Integrierte Umweltschutzmaßnahme
CDE Global und die Josef Bohnen GmbH & Co. KG führten am 23. August 2014 einen Tag der offenen Tür an der neuen Sand- und Kies-Aufbereitungsanlage in der Hauptkiesgrube der Josef Bohnen GmbH & Co. KG in Swisttal bei Köln durch. Die schlüsselfertige Anlage (Bild 1) wurde mit Mitteln aus dem Umweltinnovationsprogramm des BMU gekauft. Die Josef Bohnen GmbH & Co. KG ist ein Sand- und Kiesproduzent in der Nähe von Köln. Das seit über 60 Jahren in der Region tätige Unternehmen ist darüber hinaus auch auf Tiefbau, Erdbau und Abbrucharbeiten spezialisiert. Mit einer Flotte von 15 Lkw, 3 Radladern und einer Brech- und Siebanlage beliefert die Josef Bohnen GmbH & Co. KG die Regionen Bonn und Köln.
Um die in den letzten Jahren wachsende Nachfrage nach aufbereitetem Sand und Kies zu erfüllen, erkannte Josef Bohnen 2012, dass eine innovative Lösung erforderlich war. „In der Kiesgrube Swisttal ist Wasser nicht ohne Weiteres verfügbar und die Anlage durfte auch nicht allzu viel Platz nehmen, weil keine Absetzteiche möglich waren“, erklärte Matthias Haus, Geschäftsführer der Josef Bohnen GmbH & Co. KG. Das Unternehmen stellte fest, dass die erforderliche Nassaufbereitungstechnik in Deutschland nicht erhältlich war, und wendete sich an den nordirischen Anbieter CDE Global, um eine Lösung zu finden. CDE wurde mit der Konstruktion einer Aufbereitungsanlage beauftragt, wobei die Erhaltung von natürlichen Ressourcen und die Energieeffizienz besonders berücksichtigt werden sollten. Das für Deutschland neue und innovative Konzept erfüllte die Voraussetzungen für eine Förderung durch das BMU-Umweltinnovationsprogramm. Die Vorlage für die Finanzierung der Anlage beruhte auf den Zielen, den Wasserverbrauch zu verringern, die CO2-Emissionen zu senken und eine Nassaufbereitung mit geringem Platzbedarf zu ermöglichen.
Innovationsförderung
Das deutsche Bundesumweltministerium bietet Fördergelder im Rahmen des BMU-Umweltinnovationsprogramms an, um Vorzeigeprojekte in Deutschland zu fördern, die ein großes Verringerungs- und Vermeidungspotenzial aufweisen und die auf ähnliche Systeme übertragen werden können, die von anderen Benutzern betrieben werden. Die Förderung richtet sich zunehmend auf integrierte Umweltschutzmaßnahmen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Klimaschutzmaßnahmen, einschließlich erneuerbaren Energien und Energieeffizienzprojekten. Jedoch kommen Maßnahmen in den Bereichen Wasser/Abwasser, Abfall, Reinhaltung der Luft und Schalldämmung auch für eine Förderung infrage.
Die Aufbereitungsanlage für die Josef Bohnen GmbH & Co. KG entspricht ganz klar den Zielen des Innovationsprogramms, und die Förderung wurde zugeteilt. CDE Global nahm die Sand-und Kiesaufbereitungsanlage im April 2014 in Betrieb (Bild 2). Sie besteht aus einer integrierten AggMax 152 Attritionsanlage, einer M2500 Aufbereitungsanlage und einem AquaCycle A400 Eindicker. Sie produziert 5 verkaufsfertige aufbereitete Sand- und Kiesprodukte.
Ein innovatives Verfahren
Die Aufbereitungsanlage produziert 140 t/h nass aufbereitete und klassierte Sand- und Kiesprodukte. Die typische Aufteilung ist 65 t/h Sand mit 0-2 mm, 20 t/h Sand mit 2-8 mm, 12 t/h Schlamm mit 0-63 µm, wobei der Rest des Volumens der AggMax zur Aufbereitung von Zuschlagstoffen zugeführt wird. Das Unternehmen kann die Körnung und das Volumen von jedem produzierten Produkt steuern. Dazu verwendet es beispielsweise auswechselbare Matten im EvoWash Entwässerungssieb, das leicht eingestellt werden kann, um die Körnung und Menge an Sand zu verändern, die vom Sieb kommt. Jeder Aspekt der Anlage wurde im Hinblick auf Ressourcenschonung und Effizienz ausgelegt. Der Aufgabetrichter befindet sich in einigem Abstand von der Anlage, aber nahe an der Rohmaterialzufuhr. Deshalb muss das Material nicht über große Entfernungen von der Quelle per Lader antransportiert werden, was die Betriebs- und Kraftstoffkosten erheblich verringert. Weitere Innovationen der CDE-Anlage sind:
Integriertes ProGrade Doppeldecksieb
Im Gegensatz zu trockenen Klassiersieben, bei denen Düsenstränge hinzugefügt werden, wurde die ProGrade Siebreihe so konstruiert, dass sie primär als Waschsieb arbeitet. Das in dieser Anlage eingesetzte ProGrade Modell ist ein P2-75 Sieb, bei dem jedes Deck eine Oberfläche von 5 m x 1,5 m hat (Bild 3). Das ProGrade P2-75 Sieb wurde nach dem FEA-Verfahren (Finite-Elemente-Analyse) überprüft und ist ein fester Bestandteil der CDE Baureihe. Es wird in den Anlagen R2500, M4500 eingesetzt, sowie in diesem Fall in der Aufbereitungsanlage M2500. Alle FEA-Ergebnisse werden durch Testverfahren am realen Objekt verifiziert. Praxistests wurden auch in der speziellen ProGrade Siebtesteinrichtung am Hauptsitz von CDE in Cookstown durchgeführt.
Das P2-75 Sieb ist in die M2500 E4X Aufbereitungsanlage integriert und erhält das Aufgabegut mit Körnung 0-32 mm direkt vom Beschickungsförderer der M2500. Das obere Deck entfernt das nass aufbereitete Überkorn von +32 mm, welches über den ersten integrierten 9-m-Förderer der M2500 verhaldet wird. Das Aufgabegut mit Körnung 8-32 mm gelangt auf das untere Deck und wird zur AggMax Attritionsanlage weitergeleitet. Die Partikel mit Körnung bis 8 mm werden gleichzeitig zur EvoWash Sandaufbereitungsanlage zur Weiterverarbeitung geleitet.
Integrierte EvoWash Sandaufbereitungsanlage
Die EvoWash ist in die M2500 integriert und verhindert den Verlust von wertvollen Feinteilen in der AquaCycle Wasseraufbereitungsphase. Dies gewährleistet eine effektive Materialrückgewinnung und minimalen Abfall und sorgt letztlich dafür, dass die Josef Bohnen GmbH & Co. KG eine größtmögliche Wertschöpfung aus dem Aufgabegut erzielt (Bild 4). „Dank der Sandaufbereitungsphase fangen wir sogar die feinste Materialfraktion auf und dieser Qualitätssand geht nicht verloren. Wir haben die Kontrolle über die Körnung der Sande, die wir produzieren, und können gewährleisten, dass der Sand aus dem Entwässerungssieb die benötige Spezifikation erfüllt“, merkte Matthias Haus an.
Integrierte AggMax Attritionsanlage
Die AggMax nutzt eine innovative Hochfrequenz-Siebtechnik und leistungsfähige Schwertwäschetechnik, um stark mit Lehm verunreinigtes Material zu sieben und zu zerreiben. Die AggMax 152 in diesem Projekt hat eine Kapazität von 150 t/h, produziert zwei klassierte Zuschlagstoffe (8-16 mm und 16-32 mm) und besteht aus einer RotoMax Schwertwäsche sowie einem Doppeldeck-Klassiersieb (Bild 5). Die Unterbringung von allen Elementen der AggMax auf einem einzigen, kompakten und semi-mobilen Unterbau ist in der Branche einzigartig. Die Installation der Anlage bei der Josef Bohnen GmbH & Co. KG konnte daher in kürzester Zeit und bei geringstmöglichem Platzbedarf erfolgen.
AquaCycle Wasseraufbereitungssystem
Mit dem AquaCycle System können erhebliche Kosteneinsparungen bei diesem Projekt erzielt werden, weil es die erforderliche Menge Frischwasser für die Aufbereitungsanlage um bis zu 90 % reduziert, was es zu einem wirklich innovativen Produkt macht. Das AquaCycle verfügt über eine Entlüftungskammer, in der dem Abwasser Polyelektrolyt zugeführt wird, über einen einzigartigen Abstreifermechanismus, mit dem der Schlamm aufbereitet wird, und über eine feststehende Brücke über den gesamten Durchmesser der Anlage, die eine sichere Materialprüfung und Wartung gewährleistet.
Das AquaCycle in Swisttal ist das Modell A400 mit einer Kapazität von 400 m3/h. Überschüssige Feinteile werden der AquaCycle A400 von den zwei Zyklonen der EvoWash Sandaufbereitungsanlage zugeführt, die in die M2500 integriert ist. Schlamm setzt sich am Boden des Tanks ab, wo ein einzigartiges Klärwerk dafür sorgt, dass dieser Schlamm eine einheitliche Konsistenz beibehält, bevor er in Absetzteiche abgeführt wird. Sauberes Wasser läuft oben am Eindicker über und wird in den AquaStore Wassertank W374 zurückgeführt. Das AquaStore ist ein komplettes Wasserspeicher- und Pumpsystem, mit dem das rückgewonnene Wasser rund um die Nassaufbereitungsanlage recycelt wird.
