In dieser Arbeit soll beobachtet, analysiert und dargestellt werden, wie wichtig eine tiefe Verarbeitung und möglichst sortenreine Sammlung von Elektro-/Elektronikaltgeräten (EAG) ist. Viele Metalle sind als Bestandteile komplexer Stoffgemische schlecht bis gar nicht vergütbar. Sie sind aber wichtig für die Ressourcenschonung und entscheidend für den Wert bestimmter Fraktionen. Um dies zu erreichen muss eine hohe Aufkonzentration und Abscheidung der jeweiligen Metalle erfolgen. Notwendig dafür sind moderne Anlagen und Know-how.
Die ersten Herausforderungen für eine spätere mechanische-/hydromechanische Aufbereitung der EAG beginnen schon bei der Herstellung der Geräte. Oftmals werden EAG von Herstellern so konstruiert, dass der erste Behandlungsschritt nach der Sammlung nur händisch vorgenommen werden kann. Der Grund dafür sind enthaltene schadstoffhaltige Bestandteile. Diese können zum Beispiel (z.B.) Lithium- Ionen- (Li-Ionen) Akkus und quecksilberhaltige Bauelemente, sowie PCB-haltige Kondensatoren sein. EAG die schadstoffhaltige Bestandteile beinhalten, werden bei der Sammlung mit einem Sternchen an der Abfallschlüsselnummer* ausgewiesen. Im Gesetzestext des Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrWG) unter §48, werden sie als gefährliche Abfälle bezeichnet. Sie müssen unbedingt von den nicht gefährlichen Abfällen getrennt gesammelt, gelagert, verwertet und entsorgt werden.
In den folgenden Kapiteln dieser Arbeit werden die Gesetzesgrundlagen für die „Sammlung und Behandlung von EAG“ aufgezeigt. Hintergrund für das Recycling ist der Umweltschutz und die Ressourcenschonung. Nach der Erstbehandlung der EAG, welche meist händisch erfolgt, wird die Zusammensetzung des Inputmaterials für die in diesem Fall folgende mechanische und hydromechanische Behandlung beschrieben. Es wird auf die Zusammensetzung des Inputmaterials eingegangen, physikalische Eigenschaften werden beschrieben, Elemente werden analysiert und Aufbereitungsprozesse werden dargestellt.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Zielsetzung
3 Vorstellung des Unternehmens
4 Rechtsgrundlagen
4.1 Nationales Recht
4.2 Internationales Recht WEEE
5 Ressourcenschonung
5.1 Urban Mining
5.2 Recycling
6 Sammlung EAG
6.1 Sammlung und Erfassung
6.2 Problematik
7 Vorbehandlung durch den Erstbehandler
8 Verarbeitung Inputmaterial und Ist-Zustand Fe III alt
8.1 Inputmaterial - Vielstoffgemisch
8.2 Mengen
8.3 Beschreibung zur Verarbeitung
8.4 Mengen der bestehenden Fe III alt Fraktion
8.5 Werthaltigkeit und Kalkulation
8.6 Fazit zum Ist-Zustand der Fraktion Fe III alt
9 Soll-Zustand
9.1 Beschreibung zur Verarbeitung
9.2 Fließbildauszug
9.3 Mengensplittung der separierten Fraktionen
9.4 Materialbeschaffenheit der separierten Fraktionen
9.5 Analyse
10 Kalkulation
10.1 Abrechnungsgrundlagen/Vertragskonditionen
10.2 Werthaltigkeiten
10.3 Absatz
11 Fazit
12 Handlungsempfehlung
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht das Potenzial zur Wertsteigerung einer spezifischen Eisen-III-Alt-Fraktion (Fe III alt) aus Elektro- und Elektronikaltgeräten (EAG) durch eine optimierte mechanische Aufbereitung und Aufkonzentration.
- Analyse des Ist-Zustands von Fe III alt und dessen wirtschaftliche Bewertung.
- Entwicklung eines Soll-Zustands durch Integration neuer Verarbeitungsschritte (Trocknung, Siebung, Magnetseparation).
- Quantifizierung der stofflichen Trennung und Aufkonzentration von NE-Metallen und Edelmetallen.
- Wirtschaftliche Kalkulation und Gegenüberstellung der Verfahrenswege zur Ermittlung der Wertsteigerung.
- Ableitung von Handlungsempfehlungen für den Prozessbetrieb.
Auszug aus dem Buch
8.1 Inputmaterial - Vielstoffgemisch
Die Inputmaterialien, die diese Arbeit betreffen, sind überwiegend schadstoffentfrachtete EAG aus der Sammelgruppe 5 (SG5). Dieser Materialstrom wird in einem Großshredder aufgeschossen und ein Großteil des darin enthaltenen Eisens (Fe) separiert. Ein Vorteil des Großshredders ist der erheblich höhere Durchsatz von bis zu 30 t pro Stunde, als in der eigenen Anlage möglich. Ein zweiter Vorteil ist, dass das entfrachtete Fe gleich in der Großshredderanlage verbleibt und vergütet wird.
Lediglich das weitestgehende Eisen entfrachtete und vorgebrochene Material, wird in der eigenen Anlage weiter aufkonzentriert und zu hüttenfertigen Schmelzprodukten verarbeitet. Außerdem fließen teilaufbereitete Fraktionen aus anderen Recyclingbetrieben mit ein.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Beschreibt die Relevanz der tiefen Verarbeitung von EAG für die Ressourcenschonung und Wertschöpfung.
2 Zielsetzung: Definiert das Ziel, durch eine Optimierung der Prozesskette den Wert bestimmter Fraktionen zu steigern.
3 Vorstellung des Unternehmens: Erläutert das Recycling von Elektronikschrott mittels eines innovativen hydromechanischen Verfahrens.
4 Rechtsgrundlagen: Gibt einen Überblick über nationales und internationales Recht bezüglich EAG-Recycling.
5 Ressourcenschonung: Diskutiert die Konzepte Urban Mining und Recycling im Kontext steigenden Ressourcenbedarfs.
6 Sammlung EAG: Analysiert die Problematiken bei der Sammlung und Erfassung von Elektroaltgeräten.
7 Vorbehandlung durch den Erstbehandler: Erklärt die Bedeutung der Schadstoffentfrachtung für den Recyclingprozess.
8 Verarbeitung Inputmaterial und Ist-Zustand Fe III alt: Analysiert die Zusammensetzung, Mengen und Wirtschaftlichkeit der bestehenden Fraktion.
9 Soll-Zustand: Beschreibt die neuen Prozessschritte und deren Auswirkungen auf die Materialqualität.
10 Kalkulation: Berechnet die erzielbare Wertsteigerung auf Basis neuer Analyseergebnisse und Vertragskonditionen.
11 Fazit: Fasst zusammen, dass durch die neuen Prozessschritte eine deutliche Wertsteigerung erzielt werden kann.
12 Handlungsempfehlung: Empfiehlt die Integration der optimierten Verarbeitungsschritte in den Prozessalltag.
Schlüsselwörter
Recycling, Elektroaltgeräte, EAG, Ressourcenschonung, Urban Mining, Fe III alt, Aufkonzentration, Wertsteigerung, Metallrückgewinnung, Stoffkreislauf, Magnetseparation, Schmelzhütte, Materialbeschaffenheit, Prozessplanung, Edelmetalle
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Aufbereitung von Eisen-haltigen Fraktionen aus dem Recycling von Elektro- und Elektronikaltgeräten, um diese stofflich besser zu verwerten.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Themen umfassen die Prozessoptimierung, das Abfallrecht, die ökonomische Bewertung von Sekundärrohstoffen und technologische Verfahren zur Metallabscheidung.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist es, den ökonomischen und ökologischen Wert der Fraktion "Fe III alt" durch eine tiefere mechanische Trennung und Aufkonzentration signifikant zu steigern.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine prozessanalytische Methode angewendet, die den Ist-Zustand untersucht, darauf basierend einen Soll-Zustand modelliert und diesen durch Versuche und Berechnungen ökonomisch validiert.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil behandelt die detaillierte Beschreibung der bestehenden Verarbeitung, die Herleitung eines optimierten Prozessschemas, die experimentelle Analytik der separierten Fraktionen sowie die wirtschaftliche Kalkulation der Erlöse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen gehören Recycling, EAG, Aufkonzentration, Wertsteigerung, Edelmetallrückgewinnung und Stoffkreislauf.
Warum ist eine neue Verarbeitung von Fe III alt sinnvoll?
Da im bestehenden Verfahren der Eisenanteil nicht vergütet wird und die enthaltenen Edelmetalle und Kupfer durch das Eisen in der Analyse geschmälert werden, ist eine Trennung für die Wertschöpfung essentiell.
Was zeigt der Kosten-Nutzen-Vergleich im Fazit?
Die Untersuchung belegt, dass der Wert der Fraktion durch die optimierten Schritte um 34,33 % im Vergleich zum alten Verfahrensweg gesteigert werden kann.
- Arbeit zitieren
- Martin Sonnenberg (Autor:in), 2018, Separation und Aufkonzentration einer FE/NE Fraktion aus Elektro- und Elektronikaltgeräten, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/497722
