Vysokonapäťové Solutions pre recykláciu materiálov

Vo Švajčiarsku je v súčasnosti 29 závodov na výrobu odpadu na energiu (WTE), ktoré spaľujú všetok nerecyklovateľný odpad spôsobom šetrným k životnému prostrediu.

Nie všetko však končí v plameňoch: na osobu sa ročne vytvorí približne 100 kg trosky obsahujúcej nespálené zložky. Troska je zvyčajne skládkovaná, ale stále obsahuje cenné materiály. Špecialista „Odpad na hodnotu“ Selfrag AG rieši tento problém: spoločnosť postavila pilotný závod v Full-Reuenthal v Aargau, kde sa používa špeciálny proces na získavanie zdrojov, ako sú kovy — napr. železo, hliník alebo meď — a minerály z trosky. „Lyžice, dvojfrankové mince, skrutky — sotva nič, čo by neskončilo v koši. Našou úlohou je získať z trosky čo najviac cenných materiálov, „vysvetľuje Jürgen Kalke, elektroinžinier v Selfragu.

Sofistikované špeciálne zaobchádzanie

V Full-Reuenthal v súčasnosti Selfrag spracováva 35 000 ton trosky ročne zo závodov na odpad na energiu v Turgi, Renergia Luzern a Buchs. Takzvaná surová troska sa vyhodí do materiálového bunkra a prepravuje sa žeriavom do „Grizzly“, veľkého preosievacieho sita, kde sú zadržiavané najväčšie kusy. Odtiaľ sa cez dopravníkové systémy presúva do modulárneho závodu „Waste-to-Value“. Ľahké kovové časti sa odstránia pomocou magnetických separátorov a troska sa preosieva, kým nezostane cieľová frakcia so zložkami nie väčšími ako 40 mm. Zvyšok je triedený ručne a odhaľuje nespálený materiál, ktorý sa odošle späť do závodu na odpad na energiu. „Naším cieľom je zhodnocovať kovy a keramické materiály predstavujúce 50% dodanej surovej trosky,“ vysvetľuje Kalke.

Vďaka svojpomocne vyvinutej vysokonapäťovej fragmentácii dokáže Selfrag získať z trosky približne o 20% cennejšie materiály ako iné zariadenia.

Cieľová frakcia potom prechádza niekoľkými suchými a mokrými obrazovkami a je klasifikovaná podľa veľkosti a hustoty. Jedna frakcia vstupuje do srdca závodu: dva 3,5-tonové generátory vyvinuté a patentované spoločnosťou Selfrag ďalej oddeľujú materiál pomocou bleskových vysokonapäťových impulzov. S kondenzátorovým systémom dosahujú napätie 200 kV a vybíjajú sa až 20-krát za sekundu. Tieto výboje sa vyskytujú vo vode a vytvárajú veľmi vysoký prúdový tok. Prúd putuje pozdĺž zrnitých hraníc materiálov a selektívne ich oddeľuje, pomáhaný rázovou vlnou. „Vysokonapäťová fragmentácia robí naše spracovanie jedinečným a umožňuje nám získať asi o 20% viac materiálu ako iné rastliny,“ zdôrazňuje Kalke.

Siemens nás už dlho podporuje. Elektronické súčiastky zvyčajne nie sú certifikované na použitie vo vysokonapäťových prostrediach, preto tieto diely podrobujeme týmto prísnym testom sami — produkty spoločnosti Siemens v tomto kontexte fungujú veľmi dobre.

Josef Mullis, Elektroinžinier, SF Elektrotechnika

Postupný prístup v náročnom prostredí

Obnova cenných materiálov je zložitá a náročná, takže nie je prekvapujúce, že celý závod je vybavený viac ako 900 poľnými zariadeniami, ako sú motory, ventily a senzory. „Siemens nás už dlho podporuje. Elektronické súčiastky zvyčajne nie sú certifikované na použitie vo vysokonapäťových prostrediach, preto sami podrobujeme tieto diely týmto prísnym testom — produkty spoločnosti Siemens v tomto kontexte fungujú veľmi dobre.“

Inžinierstvo závodu zaoberala automatizačná spoločnosť SF Elektro-engineering AG. „Postarali sme sa o všetko — od elektrického plánovania a obstarávania materiálov až po programovanie softvéru pre ovládače, pohony a WinCC, ako aj rozhrania až po externé systémy až po uvedenie do prevádzky,“ sumarizuje Josef Mullis, elektroinžinier v SF Elektro-engineering, popisujúci ambiciózny projekt. To, že závod bol dokončený podľa plánu, je vďaka predvídavosti partnera Siemens Solution od spoločnosti Flums: „Počas pandémie a po nej sme zásobili náš sklad najdôležitejšími komponentmi, čo nám umožnilo rýchlo dodať Selfrag,“ spomína Mullis. Kalke potvrdzuje, že toto proaktívne plánovanie bolo veľkou výhodou. Modulárny dizajn závodu sa tiež ukázal ako efektívny: „Zatiaľ čo elektrikári stále pracovali na elektroinštalácii v jednej oblasti, už sme boli schopní otestovať ďalšie moduly závodu. Tento postupný prístup sa tiež ukázal ako veľká výhoda počas trojmesačného obdobia uvedenia do prevádzky. Jednou z výziev boli drsné podmienky prostredia vo veľkej hale: prach, vlhkosť a kyslé výpary vo vzduchu museli byť držané mimo rozvádzača pomocou vhodných ochranných opatrení.“

Výrobný závod je riadený bezpečnostným procesorom 1512F a S7-1517. Ďalšie regulátory Siemens sú inštalované v troch moduloch a filtračné lisy v závode.