Sieb- und Sortieranalyse - Ihre Homepage bei Arcor

Fachhochschule Bingen, Studiengang Umweltschutz, UMTE-Prakikum WS 03 /04
Sieb- und Sortieranalyse
Praktikumstag: 05.01.04
Praktikumsleiter: Prof. Dr. K. Scheffold
Praktikanten: (v.l.n.r.) Lukas Krzyworzeka, Benjamin Stage, Clarisse Zschernitz, Björn
Schmitt, Martin Haase, Lukas Bracht
Kontakt: [email protected]
1. Aufgabenstellung
1.1 Formulierung der Aufgabe
1.2 Zeit und organisatorischer Ablauf
1.3 Exkursionsbericht
1.4 Anlagebeschreibung
1.4.1 Ziele
1.4.2 Verfahrensbeschreibung
1.4.3 Kosten
2. Durchführung
2.1 Trocknung
2.2 Sieben auf Schwingsiebmaschine
2.3 Sieben auf Siebturm
2.4 Sortieranalyse
2.5 Glühen
3. Ergebnisse der Sieb- u. Sortieranalyse
3.1 Wassergehalt
3.2.Sieben auf Schwingsiebmaschine
3.2.1 Siebbilanz
3.2.2 Siebflächenbelastung
3.3.Sieben auf Siebturm
3.3.1 Kornverteilung
3.3.2 Rückstands-, Durchgangssummen
3.3.3 RRSB Diagramm
3.4.Sortieranalyse
3.4.1 Zusammensetzung Grobfraktion
3.4.2 Zusammensetzung der Gesamtprobe
3.4.3 Schüttdichte
3.5. Glühen
3.5.1 Glühverluste der einzelnen Fraktionen
3.5.2 Heizwert der Gesamtprobe
4. Diskussion: Qualitative Bewertung der Anlage, Ersatz des Dualen Systems?
5. Anlagen
5.1 Verfahrensschema
5.2 Lageplan
5.3 Sankey Diagramm zur TSA Rennerod
5.4 Investitionskostenrechnung
5.4.1 Investitionskosten Gebäude, Grundstück
5.4.2 Investitionskosten Technik
5.4.3 Gesamtinvestition
5.4.4 Kalkulation der Jahreskostenschätzung
5.4.5 Kostendeckungsbeitragsrechnung
1
1. Aufgabenstellung
1.1 Formulierung der Aufgabenstellung
Praktikumsziel des Faches UMTE im WS 2003/2004 ist es, das Durchführen einer Analyse
eines Abfallstoffgemisches am Beispiel der Schwergutfraktion der Trockenstabilatanlage der
Firma Herhof in Rennerod kennen zulernen, deren Beschreibung und Bewertung als Ergebnis
darzulegen. Darüber hinaus soll festgestellt werden, ob diese Art der Abfallentsorgung eine
alternative Verwertung darstellt, die sich durch Wirtschaftlichkeit und geringere
Umweltbelastung auszeichnet, indem sie Wertstoffe gewinnt Kosten spart und Emissionen
reduziert.
1.2 Zeitablauf/Organisatorischer Ablauf
Probennahme Outputfraktion:
Schwergut aus Haufwerk entnommen am 13.11.03
gegen 11 Uhr
Wägung und Trocknung der Probe: vom 3 bis 5.1.04
Wägung und Trennung mittels Schwingsiebmaschine am 5.1.04: Dauer ca. 10min
Fein: 0-5mm
Kornanalyse
Mittel: 5-14mm
Kornanalyse
Grob:
Sortiert nach
Glas, FE,
NE, KSP,
Holz,
Papier, K
und V
Sieben der Fraktionen Fein und Mittel auf Labor-Siebturm
Volumen- und Massebestimmung aller Fraktionen
Zerkleinerung organischer Stoffkomponenten in der Messermühle
Wiegen von organischen und anorganischen Bestandteilen der Probe
Glühen
Nachwiegen
2
1.3 Exkursionsbericht
Zu Beginn erörtete uns ein Betriebsangehöriger die Entstehung und den technischen Ablauf
der TSA Rennerod zur Aufbereitung von Restmüll.
Im Hausmüll enthaltene organische Bestandteile sollen zur Verwertung als Brennstoff
gewonnen werden. Weiter werden Metalle und anderes Schwergut aussortiert.
Vor der mechanischen Trennung wird der Hausmüll biologisch getrocknet.
Dazu wird er von einem vollautomatischen Kran aus dem Tiefbuncker in die
Zerkleinerungsanlage umgefüllt. Anschließend transportiert ein Förderband den Hausmüll zu
den Rotteboxen, in denen er biologisch getrocknet wird. Nach der Trocknung werden
- FE-Metalle mittels Trommel- und Überbandmagnet,
- NE-Metalle mittels Wirbelstromabschneider,
- Leichtfraktion mittels Sichter und
- Schwerfraktion mittels Setzherde voneinander getrennt.
Die Abgase werden durch die thermische Luftaufbereitungs- und Reinigungsanlage von
Geruchsstoffen befreit, und Abwässer werden mikrobiologisch gereinigt.
Der organische Anteil des Hausmülls wird pelletiert, als Brennstoff in Zementwerke oder zur
stofflichen Verwertung in eine Methanol-Anlage überführt (Schwarze Pumpe).
1.4 Anlagenbeschreibung
1.4.1 Ziele
Das Verfahren zur Gewinnung des TS wurde Anfang der 90iger Jahre entwickelt. Einer
Versuchsphase von 1992 bis 1996 folgt 1997 die Errichtung der ersten Anlage in Aßlar,
welche die Entsorgung des Hausmülls von 470.000 Bürgern mit einem Müllaufkommen von
140.000 Tonnen pro Jahr, ca. 298kg/(E*a) übernahm.
In der Folge entstanden Anlagen in Rennerod, Trier, Dresden und Venedig und weitere sind
in Bau bzw. Planung.
Ziel ist es, den angelieferten Hausmüll zu verwerten, indem man ihn in mindestens sieben
Hauptsoffgruppen aufteilt, welche dann der stofflichen und energetischen Verwertung
zugeführt werden:
Wiederverwertung/Deponierung:
Sekundärbrennstoff:
FE-Metalle
NE-Metalle
Mineralische
Glas
Wasser (Prozesswasser)
Verbundstoffe
Kunststoffe
Fraktion PPK
Organische Fraktion
3
Durch Aufkonzentration von Schadstoffen sollen umweltverträgliche Wertstofffraktion
geschaffen werden. Durch die Abtrennung der mineralischen Fraktion, Glas, FE-Metalle, NEMetalle und Wasser soll die Verwertung der organischen Fraktion als Brennstoff ermöglicht
werden. Wertstoffströme werden von nicht gewünschten Beimengungen befreit und so ihr
Marktwert gesteigert. Abfall als Brennstoff ist kostengünstig und eine sehr gute Alternative
zu den üblichen Brennmaterialen. Man überlegt ob man durch dieses Verfahren das heutige
getrennt sammeln von Metallen, Kunstoffen und Batterien ersetzen könnte. Für die
Vermarktung des Brennstoffes ist es vor allem wichtig, dass eine hohe Qualität immer
gegeben ist und dass eine bestimmte Menge immer garantiert werden kann.
1.4.2 Verfahrensbeschreibung
Die Belastung der Umwelt wird durch die Vollkapselung, thermisch-katalytischer
Abluftreinigung minimiert. Verwertung der Wertstoffe haben eine Minimierung an
Emissionen zur Folge.
Die Abfälle werden zunächst in einer Schraubenmühle zerkleinert und in einem
Tunnelreaktor biologisch getrocknet. So werden die Abfälle in 5 bis 7 Tagen auf eine
Restfeuchte von 15% getrocknet. Die Abluft wird thermisch-katalytisch behandelt womit die
Anforderungen der 30.BimSchV erfüllt ist.
Das Stoffgemisch wird dann einer Dichtetrennung unterzogen und in Schwerfraktion und
Leichtgut getrennt. Aus der Schwerfraktion, welche sich aus FE-Metallen, NE-Metallen,
Batterien, Glas und mineralischen Stoffen zusammensetzt, werden die Metalle separiert und
der Verwertung zugeführt. Das TS ist nun nahezu schadstofffrei.
Dem TS könnten nun noch Kunststoffe entzogen und der Verwertung zugeführt werden.
1.4.3 Kosten
Nach Angaben des Herstellers sind für die Vermarktung des TS in Deutschland ca. 50 Euro
pro Tonne aufzuwenden. Zusätzlich noch Aufbereitungskosten von 100 Euro pro Tonne sind
gegeben. Im Gegensatz dazu muss die Verwertung in einer MVA mit 100 bis 150 Euro pro
Tonne veranschlagt werden. Das Trockenstabilat hat also einen geringfügigen Kostenanteil,
wenn der Absatz des SBS gesichert ist! Wie der Kostendeckungsbeitragsrechnung
(Tabelle 5.4.5) zu entnehmen ist, decken die momentanen Erlöse der TSA Rennerod nicht die
Kosten. Als SBS wird das TS zur Zeit nur in einem Zementwerk energetisch verwertet, doch
auch andere Abnehmer wären denkbar wie Kraftwerke (Energetische Verwertungsanlage in
Aßlar), Heizkraftwerke oder Stahlwerke. In Anlagen wie diesen werden nur solche Stoffe
verbrannt, welche im großen Mengen auf dem Markt vorhanden sind. Beim Trockenstabilat,
als Newcomer auf dem SBS-Markt trifft dies nicht zu. Die Anzahl der TS-Anlagen in
Deutschland ist noch zu gering, um eine für diese Zwecke ausreichendes Marktpotential zu
erreichen.
4
2. Durchführung
2.1 Trocknung:
Die Vorgruppe hatte die Probe bereits dem Trockenschrank zugeführt. Die Probe bliebt
solange im Trockenschrank bis sich die Gewichtskonstanz eingestellt hatte (min. 24h, bei
105°C). Zuvor musste die Gruppe das Gewicht bei der noch feuchten Probe ermitteln. Wir
haben durch wiederholtes Wiegen der trockenen Probe, durch Differenzbildung den Wasserund Feststoffanteil ermitteln können.
2.2 Trennung mittels Schwingsiebmaschine:
Die getrocknete Probe wird auf einem Doppeldeck-Schwingsieb in die Fraktionen <5mm
(Feingut), 5-14mm (Mittel) und >14mm (Grob) getrennt. Während des Siebvorgangs wird die
Zeit gemessen, welche notwendig war bis die gesamte Probemenge die Siebmaschine passiert
hat. Aus dem bekannten Gewicht der Probe, der Siebfläche und der gemessenen Zeit des
Siebvorgangs wird die Siebflächenbelastung berechnet. Die Kornverteilung wird nur
exemplarisch ermittelt, andere Verfahren wären zu zeitintensiv für die Funktion Fein-und
Mittelfraktion.
2.3 Sieben auf Siebturm:
Mehrere Siebe mit unterschiedlichen Maschenweiten 10mm bis 1mm werden auf einem
Schwingteil übereinander gestellt, diese wird ca. 10 Minuten in Betrieb genommen. Die
Mittelfraktion und Feinfraktion wird somit in seine Korngrößen nochmals aufgeteilt. Dadurch
können wir noch eine genauere Analyse der Kornverteilung der beiden Fraktionen erhalten.
2.4 Sortieranalyse:
Bei der Sortieranalyse werden aus der Grobfraktion die wesentlichen Bestandteile wie Folien/
Hartkunststoffe, Papier, Holz, faserige Bestandteile, Glas, Steine/Keramik/ Porzellan und
Metalle von Hand aussortiert. Bei der Grobfraktion wird dies an der ungesiebten
Gesamtmenge durchgeführt. Aus Zeitmangel werden Mittelfraktion und Feinfraktion nicht
sortiert.
2.5 Glühen:
Beim Glühen ist der Gehalt an organischen und anorganischen Bestanteilen zu bestimmen.
Geglüht wird bei 650°C über die Dauer von 2 Stunden. Nach dem Glühen bleiben nur die
anorganischen Stoffe als Glührückstand zurück.
Holz, Papier, mineralischen Bestandteile, faseriges Material und die Fraktion <1mm werden
jeweils in Tiegel gegeben und eingewogen. Die organischen Bestandteile werden vorher noch
einer Zerkleinerungsmaschine zugeführt. Wenn eine ausreichende Menge an Substanz
eingewogen wird, kann der Fehler des Glühverlustes klein gehalten werden. Tara - und
Bruttogewicht muss für die spätere Berechnung des Glühverlustes bekannt sein. Das Glühen
findet in dem sogenannten Muffelofen statt, der für das Glühen vorgeheizt werden muss. Bei
der entsprechenden Temperatur werden die Proben in den Ofen geschoben. Nach dem Glühen
werden die Proben erneut ausgewogen. Die Gewichtsdifferenz wird als Glühverlust
bezeichnet.
5
3. Ergebnisse der Sieb- u. Sortieranalyse
3.1 Wassergehalt
Schale 1
Schale 2
Schale 3
Summe
nass
trocken
Menge (g) Menge (g) Volumen
Wassergehalt (g) Wasseranteil
1777
1547
2500
230
12,94%
2273
1949
3000
324
14,25%
2239
1949
2800
290
12,95%
6289
5445
8300
844
13,42%
Der übliche Wassergehalt von RHM beträgt ca. 25%. Durch das Rotteverfahren konnte, wie
der Tabelle zu entnehmen ist, der Gehalt auf unter 15% gesenkt werden. Nach Angaben der
Firma Herhof, wurde dem RHM durch biologische Trocknung Feuchte und leicht abbaubare
org. Substanz in der Größenordnung von ca. 30 % entzogen werden. Das Gewicht der Probe
am Eingang der TSA Rennerod betrug demzufolge:
3.2.Sieben auf Schwingsiebmaschine
3.2.1 Siebbilanz
Inputmenge
Siebüberlauf
Mittelkorn 5-14 mm
Feinkorn
Summe Output
Fehlmenge
Volumen
(ml)
8300
4100
3000
1200
8300
Menge
(g)
5445,00
2881,44
1773,00
771,00
5425,44
19,56
Schüttdichte
(g/Liter)
656,02
702,79
591,00
642,50
653,67
Anteil
Fraktion
53,11%
32,68%
14,21%
100,00%
0,36%
Anteile nach Korngrößen Schwerfraktion TSAR04
Fein 0-5mm
14%
Mittel 5-14mm
33%
Grob >14mm
53%
6
Der RHM wird nach kurzer Verweilzeit in einem Zwischen-Bunker der Zerkleinerung in
einem Walzenbrecher zugeführt, in dem auf Korngrößen <150mm zerkleinert wird. Wie zu
erwarten war, dominiert die Korngrößenfraktion >14mm, da die vielen größeren Gegenstände
im RHM in diese Größenordnung gebrochen werden.
Eine repräsentativere Probe wäre durch direkte Probenahme am Förderband erreicht worden,
da beim Herunterfallen der Objekte im Schwergutgemisch viele der Größeren Partikel am
Fuße des auftürmenden Berges landen und kleinere sich auf der Spitze auftürmen
(Entmischung).
3.2.2 Siebflächenbelastung
Siebfläche (L*B)
Siebzeit:
Siebflächenbelastung
1,4m
70
332
0,6m
0,84 qm
sec
kg/(m²*h)
Der stündliche Durchgang der TSA Rennerod beträgt 18,1 t. Zur Absiebung bei 5 mm würde
eine Siebfläche von max.:
benötigt. Das entspricht etwa 11 Maschinen á 5m*1m im zwei Schichtbetrieb.
3.3.Sieben auf Siebturm
3.3.1 Kornverteilung
Durchmesser Fein
Mittel
Grob
Gesamt
Siebmaschen Masse Anteil
Masse Anteil
Masse
Anteil
Masse Anteil
(mm)
(g)
(g)
(g)
(g)
>10
0,00
0,00% 559,20 31,98% 2867,90 99,53% 3.427,10 63,53%
10-8
0,00
0,00% 266,80 15,26%
1,15 0,04% 267,95 4,97%
8-6,3
0,00
0,00% 293,10 16,76%
0,93 0,03% 294,03 5,45%
6,3-4
3,65
0,48% 425,20 24,32%
0,71 0,02% 429,56 7,96%
4-2,8
93,53 12,23% 156,70 8,96%
0,51 0,02% 250,74 4,65%
2,8-2
181,60 23,75%
15,30 0,88%
0,58 0,02% 197,48 3,66%
2-1
242,30 31,68%
6,10 0,35%
1,44 0,05% 249,84 4,63%
<1
243,70 31,87%
26,00 1,49%
8,24 0,29% 277,94 5,15%
Summe
764,78 100,00% 1748,40 100,00% 2881,45 100,00% 5.394,63 100,00%
14,18%
32,41%
53,41%
100,00%
771
1773,00
2881,44
5425,44
Fehlmenge
6,22
24,60
-0,01
30,81
Für die Verteilung der Fraktion Grob wurde das Ergebnis der Gruppe 4.2.1 verwendet.
Die Feinfraktion konnte erfolgreich in verschiedene Korngrößen <5mm getrennt werden. Die
Körner der Mittel- und Grob- Fraktion bestehen teilweise aus agglomerierten Anteilen und
sind schwierig abzusieben. Dies ist hier vor allen Dingen bei der Mittel-Fraktion gut
ersichtlich, da sich viele Körner die kleiner als 5 mm sind, von Größeren durch die
mechanische Belastung des Siebvorgangs gelöst haben.
Die nach dem Siebvorgang gewogene Gesamtmasse der Körner kleiner als 6,3 mm beläuft
sich auf 1405,6 g (26,05%). Durch Interpolation wurde eine Gesamtmasse der Körner kleiner
als 5 mm von 1162,1 g errechnet, das entspricht 21,5 % bezogen auf die Gesamtmasse
5394,63 g.
7
3.3.2 Rückstands-, Durchgangssummen
Mittel
Fein&Mittel
Durchmesser Fein
Siebmaschen Rückstands- Durchgang- Rückstands- Durchgang- Rückstands- Durchgang(mm)
Summe
Summe
Summe
Summe
Summe
Summe
>10
0,00%
100,00%
31,98%
68,02%
22,25%
77,75%
10-8
0,00%
100,00%
47,24%
52,76%
32,87%
67,13%
8-6,3
0,00%
100,00%
64,01%
35,99%
44,53%
55,47%
6,3-4
0,48%
99,52%
88,33%
11,67%
61,59%
38,41%
4-2,8
12,71%
87,29%
97,29%
2,71%
71,55%
28,45%
2,8-2
36,45%
63,55%
98,16%
1,84%
79,38%
20,62%
2-1
68,13%
31,87%
98,51%
1,49%
89,27%
10,73%
<1
100,00%
0,00%
100,00%
0,00%
100,00%
0,00%
Rückstandssummendiagramm Schwerfraktion
Fein
M ittel
Fein und M ittel
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Maschenweite [mm]
8
Gesamt
Durchmesser Grob
Siebmaschen Rückstands- Durchgang- Rückstands- Durchgang(mm)
Summe
Summe
Summe
Summe
>10
99,53%
0,47%
63,53%
36,47%
10-8
99,57%
0,43%
68,49%
31,51%
8-6,3
99,60%
0,40%
73,95%
26,05%
6,3-4
99,63%
0,37%
81,91%
18,09%
4-2,8
99,64%
0,36%
86,56%
13,44%
2,8-2
99,66%
0,34%
90,22%
9,78%
2-1
99,71%
0,29%
94,85%
5,15%
<1
100,00%
0,00%
100,00%
0,00%
9
3.3.3 RRSB Diagramm
10
Aus der RRSB Verteilung gehen folgende Werte für die Gleichmäßigkeitszahl (n) und den
mittleren Korngrößendurchmesser (dk`) hervor:
Fein:
Mittel:
Fein und Mittel:
n = 1,96
n = 2,20
n = 1,1
dk` = 1,85 mm
dk` = 9,10 mm
dk` = 7,10 mm
3.4.Sortieranalyse
3.4.1 Zusammensetzung Grobfraktion
grob (>14mm)
Holz
Papier
Faserige Bestanteile
Kunststoff/Folien
Glas
Metall
mineralisch
Summe
in
Gramm in Prozent an/organisch
165
5.56%
120
4.04%
236
7.95%
397
13.37%
30,92%
253
8.52%
294
9.90%
1504
50.66%
69.08%
2,969.00 100.00%
100.00%
11
Die mineralische Komponenten wie Steine, Keramik/Porzellan dominiert mit knapp über 50
%. Metalle liegen in der Größenordnung 10 % vor, wobei die Nicht-Eisen-Metalle stärker
vertreten sein sollten, da Schwergut zuvor einer Fe-Abtrennung unterzogen wurde.
Etwa 31 Masse-% des Schwergutes besteht aus organischen Stoffen, wie Holz, Papier,
Faserige Materialien und Kunststoffe. Das Abfallgemisch darf also nach 5/2005 nicht weiter
deponiert werden, da der org. Anteil deutlich über 5 % liegt.
3.4.2 Zusammensetzung der Gesamtprobe
3.4.3 Schüttdichte
Volumen Menge Schüttdichte
(ml)
(g)
(g/Liter)
Holz
500
165
330.00
Papier
800
120
150.00
Faserige Bestandteile
900
236
262.22
Kunststoff/Folien
1000
397
397.00
Glas
200
253
1,265.00
Metall
200
294
1,470.00
Mineralisch
1300
1504
1,156.92
Gesamt
4900
2969
605.92
INPUT
2881.44
Fehlmenge
-87.56
12
Die Fehlmenge von 87,6 g entstand wahrscheinlich beim Sortieren. Möglicherweise sind den
Sortierenden Gegenstände auf den Boden gefallen, oder wurden verlegt. Eine andere
Fehlerquelle könnte die nach dem Wiegen erfolgte Differenzbildung zwischen Probemasse
und Tara des Behälters sein.
3.5. Glühen
3.5.1 Glühverluste der einzelnen Fraktionen
GV
(g)
Faserig
1.9372
Holz
10.5996
Papier
3.7449
<1mm
4
mineralisch (2,8-4mm) 8.6283
GV
44.67%
85.89%
82.41%
21.15%
12.82%
Heizwert
(kJ/kg)
9300
14000
13000
4000
0
Die Zahlen der Heizwerte wurden aus dem Internet bezogen, die Internetseiten konnten nicht
erneut aufgefunden werden. Der Verfasser hat trotzdem eine Lehre hieraus gezogen und wird
zukünftige Berichte nachvollziehbarer gestalten.
3.5.2 Heizwert der Gesamtprobe
16000
Holz
14000
y = 17107x - 388,4
Heizwert in kJ/kg
12000
faserig
Papier
10000
8000
6000
<1m
m
4000
2000
mineralisch
0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Glühverlust in %
13
Die Gleichung des Heizwertes der Gesamtprobe ohne vorheriges Trocknen lautet:
Die jeweiligen Glühverluste in Prozent werden nun auf die Gesamtmasse der Fraktionen
bezogen. Aus Recherche Material geht hervor, dass der Glühverlust von Kunststoff 86,5%,
von Metall und Glas jeweils 0% beträgt.
grob (>14mm)
in Gramm GV (%)
GV (g)
Holz
165,00
85,89%
141,71
Papier
120,00
82,41%
98,89
Glas
253,00
0,00%
0,00
Faserig
236,00
44,67%
105,42
Kunststoff/Folien
397,00
86,50%
343,41
Metall
294,00
0,00%
0,00
mineralisch
1504,00
12,82%
192,74
Summe
2969,00
29,71%
882,17
Der Wassergehalt beläuft sich auf 13,42 %, der Glühverlust der Gesamtprobe wurde nicht
ermittelt.
Daraus ergibt sich folgender Heizwert für die Gesamtprobe:
Der durchschnittliche Heizwert von Hausmüll liegt bei ca. 8 MJ/kg. Der des Trockenstabilats
(Leichtfraktion) bei 15-18 MJ/kg. Wie erwartet liegt der Heizwert der Schwerfraktion unter
den beiden Werten. Den größten Teil zum Gesamtheizwert der Schwerfraktion leistet die
Kunststofffraktion, da diese Gewichtsmäßig den anderen brennbaren Materialien überlegen
ist und außerdem über einen hohen Heizwert von 20 bis 30 MJ/kg verfügt. Holz und Papier
haben zwar einen mittelhohen Heizwert, haben aber einen geringeren Anteil an der
Gesamtmasse.
Fazit: Das Schwergut eignet sich aufgrund seines geringen Heizwertes nicht zur
energetischen Verwertung, muss also einer weiteren Sortierung in der MBA Aßlar unterzogen
werden, bzw. wird zur Zeit unbehandelt deponiert.
4. Diskussion: Qualitative Bewertung der Anlage, Ersatz des Dualen Systems?
Die verbesserte Sortierfähigkeit des RHM durch das Rotteverfahren ist nicht zu bestreiten. So
können aus dem inhomogenen Abfallgemisch nahezu sortenreine Stofffraktionen gewonnen
werden, welche in der Industrie erneut genutzt und verarbeitet werden können. Glas z.B. wird
durch opto-elektronische Trenngeräte nach Farben sortiert und entspricht den von der
Glasindustrie gestellten Ansprüchen. Nichteisen- und Eisenmetalle werden mittels
Magnetabscheider und Wirbelstromscheider vom Stoffstrom getrennt. Das getrennt sammeln
von Glas und das Dosenpfandsystem könnten theoretisch durch dieses Verfahren ersetzt
werden.
14
Die organischen Bestandteile wie z.B. Kunststoff fließen in die Trockenstabilatmasse ein und
diese wird später Verbrennungsprozessen zugeführt. Im dualen System werden jährlich ca.
4,2 Millionen Tonnen Kunststoff der stofflichen Verwertung zugeführt. Wenn das
Getrenntsammeln im gelben Sack eingestellt werden würde und Kunststoffverpackungen
ausschließlich Verbrennungsprozessen zugeführt würden, wäre ein Defizit an recycelten
Kunststoff Verpackungen auf dem Markt die Konsequenz. Zum Ausgleich müsste mehr
Kunststoffe aus Erdöl hergestellt werden. Eine Methode zur automatischen Ausselektierung
der Kunststoffe müsste in das Verfahren integriert werden.
Durch die Verbrennung des Trockenstabilats ist die Anlage zudem energetisch unabhängig.
Der elektrische Wirkungsgrad beträgt 25 %, wovon 5 % für Eigenbedarf genutzt wird und der
Rest abgegeben werden könnte. Pro Tonne belaufen sich die Verbrennungskosten auf 100€,
aus einem kg Trockenstabilat können 4,4 kW Strom erzeugt werden.
Die Betreiber der zur Zeit nicht ausgelasteten Müllverbrennungsanlagen würden von einer
Systemumstellung profitieren.
Eine Umstellung wäre jedoch sehr kostenintensiv, da im gesamten Bundesgebiet
Trockenstabilat-Anlagen errichtet werden müssten. Andererseits könnten sicher hohe
Summen an Kosten eingespart werden, da durch die Beschränkung auf eine Tonne für
sämtliche Müllsorten der logistische Aufwand der Entsorgungs-Unternehmen deutlich
reduziert werden würde.
Große ökologische Bedeutung hat die Verbrennung des Trockenstabilats, da 2/3 des
brennbaren Materials aus nachwachsenden organischen Substanzen besteht. Folge: Die
globale CO2 Bilanz wird verbessert.
15
5. Anlagen
5.1 Verfahrensschema
5.2 Lageplan
16
Adresse der Anlage:
MBS-Anlage Rennerod
Vor Wetzelscheid 2
56477 Rennerod
Tel.: 02664/9929-66 M. Baldus
5.3 Sankey Diagramm zur TSA Rennerod
Quelle: Bilanz der TSA Rennerod
17
5.4 Investitionskostenrechnung
5.4.1 Investitionskosten Gebäude, Grundstück
Umbauter Raum
Anzahl Länge Breite Höhe umbauter Raum bebaute Fläche spez. Ivest
EUR/m3
Entladehalle
30
15
10
4.500
450
75
Abfallbunker
30
12
15
5.400
360
100
Beladehalle
20
27
9
4.860
540
50
Maschinenhalle
50
25
8
10.000
1.250
75
Rottehalle
30
20
8
4.800
600
75
Nebengebäude
10
5
6
300
50
150
Tore
6
4 7,5
225
30
317
Waage
1
65.000
Summe Gebäude
30.085
3.280
79,7
Zaun
410
2
820
35
Tor
10
2
20
350
befestigte Fläche für Wege etc.
350
7
2.450
35
sonstige Flächen
4.720
15
Gesamtfläche
110
95
10.450
25
Anschluß Tel., Wasser, etc.
1200
150
∑ Grundstück
Investition
750
1.500
450
600
600
900
9.500
731
25.000
337.500
540.000
243.000
750.000
360.000
45.000
57.000
65.000
2.397.500
28.700
7.000
85.750
70.800
261.250
205.000
658.500
5.4.2 Investitionskosten Technik
Anschlussleistung
(kW)
1 20 t Laufkran mit 6-Schalengreifer 15 m
25
1 Langsamläufer 3 Wellen
250
1 20 t Laufkran mit 2-Schalengreifer 20 m
25
7 2,5 x 3 x 19 = 142,5
6 Systemkomponenten
180
1 Schnellläufer
175
2 2-Feldriger Elektromagnet
21
1 Trommelsieb
27
2 Spannwellensiebe
50
5 Setzherd, Sichter, Zyklon, Luftführung
375
1 Aluminium aus Leichtstoffen
15
1 Verdichten Trockenstabilat
100
1 Komplettsystem mit Thermischer Beh.
50
1 Verdichten und zum SBS
75
1
10
Kran Abfall
Aufgabe Zerkleinerung
Kran Biologie
Rotteboxen
Be- und Entlüftung
Trichter mit Mühle
Überbandmagnet
Siebmaschinen I
Siebmaschinen II
Happle Sichter
NE-Abscheider
Agglomerator
Abluftreinigung
Pelletierung Staub
Wasseraufbereitung
Sonstige Maschinen
Fördertechnik
Summe Maschinentechnik
Meß-, Steuer-, Regeltechnik
E-Technik Gebäude
Summe MSR+E-Technik
Werkstatt, Ersatzteile
Fahrzeuge, Geräte
Radlader
2
Kehrmaschine
1
Lkw
1
Container
10
Sonstige Technische Geräte
EP
375.000
265.000
350.000
142,5 123.750
75.000
250.000
85.000
120.000
75.000
150.000
75.000
125.000
500.000
125.000
100.000
500
1.878
5.321.250
2.397.500
14,00%
7,00%
5.321.250
5,00%
62500
22500
65000
7500
375.000
265.000
350.000
866.250
450.000
250.000
170.000
120.000
150.000
750.000
75.000
125.000
500.000
125.000
100.000
650.000
5.321.250
744.975
167.825
912.800
266.063
125.000
22.500
65.000
75.000
553.563
5.4.3 Gesamtinvestition
Bauteil
Maschinenteil
Sonstige Technische Geräte
Nebenkosten
Gesamtinvestition o. Grundstück
Grundstück
Gesamtinvestition inkl. Grundstück
Mehrwertsteuer
Anschafungskosten inkl. MWSt.
2.397.500
658.500 -261.250
9.582.363
9,50%
10.492.687
16,00%
2.794.750,00
6.234.050,00
553.562,50
910.324,44
10.492.686,94
261.250,00
10.492.686,94
1.678.829,91
12.171.516,85
5.4.4 Kalkulation der Jahreskostenschätzung
Kapitaldienst
Bauteil
Grundstückserschließung etc.
M-Teil
E-Teil
Geräte
Nebenkosten
30.000 Mg/a
2.397.500,00
397.250,00
5.321.250,00
912.800,00
553.562,50
910.324,44
25
25
12
15
10
15
Abschreibung
10.492.686,94
Vorlaufkosten
Abschreibung Vorlaufkosten
Zins
Abschreibung gesamt
Kapitalkosten
10.492.686,94
60,00%
472.170,91
10.964.857,85
50,00%
732.125,38 31.478,06
Mitarbeiterkosten
Anlagenleitung
Vertrieb + Organisation
∑ Personalkosten
Steuer, Versicherung
elektrische Energie
Diesel
Gas
Summe Energie
Verbrauchsmittel, Material u.ä.
Abwasser
Schwergutverwertung Zuzahlung
Abfallentsorgung
Verschleiss etc.
732.125,38
7,50%
15
6,50%
Anzahl
10
Kosten
9,5
Zeit
1950
Zuschlag
80,00%
1,5
3500
12
80,00%
Reparatur, Wartung, Unterhalt
Bau
Maschinen
Geräte
Reparatur, Wartung, Unterhalt
2.397.500
6.234.050
287.500
0,8
2
10.492.686,94
1.878
10
511.850,00
338
30.000
30.000
30.000
95.900,00
15.890,00
443.437,50
60.853,33
55.356,25
60.688,30
1,50%
5,00%
8,00%
1,30%
1950
1560
15,00%
2,75
19,70%
5,00%
0,065
0,85
25
150
2,5
472.170,91
31.478,06
356.357,88
763.603,44
1.119.961,32
37,3 EUR/Mg
333.450,00
65.000,00
113.400,00
511.850,00
17,1 EUR/Mg
35.962,50
311.702,50
23.000,00
370.665,00
12,4 EUR/Mg
136.404,93
190.429,20
26.520,00
25.000,00
241.949,20
76.777,50
929,5
147750
225000
75000
4,5 EUR/Mg
8,1 EUR/Mg
525.457,00
17,5 EUR/Mg
203,95
413
1,667
25
2.906.287,45
245.218,75
96,9 EUR/Mg
-20
-150
-11400
-9000
Materialkosten
Herstellkosten Trockenstabilat
Transport zur Verwertung
Zuzahlung für Energetische Verwertung
Zuzahlung für Energetische Verwertung
24
15
Erlöse Schrott
Erlöse NE-Metalle
Selbstkosten Abfallannahme
Zuschlag Gewinn+Risiko
Jahreskosten
Annahmeentgelt
30.000
14.250
14.250
14.250
47,50%
350
213.750
30.000
30.000
1,90%
0,20%
30.000
2.906.287,45
7,50%
123,5 EUR/Mg
zuzgl. MWSt.
356.250,00
3.487.356,20
217.971,56
3.705.327,76
16,00%
116,2 EUR/Mg
123,5 EUR/Mg
143,3 EUR/Mg
5.4.5 Kostendeckungsbeitragsrechnung
Erlöse inkl. MWSt.
Erlöse netto
Fe-Schrott
NE-Schrott
Sonstige Erlöse
Summe Erlöse
Sachkosten
Deckungsbeitrag I
Zinsen
Deckungsbeitrag II
Abschreibungen
Deckungsbeitrag III
95
81,89
25
180
30.000
30.000
30.000
1,90%
0,20%
2.456.700,00
14.250,00
10.800,00
2.481.750,00
-1.786.326,13
695.423,87
-356.357,88
339.065,99
-763.603,44
-424.537,45
82,7 EUR/Mg
-59,5 EUR/Mg
23,2 EUR/Mg
-11,9 EUR/Mg
11,3 EUR/Mg
-25,5 EUR/Mg
-14,2 EUR/Mg
20