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Mechanische Abfallbehandlungsanlage der Zukunft

Um die Digitalisierung in den Abfallbehandlungsanlagen vorantreiben zu können, muss zunächst ein tieferes Verständnis über das Verhalten von Abfallbehandlungsmaschinen als auch über das zu verarbeitende Material erlangt werden. Die Kenntnis wie sich Maschinen und Stoffströme gegenseitig beeinflussen, ist eine notwendige Voraussetzung zur sensorischen Überwachung dieser, und in weiterer Folge zur dynamischen Steuerung dieser Abfallbehandlungsanlagen.

Heterogene Abfallströme, weisen schwierige Schütteigenschaften auf. Eine Folge daraus, in Kombination mit z.B. maschinenspezifischen Faktoren, sind oft stark schwankende Stoffströme (Volumen- und Massenströme). Zur Ermittlung der Ursachen von Stoffstromschwankungen, wurden Versuche in einer Abfallbehandlungsanlage und in einer Technikumsanlage (Technikums Linie 4.0), unter Verwendung nicht gefährlicher fester Abfälle (gemischte Gewerbeabfälle), durchgeführt. Um den Einfluss von Schwankungen auf die Leistung von Sortiermaschinen zu quantifizieren, wurden Experimente mit SBS (sensor based sorting) Maschinen, unter Verwendung von Verpackungsabfällen, durchgeführt.
Um die Ziele der Kreislaufwirtschaft zu erreichen, müssen erhebliche Verbesserungen bei der Verarbeitung/Behandlung nicht gefährlicher fester Abfälle, vorgenommen wer-den. Große Defizite bei der Digitalisierung mechanischer Abfallbehandlungsanlagen (Smart Waste Factory), bieten ein großes Verbesserungspotential. Das Konzept der Smart Waste Factory folgt verschiedenen Ansätzen, von der Materialflussüberwachung und -regulierung, über die Anwendung neuer Sensortechnologien (LIPS, TERRA-Hertz), Kommunikation von Maschine zu Maschine, bis hin zum Einsatz neuer Aktuatortechnologien in Form von Robotik (Sarc et al., 2019a), was zur Steigerung der Kapazität und Sortiereffizienz, sowie der Qualität der recycelten Materialien (Feil und Pretz, 2018) führen soll.

Die Echtzeit-Materialflussüberwachung (Volumen- und Massenfluss, Materialzusammensetzung), wird in sehr wenigen Anlagen durchgeführt, wobei ein erhebliches Potenzial zur Verbesserung der Anlagenleistung, verschwendet wird. Schwankungen der Volumen- und Massenströme, haben große Einflüsse auf die Maschinen- und Anlagenleistung, sowie auf die Qualität der gewonnenen Wertstoffe (Feil und Pretz, 2018). So ist die Sortierleistung von SBS-Maschinen umso schlechter, je höher die Belegungsdichte auf einem Förderband ist (Küppers et al., 2020). Schwankungen können durch den unregelmäßigen Materialaustrag einzelner Maschinen wie Trommelsiebe, oder durch die diskontinuierliche Beschickung der Anlagen mit radmobiler Fördertechnik wie Radladern, verursacht werden (Feil und Pretz, 2018). Im Folgenden werden drei Case Studies zur Echtzeit Stoffstromüberwachung, vorgestellt.

Copyright:	© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben
Quelle:	Recy & Depotech 2020 (November 2020)
Seiten:	6
Preis:	€ 3,00
Autor:	Dipl.-Ing. Dr. mont. Renato Sarc Alexander Curtis
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