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材料リサイクルのための高電圧Solutions

スイスには現在29の廃棄物発電プラント(WTE)があり、リサイクルできない廃棄物をすべて環境に優しい方法で焼却しています。

しかし、すべてが炎上するわけではありません。未燃成分を含むスラグは、1人あたり年間約100kg生成されます。スラグは通常埋め立てされていますが、それでも貴重な材料が含まれています。「廃棄物から価値を生む」スペシャリストであるSelfrag AGがこの問題に取り組んでいます。同社は、アールガウのフルロイエンタールにパイロットプラントを建設しました。そこでは、スラグから金属(鉄、アルミニウム、銅など)や鉱物などの資源や鉱物を回収するための特別なプロセスを使っています。「スプーン、2フラン硬貨、ネジ。ゴミにならないものはほとんどありません。私たちは、スラグからできるだけ多くの貴重な材料を回収することを使命としています」と、セルフラグの電気技師、ユルゲン・カルケは説明します。

洗練された特別待遇

フルロイエンターールでは、セルフラグは現在、トゥルギ、レネルギア・ルツェルン、ブックスにある廃棄物発電所から年間35,000トンのスラグを処理しています。いわゆる生スラグは材料バンカーに捨てられ、クレーンで大きなふるいの「グリズリー」に運ばれます。そこには、最大のものが保管されます。そこから、コンベアシステムを介して、モジュール式の「廃棄物を価値に変える」プラントに移動します。軽金属部品は磁気セパレーターを使用して取り除き、スラグは成分が40mm以下の目標分数が残るまでふるいにかけられます。残りは手作業で分別され、未燃焼の材料が明らかになり、廃棄物発電プラントに送り返されます。「私たちの目標は、納入された未処理スラグの50%を占める金属とセラミック材料を回収することです」とKalke氏は説明します。

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自社開発の高電圧フラグメンテーションのおかげで、Selfragは他のプラントよりもスラグから約20%多くの貴重な材料を回収できます。

その後、目標割合はドライスクリーンとウェットスクリーンをいくつか通過し、サイズと密度で分類されます。一部がプラントの中心に入ります。セルフラグが開発し特許を取得した2台の3.5トンの発電機は、雷のような高電圧パルスを使用して材料をさらに分離します。コンデンサシステムでは、200kVの電圧に達し、1秒間に最大20回放電します。これらの放電は水中で発生し、非常に高い電流を流します。電流は材料の粒界に沿って流れ、衝撃波の助けを借りて材料を選択的に分離します。「高電圧の断片化は私たちの処理をユニークにし、他のプラントよりも約20%多くの材料を回収できます」とKalkeは強調します。

Siemens スは長い間私たちをサポートしてきました。通常、電子部品は高電圧環境での使用が認定されていないため、私たちは部品をこれらの厳しいテストにかけています。Siemens 製品はこの状況では非常に良好に機能します。
ジョセフ・マリス, 電気技師, SF電気工学

困難な環境での段階的なアプローチ

貴重な材料の回収は複雑で厳しいものです。そのため、工場全体にモーター、バルブ、センサーなど、900台を超えるフィールドデバイスが装備されているのは当然のことです。「Siemens スは長い間私たちをサポートしてきました。通常、電子部品は高電圧環境での使用が認定されていないため、私たちは部品をこれらの厳しいテストにかけています。Siemens 製品はこの状況では非常に良好に機能します。」

プラントのエンジニアリングは、オートメーション会社のSF Elektro-Engineering AGが担当しました。SF Elektro-Engineeringの電気技師であるJosef Mullisは、この野心的なプロジェクトについて説明しています。「電気計画や材料調達から、コントローラー、ドライブ、WinCC用のソフトウェアのプログラミング、外部システムへのインターフェースのプログラミング、試運転に至るまで、すべてを担当しました。工場が予定通りに完成したのは、FlumsのSiemens ソリューションパートナーの先見の明のおかげです。「パンデミックの最中もその後も、私たちは倉庫に最も重要な部品を在庫していたので、Selfragを迅速に供給することができました」とMullis氏は回想します。Kalkeは、この積極的な計画が大きな利点だったことを確認しています。プラントのモジュール設計も効果的でした。「電気技師はあるエリアで配線作業をしている間に、他のプラントモジュールをすでにテストできました。この段階的なアプローチは、3か月の試運転期間中にも大きな利点であることが判明しました。課題の1つは、大ホール内の厳しい環境条件でした。適切な保護対策を講じて、空気中のほこり、湿気、酸性ガスを開閉装置から遠ざける必要がありました。」

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生産工場はセーフティCPU 1512FとS7-1517によって制御されています。追加のSiemens コントローラーは、工場内の3つのモジュールとフィルタープレスに取り付けられています。