Zusammenfassung
Die trockene
Bauschuttaufbereitung hat sich aufgrund der einfacheren
Technik in den letzten Jahren durchgesetzt, obwohl
Produkte aus einer Naßaufbereitung erheblich
hochwertiger sind. Dies hat dazu geführt, daß solche
Produkte in einigen Fällen als Betonzuschlag bereits
höherwertiger verwendet werden als bislang üblich. Am
Beispiel von drei Anlagen in Österreich, den
Niederlanden und USA wird dargestellt, daß das
vermeintlich teurere Naßverfahren Produkte erzeugt.
deren geforderte Qualitäts merkmale allein durch
Trockenaufbereitung nicht zu erreichen sind. Als
Zumischprodukte werden Granulate. aber auch
Bauschuttsande in der Betonfertigteil- bzw.
Transportbetonindustrie verwendet. Die Betrachtungen
werden dadurch abgerundet, daß zum
Abschluß spezifische investitionskosten und
Energieverbräuche von Naßaufbereitungsanlagen genannt
werden.
1.
Einführung
Es besteht kein
Zweifel, daß der aktuelle Stand der Technik bei der
Bauschuttaufbereitung bestehend aus den
Verfahrensschritten
- Brechen
- Sieben
- Magnetscheidung sowie
- Windsichtung
die zur Zeit billigste und
unkomplizierteste Art der Aufbereitung von Hochbauschutt
und Straßenaufbruchmaterial ist. Eine Reihe von
Entwicklungsarbeiten gehen über diesen Rahmen hinaus.
Sie haben zum Ziel, mit der Hilfe von Naßverfahren das
heterogene Aufgabegut in homogenere Einzelfraktionen
getrennt nach Stoffeigenschaften zu zerlegen [1-2]. Hier
bietet sich als Trennmerkmal die Dichte an. wobei zu
erwarten ist, daß z. B. ein beton- und ein
ziegelsplittangereichertes Produkt separat zu gewinnen
sind. Immer wieder stellt sich jedoch die Frage. warum
sich die Naßaufbereitung von Bauschutt bislang nicht
durchgesetzt hat.
Die bei der nassen Aufbereitung erzeugten Produkte sind
fraglos abriebfreier, sortenreiner, besser klassiert und
praktisch frei von organischen Verunreinigungen. Im
folgenden werden Anwendungen dieses Systems in
Osterreich, den Niederlanden und USA vorgestellt.
2. Österreich
Die Firma
Gebrüder Deisl, Hallein, entschied sich 1993, eine
unkonventionelle Trenntechnik für Bauschutt anzuwenden.
Bekanntermaßen zeichnen sich die Kieslagerstätten in
alpinen Regionen dadurch aus, daß das Verhältnis von
Sand zu Kies für die Verwendung als Betonzuschlag zu
ungunsten der Sandfraktion ausgebildet ist. Das heißt,
es besteht ein Mangel an Sand, der oftmals nur durch die
Mahlung von Kies zu Sand, also durch den Betrieb teurer
Zerkleinerungs- und Mahlaggregate ausgeglichen werden
kann.
Schon lange vor der Inbetriebnahme der neuen
Bauschuttaufbereitungsanlage führte die Firma Deisl
umfangreiche Untersuchungen durch, die alle Komponenten
für die Herstellung von Beton detailliert
charakterisierten. Kies, Splitt, Bauschuttgranulat, Sand,
Bauschuttsand, Zement und nicht zuletzt die verwendete
Wasserqualität wurden getrennt und in verschiedensten
Mischungsverhältnissen mit dem Ziel untersucht,
unterschiedliche Betonqualitäten zu definieren und
reproduzierbar herzustellen.
Das dabei gewonnene Know-how führte dazu, daß eine
Reihe von Betonqualitäten unter Mitverwendung körniger
und vor allem sandiger Fraktionen aus Bauschutt
reproduzierbar herstellbar und positiv prüffähig im
Sinne der Eigen- und Fremdüberwachung sind. Im Detail
liegt diese Entwicklungsarbeit mit allen Ergebnissen und
Erfahrungen bei der Firma Deisl bzw. bei dem
Vermarktungsunternehmen als Know-how vor.
Das Verfahren zur Naßaufbereitung des Bauschutts geht
aus Bild 1 hervor. Der gebrochene Bauschutt
0-32 mm wird mit einem Anteil von etwa 40 Gew.-% < 4
mm auf eine einschnittige alljig Setzmaschine aufgegeben
und praktisch vollständig von Leichtgut befreit. Das als
Schwergut ausgetragene Granulat mit den Sandanteilen wird
in die Körnungen zerlegt, sowie bei 4 mm abgesiebt, um
den Sand getrennt zu gewinnen.
Dieser Sandanteil wird zusammen mit dem sogenannten
Faßgut aus der Setzmaschine in einem Schöpfrad
entwässert. Der Überlauf des Schöpfrades sowie der
Unterlauf der Leichtgutabsiebung werden in einen
Klärteich geleitet und von dort in den Kreislauf
zurückgeführt.
Die erzeugten Produkte, Granulate und Sande, werden mit
Naturmaterial gemischt und als Betonzuschlag verwendet
[3]. Das Mischungsverhältnis ist dabei abhängig von der
zu erzielenden Betonqualität.
3. Niederlande
Nicht zuletzt die
positiven Erfahrungen des österreichischen Betreibers
veranlaßten im Jahre 1995 die niederländische Firma
VAR/VPR, Wilp. zu dem Schritt, eine ähnliche
Anlagentechnik zu installieren. Im Gegensatz zu den
geologischen Verhältnissen in den alpinen Regionen sind
die Lagerstätten für Sand und Kies in den Niederlanden
dadurch gekennzeichnet, daß hier eher ein Mangel an
Körnung besteht.
Schwerpunkt der Bemühungen war hier also, das Granulat
frei von Verunreinigungen und Feinkorn herzustellen. Vor
dem Hintergrund der holländischen Normen zur Herstellung
von Korrelmix mit dem Qualitätszeichen SKK müssen die
erzeugten Granulatprodukte eine Reihe von
Qualitätseigenschaften reproduzierbar aufweisen. J.
Haukes trug hierzu eine Reihe von
Hintergrundinformationen, Erkenntnissen und Ergebnissen
im Detail zusammen [4].
Die Anlagentechnik ähnelt der in der österreichischen
Anlage (Bild 2). Die Anlage arbeitet mit
geschlossenem Wasserkreislauf. Das Produkt Korrelmix 0-40
mm wird wahlweise je nach Kundenwunsch bei 32 oder 22 mm
vorklassiert. Das Gut 0-22 (32) mm gelangt mit einem
Anteil von 30-35 Gew.-% < 4 mm in die 2.2 m breite
alljig-Setzmaschine, die leichte Bestandteile abtrennt.
Durch Sandfang und Schöpfrad werden die Produkte 0-1 und
0-4 mm gewonnen, die Feinstanteile <0,063 mm gelangen
in ein Sedimentationsbecken. Der Überlauf des
Sedimentationsbeckens wird in den Wasserkreislauf
zurückgeführt.
Entscheidend bei der Naßaufbereitung ist, daß es mit
der alijig Setzmaschine gelingt, nicht nur leichte
organische Anteile, sondern auch z.B. Dachpappe und einen
Großteil der leichten mineralischen Anteile abzutrennen.
Selbst sehr hohe Ziegelsplittanteile lassen sich - sofern erforderlich - selektiv
abtrennen. Die Anlage ist in Bild 3 dargestellt.
Die anlagenspezifischen Daten für die Naßsortierung
sind wie folgt:
| Durchsatz: |
max.
120 t/h |
| Körnung: |
0/32
mm |
| Sandanteil
0/4 mm: |
etwa
35 Gew.-% |
| Energie,
install. einschl. Wasserversorgung: |
etwa
80 kW, zzgl. Fördertechnik |
| Wasserbedarf.
komplett: |
290
m3/h |
Tabelle 1 faßt das Anforderungsprofil für
das Qualitätsprodukt aus Bauschuttmaterial sowie die
gemittelten Betriebszahlen der
Bauschuttaufbereitungsanlage der VPR in Wilp zusammen.
Auf der Basis dieser Betriebsergebnisse der VPR/Wilp
wurden Untersuchungen über die Verwendung des
Korrelmix-Produktes als Ersatz von Naturprodukten (Sand
und Kies) im Beton durch geführt.
Das Ergebnis ist - für das Beispiel des häufig
verwendeten B 25 - äußerst zufriedenstellend:
- Keine
Beeinträchtigungen in den Eigenschaften des B 25
für einen Zuschlaganteil von 20 Gew.- %
Bauschuttgranulat und 8OGew.-% Kies.
- Nur geringfügige
Beeinträchtigungen der Eigenschaften des B 25
bei der Verwendung von Bauschuttgranulat zusammen
mit einem gewissen Anteil an Natursand (siehe Tabelle 2).
4. USA
Nicht nur in
Europa, sondern auch in den USA hat die
Bauschuttaufbereitung eine lange Tradition. Die Firma SET
Materials Inc. in Florida ist seit über 30 Jahren im
Bereich der Bauschuttaufbereitung und Verwertung von
Abbruchmaterial tätig.
Seit 1992 beschäftigt sich SET mit dem Projekt der
Wiederverwendung von RC-Material als Betonzuschlag. Dank
der Zuarbeit und Unterstützung durch verschiedene
regionale und überregionale Institute konnte ein Absatz
von monatlich rd. 15000-20000 Tonnen von naß
aufbereitetem Bauschutt gesichert werden, der Naturstein
bzw. andere primäre Rohstoffe ersetzt.
Typisch ist die Verwendung des Zuschlagstoffes für die
Fertigung von:
- Betonfertigteilen
für Ölabscheider bzw. Sickergruben
- Betonflächen,
Fundamente und Gebäudeteile ohne extreme
Beanspruchung
Nicht zu vernachlässigen
ist die Verwendung von gewaschenem Material als
Deckschicht im Wegebau bzw. für dekorative
Betonoberflächen.
Voraussetzung ist auch
hier die vollständige Abscheidung organischer Anteile.
Typische Qualitäten, die bei SET erreicht werden und die
für die Verwendung von Granulat als Zuschlagstoff
ausreichend sind. sind in Tabelle
3
zusammengefaßt.
Die Sortieranlage ist in Bild 4, das fertige Zuschlagprodukt in Bild
5
dargestellt.
5. Wirtschaftliche
Betrachtung und Ausblick
Bei allen vorgenannten
Anlagen in Österreich, den Niederlanden und USA sind die
Betreiber der einhelligen Meinung, daß die
Bauschuttprodukte hinsichtlich Homogenität,
Kornzusammensetzung und Reinheit ausschließlich nur
durch Naßaufbereitung in der geforderten Qualität
herstellbar sind. Die Vermarktung in den zur Zeit
belieferten Bereichen ist nur so darstellbar. Die
Anlageninvestition liegt bei etwa 7000-8000 DM/t
Durchsatz.
Der Energieverbrauch der Naßaufbereitung mit
alljig-Setzmaschinen einschließlich Wasserkreislauf und
Fördertechnik liegt bei etwa 0.9 kWh/t.
Bedenken werden immer wieder hinsichtlich der Kosten
geäußert, die durch einen geschlossenen Wasserkreislauf
entstehen.
Insbesondere der Verbrauch an Flockungsmitteln und der
Betrieb von Sedimentationsanlagen (Eindicker) werden
immer wieder negativ dargestellt.
Nüchtern betrachtet entstehen bei dem Betrieb
optimierter Anlagen Kosten für Flockungsmittel von <
0,10 DM/t Durchsatz.
Eindick- und Entwässerungsanlagen führen zu
Investitionskosten von etwa 5000-6000 DM/t Durchsatz bei
spezifischen Energiekosten von rd. 0,4-0,6 kW/t
Durchsatz.
Demgegenüber liegen die Investitionskosten einer
ausschließlich trocken arbeitenden Bauschuttaufbereitung
bei etwa 12000 DM/t Durchsatz.
Für die erwähnten durchsatzspezifischen
Investitionskosten wurden folgende maschinelle
Ausrüstungen generell (stationärer Anlagentyp) zugrunde
gelegt:
- Aufgabetrichter
- Förderbänder
- Vorklassierung
- Magnetscheidung
- Windsichtung für
drei Fraktionen einschl. Entstaubung bzw.
alternativ alljig-Setzmaschinen
- Siebanlagen für drei
Fraktionen
- elektrische Steuerung
Zusätzlich im
Naßbetrieb:
- Kreislaufwasserpumpe
- Leichtgutabsiebung
- Sandentwässerung
- Eindickeranlage mit
Schlammentwässerung
- Flockungsmittelstation
Kapitaldienst und
Abschreibungskosten sollen hier nicht betrachtet werden,
da diese immer wieder betreiberspezifisch zu ermitteln
sind.
Eindeutig ist jedoch, daß man die Naßaufbereitung von
Bauschutt nicht von vornherein ablehnen sollte, selbst in
den Fällen, in denen man nur Betonzuschlagmaterial
herstellen will.
Der Energieverbrauch und auch die Investitionen von
trocken arbeitenden Anlagen mit Windsichtung sind dabei
nicht zu unterschätzen und bedürfen einer kritischen
Betrachtung. Sicher ist aber auch, daß die
Anlagentechnik bei der Naßaufberetung von Bauschutt
aufwendiger und komplizierter ist, bezogen duf die
Absatzmöglichkeiten der erzeugten Produkte jedoch
wirtschaftlicher sein kann.
Es bleibt zu hoffen, daß das nun seit mehr als 5 Jahren
währen de Bemühen, Bauschutt naß zu qualitativ
hochwertigeren Produkten aufzubereiten, weiterverfolgt
und einer immer wieder neuen objektiven Überprüfung
unterzogen wird.
Denn erst mit dem Einstieg in die Naßaufbereitung von
Bauschutt entsteht die Möglichkeit einer höherwertigen
Wiederverwertung von Hochbauschutt im eigentlichen Sinne
des zu schließenden Stoffkreislaufes.
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