Metoder til behandling af tungmetalholdigt affald - Fase 3

Bilag H

Logbog for besøg hos R-plus

1. Generelle oplysninger

1.1 Procestype

Mekanisk / magnetisk / elektrisk affaldssortering.

1.2 Tilført affald

Friskt shredderaffald.

1.3 Licenshaver og kontaktpersoner

Licenshaver
R-plus Recycling GmbH
Heilbronner Strasse 13
D-75031 Eppingen
Tyskland

Kontaktperson
Rolf Hengerer, Dr. Ing., Geschäftsführer

Telefon: +49 72 626 12 12
Fax: +49 72 626 12 19
E-mail: rolf.hengerer@r-plus.de
www: http://www.r-plus.de

1.4 Ejerforhold og kontaktpersoner for det besøgte anlæg

R-plus ejes af U-plus Umweltservice AG, der er holdingselskab for en gruppe af selvstændigt styrede virksomheder inden for affaldsindustrien. U-plus-gruppen ejes 100% af EnBW Energie Baden-Württemberg AG, der er et tysk energi- og affaldsselskab med ca. 1.800 ansatte.

R-plus har 140 medarbejdere og havde i 2001 en omsætning på 23 mio. EUR.

Kontaktperson

Rolf Hengerer, Dr. Ing., Geschäftsführer
Telefon: +49 72 626 12 12
Fax: +49 72 626 12 19
E-mail: rolf.hengerer@r-plus.de

1.5 Beliggenhed for det besøgte anlæg

R-plus Recycling GmbH
Heilbronner Strasse 13
D-75031 Eppingen
Tyskland

1.6 Virksomhedens formål og idégrundlag

Genanvendelse af metaller og elektronik.

R-plus har ændret og videreudviklet LSD's anlæg til mekanisk sortering af shredderaffald fra behandling af biler.

Anlægget, der behandler shredderaffald, er fuldt driftsklart, men er ikke i drift.

De meget lave deponeringsomkostninger på mindre end 51 EUR/t i Tyskland gør anlægget urentabelt.

Anlægget vil sandsynligvis blive aktiveret, når TA i 2005 forbyder deponering af brændbart affald.

Et EU-direktiv forbyder deponering af brændbart affald fra 2006.

1.7 Kapacitet for det besøgte anlæg

12.000 t shredderaffald/y svarende til 4 t shredderaffald/h, 2 skift, 3.200 h/y.

1.8 Byggeår og status for projektet

Anlægget blev første gang afprøvet i 1999 men kunne ikke overholde de specificerede krav til kapacitet og renhed af produkterne. Anlægget er siden blevet kraftigt ombygget med:

  • nye møller fra nye leverandører: MEVA og Eldan Scandinavian Recycling A/S (DK)
  • nye sorteringsmaskiner bl.a. hvirvelstrømsseparatorer (eddy current)
  • ny hovedsigte
  • tilførsel af shredderaffald direkte fra shredderen, så tørring undgås.
  • udtag af rene delstrømme tidligt i processen, så kun blandede delstrømme sorteres.

Hele processen er afprøvet, og dens kapacitet og effektivitet dokumenteret.

2. Kortlægning og beskrivelse af anlægget

2.1 Procesdiagram

R-plus's proces er en videreudvikling af LSD/ARGE AltAutos proces, der ikke kunne overholde de lovede krav til kapacitet mm. R-plus har forbedret processen med nye granulatorer (neddelere) og ved at tage produktstrømme ud så tidligt i processen som muligt, så de efterfølgende delprocesser ikke belastes.

Figur 1. Procesdiagram for R-plus's mekaniske sorteringsanlæg.

Figur 1. Procesdiagram for R-plus's mekaniske sorteringsanlæg.

Figur 2. Granulator (mølle) med tilførsel af friskt shredderaffald (th.)og udgående strøm (tv.).

Figur 2. Granulator (mølle) med tilførsel af friskt shredderaffald (th.)og udgående strøm (tv.).

Figur 3. Sigte med transportører til tre fraktioner (R-plus).

Figur 3. Sigte med transportører til tre fraktioner (R-plus).

2.2 Affald

Anlægget vil kunne behandle shredderaffald direkte (uden tørring) fra shreddere på R-plus egne skrotningsanlæg.

2.3 Forbehandling

Shredderaffaldet føres uden forbehandling direkte fra shredderen til anlægget.

2.4 Proces(ser)

Anlægget indeholder kun mekaniske processer.

3. Observationer under besøget

3.1 Besøgets varighed

Den 2002-06-04 fra kl. 9:30 til kl. 14.

3.2 Tilførte materialer behandlet under besøget

Type (kvalitativ beskrivelse): shredderaffald
Mængde i t/h: 4 t/h
Kapacitetsudnyttelse: 100 %

3.3 Driftsforhold

Driftstid: Ca. 1 time

Anlægget blev udelukkende startet for at demonstrere

processen under besøget.

Forventet produktionstid: 8.000 h/år

3.4 Output under besøget

Der er altid store variationer i sammensætningen af shredderaffald. Den gennemsnitlige sammensætning af affaldet til R-plus's sorteringsanlæg giver følgende fraktioner:

Produktstrøm Anvendelse
Organisk materiale Den organiske fraktion, der har høj brændværdi, er svær at afsætte til fx stålværker pga. det høje indhold af natrium (Na).
Fe-metaller Sælges til genanvendelse.
Al Sælges til genanvendelse.
Cu + glas Sælges til genanvendelse.
Mineraler Deponeres i gamle saltminer
Benyttes til vejfyld
Anvendes som sand i fluid bed anlæg
Ferro-magnetiske småpartikler Deponi
Støv mm. Deponi

4. Kritiske delprocesser og driftsparametre

I mekaniske processer som R-plus's er der et stort slid på specielt neddelingsudstyr som granulatorer etc., hvilket medfører relativt høje omkostninger til vedligeholdelse på ca. 10% af investeringen om året (se også afsnit 9.2 Udgiftsstruktur).

5. Miljømæssige forhold

5.1 Emissioner til luften

R-plus' anlæg er placeret i en lukket hal med ventilation og filtrering af luften.

Der forekommer ingen emissioner til luften af miljømæssig betydning.

5.2 Spildevandsudledning

Der er intet spildevand fra processen.

5.3 Støj

Anlægget er placeret i en lukket hal og overholder tyske krav til støjemission.

5.4 Lugt

Der er ingen lugtgener fra anlægget.

6. Arbejdsmiljømæssige forhold

6.1 Støvbelastning

Alle støvende processer (neddeling, sigtning, etc.) sker i lukkede delprocesser med afsugning.

Der var meget lidt støv i hallen, og hele procesanlægget virkede rent.

6.2 Internt støjniveau

Sigter og granulatorer gav et vist støjniveau. Det vil sandsynligvis være nødvendigt, at driftspersonale bærer høreværn.

6.3 Tungmetalbelastning

Da der er ingen støvbelastning er i produktionshallen, er der ingen risiko for tungmetalbeslastning af driftspersonalet.

6.4 Andet - fx lugtgener, vilkår i forbindelse med reparationsarbejde mv.

Af hensyn til tungmetaller og bakteriologisk vækst den organiske del af shredderaffaldet må driftspersonalet bære handsker og støvmaske under reparationsarbejde.

7. Beskrivelse af input

Shredderaffaldet fra R-plus' shredderanlæg indeholder relativt lidt jern og metaller i forhold til dansk shredderaffald, hvilket er almindeligt i Tyskland. Årsagen er sandsynligvis, at tyske shredderoperatører ofte arbejder med en relativ lille luftstrøm gennem shredderen, så en større del af metallerne ender i den tunge fraktion, mens shredderaffaldet kun indeholder lettere og finere partikler. Vi har ikke studeret shredderskrottet nærmere; men vi forventer, at shredderskrottets renhed ikke er så høj, som det ville være med en kraftigere afsugning.

Figur 4. Shredderaffald hos R-plus.

Figur 4. Shredderaffald hos R-plus.

Figur 5. Nærbillede af shredderaffald hos R-plus.

Figur 5. Nærbillede af shredderaffald hos R-plus.

7.1 Kvantitativ beskrivelse. Mængde og analyser.

Tabel 1. Sammensætning af shredderaffald fra R-plus' anlæg

Fraktion % (w/w)
Organisk 52
Fe-metaller 1
Al 1
Cu + glas 1
Mineraler 23
Ferro-magnetiske småpartikler 9
Støv mm. 6
Sum 93

8. Beskrivelse af output

8.1 Metaller

R-plus' mekaniske sorteringsanlæg vil kunne producere følgende metalfraktioner:

  • Fe-metaller (Fe, Ni, ..)
  • Grov fraktion (afsættes i genvindingsindustrien)
  • Fin fraktion (deponi)
  • Ikke-Fe-metaller (Al, ..)(afsættes i genvindingsindustrien)
  • Cu/glas

Figurerne nedenfor viser fotos af disse fraktioner og/eller mellem fraktioner.

Figur 6. grov fraktion af Fe-metaller fra R-plus' sorteringsanlæg

Figur 6. grov fraktion af Fe-metaller fra R-plus' sorteringsanlæg

Figur 7. Ikke-Fe-metaller - grov fraktion (hovedsageligt Al).

Figur 7. Ikke-Fe-metaller - grov fraktion (hovedsageligt Al).

Figur 8. Ikke-Fe-metaller - fin fraktion (hovedsageligt Cu og glas).

Figur 8. Ikke-Fe-metaller - fin fraktion (hovedsageligt Cu og glas).

R-plus forventer at kunne sælge blandingen af kobber og glas, der dog relativt let vil kunne separeres i to rene fraktioner i et efterfølgende procestrin fx ved sortering efter farve eller vægtfylde.

R-plus har ikke kunnet oplyse renheden af metalproduktstrømmene, men de salgbare afsættes uden yderligere oprensning.

8.2 Granulat/restprodukt

Anlægget producerer desuden to restprodukter:

  • Organisk materiale ("fluff")
  • Mineralsk fraktion

Figur 9. Organisk fraktion (”fluff”) fra R-plus' sorteringsanlæg.

Figur 9. Organisk fraktion (”fluff”) fra R-plus' sorteringsanlæg.

R-plus forventer at kunne afsætte den organiske restfraktion som brændsel til flere aftagere:

  • Schwartze Pumpe (SVZ)
  • Højovne
  • Cementindustrier
  • Alternative forgasnings- og pyrolyseanlæg
  • udvalgte kraftværker

Figur 10. Mineralsk restprodukt fra R-plus' sorteringsanlæg.

Figur 10. Mineralsk restprodukt fra R-plus' sorteringsanlæg.

Vi vurderer, at det organiske restprodukt sandsynligvis vil kunne afsættes til Schwartze Pumpe, cementindustrien eller alternative forgasnings- og pyrolyseanlæg, mens hverken højovne eller udvalgte danske kraftværker vil modtage den organiske restfraktion som brændsel på grund af dens indhold af tungmetaller.

R-plus regner med, at den mineralske fraktion i Tyskland vil kunne

  • deponeres i gamle saltminer
  • benyttes til vejfyld
  • anvendes som sand i fluid bed anlæg

Udgifterne til deponi i gamle saltminer vil udelukkende være transportomkostningerne.

På grund af den meget brede partikelstørrelsesfordeling vurderer vi dog, at den mineralske fraktion ikke vil kunne anvendes fluid bed anlæg. Indholdet af tungmetaller i denne fraktion gør den også uegnet til vejfyld, fordi tungmetallerne ikke er immobiliseret ved en smeltning/glasifisering.

8.2.1 Udvaskningsegenskaber

Der foreligger ingen analyser af udvaskningsegenskaberne for den mineralske fase, der sandsynligvis skal vitrificeres, før den vil kunne opnå de udvaskningsegenskaber, der er nødvendige for at den kan anvendes til vej- eller bygge materialer.

8.3 Massebalance

Figur 11: Massebalance for R-plus' mekaniske sorteringsanlæg til shredderaffald .

Figur 11: Massebalance for R-plus' mekaniske sorteringsanlæg til shredderaffald .

9. Økonomi

9.1 Nødvendige investeringer til etablering af anlægget

Udgifterne til etablering af anlægget er svære at fastlægge, da det oprindeligt ikke levede op til de kontraktmæssige krav. Siden er anlægget er blevet ombygget for et betydeligt beløb.

9.2 Udgiftsstruktur

Nedenstående forudsætninger og data er anvendt i forbindelse med et skøn over behandlingsprisen. Alle data er opgivet af R-plus med undtagelse af rentefod, lønninger samt priser på el og varme, der er tilpasset danske forhold.

Udgiftsstrukturen for et nyt anlæg til 32.000 t SHR/y svarende til 8.000 h/y ser således ud:

Anlægsstørrelse: 32.000   t SHR/år
Investering ekskl. bygninger: 9.500.000   DKK
Rentefod: 7   % p.a.
Tilbagebetalingstid: 7   år

Driftsudgifter

Gennemsnitlig løn til personale [1]: 300.000   DKK/person 5   personer
Andre driftsudgifter: 570.000   DKK/år    
Elektricitet: 390   DKK/MWh 1.000   MWh/år

Vedligehold og reparation:

Normalt maskineri 9,6   % af investering

Udgifter til forsikringer er ikke inkluderet.

Skønnede behandlingsomkostninger

En økonomiberegning giver følgende resultat:

Kapitaludgifter: 55   DKK/t
Driftsudgifter: 110   DKK/t

Den endelige behandlingspris vil være afhængig af anlægsplacering, faciliteter til stede, valgte bygningsstandarder osv. og den endelige pris, som vil kunne opnås for anlægget efter forhandlinger. Behandlingsprisen skønnes at blive 165 DKK/t shredderaffald for et turn-key anlæg.

Behandlingsomkostningerne for anlæg med en højere kapacitet på f.eks. 90.000 t SHR/år vil blive noget lavere.

10. Konklusioner og anbefalinger

10.1 Egnethed for den danske affaldsstruktur

R-plus' koncept er særdeles velegnet til den danske affaldsstruktur, idet det øger kvaliteten i behandlingen af shredderaffald, så kun den mineralske fraktion ikke umiddelbart kan genanvendes. Kapaciteterne af anlæggets delprocesser skal dog tilpasses sammensætningen af dansk shredderaffald.

For at passe til den danske forhold bør det mineralske restprodukt smeltes for at binde tungmetaller. Dette kan evt. gøres ved at blande den mineralske og den organiske fraktion og smelte asken i en passende termisk proces.

Problemet med genanvendelse af ferromagnetiske småpartikler er ikke løst.

10.2 Udgiftsstruktur

Den forventede behandlingspris på R-plus anlæg er 165 DKK/t for et anlæg med en kapacitet på 32.000 t shredderaffald/y.

10.3 Affaldets udnyttelsesgrad

På trods af det lave metalindhold i udgangsmaterialet er anlægget i stand til at genvinde stort set alle frie metaller på en form, så de kan afsættes til en positiv pris. R-plus har flere muligheder for at afsætte den organiske rest, så energien udnyttes. Den mineralske rest vil enten kunne deponeres i gamle saltminer, benyttes til vejfyld eller anvendes som sand i fluid bed anlæg.

10.4 Miljømæssige problemstillinger

Ingen specielle. Af hensyn til arbejdsmiljøet bør anlægget være forsynet med lukkede transportsystemer med afsugning ligesom støjende udstyr bør afskærmes.

10.5 Muligheder for know-how-formidling

R-plus Recycling GmbH
Heilbronner Strasse 13
D-75031 Eppingen
Tyskland


Fodnoter

[1] Forudsætning: Personale på shredderanlægget servicerer delvist sorteringsanlægget, så der kun er behov for 5 personer, der arbejder i treskift.

 



Version 1.0 Februar 2006, © Miljøstyrelsen.