Skip to main content
Αυτή η σελίδα εμφανίζεται με χρήση αυτόματης μετάφρασης. Προβολή στα Αγγλικά;

Λύσεις Υψηλής Τάσης για Ανακύκλωση Υλικών

Στην Ελβετία, υπάρχουν σήμερα 29 μονάδες παραγωγής ενέργειας από απόβλητα (WTE), οι οποίες αποτεφρώνουν όλα τα μη ανακυκλώσιμα απόβλητα με φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο.

Ωστόσο, δεν καταλήγουν όλα σε φλόγες: περίπου 100 κιλά σκωρίας που περιέχουν άκαυστα συστατικά παράγονται ανά άτομο ανά έτος. Η σκωρία συνήθως αποθηκεύεται σε υγειονομική ταφή, αλλά εξακολουθεί να περιέχει πολύτιμα υλικά. Η εξειδικευμένη εταιρεία «Waste-to-Value» Selfrag AG αντιμετωπίζει αυτό το πρόβλημα: η εταιρεία έχει κατασκευάσει ένα πιλοτικό εργοστάσιο στο Full-Reuenthal του Aargau, όπου χρησιμοποιείται μια ειδική διαδικασία για την ανάκτηση πόρων όπως μέταλλα - π.χ. σίδηρος, αλουμίνιο ή χαλκός - και ορυκτά από τη σκωρία. «Κουτάλια, νομίσματα δύο φράγκων, βίδες — δεν υπάρχει σχεδόν τίποτα που να μην καταλήγει στα σκουπίδια. Έχουμε θέσει ως αποστολή μας να ανακτήσουμε όσο το δυνατόν περισσότερα πολύτιμα υλικά από τη σκωρία», εξηγεί ο Jürgen Kalke, ηλεκτρολόγος μηχανικός της Selfrag.

Μια εξελιγμένη ειδική μεταχείριση

Στο Full-Reuenthal, η Selfrag επεξεργάζεται σήμερα 35.000 τόνους σκωρίας ετησίως από τις μονάδες παραγωγής αποβλήτων σε ενέργεια στα Turgi, Renergia Luzern και Buchs. Η λεγόμενη ακατέργαστη σκωρία απορρίπτεται στην αποθήκη υλικών και μεταφέρεται με γερανό στο «Grizzly», ένα μεγάλο κόσκινο διαλογής, όπου διατηρούνται τα μεγαλύτερα κομμάτια. Από εκεί, μετακινείται μέσω συστημάτων μεταφοράς στο αρθρωτό εργοστάσιο «Waste-to-Value». Τα ελαφρά μεταλλικά μέρη αφαιρούνται χρησιμοποιώντας μαγνητικούς διαχωριστές και η σκωρία κοσκινίζεται μέχρι να παραμείνει το κλάσμα στόχου, με συστατικά όχι μεγαλύτερα από 40 mm. Τα υπόλοιπα ταξινομούνται με το χέρι, αποκαλύπτοντας άκαυστο υλικό, το οποίο αποστέλλεται πίσω στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας από απόβλητα. «Στόχος μας είναι να ανακτήσουμε μέταλλα και κεραμικά υλικά που αντιστοιχούν στο 50% της παραδοθείσας ακατέργαστης σκωρίας», εξηγεί ο Kalke.

DSC8540
DSC8489

Χάρη στον αυτοαναπτυγμένο κατακερματισμό υψηλής τάσης, το Selfrag μπορεί να ανακτήσει περίπου 20% πιο πολύτιμα υλικά από τη σκωρία από άλλα φυτά.

Το κλάσμα στόχου στη συνέχεια διέρχεται από αρκετές ξηρές και υγρές οθόνες και ταξινομείται κατά μέγεθος και πυκνότητα. Ένα κλάσμα εισέρχεται στην καρδιά του εργοστασίου: δύο γεννήτριες 3,5 τόνων, που αναπτύχθηκαν και κατοχυρώθηκαν με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την Selfrag, διαχωρίζουν περαιτέρω το υλικό χρησιμοποιώντας παλμούς υψηλής τάσης που μοιάζουν με κεραυνό. Με ένα σύστημα πυκνωτών, φτάνουν σε τάση 200 kV και εκφορτώνουν έως και 20 φορές ανά δευτερόλεπτο. Αυτές οι απορρίψεις συμβαίνουν στο νερό και δημιουργούν πολύ υψηλή ροή ρεύματος. Το ρεύμα ταξιδεύει κατά μήκος των ορίων των κόκκων των υλικών, διαχωρίζοντάς τα επιλεκτικά, με τη βοήθεια του κρουστικού κύματος. «Ο κατακερματισμός υψηλής τάσης καθιστά την επεξεργασία μας μοναδική και μας επιτρέπει να ανακτήσουμε περίπου 20% περισσότερο υλικό από άλλα φυτά», τονίζει ο Kalke.

Η Siemens μας υποστηρίζει εδώ και πολύ καιρό. Συνήθως, τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα δεν είναι πιστοποιημένα για χρήση σε περιβάλλοντα υψηλής τάσης, επομένως υποβάλλουμε μόνοι μας τα εξαρτήματα σε αυτές τις αυστηρές δοκιμές - τα προϊόντα της Siemens αποδίδουν πολύ καλά σε αυτό το πλαίσιο.
Γιόζεφ Μούλλις, Ηλεκτρολόγος Μηχανικός, SF Ηλεκτρομηχανική

Προσέγγιση βήμα προς βήμα σε ένα απαιτητικό περιβάλλον

Η ανάκτηση πολύτιμων υλικών είναι περίπλοκη και απαιτητική - επομένως δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι ολόκληρο το εργοστάσιο είναι εξοπλισμένο με περισσότερες από 900 συσκευές πεδίου, όπως κινητήρες, βαλβίδες και αισθητήρες. «Η Siemens μας υποστηρίζει εδώ και πολύ καιρό. Συνήθως, τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα δεν είναι πιστοποιημένα για χρήση σε περιβάλλοντα υψηλής τάσης, επομένως υποβάλλουμε εμείς οι ίδιοι τα εξαρτήματα σε αυτές τις αυστηρές δοκιμές - τα προϊόντα της Siemens αποδίδουν πολύ καλά σε αυτό το πλαίσιο».

Η μηχανική του εργοστασίου αναλήφθηκε από την εταιρεία αυτοματισμού SF Elektro-engineering AG. «Φροντίσαμε για τα πάντα - από τον ηλεκτρολογικό σχεδιασμό και την προμήθεια υλικών έως τον προγραμματισμό του λογισμικού για τους ελεγκτές, τους κινητήρες και το WinCC, καθώς και τις διεπαφές με εξωτερικά συστήματα, μέχρι τη θέση σε λειτουργία», συνοψίζει ο Josef Mullis, Ηλεκτρολόγος Μηχανικός της SF Elektro-Engineering, περιγράφοντας το φιλόδοξο έργο. Το γεγονός ότι το εργοστάσιο ολοκληρώθηκε σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα οφείλεται στην πρόβλεψη του Siemens Solution Partner από την Flums: «Κατά τη διάρκεια και μετά την πανδημία, εφοδιάσαμε την αποθήκη μας με τα πιο σημαντικά εξαρτήματα, τα οποία μας επέτρεψαν να προμηθεύσουμε το Selfrag αμέσως», θυμάται ο Mullis. Ο Kalke επιβεβαιώνει ότι αυτός ο προληπτικός σχεδιασμός ήταν ένα σημαντικό πλεονέκτημα. Ο αρθρωτός σχεδιασμός του εργοστασίου αποδείχθηκε επίσης αποτελεσματικός: «Ενώ οι ηλεκτρολόγοι εξακολουθούσαν να εργάζονται στην καλωδίωση σε μια περιοχή, ήμασταν ήδη σε θέση να δοκιμάσουμε άλλες μονάδες εγκατάστασης. Αυτή η βήμα προς βήμα προσέγγιση αποδείχθηκε επίσης ένα μεγάλο πλεονέκτημα κατά τη διάρκεια της τρίμηνης περιόδου έναρξης λειτουργίας. Μια πρόκληση ήταν οι σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες στη μεγάλη αίθουσα: η σκόνη, η υγρασία και οι όξινοι αναθυμιάσεις στον αέρα έπρεπε να κρατούνται μακριά από τον διακόπτη χρησιμοποιώντας κατάλληλα προστατευτικά μέτρα».

DSC8573

Το εργοστάσιο παραγωγής ελέγχεται από μια CPU ασφαλείας 1512F και ένα S7-1517. Πρόσθετοι ελεγκτές της Siemens εγκαθίστανται σε τρεις μονάδες και οι πρέσες φίλτρων εντός του εργοστασίου.