Wenn Reststoff zum Rohstoff wird
„Bei der Entsorgung von Reststoffen fallen Kosten an“. So einleuchtend wie die vorausgestellte Phrase ist, ist auch das Bestreben eines jeden Produzenten den Reststoff in eine sinnstiftende Wertschöpfung zu integrieren. In dem hier beschriebenen Fall wird eine Anwendung vorgestellt, bei der der Kunde die Verwertbarkeit einer Fraktion seiner Verbrennungsasche ermittelt hat, und nun die separierte Lagerung zweier Aschefraktionen anstrebt. Zusätzlich ergibt sich eine Erhöhung der Aschemenge durch eine Kapazitätserweiterung des Verbrennungsprozesses.
In der Vergangenheit werden zwei Aschefraktionen, aus dem Verbrennungsprozess von Papierfaulschlamm (Feinton) über direkt nachgeschaltete mechanische Transporte aus dem Brennkessel und dem Abluftfilter, in zwei im Tandem angeordnete pneumatische Fördersender überführt und anschließend in ein 600 m³ Silo transportiert. Dabei fällt ein Gesamtmassenstrom von ca. 2500 kg/h Reststoff an. Die Aschefraktionen unterscheiden sich dabei stark im Korngrößen-Kontinuum und zeigen damit unterschiedliche Produkteigenschaften gerade in Bezug auf die pneumatische Förderung und der Lagerung samt Austrag aus dem vorhandenen Silo auf.
Ziel der Neukonzeption der Altanlage ist es, unter Berücksichtigung von energetischen Gesichtspunkten, die Kesselasche im vorhandenen 600 m³ Silo und die Filterasche in einem neu zu errichtenden 400 m³ Silo zu lagern und über zwei eigenständige LKW-Verladungen die anfänglich beschriebene Aufteilung und logistische Handhabbarkeit der Aschefraktionen zu ermöglichen. Zusätzlich ist der schwierigere Austrag der sehr viel feineren Filteraschefraktion aus dem neuen Silo zu betrachten, wobei eine Kühlung der Filterasche samt geeignetem pneumatischen Fördersystem und richtige Produktflussaktivierung aus dem 400 m³ Silo integriert werden müssen.
Unter Berücksichtigung des bebaubaren Raumes innerhalb der Bestandsanlage zur Integration der neuen Anlagenteile sowie der Möglichkeit zur bauseitigen, kurzzeitigen Zwischenpufferung beider Produktströme, wurde folgendes System errichtet.
Aschetransport nach Kühlschnecke zu den Aschesilos
Der im Prozessleitsystem geschaltete Förderweg für jede Aschefraktion erreicht über eine bauseitige Kühlschnecke den Vorbehälter des solids-Fördersenders. Der Vorbehälter dient zum kurzen Puffern des kontinuierlichen Aschestroms während dem Förderzyklus des solids-Fördersenders. Mit einem Bruttovolumen von 450 dm³ ist der Vorbehälter bestens ausgelegt und mit solids-Fluidkerzen zur Produktflussaktivierung sowie einer Entlüftungsrohrleitung zum Aschefilter betriebssicher ausgerüstet.
Der nachgeschaltete solids-Fördersender der Baureihe PHP-Heavy sorgt mit seiner äußerst robusten Bauweise für die betriebssichere Förderung der bis zu 120 °C heißen und abrasiven Aschen. Dabei gewährleistet der Einsatz eines solids-Schwenkschiebers als Sender-Einlauf-Verschluss die Befüllung des Senders ohne Behinderung des Produktstromes und zusätzlich mit Hilfe einer aufblasbaren Dichtung, die beste Sicherheit gegen Abrasion und Undichtigkeiten. Der solids-Fördersender wird über eine Pendelleitung zum Vorbehälter entlüftet. Die Förderkapazität des über 300 dm³ Füllvolumen verfügenden Senderbehälters beträgt ca. 5000 kg/h bei ca. 27 Förderzyklen pro Stunde.
Für die Förderrohrleitung wird in Anbetracht des Leitungsverlaufes und unter Berücksichtigung einer möglichst kurzen Pufferzeit im Vorbehälter eine Nennweite von 100 mm bestimmt. Die Rohrleitung wird in starkwandiger Ausführung geplant und samt Rohrhalterung geliefert und komplett montiert. Rohrleitungsumlenkungen werden mit solids-Förderrohrbögen CEB und solids Förderrohrendstücken DFR aus abrasionsbeständigem Stahlguss realisiert. Über eine automatische solids-Zwei-Wege-Weiche wird der Förderweg zum prädestinierten Silo angewählt. Die Trennung von Fördermedium und Produkt findet im Silo unter Zuhilfenahme von Silo-Aufsatzfiltern mit einem Reststaubgehalt von 5 mg/m³ Abluft statt.
Silo samt Siloaustrag und LKW-Befüllung
Das neue 400 m³ Stahlsilo wird in geschraubter Ausführung mit einem Durchmesser von 4600 mm mit geschlossener Standzarge direkt auf der Baustelle montiert. An den vier Stützen des dazugehörigen unterfahrbaren Stahlbaus ist eine gravimetrische Füllstanderkennung über Dehnungsmesstreifen integriert. Zusätzlich verfügt das Silo über sämtliche Einbauten für einen sicheren Betrieb.
Der sichere Austrag der zum Teil sehr feinen Asche (d50 ca. 25 µm) im Austragsregime „Massenfluss“ wird primär über einen solids-Vibrationsaustragsboden mit elektromotorischem Antrieb realisiert. Zur weiterführenden Materialflusssicherheit, sind 8 Stück solids-Fluidbahnen ADS samt deren pneumatischen Installationen am Silokonus verbaut. Sie dienen als sekundäre Produktflussaktivierung falls nach längeren Stillstandzeiten Produktbrücken im Silokonus auftreten sollten.
Der direkt an den Auslauf des solids Vibrationsaustragboden montierte solids Handabsperrschieber mit Nennweite 300 mm ermöglicht eine sichere Revision der darunterliegenden LKW-Verladung. Im Anschluss daran befindet sich ein Kompensator zur Entkopplung der Vibrationen des solids-Vibrationsaustragboden hin zur solids-Zellenradschleuse ZRS.
Für eine dosierte Zuteilung der Asche aus dem Vibrationsboden hin zur Verladeeinrichtung wird eine solids Zellenradschleuse ZRSR2533B01 mit einer Förderkapazität bis zu 120 m³/h installiert. Die Zellenradschleuse lagert dabei auf einem separaten Stahlbau, der zusätzlich die Lasten der nachgeschalteten solids-LKW-Verladung trägt.
Zur staubfreien Überführung des Produktstromes in einen Silo-LKW, wird eine solids TLC3 Verladeeinrichtung mit heb- und senkbarem Balg, sowie direkter Entstaubung über einen integrierten Systemfilter montiert. Dabei garantiert eine aufblasbare Dichtung an der Schnittstelle „Verladebalg – Einlaufdom“ die staubfreie Befüllung des LKW-Anhängers.
Zur Steuerung der Anlage wird ein kompletter Schaltschrank mit allen Steuerungs- und Lastbaugruppen geliefert. Die Ansteuerung erfolgt im Automatikbetrieb über das Prozessleitsystem des Kunden. Für den Teilautomatik- und Handbetrieb verfügt der Hauptschaltschrank über ein 15“ Touch-Panel mit sämtlichen Anlagenschaubildern und Zugriff auf alle lesbaren System- und Betriebsparameter.
Fazit
Die Umsetzung dieses Projektes wurde dank akribischer Sammlung aller Produkt- und Betriebsdaten, zum Teil unter Bestimmung einzelner Parameter im solids eigenen Stofflabor und dem angeschlossenen Technikum auf planungssichere Beine gestellt. Die dabei mehr als hinreichend ermittelten Stoffdaten bilden die Basis für eine betriebssichere Planung aller verbauten Apparate und fügen sich im Einklang mit der jahrzehntelangen Erfahrung so zu einem zuverlässigen Engineering für das Gesamtsystem zusammen.
Der Betrieb der hier vorgestellten Anlage ermöglicht nun dem Kunden die separierte Verladung zweier, vorher untrennbarer Aschefraktionen, wobei Energieeffizienz und Betriebssicherheit zu einer hohen Kundenzufriedenheit beiträgt.
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