Weiterentwicklung eines nassmechanischen Aufbereitungsverfahrens für Altkunststofffraktionen. Recy & DepoTech 2016 Leoben,

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Katarina Maurer
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1 Weiterentwicklung eines nassmechanischen Aufbereitungsverfahrens für Altkunststofffraktionen Recy & DepoTech 2016 Leoben,

Mitwirkende Lehrstuhl für Aufbereitung und Veredlung Prof.

Daniel Schwabl Mariusz Czerniak, BSc Lehrstuhl für

Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft Prof.

2 Mitwirkende Lehrstuhl für Aufbereitung und Veredlung Prof. Helmut Flachberger Dipl.-Ing. Daniel Schwabl Mariusz Czerniak, BSc Lehrstuhl für Verfahrenstechnik des industriellen Umweltschutzes Prof. Markus Lehner Dr.mont. Markus Bauer Lukas Himler, BSc Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft Prof. Roland Pomberger Dipl.-Ing. Lukas Kranzinger OMV Refining and Marketing GmbH - New Technologies and Downstream Innovation DDipl.-Ing. Wolfgang Hofer Folie 2

3 Übersicht RSA Plastic Reborn Technikumsanlage Zentrifugalkraftscheider Versuchsreihen Folienversuche Reststoffversuche Zusammenfassung Folie 3

4 Projektursprung: RSA Plastic Reborn Anknüpfung an vorangegangene Arbeiten von Frau Dr.mont. Lederer sowie Herrn Dr.mont. Bauer Trennung von Polyolefinen von anderen Kunst- und Störstoffen mittels des Merkmals Dichte Das Projekt: Zeitraum: Juli 2015 Juni 2018 Projektumfang: Projektziel: Projektschwerpunkte: ~ (Mittel des FFG und der Industrie) Erhöhung der rohstofflichen Recyclingquote von Kunststoffen mittels Weiterentwicklung eines nassmechanischen Aufbereitungsverfahrens für polyolefinreiche Reststofffraktionen für einen folgenden thermischen Konversionsprozess Identifizieren nutzbarer industrieller Reststoffe Bau, Betrieb und Optimierung einer Technikumsanlage Ökologische und ökonomische Bewertung des Prozesses Vorarbeiten zum Bau einer Pilotanlage Folie 4

5 Technikumsanlage Folie 5

6 Zentrifugalkraftscheider Folie 6

Granulatversuche: Folienversuche: Testversuche: Versuchsreihen Aufgabe: PP- und PVC-Granulat Ziel:

hergestellte, geshredderte PP- und PET-Folien Ziel: Parameterstudie des ZKS mittels 2 K -Test Ergebnis:

mit Reststoffen Ergebnis: Erkannte Probleme behoben, Anlage funktioniert Reststoffversuche: Aufgabe :

7 Granulatversuche: Folienversuche: Testversuche: Versuchsreihen Aufgabe: PP- und PVC-Granulat Ziel: Grundlegender Funktionstest Ergebnis: Zentrifugalkraftscheider (ZKS) funktioniert Aufgabe : Eigens hergestellte, geshredderte PP- und PET-Folien Ziel: Parameterstudie des ZKS mittels 2 K -Test Ergebnis: Optimierte Betriebsparameter des ZKS Aufgabe: Industrielle Reststoffe Ziel: Funktionstest der Technikumsanlage mit Reststoffen Ergebnis: Erkannte Probleme behoben, Anlage funktioniert Reststoffversuche: Aufgabe : Verschiedene industrielle Reststoffe Ziel: Trennleistung der Technikumsanlage überprüfen Ergebnis: Grundlegende Trennleistung wurde bestätigt Folie 7

8 Folienversuche Scheiderlänge Scheiderneigung Pumpleistung Folie 8

9 Folienversuche Scheiderlänge A: 0,8 V 1 (-) V 1 (+) B: 0,5 β 1 (-) β 1 (+) C: 0,6 L 1 (-) L 1 (+) Variante Auswertungsgröße Faktoren x A 1 B C i (1) a b c ab ac Pumpleistung bc abc Scheiderneigung Folie 9

10 Folienversuche Pumpleistung Scheiderneigung Scheiderlänge A: 0,8 V 1 (-) V 1 (+) B: 0,5 β 1 (-) β 1 (+) C: 0,6 L 1 (-) L 1 (+) Variante g PO,LGF [%] Faktor Mittlerer Signifikanz Effekt (α = 0,01) (1) 98,82 98,35 98,01 a 99,50 97,92 98,35 b 96,84 96,10 96,30 c 99,01 98,48 98,97 ab 97,99 97,80 97,50 ac 99,48 99,50 99,50 bc 97,81 98,01 98,51 abc 99,50 99,50 99,48 A 9,00 B -8,80 C 11,90 AB 4,66 AC 1,26 BC 5,25 ABC -1,12 Folie 10

11 Folienversuche Partikeldicke Partikelgröße Anmaischen A: 100 (-) 300 µm (+) B: <10 (-) >10 mm (+) C: ohne (-) mit (+) Variante g PO,LGF [%] Faktor Mittlerer Signifikanz Effekt (α = 0,01) (1) 99,06 99,20 99,19 a 99,99 99,95 99,76 b 97,32 98,44 98,22 c 99,58 99,68 99,64 ab 99,45 99,64 99,33 ac 99,93 99,89 99,90 bc 97,18 97,53 96,19 abc 99,40 99,11 98,89 A 11,69 B -12,57 C -2,19 AB 6,55 AC 0,55 BC -4,64 ABC 2,91 Folie 11

12 Reststoffversuche 100 Partikelgrößenverteilung für Reststoff 1 0 2,7 Polyolefinverteilungskurve für Reststoff 5 PO - Gehalt [%] 0 55,8 100 > 12,5 mm 21,9 42,9 12,5/8,0 mm Durchgang [%] 10 1 Massenprozent [%] 24,0 39,2 69,0 60,3 63,0 8,0 / 6,3 mm 6,3 / 4,0 mm 63,0 4,0 / 2,0 mm 0 0, Maschenweite [mm] 88,5 95, ,5 60,0 2,0 / 1,0 mm < 1,0 mm Folie 12

13 Reststoffversuche Aufgabe Masseausbringen Produkte Leichtgutfraktion Reststoff k 80 ḡ PO,A r m,sgf r m,mgf r m,lgf g PO,LGF r PO,LGF [mm] [%] [%] [%] [%] [%] [%] A 7,8 55,8 27,4 19,3 53,3 > 90,0 > 90,0 B 9,8 34,4 49,3 2,8 47,9 ~ 90,0 ~ 90,0 C 10,9 11,8 45,8 32,0 22,3 << 90,0 > 90,0 Folie 13

14 Zusammenfassung Eignung des Zentrifugalkraftscheiders zur Trennung verschiedener Kunstund Störstoffe anhand des Merkmals Dichte konnte durch verschiedene Versuche belegt werden Durch systematische Parametertests mit Kunststofffolien wurden reproduzierbare Ergebnisse und optimierte Betriebs- und Aufgabegutparameter für solch einen Zentrifugalkraftscheider ermittelt Niedrige Neigung und hohe Länge des Zentrifugalkraftscheiders sowie hohe Versorgerpumpleistung Dicke und kleine Partikel Versuche mit industriellen Reststoffe in Kombination mit deren aufbereitungstechnischer Rohgutcharakterisierung zeigen die grundlegende Eignung einer Kombination von Setzmaschine und Zentrifugalkraftscheider zur Anreicherung von Polyolefinen in einer Leichtgutfraktion aus diversen Altkunststofffraktionen Polyolefinausbringen von 90% oder mehr Signifikante Steigerung der Polyolefingehalte Folie 14

15 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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