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Brauchwasser sowie Recycling von Frischbeton

Restbeton fällt als Frischbeton fast bei jeder Produktion an. Die Steuerung exakt bedarfsorientierter Betonmengen ist zwar möglich, im praktischen Einsatz allerdings nicht immer durchführbar. Statt einer Entsorgung von Reststoffen hat sich der Gedanke durchgesetzt: Aus Reststoffen Wertstoffe schaffen. Dabei ist die Wirtschaftlichkeit des Frischbetonrecycling nicht mehr in Frage gestellt.

Die Wiederverwertung von Restbeton ist eine sinnvolle Umweltschutzmaßnahme und zugleich eine wirtschaftlich interessante Ressourcenoptimierung. Auch die Betontechnologie hat sich in der Zwischenzeit intensiv dieser Thematik gewidmet und Voraussetzungen möglicher Wiederverwertungen auch in hochwertigen Mischungen aufgezeigt. Grundsätzlich fallen drei Arten von Restmaterial bei der Herstellung von Betonprodukten an:

  • Beton aus Fehlmischungen und ungenau disponierter Betonmenge,
  • Wassermengen aus der Reinigung von Produktionsmaschinen sowie Waschwasser, welches beim Waschen von Betonoberflächen anfällt,
  • Wasser vom Schleifen, Sägen und Wasserstrahlen von erhärtetem oder teilerhärtetem Beton.

Nicht zuletzt durch die in den letzten 15 Jahren in diesem Bereich gesammelten Erfahrungen, bieten die Anlagenhersteller zur Erfüllung der vielfältigen Aufgaben eine breite Palette von Anlagenkomponenten und Verfahrenstechniken an. Dabei zeichnet sich ein Trend zu kompakten und auf einem Baukastensystem beruhenden Anlagen ab, die so unterschiedlichsten kundenspezifischen Anforderungen gerecht werden. Auch wird besonderer Wert auf ganzheitliche Lösungen gelegt, bei denen nicht nur der Frischbeton sondern auch das anfallende Auswasch-, Reinigungs- sowie Regenwasser, welches mit Zement oder Pikmentstäuben behaftet ist, aufbereitet werden.



Starec Restbetonauswaschanlage

Durch eine besonders kompakte Bauweise und durch ein variables Baukastensystem zeichnet sich die Restbetonrecyclinganlage Starec von Stanelle Silo Anlagentechnik GmbH, Güglingen, aus. Die Leistungsfähigkeit dieser Anlage liegt bei 15 Kubikmeter Spülbeton in der Stunde. Die Trennung des recycelten Materials erfolgt in zwei Schritten - eine weitere Trennung von Kies und Sand ist durch eine nachgeschaltete Siebmaschine erreichbar.Aufbereitet werden kann Frischbeton, der entweder vom Mischer, von einer Spülstation, von Transportbetonfahrzeugen oder Betonpumpen kommen kann. Die Taktzeit für einen Reinigungsdurchlauf liegt bei 20 Minuten. 8 bis 12 Minuten davon dauert die Übergabe des Frischwasser/Spülbetons an die Recyclingstation. Durch Spiralförderung in der Trommel werden die Zuschlagsstoffe kontinuierlich ausgetragen, während das zementbelastete Wasser zurückbleibt. Der Trendschnitt liegt nach Angaben des Herstellers bei 0,2 Millimeter. Dieser Wert wurde durch Messungen im Rahmen der regelmäßigen Überwachung nach DIN 4226 bestätigt. Die Zementschlemme sowie Feinstanteile werden den mit Rührwerken und Schmutzwasserpumpen versehenen Klärbecken zugeführt.Um die ordnungsgemäße Betonübergabe nachzuweisen, gibt jeder Fahrer an der Recyclinganlage seinen Code ein. Damit werden als Option Zeit und Datum gespeichert und sind bei eventuellen unsachgemäßen Handhabungen abrufbar. Auch weist Stanelle darauf hin, dass der Betrieb von Starec besonders verschleiß- und geräuscharm erfolgt. So wurde durch entsprechende Gutachten bestätigt, dass die einschlägigen gesetzlichen Grenzwerte deutlich unterschritten wurden.



Recyclinganlage LRT

Durch eine kompakte Bauweise sowie durch eine schnelle Montage zeichnen sich auch die Beton-Recyclinganlagen der Bauweise LRT von Liebherr-Mischtechnik aus. Der eigentliche Waschtrog ist geschlossen und besteht aus zwei Halbschalen, damit dieser zu Wartungs- und Service-Arbeiten leicht geöffnet werden kann. Im Inneren des Trogs arbeitet eine zweigängige, konisch verlaufende Waschspirale. Der Spiralenantrieb erfolgt über ein robustes Getriebe, das auch bei Fahrmischern Verwendung findet. Direkt angeflanscht ist der elektrische Antriebsmotor. Diese Antriebskonzeption ist für einen überlastungssicheren Dauerlauf ausgelegt.Alle Lagerstellen liegen außerhalb des Nassbereichs und haben dadurch eine hohe Lebensdauer. Der Aufgabetrichter kann frontseitig oder seitlich neben dem Waschtrog vorgesehen werden. Eine Schutzeinrichtung verhindert ein Überfüllen. Die LRT besitzt nach Angaben des Herstellers auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt noch gute Auswascheigenschaften.Beide Recyclinganlagen zeichnen sich durch eine schnelle Restbetonaufnahme aus. Da bis zu drei Fahrmischer gleichzeitig aufgeben können, werden unnötige Wartezeiten vermieden. Die Einhaltung des Trennschnitts von 0,2 Millimeter Feststoffgröße im Restwasser soll auch bei voller Auslastung erreicht werden. Zur Spülung der Fahrmischer und Betonpumpen kommt ausschließlich Restwasser zum Einsatz. Die Betonrecyclinganlagen von Liebherr Mischtechnik GmbH, Bad Schussenried, zeichnen sich durch geringen Verschleiß und geringen Wartungsaufwand aus. Die gewonnenen Zuschlag-stoffe sind zementleimfrei. SPS-Steuerungen lassen alle Prozesse vollautomatisch ablaufen und können in der Projektierungsphase oder auch nach Inbetriebnahme für Kundenwünsche angepasst werden. Für den Einsatz an Mischanlagen auf Baustellen ist dieses System auch in mobiler Bauform erhältlich.



Zusatzaggregate zu Recyclingsystemen

Neben einer breiten Palette von Beton-Recyclinganlagen bietet Bibko Umwelttechnik GmbH, Beilstein, auch eine Reihe von Zusatzaggregaten an, die die optimale Anpassung der Anlagen an die speziellen Anforderungen im Betonwerk ermöglichen.


Sand-/ Kiestrenneinrichtung

Diese Einheit wird dem Recyclingsystem nachgeschaltet, so dass die ausgewaschenen Zuschlagstoffe direkt zugeführt werden. Die Sand-/ Kiestrennung siebt die enthaltenen Bestandteile > 4 Millimeter ab. Diese gelangen, ebenso wie die noch enthaltenen Körnungsanteile, jeweils in eine eigene Materialbox. Nach diesem Vorgang stehen damit sowohl Sand als auch Körnungsanteile getrennt für die Betonproduktion zur Verfügung.


Pumpenentleerförderer

Dieses Gerät wurde entwickelt, um eine kontinuierliche Entleerung von Betonpumpen zu ermöglichen. Diese fahren mit ihrer Entleeröffnung direkt über den Aufgabetricher und spülen anschließend die in der Pumpe verbliebenen Betonreste in diesen Trichter. Im Fertigteilwerk kann die Reinigung von Behältern oder Formen sowie die Entwässerung des Bereichs unterhalb des Mischers über den Aufgabetrichter des Förderers erfolgen. Das Material und das Waschwasser werden über den Trichter der integrierten Förderschnecke zugeführt. Diese Schnecke fördert das Material-Waschwasser-Gemisch anschließend in das Recyclingsystem.


Klärturm

Der Klärturm kommt bevorzugt in Fertigteilwerken zum Einsatz. Er wird eingesetzt, wenn mehr Restwasser anfällt, als im Mischprozess wieder verwendet werden kann. Durch dieses Ungleichgewicht entsteht ein Restwasserüberschuss. Durch den Klärturm wird das überschüssige Wasser geklärt, so dass anschließend nahezu klares Wasser vorliegt. Der ph-Wert dieses Wassers liegt im Bereich von 11 bis 13 und kann daher nur nach einer Neutralisation in öffentliche Gewässer abgeleitet werden. Aus diesem Grund wird dieses Wasser im Normalfall gepuffert und im Produktionsprozess zum Waschen, Sägen und Schleifen von Produkten bzw. Produktoberflächen verwendet. Gleichzeitig dient dieses Wasser, vergleichbar mit der Einbindung des Hofwassers, zum Niveauausgleich im Rührwerksbecken. Damit kann wiederum der Frischwassereinsatz reduziert werden.Die Klärung des überschüssigen Restwassers im Klärturm erfolgt durch einen Sedimentationsprozess. Der Klärturm besteht aus zwei konzentrischen Röhren mit unterschiedlichen Durchmessern. In die innere Röhre wird das überschüssige Restwasser mit Teilchen bis maximal 0,25 Millimeter gepumpt. Dort setzen sich die Feinteile durch Sedimentation ab und sammeln sich im unten angebrachten Konus des Klärturms. Das geklärte Wasser steigt zwischen innerer und äußerer Röhre nach oben, gelangt über einen Überlauf in ein Pufferbecken und steht damit wieder zur Verfügung. Die im Konus gesammelten Feinteile werden über eine Dickstoffpumpe abgezogen. Diese Pumpe führt die konzentrierte Masse aus Zement und Feststoff entweder dem Mischprozess oder aber einem Sammelcontainer zu.


Dosierpuffer

Der Dosierpuffer dient bei einem Recyclingsystem als Ersatz für den Materialaufgabetrichter und wird der Maschine vorgeschaltet. Durch sein großes Puffervolumen können die Transportbetonfahrzeuge das Restmaterial schnell in diesen Puffer entleeren. Das Material wird anschließend kontinuierlich der Recyclingmaschine und damit dem Recyclingprozess zugeführt. Durch den Dosierpuffer werden somit Wartezeiten beim Spülen der Fahrzeuge deutlich reduziert.


Mobile-Anlage

Bei dieser Anlage von Bibko ist das Recyclingsystem "Schnecke" bereits ab Werk in ein Stahlrührwerksbecken eingebaut und damit vormontiert. Auf der Baustelle muss lediglich die Schnecke von der Transport- in die Arbeitsposition gebracht werden. Anschließend werden noch die elektrische und die mechanische Verbindung in Form der Restwasserleitung zum Mischer angebracht. Durch dieses Anlagenkonzept wird die Montagezeit- und ggfs. die Demontagezeit erheblich verkürzt, so dass hiermit eine hohe Flexibilität der Anlage gewährleistet ist.

 


Neue Pumpenreihe zur Förderung des Schlammwassers

Während beim Recycling von Restbeton die gewaschenen Zuschlagstoffe aus der Anlage in eine Box ausgetragen und im Allgemeinen für die Produktion weiter verwendet werden, gelangt der Zement mit dem Waschwasser in einen Sammelbehälter. In diesem Behälter sind in der Regel zwei Pumpen installiert. Eine Pumpe dient der Förderung des Schlammwassers auf die Mischerbühne, die andere, oberhalb des Sumpfes angeordnet, als Spülpumpe für die Fahrmischer. Rührwerke im Waschwassersumpf verhindern das Zusetzen der Anlage. Im Regenwassersammler ist eine weitere Pumpe für die Einspeisung in das Spülwassernetz des Werkes eingesetzt. Aus dem Netz werden Zapfstellen an diversen Betriebspunkten versorgt und der Waschwassersumpf der Recyclinganlage nachgefüllt. Eine typische Situation der Abwasser-/Regenwasserbehandlung in einem Transportbetonwerk zeigt Abb. 1. Als speziell für diese Einsatzgebiete geeignete Pumpen hat Svedala Deutschland GmbH, Düsseldorf, eine Baureihe RD von Elektrotauchpumpen auf den Markt gebracht, die als Wirbelradpumpen den in dieser Anwendung hohen Ansprüchen an Verstopfungssicherheit und Verschleißfestigkeit gerecht werden.Wirbelradpumpen sind Kreiselpumpen, bei denen das flach ausgebildete Laufrad nur einen Teil der Spiralgehäuseraumhöhe einnimmt. Die restliche Raumhöhe unter dem Laufrad bleibt allein dem Medium vorbehalten, das durch die stark gekrümmten Schaufeln in Wirbelbewegungen versetzt wird und unter Druckaufbau dem Austrittstutzen zuströmt. Der für übliche Kreiselpumpen typische Spalt zwischen Saugmund und Laufrad fehlt; dank des hohen freien Raumes haben die Pumpen eine großen verstopfungsfreien Durchgang für Reststoffpartikel, der bei den RD-Pumpen auf 50 und 65 Millimeter bemessen ist. Das Wirbelstrom-Prinzip hat ferner den Vorteil, dass nur ein geringer Teil der abrasiven Beimengungen im Recyclingwasser mit dem Laufrad in Berührung kommt. Dieser verschleißmindernde Effekt wurde durch die Wahl von NiHard4, einer abriebfesten Stahlgußlegierung mit hoher Unempfindlichkeit gegen Schlagbeanspruchungen, für alle hydraulischen Teile der Pumpen noch verstärkt. Für die Versorgung der Mischerbühne und des Spülwassernetzes werden wahlweise die Typen RD 4021 mit einem Förderstrom von 36 m3/h bei 15 Meter (BJ) bzw. 25 Meter (BR) Förderhöhe (Abb. 2) eingesetzt. Für die Fahrmischer-Reinigung ist die kleinere RD 2110 mit 36 m3/h bei 10 Meter Förderhöhe der geeignete Typ. Im Regelfall werden die Pumpen mit einem Stützring zur freien Aufstellung ausgerüstet.

Update: Nach eigener Angabe hat die Fa. Noggerath seit Januar 2001 den Vertrieb übernommen.





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