Einleitung: Die Aufgabe eines Primär-Zweiwellenzerkleinerers für Siedlungsabfälle (MSW) und die Aufbereitung von Ersatzbrennstoffen (RDF) besteht darin, einen unvorhersehbaren Materialstrom in einen gleichmäßigen, gut förderbaren Strom umzuwandeln.
Verpackte Haushaltsabfälle, Gewerbeabfälle, Kunststofffolien, Textilien, sperrige Kunststoffteile und gelegentlich aufgerollte Teppiche gelangen gemeinsam in die Anlage. Vom Zerkleinerer am Anfang der Prozesslinie wird nicht erwartet, dass er feine, gleichmäßige Partikel erzeugt. Seine Aufgabe besteht darin, Säcke zu öffnen, das Abfallvolumen zu reduzieren und nachgeschaltete Sortieranlagen sowie die Brennstoffaufbereitung vor übergroßen oder ineinander verhedderten Gegenständen zu schützen.
Eine RDF/SRF-Aufbereitungslinie versorgt eine Anlage zur energetischen Verwertung von Abfällen oder zur Mitverbrennung. In der von der US-Umweltschutzbehörde EPA verwendeten Abfallhierarchie stehen Abfallvermeidung, Wiederverwendung und Recycling an erster Stelle. Die Energierückgewinnung hat Vorrang vor der Beseitigung. Der Primärzerkleinerer ist daher Teil einer Verwertungskette: Er unterstützt die Rückgewinnung von Metallen und die Abtrennung einer nutzbaren Brennstofffraktion, anstatt Abfälle lediglich für die Deponierung vorzubereiten.
Magnetscheider, Wirbelstromscheider, Siebe und Windsichter müssen einen Materialstrom erhalten, dessen Inhalt bereits geöffnet und aufgelockert wurde. Geschlossene Säcke und sperrige Gegenstände können diese Anlagen blockieren oder die Sortierung umgehen. Deshalb befindet sich der Primärzerkleinerer weit vorne in der Prozesskette, zwischen dem Annahmebereich und den wichtigsten Trennaggregaten.
Das Material gelangt normalerweise vom Entladebereich in einen Aufgabebunker oder auf ein Förderband. Anschließend durchläuft es einen langsam laufenden Zweiwellenzerkleinerer mit hohem Drehmoment. Danach folgen die Abscheidung von Eisenmetallen, die Trennung von Nichteisenmetallen, die Siebung und die Brennstoffaufbereitung.
Große oder gefährliche Gegenstände sollten vor der Zerkleinerung entfernt werden. Eine vollständige Vorsortierung ist jedoch wenig praktikabel, da das Sortieren geschlossener Abfallsäcke zeitaufwendig ist und stark schwankende Ergebnisse liefert. Der Zweiwellenzerkleinerer öffnet Säcke, lockert zusammengeballtes Papier und Folien, verkleinert sperrige Gegenstände und löst Materialien, die in Verpackungen eingeschlossen sind.
Dieser aufgelockerte und gleichmäßigere Materialstrom macht die nachfolgenden Prozessschritte besser vorhersehbar. Das EPA-Instrument „Managing and Transforming Waste Streams“ überträgt denselben Ansatz auf die Planung kommunaler Projekte: Bevor ein mechanisches Aufbereitungsverfahren ausgewählt wird, sollen die kommunalen und gewerblichen Abfallströme charakterisiert werden.
Das größte betriebliche Risiko besteht nicht in einer Abweichung der Partikelgröße von der Spezifikation, sondern in einem Anlagenstillstand. Blockiert der Primärzerkleinerer, stoppt das vorgelagerte Zuführband, die Sortieranlagen laufen leer und die Anlage verliert während eines Teils der Schicht Durchsatz.
Die Maschine muss deshalb feuchte Abfallsäcke, Folien, Textilien und starre Kunststoffe verarbeiten können, ohne dass sich Material um die Rotoren wickelt, Blockierungen entstehen oder Bediener die Schneidkammer öffnen müssen. Das zentrale Leistungsziel besteht darin, während des gesamten geplanten Betriebstags einen stabilen Materialfluss aufrechtzuerhalten.
Die Forderung nach feinen Partikeln erschwert dieses Ziel. Für kleine, gleichmäßige Stücke müsste der gemischte Abfall länger in der Zerkleinerungskammer verbleiben. Dadurch steigen der Energieverbrauch und der Messerverschleiß, während zugleich das Risiko zunimmt, dass Folien und Fasern sich um die Rotoren wickeln.
Ein Primärzerkleinerer mit zwei Wellen ist kein Granulator. Sein Austrag sollte als grober, aufgelockerter und volumenreduzierter Materialstrom bewertet werden, nicht als sauberes, gleichmäßiges Granulat. Die Trennung erfolgt in den nachgeschalteten Prozessstufen. Die endgültige Brennstoffkörnung sollte erst nach der Sortierung in Sekundärzerkleinerern oder Feinaufbereitungsanlagen eingestellt werden.
Wird von der Primärmaschine allein verlangt, eine enge Brennstoffspezifikation zu erfüllen, kann sie überdimensioniert oder schlecht ausgelastet sein oder zu viel Zeit mit der Beseitigung von Blockierungen verbringen. Geben Sie der Primärzerkleinerung eine klar definierte Aufgabe: den Materialfluss in der Anlage aufrechtzuerhalten.
Die erforderliche Leistung muss zur gesamten Prozesskette passen und darf nicht allein anhand einer Katalogangabe ausgewählt werden. Beginnen Sie mit den verfügbaren Betriebsstunden und der täglich angelieferten Abfallmenge. Die durchschnittliche Menge bildet die untere Bezugsgröße. Spitzenbelastungen, wenn mehrere Sammelfahrzeuge gleichzeitig eintreffen, bestimmen die obere Belastungsgrenze.
Förderbänder, Sortieranlagen und Lagerbunker verfügen jeweils über eine eigene Auslegungsleistung. Der Zerkleinerer sollte eine höhere Leistung als den durchschnittlichen Materialbedarf der nachgeschalteten Sortieranlagen erreichen können. Kurzfristige Spitzen lassen sich durch Zwischenlagerung abfangen.
Der tatsächliche Durchsatz ist eine Prozessvariable. Materialart, Feuchtigkeit, Schüttdichte und die Möglichkeit, die Aufgabe zu regeln, beeinflussen die reale Leistung. Deshalb geben Hersteller von Zweiwellenzerkleinerern üblicherweise einen Leistungsbereich statt eines einzelnen festen Wertes an.
Der industrielle Zweiwellenzerkleinerer von SOYU ist beispielsweise mit einer allgemeinen Leistungsspanne von 1 bis 30 t/h spezifiziert und für die Vorbehandlung von MSW- und RDF/SRF-Materialien vorgesehen. Ein solcher Bereich hilft bei der ersten Eingrenzung der Anforderungen. Für die endgültige Bestätigung der Stundenleistung eines konkreten Projekts sind jedoch jährliche Abfalldaten erforderlich. Eine Ladung Gartenabfälle im Frühjahr verhält sich ganz anders als eine winterliche Ladung aus Verpackungen und Folien.
Der sieblose Schwerkraftaustrag ist ebenso eine Layoutentscheidung wie ein Maschinenmerkmal. Das zerkleinerte Material fällt aus dem unteren Bereich der Kammer, sobald es von den Rotoren zerrissen und freigegeben wird. Es gibt keinen Siebkorb, der das Material bis zum Erreichen einer bestimmten Korngröße zurückhält, und kein Rückführband für übergroße Stücke.
Dadurch kann unter dem Zerkleinerer ausreichend Platz für ein Austragsband vorgesehen werden. Gleichzeitig bleibt der umliegende Bereich für Wartungsarbeiten besser zugänglich.
Da die Länge des Austragsmaterials variiert, müssen Förderbänder und Rutschen lange Folienstreifen, Textilien und aufgerissene Verpackungen transportieren können, ohne dass sich Materialbrücken oder Blockierungen bilden. Unter dem Zerkleinerer wird üblicherweise ein robustes, stoßgeschütztes Förderband installiert. Seitlich sollte genügend Freiraum vorhanden sein, damit gelegentlich besonders lange Stücke passieren können, ohne hängen zu bleiben.
Der freie Austrag trägt außerdem zu einer gleichmäßigeren Materialschicht auf dem Förderband bei, was die nachgeschaltete Magnetabscheidung verbessern kann. Auch die Lagerung profitiert davon, dass das Material die Kammer schnell verlässt. Die Zerkleinerungskammer wird dadurch weniger leicht zu einem internen Puffer, der sich füllt und die Maschine zum Stillstand bringt.
SOYU kombiniert den sieblosen Schwerkraftaustrag mit einer Siemens-SPS-Steuerung, die die Rotoren bei Überlast automatisch reversiert. Dadurch lassen sich feuchte Folien oder faserige Materialien aus der Maschine lösen, ohne dass jemand in das Innere der Anlage einsteigen muss.
Die für die Anfrage bereitgestellten Aufgabedaten sollten ein vollständiges Jahr abdecken und nicht nur einen einzelnen Betriebstag. Die Zusammensetzung von Siedlungsabfällen ändert sich saisonal: Verpackungen aus der Feiertagssaison, Gartenabfälle im Sommer und Abfälle nach Bauarbeiten beeinflussen den Anteil von Folien, Textilien, Feuchtigkeit und starren Materialien.
Auch Gewerbeabfälle variieren je nach Branchenmix der belieferten Betriebe. Sind Wiege- und Sortierprotokolle vorhanden, helfen sie bei der Dimensionierung oft mehr als ein einzelner Laborbericht, da sie die tatsächliche Bandbreite der Schwankungen zeigen.
Eine vollständige Anfrage sollte den durchschnittlichen Stundendurchsatz an einem normalen Betriebstag, die Spitzenleistung, die Größe des größten erwarteten Eingangsstücks, den Anteil von Folien und Textilien, den Feuchtigkeitsgehalt, den Anlieferungszustand als loses Material oder Ballen sowie die Nennleistung der nachgeschalteten Förderbänder und Trennaggregate enthalten.
Mit einem vollständigen Betriebsprofil kann der Lieferant den allgemeinen Leistungsbereich in konkrete Anforderungen an Motorleistung, Messerkonfiguration und Steuerungseinstellungen für die jeweilige Prozesslinie übersetzen.
Die Maschinensicherheit gehört ebenfalls in diese Spezifikation. Die Leitlinien der britischen Health and Safety Executive (HSE) für Abfall- und Recyclinganlagen betonen die Bedeutung technisch ausgelegter Schutzeinrichtungen, sicherer Verfahren zur Energietrennung und eines kontrollierten Zugangs zu Aufgabeöffnungen.
Die automatische Überlastumkehr macht es nicht überflüssig, vor der Beseitigung von Blockierungen oder Wartungsarbeiten die Energieversorgung sicher zu trennen und gegen Wiedereinschalten zu sichern. Diese sicheren Zugangs- und Wartungsmöglichkeiten müssen bereits bei der Anlagenplanung berücksichtigt werden.
Ein Primärzerkleinerer für MSW/RDF sollte danach ausgewählt werden, wie zuverlässig er den Materialfluss durch die Anlage aufrechterhält, und nicht danach, wie kleine Partikel er erzeugen kann. Platzieren Sie ihn früh in der Prozesskette, rechnen Sie mit grobem und variablem Austragsmaterial und bewerten Sie die Leistung im Zusammenhang mit dem gesamten Sortier- und Brennstoffaufbereitungssystem.
Geben Sie in der Anfrage den durchschnittlichen und maximalen Durchsatz, den saisonalen Materialmix, den Feuchtigkeitsgehalt, den Anlieferungszustand und die Leistung der nachgeschalteten Anlagen an. Fragen Sie außerdem, wie das Austragskonzept in die Förderband- und Lageranordnung integriert werden kann.
Der industrielle Zweiwellenzerkleinerer von SOYU bietet mit einer Leistungsspanne von 1 bis 30 t/h, sieblosem Schwerkraftaustrag, Eignung für die MSW- und RDF/SRF-Vorbehandlung sowie einer Siemens-SPS mit automatischer Überlastumkehr eine praktische Ausgangsbasis. Vor der Bestellung sollten die erforderliche Stundenleistung und Maschinenkonfiguration anhand der tatsächlichen Abfalldaten bestätigt werden.
A: Ein Primär-Zweiwellenzerkleinerer dient als zentrale Durchflussstufe am Anfang einer RDF/SRF-Aufbereitungslinie. Er öffnet Säcke und Ballen, zerkleinert sperrige oder ineinander verhedderte Abfälle und erzeugt einen aufgelockerten Materialstrom, der von Magnetabscheidern, Wirbelstromscheidern, Sieben und Windsichtern verarbeitet werden kann. Die Feinzerkleinerung bleibt bewusst den nachgeschalteten Aufbereitungsanlagen vorbehalten.
A: Teilen Sie die durchschnittliche tägliche Abfallmenge durch die geplanten Betriebsstunden und ergänzen Sie eine ausreichende Leistungsreserve, um Spitzen bei gleichzeitig eintreffenden Sammelfahrzeugen abzufangen. Der tatsächliche Durchsatz hängt außerdem von der Abfallzusammensetzung, dem Feuchtigkeitsgehalt und der Aufgabegeschwindigkeit des Bunkers ab. Der Lieferant sollte die Auslegung daher auf Ihre saisonalen Abfalldaten stützen und nicht lediglich einen durchschnittlichen Katalogwert zugrunde legen.
A: Gemischte Siedlungsabfälle enthalten Folien, Textilien und feuchte organische Materialien, die sich um einen Siebkorb wickeln oder dessen Öffnungen verstopfen können. Beim sieblosen Schwerkraftaustrag verlässt das Material die Zerkleinerungskammer, sobald es von den Rotoren zerkleinert wurde. Dadurch werden Materialansammlungen in der Kammer reduziert, ein kontinuierlicher Materialfluss unterstützt und die Reinigung oder der Austausch eines Siebs vermieden.
