Leistungsfähige Sortiersysteme in der Kunststofftrennung. Jürgen Hüskens, business development Mai 2009, Dresden

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1 Leistungsfähige Sortiersysteme in der Kunststofftrennung Jürgen Hüskens, business development Mai 2009, Dresden

2 Inhalt Beschreibung der Technologie Möglichkeiten der Kunststoffsortierung Sortieren von Kunststoffen aus Abfällen Sortierbare Qualitäten Nachsortierung zur Qualitätssteigerung Konzepte und Technologien von Sortieranlagen Wertstoffausbeute aus verschiedenen Abfällen In West Europa In Ost Europa Kosten/Nutzen der sortierung von Kunststoffen Zusammenfassung» 1

3 Beschreibung der Technologie Materialaufgabe Scanner Düsenleiste» 2

4 Beschreibung der Technologie Materialien absorbieren einige Wellenlängen sehr, andere weniger NIR- Lichtquelle NIR Sensor NIR-Licht Heat absorbtion Molekühle Bestrahlen des zu sortierenden Materials mit NIR Licht. Bestimmte Wellenlängen regen die Molekühle des Materials an zu schwingen. Diese Wellenlängen werden stark absorbiert. Andere Wellenlängen werden difus reflektiert. Das reflektierte Licht wird im Scanner in einzelne Wellenlängen aufgespalten. Resultat: Eine Reflektionsintensität über verschiedene Wellenlängen.» 3

5 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, ,3 1131,2 1162,1 1193,0 1224,0 1254,9 1285,8 1316,7 1347,6 1378,5 1409,4 1440,3 1471,2 1502,1 1533,1 1564,0 1594,9 1625,8 1656,7 1687,6 1718,5 1749,4 1780,3 1811,3 1842,2 1873,1 Beschreibung der Technologie Intensität PVC PE PP Materialunterschiede sind deutlich zu erkennen» 4 Wellenlänge in nm

6 1100,3 1131,2 1162,1 1193,0 1224,0 1254,9 1285,8 1316,7 1347,6 1378,5 1409,4 1440,3 1471,2 1502,1 1533,1 1564,0 1594,9 1625,8 1656,7 1687,6 1718,5 1749,4 1780,3 1811,3 1842,2 1873,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Beschreibung der Technologie Intensität PE Materialunterschiede sind immer noch eindeutig genug zur Unterscheidung und Sortierung.» 5 PE/PVC PVC Wellenlänge in nm

7 Beschreibung der Technologie Eine Linie wird mit Hilfe eines drehenden polygonen Spiegels gescannt. Der Abstand zwischen den Messpunkten bei Messungen pro Sekunde, Bandgeschwindigkeit von 2 m/s und Messbreite von 1m beträgt ca. 1 mm (in y Richtung) Optiken und Sensor Optical path ca. 1 mm (in x Richtung)» 6 TiTech nutzt einen sehr schnell rotierenden polygonen Spiegel Conveyor belt

8 Beschreibung der Technologie Standard Technologie: Messpunkte pro sek.* TiTech Standard HR Messpunkte pro sek.* Auflösung Auswertung High Resolution Auflösung Auswertung VS. *1000 mm breites Förderband bei 2 m/sec Geschwindigkeit» Ausbeute und Reinheit steigen mit zunehmender Anzahl qualifizierter Messungen

9 » 8 Verpackungsabfall, gelbe Tonne / Sack

10 » 9 Restmüll in Deutschland

11 » 10 Hausmüllähnlicher Gewerbeabfall

12 » 11 Restmüll in Rumänien

13 Sortieren von Kunststoffen aus Abfällen Abfallaufkommen in Deutschland Menge in t Tonnen pro Jahr Bei der Kunststoffverwertung wird meist nur über den gelben Sack diskuttiert, eine relativ geringe Menge am Gesamtabfallaufkommen.» 12

14 Sortieren von Kunststoffen aus Abfällen Kunststoffgehalte in Abfällen Menge in t Tonnen pro Jahr Es sind weit mehr Kunststoffe in Abfall enthalten die verwertet werden könnten. Kunststoffgehalt» 13

15 Wertstoffausbeute versch. Abfälle Im Restmüll und den hausmüllähnlichen Gewerbeabfällen sind deutlich mehr Wertstoffe enthalten als im gelben Sack.» 14

16 Sortierbare Qualitäten Nahezu alle gängigen Kunststoffarten können anhand ihrer Materialart und/farbe von einander unterschieden werden. Unterscheidungen zwischen verschiedenen Unterarten wie PE von hochmolekularem PE oder quervernetztem PE, HD von LD, oder LLDE sind nur teilweise möglich. Beim sortieren von Kunststoffarten aus Abfällen spielen Oberflächenfeuchte oder Verschmutzungsgrad kaum eine Rolle. Alle schwarzen Materialien können zur Zeit noch nicht sortiert werden. Bei richtig gewählter mechanischer Materialvorbereitung werden Reinheiten von > 98% erreicht. Dabei zählt die Kunststoffflasche incl. Label, Verschluss und evt. Restinhalten als 100% Produkt. Dies ist ein Grund weshalb auf Flakesortierung nur selten verzichtet werden kann. Der Korngrößenbereich bei dem zuverlässig sortiert wird liegt zwischen 6 und 500mm.» 15

17 Aktueller Trend zur Abfallbeseitigung» 16 Costs per ton in Euro

18 Aktueller Trend Auf Grund der steigenden Energiepreise in Deutschland, zum Teil hervorgerufen durch die Subventionen von erneuerbaren Energien werden zahlreiche Müllverbrennungsanlagen/Kraftwerke gebaut. Die großen Energie Verbraucher erzeugen damit relativ günstig ihren eigenen Strom. Schon heute existiert eine deutliche Überkapazität an MVA`en in Deutschland. Die Preise sanken von ca. 200 Euro pro Tonne in 2006 auf bis deutlich unter 80 Euro. Da gleichzeitig die Erlöse für Rohstoffe dramatisch gesunken sind wird weniger sortiert. Der Trend geht in Deutschland hin zum billigen Verbrennen. MVA`en werden nicht mehr ausgelastet sein wodurch die Kosten pro Tonne zu verbrennenden Abfalls steigen. Deutschland wird Importland für Abfälle werden um diesem Trend entgegen zu wirken.» 17

19 Beispiel: Abfall Zusammensetzung in Ost Europa. Angaben in Massen % Dieser Abfall besteht zu ca. 45% aus wiederverwertbaren Wertstoffen.» 18

20 Vergleich manuelle vs. automatischer Sortierung Material verwertbare Menge/ Stunde Sortierleistung / Mann Anzahl Sortierer Folien 3 4 t/h 70 kg/h 100 Mischpapier t/h 180 kg/h 122 NE Metalle 0,5 0,9 t/h 70 kg/h 20 PET Flaschen 5 9 t/h 120 kg/h 116 PP 2 4 t/h 120 kg/h 50 HDPE 1,5 3,5 t/h 140 kg/h 35 Summe: 22 33,4 t/h 443» 19

21 Vergleich manuelle vs. automatischer Sortierung Material verwertbare Menge/ Stunde Vollkosten Sortier Maschinen Vollkosten Sortierer Folien 3 4 t/h 120 TE/a 450 TE/a Mischpapier t/h 225 TE/a 549 TE/a NE Metalle 0,5 0,9 t/h 80 TE/a 90 TE/a PET Flaschen 5 9 t/h 75 TE/a 522 TE/a PP 2 4 t/h 68 TE/a 225 TE/a HDPE 1,5 3,5 t/h 62 TE/a 157 TE/a Sonst. Technik Ballistik, Bänder TE/a Summe: 960 TE/a TE/a» 20

22 Kosten vs. Erlös pro Tonne sortierter Wertstoffe. Material Menge p. a. Kosten maschinell pro Tonne Erlöse pro Tonne Kosten manuell Folien t/a 9 E/t 60 E/t 34 E/t Mischpapier t/a 7 E/t 12 E/t 16 E/t NE Metalle t/a 50 E/t 150 E/t 56 E/t PET Flaschen t/a 8 E/t 100 E/t 52 E/t PP t/a 9 E/t 45 E/t 31 E/t HDPE t/a 10 E/t 55 E/t 25 E/t Sonst. Techn t/a 4 E/t - -» 21

23 Einige grobe Beispiele über entstehende Kosten bei der Sortierung von Abfall.» 22

24 Zusammenfassung Aus nahezu jedem Abfallgemisch können werkstofflich verwertbare Kunststoffe sortiert werden. Solange die Verbrennung von Abfällen Geld kostet sollte eine Sortierung mit positiven Materialerlösen sich durchsetzten. Da insbesondere in Deutschland große Überkapazitäten an MVA`en errichtet wurden und immer noch werden gelangt die Sortierung von Wertstoffen in den Hintergrund. Eine bessere Abstimmung zwischen Sortierern und Verwertern wäre sicherlich hilfreich.» 23

25 Preisentwicklung von Kunststoffen in Ballenform Back up»

26 Preis Entwicklung von Rohstoffen und Nahrungsmitteln Back up»

27 Anlagenlayout für Leichtverpackungen Back up Sacköffner Materialaufgabe Grobgut Sieben Feingut Magnet FE Metalle Trennung Leicht / Schwer Trennung Leicht / Schwer Leichtgut NE Scheider NE Metalle Magnet FE Metalle Reste zur Verbrennung NE Scheider Reste zur Verbrennung NIR Trenner Kunststoffe Papier Brennstoff NIR Trenner Kunststoffe Papier Brennstoff» 26 Reste zur Verbrennung

28 Anlagenlayout für Restmüll Back up Sacköffner Materialaufgabe Grobgut Sieben Feingut Magnet FE Metalle Zerkleinerer NIR Trenner Kunststoffe NE Scheider NE Metalle Magnet FE Metalle Reste zur Verbrennung NE Scheider Trenner Schwer / Leicht Papier Brennstoff NIR Trenner Kunststoffe Brennstoff NIR Trenner NIR Trenner Kunststoffe Brennstoff» 27 Reste zur Verbrennung

29 Wertstoffausbeute Hausmüll vs. LVP Back up Im Restmüll sind ca. 70 kg/einwohner und Jahr Wertstoffe enthalten.» 28

30 Kosten / Nutzen bei der Sortierung von Kunststoffen Back up 1 kwh = J, PE aus Abfall ca kj/kg 1 kwh = 0,06 Euro Erlös für die erzeugte Energie 1 t PE = 40 mil kj = kwh = 556 Euro/t» 29