Entscheidungshilfen für die Planung von Anlagen zum naßmechanischen Recycling von Betonrestmassen

Ressel, Oliver

Trotz der weiten Verbreitung erfolgt die Planung der Restbetonrecyclinganlagen immer noch durch learnig-by-doing, da verfahrenstechnisches Grundlagenwissen nicht vorliegt. Wer an verantwortlicher Stelle die Investition in eine neue oder in die Verbesserung einer bestehenden Restbetonrecyclinganlage beurteilen soll, steht vor einer komplexen Entscheidung, die unter Berücksichtigung unterschiedlichster Kriterien getroffen werden muss. In der Praxis besteht hinsichtlich der Qualitätssicherung der Recyclingprodukte, der Ablagerungen der noch reaktiven Zementpartikel, der Bemessung der eingesetzten Maschinen, der praktikablen Handhabung hinsichtlich einiger Detailprobleme sowie der Anordnung der verfahrenstechnischen Komponenten in Bezug zur Geländeoberkante weitgehend Unklarheit. Das allgemeine Verlangen nach einer durchdachten Entscheidungshilfe und die Notwendigkeit, zu einem sachlich begründeten Urteil zu kommen, macht Entscheidungshilfen für die Planung von Restbetonrecyclinganlagen erforderlich. Insbesondere da Fehlentscheidungen nicht nur mit großem Aufwand rückgängig gemacht werden können. Hierfür wurden 18 maßgebliche Entscheidungskriterien entwickelt. Diese Entscheidungskriterien wurden im Rahmen der Nutzwertanalyse als Projektziele entwickelt. Die erarbeiteten Kriterien einteilen: - Kriterien zur Qualitätssicherung bei der Verwendung der Recyclingprodukte Für die Wiederverwendung der Recyclingprodukte Restwasser und Restbetonzu- schlag sind im technischen Regelwerk Verfahrensweisen vorgechrieben. Hinsichtlich der Prozesse bei der Wiederverwendung konnten deutliche Ver- besserungspotentiale aufgezeigt werden. Besonders die Anwendung von online- Dichtemessverfahren im Vergleich zur Aräometermessung verbessert die Len- kungsprozesse zur Qualitätssicherung. Aber auch die weitere Klassierung oder das getrennte Lagern und Dosieren des Restbetonzuschlags im Vergleich zu der im technischen Regelwerk vorgeschriebenen Verfahrensweise des volumetrischen Abschätzens bringt Verbesserungspotential. - Kriterien zur Minimierung von Ablagerungen Noch reaktive Zementpartikel kommen zeitweise permanent mit Anlagen- komponenten, Leitungen und Beckeninnenflächen der Recyclinganlage in Be- rührung. Ablagerungen von Zementpartikeln, die den Betrieb der Anlage be- hindern, verschlechtern oder sogar verhindern, sind unvermeidbar. Aller- dings kann, wie im Rahmen dieser Arbeit gezeigt wurde, eine Minimierung der Ablagerungen durch geeignete Maßnahmen herbeigeführt werden. Die Ablage- rungen im Suspensionsbeckenlassen sich durch den Zustand der homogenen Suspension sowie durch das Strömungsbild angepasste Formgebung minimieren. Durch die geeignete Gefällewahl und vor allem durch die korrekte Wahl der Pumpenart können die Ablagerungen in Leitungen minimiert werden. - Kriterien zur Bemessung der verfahrenstechnischen Apparate Die Auslegung der Recyclinganlage hinsichtlich der Auswaschleistung, der Rührerleistung und der Größe des Suspendierraumes erfolgt bisher anhand von praktischen Erfahrungswerten. In dieser Arbeit wurde für die Auswasch- leistung ein allgemeingültiges Berechnungsmodel hergeleitet. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Rührerleistung für das Suspendieren von Restwasser berechnet werden kann. Die Größe des Suspendierraumes kann unter Be- rücksichtigung der zu- und abfließenden Materialströme berechnet werden. Das Trennverhalten des mechanischen Klassierers wurde im Rahmen einer Ver- suchsreihe mit folgenden Ergebnissen ermittelt: a. Die Klassierdurchsätze steigen mit größer werdendem Entleerdurchsatz. ufgrund der Pufferwirkung des mechanischen Klassierers, bei der die diskontinuierlich in den Aufgabetrichter gefüllte Restbetontrübe (Ent- leeren) in einem kontinuerlichen Prozess (Klassieren) durch den Trog gefördert wird, nähert sich der Klassierdurchsatz asymtotisch einem Grenzwert an. b. Das Masseausbringen rbz wird signifikant vom Klassierdurchsatz und weniger vom Entleerdurchsatz beeinflusst. c. Die Korngrößenverteilung des Restbetons, des Restbetonzuschlags und des Restwassers belegen anschaulich den erreichten Trenneffekt. d. Die Trennkorngröße steigt mit zunehmendem Klassierdurchsatz an. Diese Tendenz ist allerdings nur bei Betrachtung des "nassen" Klassier- durchsatzes signifikant erkennbar. Bei Betrachtung des "trockenen" Durchsatzes ergibt sich keine Abhängigkeit. Die Ursache hierfür ist, dass in den "nassen" Durchsatz Prozesse wie Trübeagitation und Feinkorn- konzentration indirekt eingehen. e. Der Fehlkornanteil < 125 µm im Restbetonzuschlag steigt ebenfalls mit "nassem" Klassiersatz an. f. Im Unterschied dazu bestehen für den Fehlkornanteil > 125 µm im Rest- wasser signifikante Abhängigkeiten zu Entleer- und Klassierdurchsätzen. Ursache ist der tote Fluss. - Kriterien zur Praktikabilität des Anlagenberiebes - Interdependenzen zwischen Anlagenkomponenten

Recycling of concrete wastes

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Ressel, Oliver: Entscheidungshilfen für die Planung von Anlagen zum naßmechanischen Recycling von Betonrestmassen. 2004.

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