemie
Pharma
Ausrüster
Planer
Betreiber
Einkäufer
Manager

05.10.2018 „Bei der Entsorgung von Reststoffen fallen Kosten an.“ So einleuchtend diese Phrase ist, ist auch das Bestreben eines jeden Produzenten, den Reststoff in eine sinnstiftende Wertschöpfung zu integrieren. Zum einen ergibt sich die Aufwertung zum Rohstoff durch neue Anwendungen in verschiedenen Industriesegmenten, zum anderen durch Aufarbeitung des Rohstoffs oder Trennung in einzelne Fraktionen, soweit möglich.

Anzeige

Entscheider-Facts fFür Betreiber

  • Beim Verbrennen von Faulschlamm fielen in einer Anlage zwei Aschefraktionen mit stark unterschiedlichem Größenprofil an. Da die Fraktionen sich zunächst nicht getrennt lagern und verwerten ließen, war die Aufbereitung und Wiederverwertung schwierig.
  • Die Umgestaltung der Anlage inklusive einem neu aufgestelltem Silo ermöglicht dem Betreiber das separierte sowie energieeffiziente und betriebssichere Verladen der vorher untrennbaren Aschefraktionen.

Aufstellung des 400m³ Silo neben Bestandsilo_2

Lagerplatz für zwei Aschefraktionen: Aufstellung des 400-m³-Silo neben dem bestehenden 600-m³-Silo. Bilder: Solids System-Technik

Getrennte Fraktionen zur Verwertung

In der vorgestellten Anwendung hat der Betreiber die Verwertbarkeit einer Fraktion seiner Verbrennungsasche ermittelt und daraufhin die separierte Lagerung zweier Aschefraktionen angestrebt. Durch eine Kapazitätserweiterung des Verbrennungsprozesses hat sich außerdem eine höhere Aschemenge ergeben.

Aus dem Verbrennungsprozess von Papierfaulschlamm (Feinton) wurden in der Vergangenheit zwei Aschefraktionen über direkt nachgeschaltete mechanische Transporte aus dem Brennkessel und dem Abluftfilter in zwei im Tandem angeordnete pneumatische Fördersender überführt und anschließend in ein 600-m³-Silo transportiert. Dabei fiel ein Gesamtmassenstrom von etwa 2.500 kg/h Reststoff an. Die Aschefraktionen unterscheiden sich dabei stark im Korngrößen-Kontinuum und zeigen damit unterschiedliche Produkteigenschaften, gerade in Bezug auf die pneumatische Förderung und die Lagerung samt Austrag aus dem vorhandenen Silo.

Ziel der Neukonzeption der Altanlage war es, unter Berücksichtigung von energetischen Gesichtspunkten die Kesselasche im vorhandenen 600-m³-Silo und die Filterasche in einem neu zu errichtenden 400-m³-Silo getrennt zu lagern und über zwei eigenständige LKW-Verladungen die logistische Handhabbarkeit der Aschefraktionen zu ermöglichen. Eine zusätzliche Herausforderung war der schwierigere Austrag der sehr viel feineren Filteraschefraktion aus dem neuen Silo, wobei eine Kühlung der Filterasche samt geeignetem pneumatischem Fördersystem und richtiger Produktflussaktivierung aus dem 400-m³-Silo zu integrieren war.

Aschetransport zu den Silos

Unter Berücksichtigung des bebaubaren Raumes innerhalb der Bestandsanlage zur Integration der neuen Anlagenteile sowie der Möglichkeit zur bauseitigen, kurzzeitigen Zwischenpufferung der Produktströme, wurde folgendes System errichtet:
Der im Prozessleitsystem geschaltete Förderweg für jede Aschefraktion erreicht über eine bauseitige Kühlschnecke den Vorbehälter eines Fördersenders des Anlagenbauers Solids System-Technik. Der Vorbehälter dient zum kurzen Puffern des kontinuierlichen Aschestroms im Förderzyklus des Senders. Der Vorbehälter verfügt über ein Bruttovolumen von 450 dm³ und ist mit Fluidkerzen des Herstellers zur Produktflussaktivierung sowie einer Entlüftungsrohrleitung zum Aschefilter betriebssicher ausgerüstet.

solids Fördersender mit Vorbehälter und vorgeschalteter Kühlschnecke_1

Vorsicht, heiße Asche: Fördersender mit Vorbehälter und vorgeschalteter Kühlschnecke.

Der nachgeschaltete Fördersender der Baureihe PHP-Heavy ermöglicht mit seiner robusten Bauweise die betriebssichere Förderung der bis zu 120 °C heißen und abrasiven Aschen. Dabei sichert der als Sender-Einlauf-Verschluss eingesetzte Schwenkschieber das Befüllen des Senders ohne Behinderung des Produktstromes. Eine aufblasbare Dichtung bringt zusätzliche Sicherheit gegen Abrasion und Undichtigkeiten. Der Fördersender wird über eine Pendelleitung zum Vorbehälter entlüftet. Die Förderkapazität des Senderbehälters mit einem Füllvolumen über 300 dm³ beträgt rund 5.000 kg/h bei etwa 27 Förderzyklen/h.

Die Förderrohrleitung wurde in Anbetracht des Leitungsverlaufes und unter Berücksichtigung einer möglichst kurzen Pufferzeit im Vorbehälter mit einer Nennweite von 100 mm konzipiert. Die in starkwandiger Ausführung geplante Rohrleitung lieferte der Anlagenbauer samt Rohrhalterung und komplett montiert. Rohrleitungsumlenkungen realisierte der Anbieter mit seinen Förderrohrbögen CEB und Förderrohrendstücken DFR aus abrasionsbeständigem Stahlguss. Über eine automatische Zwei-Wege-Weiche lässt sich der Förderweg zum jeweiligen Silo anwählen. Die Trennung von Fördermedium und Produkt findet im Silo mit Silo-Aufsatzfiltern mit einem Reststaubgehalt von 5 mg/m³ Abluft statt.

Siloaustrag und LKW-Befüllung

Das neu errichtete 400-m³-Stahlsilo wurde in geschraubter Ausführung mit einem Durchmesser von 4.600 mm mit geschlossener Standzarge direkt auf der Baustelle montiert. An den vier Stützen des dazugehörigen unterfahrbaren Stahlbaus ist eine gravimetrische Füllstanderkennung über Dehnungs-Messstreifen integriert. Zusätzlich verfügt das Silo über sämtliche Einbauten für einen sicheren Betrieb.

Der sichere Austrag der zum Teil sehr feinen Asche (d50 ca. 25 µm) im Austragsregime „Massenfluß“ erfolgt primär über einen Vibrationsaustragsboden mit elektromotorischem Antrieb. Zur weiterführenden Materialfluss-Sicherheit sind acht Fluidbahnen ADS samt deren pneumatischen Installationen am Silokonus verbaut. Sie dienen als sekundäre Produktfluss-Aktivierung, falls nach längeren Stillstandzeiten Produktbrücken im Silokonus auftreten sollten.

solids Fördersender mit Vorbehälter_1

Solids-Fördersender mit Vorbehälter.

Der direkt an den Auslauf des Vibrationsaustragbodens montierte Handabsperrschieber mit Nennweite 300 mm ermöglicht eine sichere Revision der darunterliegenden LKW-Verladung. Im Anschluss daran befindet sich ein Kompensator zur Entkopplung der Vibrationen des Vibrationsbodens hin zur Zellenradschleuse ZRS. Die Schleuse mit einer Förderkapazität bis
120 m³/h dosiert die Asche aus dem Vibrationsboden hin zur Verladeeinrichtung. Sie lagert dabei auf einem separaten Stahlbau, der zusätzlich die Lasten der nachgeschalteten LKW-Verladung trägt.

Zur staubfreien Überführung des Produktstromes in einen Silo-LKW dient eine TLC3-Verladeeinrichtung mit heb- und senkbarem Balg sowie direkter Entstaubung über einen integrierten Systemfilter. Dabei stellt eine aufblasbare Dichtung an der Schnittstelle „Verladebalg – Einlaufdom“ die staubfreie Befüllung des LKW-Anhängers sicher.

Dokumentation zur Planungssicherheit

Ein kompletter Schaltschrank mit allen Steuerungs- und Lastbaugruppen zur Steuerung der Anlage war im Lieferu­mfang inbegriffen. Die Ansteuerung erfolgt im Automatikbetrieb über das Prozessleitsystem des Betreibers. Für den Teilautomatik- und Handbetrieb verfügt der Hauptschaltschrank über ein 15-Zoll-Touch-Panel mit sämtlichen Anlagenschaubildern und Zugriff auf alle lesbaren System- und Betriebsparameter.

Die akribische Sammlung aller Produkt- und Betriebsdaten, zum Teil unter Bestimmung einzelner Parameter im eigenen Stofflabor des Anlagenbauers und dem angeschlossenen Technikum, unterstützten die Planungssicherheit beim Umsetzen des Projektes. Die dabei ermittelten Stoffdaten bilden die Basis für eine betriebssichere Planung aller verbauten Apparate und fügen sich zu einem zuverlässigen Engineering für das Gesamtsystem zusammen. Der Betrieb der vorgestellten Anlage ermöglicht dem Betreiber das separierte sowie energieeffiziente und betriebssichere Verladen zweier vorher untrennbarer Aschefraktionen.

Solids Dortmund Halle K19 – 5

Heftausgabe: Oktober/2018
Loader-Icon