DE102010046685B4

DE102010046685B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Aufbereiten von Rotorblättern von Windkraftanlagen

Info

Publication number: DE102010046685B4
Application number: DE102010046685.9A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Ulf (FH) Lestikow; Dipl.-Ing. Bunzel Jörg-Michael
Original assignee: MUEG MITTELDEUTSCHE UMWELT- und ENTSORGUNG GmbH
Current assignee: MUEG MITTELDEUTSCHE UMWELT- und ENTSORGUNG GmbH
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2016-12-01
Anticipated expiration: 2030-09-29
Also published as: DE102010046685A1

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Rotorblättern aus Verbundwerkstoffen, insbesondere von Rotorblättern bestehend aus GFK mittels mehrfacher Zerkleinerung und Klassierung, mit untereinander verbundenen Zerkleinerungs- und Siebeinrichtungen zur sortenreinen Fraktionierung des zerkleinerten Gutes, mit Fremdstoffabscheidern und Klassiereinrichtungen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufbereitung von Rotorblättern aus Verbundwerkstoffen gemäß der Ansprüche 1 und 8, bestehend aus GFK (glasfaserverstärkter Kunststoff) mittels mehrfacher Zerkleinerung und Klassierung, mit untereinander verbundenen Zerkleinerungs- und Siebeinrichtungen zur sortenreinen Fraktionierung des zerkleinerten Gutes, mit Fremdstoffabscheidern und Klassiereinrichtungen.
Die Einsatzdauer von Rotorblättern von Windkraftanlagen ist zeitlich begrenzt und wird stark von der Einsatzumgebung mitbestimmt. In der Regel müssen alle 5 bis maximal 20 Jahre die Rotorblätter ausgewechselt werden und bei einer Beschädigung entsprechend häufiger. Derartige Rotorblätter sind als solche nicht deponierbar.
Altrotorblätter und Abfallprodukte aus der technischen Herstellung von Rotorblättern für Windkraftanlagen stellen ein umfangreiches Rohstoffpotential dar. Gleichzeitig ergeben sich jedoch aus der stetig steigenden Anfallmenge erhebliche Umweltbelastungen.
Unter Beachtung der Prinzipien der Kreislaufwirtschaft sowie angesichts der Anstrengungen zur weltweiten Verringerung der CO₂-Emission kommt dem Recycling von Altrotorblättern und Abfallprodukten aus der technischen Herstellung von Rotorblättern eine steigende Bedeutung zu.
Altrotorblattmaterial fällt zudem auch in großer Menge in Form von nicht mehr runderneuerbaren Rotorblättern an. Derartige Altrotorblätter stellen durch ihren Metall-, Harz- und/oder Glasfaseranteil ein erhebliches Entsorgungsproblem dar. Bei der bisher üblichen Entsorgung durch Verbrennen erzeugen sie eine große Menge an schadstoffhaltigen Abgasen, für deren Entsorgung wiederum aufwendige Filteranlagen erforderlich sind. Ein weiteres Problem sind die Glasfasern oder metallischen Verstärkungseinlagen, die in den Rotorblättern eingelagert sind.
Altrotorblätter sollen nach dem bekannten Verfahren durch Granulieren in einen wiederverwendbaren Sekundärrohstoff umgewandelt werden, um ihn erneut einem Produktionsprozess zuführen zu können. Die Altrotorblätter werden dazu mit Hilfe einer Mühle, vorzugsweise einer Hammermühle, zerkleinert.
Problematisch dabei sind die textilen oder metallischen Verstärkungseinlagen, die in den Rotorblättern eingelagert sind. Auch diese Bestandteile sind Rohstoffe, die in möglichst reiner Form zurückgewonnen werden sollen.
Verschiedene Anlagen wurden zum Zwecke der Gewinnung von Glasmehl, Metallgranulat und textile Bestandteile entwickelt. Sie sind dadurch gekennzeichnet, dass die Altrotorblätter mit bekannter Technik vorzerkleinert und anschließend weiter zerkleinert werden.
Aus der US 2007/0017255 A1 sind beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Recyceln von GFK-Bauteilen bekannt. Dabei werden die aus einem Verbundwerkstoff bestehenden Bauteile mechanisch zerkleinert und nach Faserbestandteile und Nichtfaserbestandteile aufgetrennt. Ziel ist es, die Glasfasern entweder als Vlies oder in Form von sog. Pellets dem Wertstoffkreis wieder zur Verfügung zu stellen.
In der JP 2003071839 ist ein Verfahren offenbart, bei dem die Glasfasern von dem sie umgebenden Harz getrennt werden können.
Die oben beschriebenen Anlagen arbeiten mit einer einstufigen Zerkleinerung des Altrotorblattmaterials. Es hat sich aber gezeigt, dass die in diesen Zerkleinerungsanlagen herstellbaren Glasgranulate oder Glasmehle und organische Fraktion für eine technische Wiederaufbereitung und Weiterverarbeitung sehr ungünstige Eigenschaften aufweisen. Sie sind noch mit einem hohen Anteil an Begleitstoffen wie Textilien und/oder Metallen behaftet und besitzen ein grobes Kornspektrum. Derartige Altrotorblattprodukte sind für eine großtechnische Wiederverwendung bei der Herstellung von neuen Glasfasern und/oder Glasfasergeweben ungeeignet und führen zu erheblichen technischen Verarbeitungsproblemen. Außerdem werden die herausgetrennten Verstärkungsmaterialien, beispielsweise Leichtmetall, Stahl oder textile Bestandteile, nicht sauber voneinander getrennt und weisen einen hohen Anteil an ausgehärteten Klebstoffen, beispielsweise Harzen, auf.
Ferner erfolgt bei einer Vielzahl der bekannten Trennungsverfahren von GFK-Bauteilen, die Trennung mittels chemischer oder thermischer Prozesse. Die Verfahren wie beispielsweise die Pyrolyse, Solvolyse und Glykolyse sind technisch aufwendig, kompliziert in der Anwendung und daher sehr kosten- und energieintensiv.
Bei den mechanischen Verfahren zur Trennung von GFK-Verbundmaterialien werden für die mechanische Auftrennung insbesondere Prall-, Hammer- und Walzenschüsselmühlen, Brecher, Schredder und Schleifräder eingesetzt. Bei Aufbereitungsanlagen mit derartigen Vorrichtungen sind ebenfalls aufwendige Vorzerkleinerungen der von Hause aus sehr großvolumigen GFK-Bauteile notwendig.
Da das Funktionsprinzip der mechanischen Trennverfahren generell auf der Zerkleinerung mittels Zerkleinerungswerkzeugen beruht, unterliegen diese Zerkleinerungstechniken neben ihrer Energieintensität einem enormen Verschleiß.
Bei der Zerkleinerung von GFK mit den vorgenannten Vorrichtungen und Verfahren werden, nach entsprechender Klassierung, ausschließlich zerkleinerte Glasfasern und Füllstoffe gewonnen. Diese Fraktionen werden unter anderem bei der Herstellung von Sheet Molding Compound (SMC) sowie Bulk Molding Compound (BMC) eingesetzt. Mit diesen Zerkleinerungstechniken ist es nur bedingt möglich, größere Aufschlüsse kosten- und energieeffizient zu realisieren.
Aus der DE 10 2005 061 937 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen von Metall/Kunststoff-Verbunden, vorzugsweise Platinen, zur stofflichen Verwertung von Elektrogeräten bekannt, wobei folgende Schritte durchgeführt werden:

• Mechanische Zerkleinerung der Elektrogeräte,
• Trennen der zerkleinerten Elektrogeräte in eine Metallteile und die Metall/Kunststoff-Verbunde aufweisende Metallfraktion und eine Nichtmetallfraktion,
• Zuführen der Metallfraktion zu einem optoelektrischen Sensormodul (7),
• Erkennen der Metall/Kunststoff-Verbunde in der Metallfraktion und
• Separieren der erkannten Metall/Kunststoff-Verbunde aus der Metallfraktion.

Die Zerkleinerung von Elektrogeräten und die anschließende Trennung von Metall- und Nichtmetallfraktionen ist ein seit langem bekannter Stand der Technik, der für das Recyclen von Rotorblättern von Windkraftanlagen nicht ohne weiteres übertragbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Altrotorblätter und bei der Herstellung dieser anfallende Altrotorblattprodukte möglichst vollständig zu recyceln und nach dem an sich bekannten Sortier- und Klassierverfahren in einen Sekundärrohstoff umzuwandeln, der erneut einem Produktionsprozess zugeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst, insbesondere durch

– eine Grobzerkleinerung,
– einen nachgeordneten, mehrstufigen Querstromzerspaner,
– eine angeschlossene Trennung, bestehend aus einer Metall- und Nichtmetallaushaltung, mit anschließender Absammelvorrichtung,
– eine Rückführung zum Rückführen einer Grobkornfraktion zur erneuten Aufgabe in den Querstromzerspaner,
– eine weitere Trennung zum Abtrennen der Feinkornfraktion mit einer nachgeschalteten Siebvorrichtung,
– eine weitere, der Siebvorrichtung nachgeschaltete Metall- und Nichtmetallaushaltung, mit einer Metallaushaltung und einer Feinkornfraktionierungsvorrichtung und einer Grobkornfraktionierungsvorrichtung,
– eine der Grobkornfraktionierungsvorrichtung nachgeschalteten Kugelmühle, mit einer nachgeschalteten Siebung mit einer weiteren Grobkornfraktionierung, mit angeschlossener Rückführung zur erneuten Aufgabe in die Kugelmühle und einer Feinkornfraktionierungsvorrichtung,
– eine nachgeschaltete Sichtungsvorrichtung, in der die Feinkornfraktionen der Feinkornfraktionierungsvorrichtungen zusammenführbar sind und in eine Glasmehlfraktion und eine Organikfraktion auftrennbar sind,
– und mindestens einem nachgeschalteten Lagersilo für die Glasmehlfraktion und mindestens einem nachgeschalteten Lagersilo für die Organikfraktion,
– und den Lagersilos zugeordnete Abtransportvorrichtungen.

GFK-Bauteile besitzen aufgrund ihrer festen Matrix ein sprödes Bruchverhalten. Um GFK-Bauteile effizient zu zerkleinern, ist es erforderlich, große Bruchenergien in das Material einzutragen. Um zu vermeiden, dass diese Bruchenergien ausschließlich mittels Zerkleinerungswerkzeugen in das Material eingetragen werden, wird das Funktionsprinzip des Querstromzerspaners (QSZ) genutzt.
Da ein QSZ ursprünglich für die Zerkleinerung großvolumiger Geräte wie z. B. Kühlschränke konstruiert wurde, beginnt die Optimierung dieses Verfahrens bereits bei der Grobzerkleinerung der großvolumigen GFK-Bauteile.
Die großvolumigen Rotorblätter können entweder an der Windkraftanlage (zur Transportoptimierung) oder am späteren Aufbereitungsstandort in Einzelteile von bis zu 1 m³ Rauminhalt zerlegt werden. Dabei behalten die Einzelteile ihre dreidimensionale Form. Somit ist Grobzerkleinerung bei Anwendung dieses Verfahrens mit relativ geringem Aufwand verbunden. Darüber hinaus kann die Grobzerkleinerung mittels herkömmlichen Trennwerkzeugen wie z. B. elektrischen oder hydraulischen Säbelsägen oder Zangen vorgenommen werden. Aufgrund der relativ großen Einzelstücke sind somit nur wenige Trennschnitte erforderlich, welche wiederum einen geringeren Energieeintrag sowie einen geringeren Verschleiß an den Trennwerkzeugen mit sich bringen. Eine weitere Vorzerkleinerung ist nicht erforderlich und auch eine Materialtrennung der Verbundwerkstoffe erfolgt bei der Grobzerkleinerung nicht.
Nach erfolgter Grobzerkleinerung können diese Einzelteile dem QSZ direkt zugeführt werden. Durch den QSZ ist es möglich, die GFK-Bauteile optimal aufzuschließen. Dies erfolgt durch das Funktionsprinzip der flexiblen Beschleunigungswerkzeuge. Die GFK-Bauteile werden im Zerkleinerungsraum durch eine rotierende Kette beschleunigt und zerkleinert, wobei hier die Verbundtrennung hauptsächlich durch die Prallwirkung des Inputmaterials untereinander erreicht wird. Dieses Funktionsprinzip ermöglicht eine überwiegende Zerkleinerung ohne die Einwirkung von Zerkleinerungswerkzeugen, die somit keinem Verschleiß unterliegen können.
Damit verschleißt im Zerkleinerungsraum lediglich die rotierende Kette. Durch die Verwendung von genormten Standardketten können die Kosten für einen fälligen Ersatz minimiert werden. Aufgrund des spröden Bruchverhaltens von GFK sowie der Zerkleinerung durch die Prallwirkung des Inputmaterials, werden bereits während dieses Zerkleinerungsprozesses Korngrößen unterhalb 1 mm erreicht, die schon dem gewünschten Endprodukt entsprechen. Diese Korngrößen sind nach erfolgter Klassierung (Siebung, Windsichtung, NE- und Fe-Abscheidung und Dichtetrennung) das aufbereitete Endprodukt. Verbliebene Grobkornanteile können in einem weiteren Zerkleinerungsprozess aufbereitet werden.
Je nach Fahrweise des QSZ, d. h. kontinuierlich oder diskontinuierlich, kann durch die variable Einstellung der Verweilzeit im QSZ der Anteil an Korngrößen unterhalb von 1 mm erhöht oder gesenkt werden. Im Gegensatz zu den bekannten mehrstufigen, mechanischen Zerkleinerungsverfahren, kann bei Anwendung dieses Verfahrens das maßgebliche Zerkleinerungsziel bereits mit Zerkleinerungsstufe erreicht werden.
Zur Optimierung der Durchsatzleistung des QSZ sowie zur Herstellung spezieller Korngrößen im μm-Bereich ist dem QSZ eine Kugelmühle nachgeschaltet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Kugelmühle mit einer eigenen Sichterstufe ausgerüstet, so dass Teilchen > 1 mm automatisch im Kreislauf fahrbar sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dem Querstromzerspaner eine Kühlung zugeordnet. Hierdurch ist eine optimale Temperaturführung des zu bearbeitenden Materials möglich. Eine Überhitzung durch Reibung und ein damit möglicherweise verbundenes Schmelzen, Verbacken oder Verbrennen der im Material enthaltenden Organikfraktion (Harze, Farben und Lacke) kann somit wirkungsvoll verhindert werden.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Kugelmühle eine Kühlung zugeordnet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Kühlung kryogen über eingebrachten Stickstoff, wobei die einzubringende Menge bedarfgerecht steuerbar ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, die Temperatur des zu bearbeitenden Materials während des Mahlvorganges konstant zu halten und ein unkontrolliertes Erhitzen einer Mahlcharge zu verhindern.
In einer weiteren besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Grobzerkleinerung eine Materialtrocknung vorgeschaltet. Damit kann ein wetterunabhängiger, gleichbleibender Feuchtigkeitsgrad des aufzubereitenden Materials gewährleistet werden. Ein nasses Material würde schmieren und die Sieb- und Klassieranlagen verkleben. Mit einer Trocknung, beispielsweise einer Gebläsetrocknung, kann überschüssige Feuchte und Nässe wirkungsvoll abgetrocknet werden. Hierfür ist es denkbar, dass ein Anteil der aus der Aufbereitung anfallenden Organikfraktion, insbesondere die Kohlenstofffraktion, durch Verbrennung die notwendige elektrische und/oder thermische Energie zur Trocknung des Inputmaterials liefert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das energie- und kosteneffizient zum vollständigen Recyceln von großvolumigen GFK-Bauteilen, vorzugsweise von Rotorblättern von Windkraftanlagen dient.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 8 angegebenen Maßnahmen gelöst, insbesondere durch die folgenden Verfahrensschritte:

– Grobzerkleinerung, bei der die großvolumigen Rotorblätter entweder an der Windkraftanlage (zur Transportoptimierung) oder am späteren Aufbereitungsstandort in speziell weiterverarbeitbare Teile zerlegt werden,
– die Grobzerkleinerung erfolgt mittels Trennwerkzeugen, beispielsweise durch elektrisch oder hydraulisch betriebene Säbelsägen oder Zangen,
– Verfahrensschritt der Querstromzerspanung mittels eines Querstromzerspaners,
– die zerkleinerten Teile (Inputmaterial) der Rotorblätter werden über Dosiereinrichtung dem Querstromzerspaner zugeführt,
– die Dosierung erfolgt je nach Durchsatzleistung kontinuierlich bzw. diskontinuierlich.
– kontinuierliches Hinzufügen von Eisenteilen zum Inputmaterial, um hierdurch einen verbesserten Zerkleinerungseffekt und einen optimalen Austrag des Grobkorns aus dem Querstromzerspaner sicherzustellen,
– Erzeugen einer Fein- und Grobfraktion im Querstromzerspaner,
– anschließender Austrag der Grobfraktion, mit einer Korngröße von ca. 50 bis 100 mm, mittels Gurtbändern, aus dem Querstromzerspaner,
– anschließender Austrag der Feinkornfraktion, mit einer Korngröße von 0 bis 49 mm, mittels Windsichtung aus dem Querstromzerspaner,
– Klassieren der Grobfraktion mittels Magnetbändern und Nichteisenabscheidern, wobei auch die Eisenteile, die als Zerkleinerungs- und Austraghilfsmittel beigegeben worden sind, zurück gewonnen werden,
– daran anschließend wird das verbliebene Grobkorn dem Querstromzerspaner erneut zugeführt,
– anschließendes Klassieren des Feinkorns mittels Siebtechnik und Aufteilung in eine Grob- und Feinfraktion, wobei die Trennkorngröße < 1 mm beträgt,
– Weiterleiten Korngrößenfraktion > 1 mm in eine Kugelmühle,
– Zuführen des Material mit < 1 mm Korngröße in eine hierfür ausgelegte Sieb- und Sichtertechnik zur weiteren Klassierung mittels des Dichteunterschiedes und der unterschiedlichen Kornformen des aufgegebenen Materials, wo hierbei die Klassierung der Glasteilchen (Glasmehl) von den organischen Bestandteilen erfolgt,
– Zwischenlagern der klassierten Fraktionen in entsprechenden Silos, und
– Verladung der klassierten Fraktionen von den Silos auf Transportmittel.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung naher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Fließdiagramm des Prozessablaufes der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Vorrichtung 10 dient dem Recyceln von GFK-Bauteilen, insbesondere von Rotorblättern von Windkraftanlagen. Mit Hilfe der Vorrichtung 10 ist es möglich, eine energie- und kosteneffiziente, verschleißarme Trennung der GFK-Bauteile zu erreichen.
Das Rotorblattmaterial, im folgenden Inputmaterial genannt, wird einer Grobzerkleinerung 11 zugeführt. Die Grobzerkleinerung 11 kann durch Brech-, Säge- oder Spaltmittel erfolgen. Anschließend wird das Inputmaterial einem Querstromzerspaner 12 zugeführt, wo es durch rotierende Ketteneinsätze zerkleinert wird. Es ist dabei vorgesehen, den Querstromzerspaner 12 kontinuierlich oder diskontinuierlich mit dem Inputmaterial zu beschicken.
Dem Querstromzerspaner 12 schließt sich eine erste Trennung 13 und eine weitere Trennung 15 an. In der ersten Trennung 13 sind eine Metall- und eine Nichtmetallaushaltung 14 und 14a vorgesehen. Nicht weiter aufzuarbeitendes Material, insbesondere hier schon ausgeschiedene Metalle, werden einem Abtransport 14b zugeführt. Die in der Metall- und Nichtmetallaushaltung 14 und 14a anfallende Grobkornfraktion 16a wird im Kreislauf über eine Rückführung 16 dem Querstromzerspaner 12 zur erneuten Behandlung zugeführt.
Die bereits bei der ersten Behandlung im Querstromzerspaner 12 angefallene Feinkornfraktion 17 wird einer Siebvorrichtung 18 zugeführt. Der Siebvorrichtung 18 ist eine weitere Metall- und Nichtmetallaushaltung 19 nachgeordnet. Der Metall- und Nichtmetallaushaltung 19 ist eine Metallaushaltung 19a zugeordnet, die so ausgebildet ist, dass auch Metallkorn von Nichtmetallkorn trennbar ist.
Die vom Metall gereinigte Nichtmetallaushaltung wird einer Klassiereinrichtung 19b zugeführt. Hier erfolgt die Aufteilung in eine Feinkornfraktion 20 und einer Grobkornfraktion 21. Die Grobkornfraktion 21 wird nachfolgend in eine Kugelmühle 22 aufgegeben. Nach der Behandlung in der Kugelmühle 22 erfolgt in einer Siebvorrichtung 23 die Fraktionierung in Grobkorn und Feinkorn. Das anfallende Grobkorn wird über eine Rückführung 25 erneut der Kugelmühle 22 aufgegeben.
Die Feinkornfraktion 20 und die Feinkornfraktion 26 werden zusammengeführt und einer Sichtungsvorrichtung 27 aufgegeben. Hier erfolgt eine Aufspaltung in eine Glasmehlfraktion 28 und eine Organikfraktion 29 mit im Wesentlichen gleicher Korngrößenverteilung. Die Glasmehlfraktion 28 und die Organikfraktion 29 werden in Lagersilos 30 bzw. 31 sortenrein zwischengelagert und können im Bedarfsfall einer Ab-/Transportvorrichtung 32 oder 33 für eine weitere Verarbeitung aufgegeben werden.
Die so hergestellte sortenreine Glasmehlfraktion 28 kann neben den bereits bekannten Einsatzmöglichkeiten insbesondere bei der Herstellung neuer Glasfasern, bei der Herstellung von Schaumglas oder Schaumglasschotter, bei der Herstellung von Glaswolle, als Isoliermaterial sowie bei der Herstellung spezieller Farben und Lacke als Rohstoff eingesetzt werden.
Die anfallende sortenreine Organikfraktion 29 besitzt aufgrund der besonderen Spezifikation der Vorrichtung 10 eine geringe Korngröße mit sehr hohen Heizwerten. Somit kann dieses Material alleinig oder in Verbindung mit herkömmlichen staubförmigen Brennstoffen, beispielsweise Braun- oder Steinkohlenbrennstaub, in Staubfeuerungsanlagen als Regelbrennstoff eingesetzt werden. Denkbar ist es auch, dass dadurch der Energiebedarf der Vorrichtung durch derartige Sekundärrohstoffe teilweise oder zur Gänze gedeckt wird.
Entsprechend recycelte Metalle, wie beispielsweise Eisen- bzw. Nichteisenfraktionen, Leicht- und Buntmetalle werden ebenfalls getrennt und einer stofflichen Verwertung zugeführt.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
11: Grobzerkleinerung
12: Querstromzerspaner
13: erste Trennung
14, 14a: Metall- und Nichtmetallaushaltung
14b: Absammelvorrichtung
15: weitere Trennung
16: Rückführung
16a: Grobkornfraktion
17: Feinkornfraktion
18: Siebvorrichtung
19: weitere Metall- und Nichtmetallaushaltung
19a: Metallaushaltung
19b: Klassiereinrichtung
20: Feinkornfraktion
21: Grobkornfraktion
22: Kugelmühle
23: Siebung
24: Grobkornfraktion
25: Rückführung
26: Feinkornfraktion
27: Sichtungsvorrichtung
28: Glasmehlfraktion
29: Organikfraktion
30: Lagersilo
31: Lagersilo
32: Abtransportvorrichtung
33: Transportvorrichtung

Claims

Vorrichtung (10) zur Aufbereitung von Rotorblättern aus Verbundwerkstoffen bestehend aus GFK mittels mehrfacher Zerkleinerung und Klassierung, mit untereinander verbundenen Zerkleinerungs- und Siebeinrichtungen zur sortenreinen Fraktionierung des zerkleinerten Gutes, mit Fremdstoffabscheidern und Klassiereinrichtungen, gekennzeichnet durch – eine Grobzerkleinerung (11), – einen nachgeordneten, mehrstufigen Querstromzerspaner (12), – eine angeschlossene Trennung (13), bestehend aus einer Metall- und Nichtmetallaushaltung (14, 14a), mit anschließender Absammelvorrichtung (14b), – eine Rückführung (16) zum Rückführen einer Grobkornfraktion (16a) zur erneuten Aufgabe in den Querstromzerspaner (12), – eine weitere Trennung (15) zum Abtrennen der Feinkornfraktion (17) mit einer nachgeschalteten Siebvorrichtung (18), – eine weitere, der Siebvorrichtung (18) nachgeschaltete Metall- und Nichtmetallaushaltung (19), mit einer Metallaushaltung (19a) und einer Feinkornfraktionierungsvorrichtung und einer Grobkornfraktionierungsvorrichtung, – eine der Grobkornfraktionierungsvorrichtung nachgeschalteten Kugelmühle (22), mit einer nachgeschalteten Siebung (23) mit einer weiteren Grobkornfraktionierung, mit angeschlossener Rückführung (25) zur erneuten Aufgabe in die Kugelmühle (22) und einer Feinkornfraktionierungsvorrichtung, – eine nachgeschaltete Sichtungsvorrichtung (27), in der die Feinkornfraktionen (20, 26) der Feinkornfraktionierungsvorrichtungen zusammenführbar sind und in eine Glasmehlfraktion (28) und eine Organikfraktion (29) auftrennbar sind, – und mindestens ein nachgeschaltetes Lagersilo (30) für die Glasmehlfraktion (28) und mindestens einem nachgeschalteten Lagersilo (31) für die Organikfraktion (29), – und den Lagersilos zugeordnete Abtransportvorrichtungen (32, 33).
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmühle (22) mit einer eigenen Sichterstufe so ausgerüstet ist, dass Teilchen > 1 mm automatisch im Kreislauf fahrbar sind.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Querstromzerspaner (12) eine Kühlung zugeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelmühle (22) eine Kühlung zugeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung über eingebrachten kryogenen Stickstoff erfolgt und die einzubringende Menge bedarfsgerecht steuerbar ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grobzerkleinerung (11) eine Inputmaterialtrocknung vorgeschaltet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Inputmaterialtrocknung als Gebläse ausgebildet ist.
Verfahren zur Aufbereitung von Rotorblättern aus Verbundwerkstoffen bestehend aus GFK mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1, mittels mehrfacher Zerkleinerung und Klassierung, mit untereinander verbundenen Zerkleinerungs- und Siebeinrichtungen zur sortenreinen Fraktionierung des zerkleinerten Gutes, mit Fremdstoffabscheidern und Klassiereinrichtungen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: – Grobzerkleinerung (11), bei der die großvolumigen Rotorblätter entweder an der Windkraftanlage oder am späteren Aufbereitungsstandort in speziell weiterverarbeitbare Teile zerlegt werden, – die Grobzerkleinerung (11) erfolgt mittels Trennwerkzeugen, beispielsweise durch elektrisch oder hydraulisch betriebene Säbelsägen oder Zangen, – Verfahrensschritt der Querstromzerspanung mittels eines Querstromzerspaners (12), – die zerkleinerten Teile (Inputmaterial) der Rotorblätter werden über Dosiereinrichtung dem Querstromzerspaner (12) zugeführt, – die Dosierung erfolgt je nach Durchsatzleistung kontinuierlich oder diskontinuierlich. – kontinuierliches Hinzufügen von Eisenteilen zum Inputmaterial, – Erzeugen einer Fein- (17) und Grobkornfraktion (16a) im Querstromzerspaner (12), – Austrag der Grobkornfraktion (16a), mit einer Korngröße von ca. 50 bis 100 mm, mittels Gurtbändern, aus dem Querstromzerspaner (12), – Austrag der Feinkornfraktion (17), mit einer Korngröße von 0 bis 49 mm, mittels Windsichtung aus dem Querstromzerspaner (12), – Klassieren der Grobkornfraktion (16a) mittels Magnetbändern und Nichteisenabscheidern wobei auch die Eisenteile, die als Zerkleinerungs- und Austraghilfsmittel beigegeben worden sind, zurückgewonnen werden, – Klassieren der Feinkornfraktion (17) mittels Siebvorrichtung (18) und Aufteilung in eine Grob- (21) und Feinkornfraktion (20), wobei die Trennkorngröße < 1 mm beträgt, – Weiterleiten Korngrößenfraktion > 1 mm in eine Kugelmühle (22), – Zuführen des Materials < 1 mm Korngröße an eine Siebung (23).