Recycling-Glas

Ein wertvoller Rohstoff zur Herstellung hochwertiger Schaumglas-Produkte

Glasrecycling als Urform moderner Kreislaufwirtschaft ist vor allem in Europa seit Langem etabliert. Die Recycling-Rate liegt hier im Bereich des Container-Glas bei > 90 %. Die  Verwendung von Glas aus alten Scherben spart nicht nur Rohstoffe, sondern vor allem Energie. Unter dem Aspekt der Reduzierung des C02-Footprints hat das Recycling von Glas inzwischen auch global an Akzeptanz und Bedeutung gewonnen.

D‌ie durchschnittliche globale Wachstumsrate liegt hier bei > 8 %. Die großen Zuwachsraten sind dabei den Kontinenten Asien und Afrika zuzuordnen. Insgesamt liegt die Recycling-Rate jedoch weltweit deutlich unter 20 %. Hintergrund ist, dass vor allem in Asien kaum Glasrecycling-Anlagen mit moderner optischer Sortiertechnik ausgestattet sind und somit Qualitätsprobleme bei der Wiederverwendung auftreten. Die Wiederverwendung von 50 % Recycling-Glas ergibt neben der Rohmaterialeinsparung eine Energieeinsparung von 15 %, mit entsprechender CO2-Reduktion.

Glas: Ein weltweit wertvoller und viel gefragter Rohstoff

Der Rohstoff Glas ist inzwischen so wertvoll, dass nicht nur das in Glascontainern gesammelte Glas Verwendung findet, sondern auch ein nicht unerheblicher Teil des unsortierten Hausmülles dem Recycling von Rohstoffen im Generellen und u.a. zur Rückgewinnung von Glas zugeführt wird. Der Hausmüll wird hier mittels eines thermischen und prozesstechnischen Verfahrens weitgehend von organischen Substanzen befreit.

Bei den verfahrenstechnischen Prozessschritten fallen dann verschiedenste Qualitäten von Glas an: hochreines, farblich sortiertes Glas wird als sehr wertvoller Rohstoff direkt der Glaserzeugung zurückgeführt (Bild 1). Dieses hochwertige Recycling-Glas erlaubt eine Verunreinigung an Eisen und Nichteisenmetallen von maximal 5 ppm sowie einen maximalen Anteil an organischen Substanzen von 300 ppm. Bei diesem Aufbereitungsprozess fallen jedoch auch verunreinigte, farblich wenig bis nicht-getrennte Glasfraktionen an. Diese werden durch weitere mechanische Verfahrensschritte soweit aufbereitet, dass sie als Rohstoff für die Erzeugung von Schaumglas geeignet sind. Hierbei sind die Anforderungen an Reinheit geringer angesetzt: Eisen und Nichteisenmetalle können bis zu 50 ppm, organische Bestandteile bis zu 1000 ppm enthalten sein. Ferner liegt das Limit für Anteile an Plastik bei < 300 ppm und für Keramik, Steine, Porzellan (KSP) in Summe bei bis zu 3 %.

Der Weg vom Recycling-Glas zur Schaumglas-Herstellung: viele Komponenten und Kompetenzen gefragt

Der verfahrenstechnische Weg zur Schaumglas-Herstellung lässt sich in 5 Prozessschritte gliedern:

Reinigung g Sortierung g Feinmahlung g Mischung g Blähen

Als Ausgangsstoff dient meist eine immer noch mehr oder weniger stark verunreinigte Recycling-Glas-Fraktion sowie Flachglas-Abfall. Letzteres kann in der Regel direkt dem zweiten Prozessschritt zur Vermahlung aufgegeben werden, während das Recycling-Glas einer cleveren Reinigung und Sortierung unterzogen werden muss. Dabei kommen Anlagen der Marke REDWAVE der österreichischen BT-Wolfgang Binder GmbH aus Eggersdorf zum Einsatz. Das österreichische Unternehmen legt sein Augenmerk vor allem auf die Recycling- und Miningindustrie. REDWAVE-Glasaufbereitungsanlagen sind seit rund 20 Jahren weltweit erfolgreich im Einsatz. Kernkomponenten in diesen Reinigungs- und Sortieranlagen sind die in verschiedensten Ausführungen eingesetzten, sensorbasierten Sortiergeräte der hauseigenen Entwicklung.

Bild 2 zeigt die eingesetzte Technologie für die spezifische Sortierung, wobei gleiche Technologien für verschiedene Aufgaben in separaten Sortiermaschinen eingesetzt werden:

Kamera mit Durchlicht g Keramik, Steine, Porzellan (KSP)

Kamera mit Durchlicht g Farbsortierung bei Glas

Allmetallsensor g Metall (Eisen und Nichteisen)

Röntgenfluoreszenz g Bleiglas

Röntgenfluoreszenz g Glaskeramik

Nah-Infrarot Spektroskopie g Kunststoffe, Acrylglas, Verbundglas

Die zur Reinigung anstehende Ausgangsware muss je nach Aufgabegröße mittels Siebmaschinen in engere Fraktionen aufgeteilt werden. Somit wird ein möglichst hoher Reinheitsgrad erzielt. In diesem Falle kommen dann mehrere Sortiermaschinen der gleichen Technologie für die unterschiedlichen Fraktionen zum Einsatz.

Für die weitere Aufbereitung – bis hin zum Schaumglas – kommt Recycling-Glas zum Einsatz. Diesem wurden bereits die wertvollen Glas-Cuttlets für die direkte Wiederverwendung entzogen. Das Recycling-Glas kann Glasstücke bis zu 60 mm Durchmesser enthalten und muss für die Schaumglas-Herstellung in ein Pulver aufgemahlen werden. Je nach Zielprodukt sind hier Feinheiten von D97 = 15  –  100 μm erforderlich. Bild 3 stellt den hier eingesetzten Prozess dar. Derartige verfahrensmechanische Lösungen, darunter fallen auch Turn-Key-Anlagen, werden von der Firma Hosokawa Alpine Aktiengesellschaft, Augsburg/Deutschland, geplant, gefertigt und weltweit geliefert.

Aus zwei Aufgabestationen wird jeweils gereinigtes Recycling- und Flach-Glas zudosiert. Da die Ausgangsware meist feucht ist, durchläuft diese zunächst einen Trommeltrockner, der die Restfeuchte vor der Vermahlung auf < 0,5 % H2O reduziert. Dem Trockner nachgeschaltet ist eine Siebmaschine die beispielsweise noch größere, vorhandene Papier-Aufkleber entfernt. Ein In-Line geschalteter Vorbrecher reduziert die maximale Aufgabegröße für die nachfolgende Kugelmühle auf < 30 mm.

Glas ist ein äußerst abrasiver und schleißender Stoff, weswegen die gesamte Kugelmahl-Sichtanlage vorwiegend mit Aluminiumoxid-Keramik gegen Verschleiß und Eisenkontamination für das Glaspulver geschützt ist.

Das gemahlene Glaspulver verlässt die Hosokawa Alpine Super Orion Kugelmühle und wird über ein Becherwerk einem verschleißgeschütztem Hosokawa Alpine Stratoplex Windsichter aufgegeben (Bild 4), um das gewünschte Oberkorn im Bereich von D97 = 15 – 100 μm zu begrenzen. Das am Strotoplex-Sichter anfallende Feingut wird mit der Sichtluft zu einem automatischen Filter transportiert und dort von der Prozessluft getrennt und als Pulver ausgetragen.

Das am Windsichter anfallende Grobgut gelangt im freien Fall zurück zur weiteren Feinmahlung in die Kugelmühle. Die gesamte Anlage und deren Prozessparameter werden hier ebenfalls wie die vorgeschaltete Sortier- und Reinigungsanlage mit mannigfachen Sensoren in einer modernen voll-automatischen SPS- und PC-basierten Steuerungsanlage überwacht.

Das daraus entstandene feingemahlene Glaspulver ist der Ausgangsstoff für Schaumglas. Es wird mittels Additiven vorbereitet und ggf. für die Erzeugung von geblähten Kugeln granuliert, um in einem Ofen zu ultraleichtem Schaumglas und Blähglaskugeln zu mutieren.

Die weltweit führende deutsche Firma namens Schaumglas Global Consulting GmbH punktet mit langjähriger Erfahrung in der Rohstoffaufbereitung, dem Anlagenbau und inklusive des Know-hows zur Schaumglas-Herstellung. Das Gelsenkirchener Unternehmen realisiert zusammen mit qualifizierten System-Lieferanten internationale Projekte zur Herstellung von Schaumglas-Schotter und anderen Schaumglas-Produkten für den Hochbau.

Vielfältige Anwendung und Einsetzbarkeit von Schaumglas – in nahezu allen Industriebereichen

Grobstückiges Schaumglas im Bereich von 20 – 100 mm dient zur Isolierung und Grundbefestigung von Gebäuden oder im Straßenbau. Dieses Material zeichnet sich durch eine sehr hohe Härte aus, nimmt keine Feuchtigkeit auf und isoliert in hohem Grade.

Blähglasgranulate in verschiedensten Körnungen bis weit im Bereich unter 1 mm haben eine ganze Reihe von Einsatzzwecken. Neben dem Isoliereffekt in Beton, Putz und Mörtel, dominiert das leichte Gewicht den Einsatz in Leichtbeton (inkl. 3-D Druck von Großbetonfertigteilen), Schüttungen für Altbausanierung, Farbanstrichen, Isolierplatten und Kunststein. Schaumglas ist der „Super-Rohstoff“ der heutigen Zeit – ein durch Recycling gewonnener Stoff, der sich in nahezu allen Industriebereichen durchsetzt. Eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft, die sich sehen lassen kann.

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