Verfahrenstechnik 5/2021

VERFAHREN UND ANLAGEN I

VERFAHREN UND ANLAGEN I TITEL Den Kreislauf schließen Effiziente Prozesse für PET-Recycling im großen Maßstab Im Aufbereitungsprozess von PET stehen viele Recycling-Betriebe vor der Herausforderung, dass die Menge an PET-Produkten steigt und die bisherigen Anlagen an ihre Kapazitätsgrenzen stoßen. Daher ist ein reibungsloses Ineinandergreifen der einzelnen Prozessschritte erforderlich, um auch im großen Maßstab sicher und effizient zu arbeiten. Hier bietet ein Hersteller Unterstützung mit einer Gesamtlösung von der Fördertechnik über die Homogenisierung bis hin zur Sichtung und Lagerung. Shampoos, Duschgels, Öl- oder Saftflaschen – es sind längst nicht mehr nur die klassischen Getränkeflaschen, die aus PET bestehen. Eine Studie der Gesellschaft für Verpackungsmarktforschung belegt den Zuwachs recyclierbarer Kunststoffverpackungen in 2019 um 8,1 % im Vergleich zum Vorjahr. Die steigende Menge erfordert wirtschaftliche Abläufe im Recycling, um hohe Lagerkosten zu vermeiden. Dabei ist es wichtig, die Aufbereitungsprozesse der PET-Pfandflaschen und anderer PET-Verpackungen zu kennen, um das jeweils optimale Zusammenspiel der Anlagenkomponenten zu garantieren. Das Sortieren, Mahlen, Waschen und Trocknen ist für beide Stoffströme notwendig. Allerdings führen deren Unterschiede in Form, Farbe und Anteil an Fremdstoffen zu anderen Prozessanforderungen im Recyclingwerk: Während die PET-Flakes aus Pfandflaschen direkt verarbeitet werden können, wird das andere Material überwiegend durch chemisches Recycling aufbereitet. Intelligent lagern und optimal mischen Ein Blick in die Gesamtanlage zeigt, dass die PET-Flakes nach dem Wasch- und Trockenprozess zunächst zwischengelagert werden müssen, bevor sie zum Verarbeiter transportiert werden. PET-Flakes zählen zu den schlecht fließenden Schüttgütern und neigen beim Lagern in Silos zur Brückenbildung, wodurch der Materialfluss zum Erliegen kommen kann. Der Anlagenbauer Zeppelin Systems hat seine Silos mit intelligenten Austragseinrichtungen, wie etwa Vibrationsaustragsböden oder Austragschnecken ausgestattet, die den Schüttgutfluss aktivieren. Dies sorgt für einen zuverlässigen, kontinuierlichen Materialfluss. Auch auf die großen Mengen an PET-Flakes wird eine Autoren: Hans Schneider, General Manager Process Design, Julia Meyn, Team Manager Marketing, beide Zeppelin Systems GmbH, Friedrichshafen 8 VERFAHRENSTECHNIK 05/2021 www.verfahrenstechnik.de

TITEL I VERFAHREN UND ANLAGEN passende Antwort geliefert: Lagersilos mit einem Volumen von bis zu 800 m 3 . Vor der Verarbeitung oder dem chemischen Recycling erfolgt aufgrund von Qualitätsschwankungen die Homogenisierung – die Durchmischung der Flakes. Hierfür setzen viele Betriebe mechanische Mischer ein. Da sie in ihrer Baugröße limitiert sind, kommen mehrere Mischer zum Einsatz. Die mechanischen Mischer haben den Nachteil, dass sie bewegte Einbauten, sogenannte Mischschnecken, enthalten, die nicht nur bei der mechanischen Beanspruchung der Flakes Feinanteil erzeugen, sondern auch stark verschleißen, besonders im Bereich der Lagerung. Deren Reparatur und Wartung verursachen für den Betrieb Stillstandzeiten, was die Produktivität beeinträchtigt. Zudem gelingt mit Kunststoffverpackungen in großer Menge erfordern wirtschaftliche Abläufe im Recycling mehreren Mischern kein optimales Mischergebnis, da durch verschiedene Chargen die Mischerinhalte voneinander getrennt bleiben. Eine wartungs- und verschleißarme Alternative sind daher Mischsilos wie der Centro-Blend von Zeppelin. Sein zentrales Mischrohr mit Schlucköffnungen und Abweisblechen zieht das Schüttgut gleichzeitig aus verschiedenen Höhen und zu gleichen Teilen ab. Die ebenen Flächen der Abweisbleche verhindern einen Produktaufbau oder tote Zonen und sind konsequent auf den Massenfluss ausgelegt. Um eine gleichmäßige Vermischung zu erzielen, werden die Flakes aus dem Mischrohr mit den Flakes aus dem Ringraum in der Mischkammer zusammengeführt. Dies garantiert eine hohe Mischgüte für ein Volumen von bis zu 300 m 3 . Hohe Durchsätze fördern und dosieren Das Silo allein ist aber nicht ausschlaggebend für den effizienten Prozess. Auch die Förderung und alle anderen Komponenten müssen aufeinander abgestimmt sein. In vielen Recycling-Anlagen sind Durchsätze von 5–10 t/h an der Tagesordnung. Dies reicht bei den steigenden Mengen an PET in Zukunft nicht mehr Im Centro-Blend-Mischsilo wird das Schüttgut durch den Einsatz eines zentralen Mischrohres mit Schlucköffnungen gleichzeitig aus verschiedenen Höhen abgezogen schiedliche Ausführungen und Baugrößen passt sich die Komponente in die individuellen Gegebenheiten vor Ort ein. Sobald die PET-Flakes zu Granulaten verarbeitet sind, rücken neue Anforderungen in den Fokus, da das Produkt andere Eigenschaften, wie etwa eine gleichmäßige Kornform besitzt. Je nachdem, welches Endprodukt der verarbeitende Betrieb anvisiert, spielt zudem der Staub- oder Feinanteil für die Produktqualität eine große Rolle. Zeppelin Systems bietet auch für diesen Anlagenteil Verfahren und Komponenten von der Strähnenförderung über die Sichtung bis hin zu Multi-Flow- oder Multi-Channel- Mischern. Fotos: Zeppelin, Andreas Berheide/stock.adobe.com www.zeppelin-systems.com aus. Anlagen müssen hierfür Förderleistungen von bis zu 30 t/h erbringen und lange Förderstrecken bis zu 1 000 m überwinden. Zeppelin Systems hat in seinem Testzentrum in Friedrichshafen Versuche gefahren, die belegen, dass genau das möglich ist – und das ohne technisches Risiko. Als besonders zuverlässiges Verfahren erweist sich hierbei die Flugförderung bei reduzierten Geschwindigkeiten und niedrigem Förderdruck. Ein weiterer Prozessschritt stellt die Dosierung über Zellenradschleusen dar. Sie müssen so ausgeführt sein, dass sich die Flakes nicht in den Spalten des Zellenrads ansammeln und die Schleuse blockieren können. Zeppelin Systems löst diese Herausforderung über eine spezielle Kontur von Gehäuse und Zellenradsteg, die ein Verklemmen verhindert. Durch unterwww.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 05/2021 9