Skip to main content
Эта страница переведена автоматически. Перейти к английской версии?

Высоковольтные решения для переработки материалов

В Швейцарии в настоящее время насчитывается 29 заводов по переработке отходов в энергию (WTE), которые сжигают все неперерабатываемые отходы экологически безопасным способом.

Однако не все заканчивается пламенем: на человека в год образуется около 100 кг шлака, содержащего несгоревшие компоненты. Шлак обычно выбрасывается на свалки, но он все еще содержит ценные материалы. Специалист по переработке отходов Selfrag AG решает эту проблему: компания построила пилотную установку в Фулл-Ройентале, Аргау, где используется специальный процесс для извлечения таких ресурсов, как металлы (например, железо, алюминий или медь), а также минералов из шлака. «Ложки, монеты в два франка, винты — вряд ли есть что-то, что не попадет в мусорное ведро. Мы поставили перед собой задачу извлечь из шлака как можно больше ценных материалов», — объясняет Юрген Кальке, инженер-электрик компании Selfrag.

Утонченная специальная процедура

В настоящее время компания Selfrag в Фулл-Ройентале ежегодно перерабатывает 35 000 тонн шлака с заводов по переработке отходов в энергию в Турги, Renergia Luzern и Buchs. Так называемый сырой шлак сбрасывается в бункер для материалов и транспортируется краном в большое просеивающее сито «Гризли», где удерживаются самые крупные куски. Оттуда он перемещается по конвейерным системам на модульную установку по принципу «переработка отходов в стоимость». Легкие металлические детали удаляют с помощью магнитных сепараторов, а шлак просеивают до тех пор, пока не останется целевая фракция с компонентами размером не более 40 мм. Остальное сортируется вручную, выявляя несгоревший материал, который отправляется обратно на завод по переработке отходов в энергию. «Наша цель — извлечь металлы и керамические материалы, составляющие 50% поставляемого сырого шлака», — объясняет Кальке.

DSC8540
DSC8489

Благодаря высоковольтной фрагментации собственной разработки компания Selfrag может извлекать из шлака примерно на 20% больше ценных материалов, чем другие установки.

Затем целевая фракция проходит через несколько сухих и влажных экранов и классифицируется по размеру и плотности. Одна фракция попадает в сердце завода: два 3,5-тонных генератора, разработанные и запатентованные компанией Selfrag, дополнительно разделяют материал с помощью высоковольтных импульсов, похожих на молнию. В конденсаторной системе они достигают напряжения 200 кВ и разряжаются до 20 раз в секунду. Эти разряды происходят в воде и вызывают очень сильный ток. Ток проходит вдоль границ зерен материалов, выборочно разделяя их, чему способствует ударная волна. «Высоковольтная фрагментация делает нашу переработку уникальной и позволяет нам извлекать примерно на 20% больше материала, чем на других установках», — подчеркивает Кальке.

Siemens оказывает нам поддержку в течение длительного времени. Как правило, электронные компоненты не сертифицированы для использования в высоковольтных средах, поэтому мы сами подвергаем детали этим строгим испытаниям — продукты Siemens в этом контексте отлично работают.
Йозеф Маллис, инженер-электрик, SF Электро-инжиниринг

Пошаговый подход в сложных условиях

Извлечение ценных материалов — сложная и трудоемкая задача, поэтому неудивительно, что весь завод оснащен более 900 полевыми устройствами, такими как двигатели, клапаны и датчики. «Siemens оказывает нам поддержку в течение длительного времени. Как правило, электронные компоненты не сертифицированы для использования в высоковольтных средах, поэтому мы сами подвергаем детали этим строгим испытаниям — в этом контексте продукция Siemens очень хорошо себя зарекомендовала».

Проектированием завода занималась компания по автоматизации SF Elektro-Engineering AG. «Мы позаботились обо всем: от планирования электрооборудования и закупки материалов до программирования программного обеспечения для контроллеров, приводов и WinCC, а также интерфейсов к внешним системам, вплоть до ввода в эксплуатацию», — резюмирует Йозеф Маллис, инженер-электрик компании SF Elektro-Engineering, описывая амбициозный проект. Строительство завода было завершено в установленные сроки благодаря дальновидности партнера Siemens Solution из компании Flums: «Во время и после пандемии мы поставляли на склад самые важные компоненты, что позволило нам оперативно поставлять продукцию Selfrag», — вспоминает Маллис. Кальке подтверждает, что такое упреждающее планирование было важным преимуществом. Модульная конструкция установки также оказалась эффективной: «Пока электрики все еще работали над проводкой в одном месте, мы уже смогли протестировать другие модули установки. Этот поэтапный подход также оказался большим преимуществом в течение трехмесячного периода ввода в эксплуатацию. Одна из проблем заключалась в суровых условиях окружающей среды в большом зале: пыль, влагу и кислотные пары из воздуха необходимо было не допускать попадания на распределительное устройство с помощью соответствующих мер защиты».

DSC8573

Производственная установка управляется процессорами Safety CPU 1512F и S7-1517. Дополнительные контроллеры Siemens установлены в трех модулях и фильтр-прессах на заводе.