Potential of Sensor-Based Sorting in Enhanced Landfill Mining under Consideration of the Effects of Defilements

Titel in Übersetzung: Potential der sensorgestützten Sortierung im Enhanced Landfill Mining unter Berücksichtigung der Auswirkungen von Verschmutzungen

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

In bislang durchgeführten Landfill-Mining-Projekten wurden vorwiegend rudimentäre Prozessketten mit geringen spezifischen Aufbereitungskosten, aber auch mit geringwertigen Outputfraktionen verwendet. Das Konzept des „Enhanced Landfill Mining“ dagegen ist darauf ausgelegt, durch komplexere Prozessketten, inkl. sensorgestützter Sortierung, ein höheres Ausbringen und höherwertige Outputfraktionen zu erzeugen. Die primäre Herausforderung beim Einsatz von sensorgestützten Sortierern stellt der hohe Grad an Verunreinigungen dar, der die Funktionsfähigkeit der verwendeten Sensorik beeinträchtigen kann. In dieser Dissertation wurden zwei Fallstudien, die Deponien Halbenrain (Österreich) und Mont-Saint-Guibert (Belgien) betreffend, durchgeführt. Das Schwergut aus der Windsichtung bzw. die 3D-Fraktion der ballistischen Separation wurden dabei als geeignete Materialströme für den Einsatz sensorgestützter Nahinfrarot-Sortierer identifiziert. Vor der Sortierung von Materialien aus diesen Fraktionen, wurden zunächst grundlegende Untersuchungen an Referenzmaterialien durchgeführt. Zum einen wurden die Einflüsse von Oberflächenrauheit und –wasser auf die Nahinfrarot-Sortierung untersucht. Es wurde gezeigt, dass angeraute Oberflächen eine verbesserte Klassifizierung von Materialien zulassen, während Oberflächenfeuchtigkeit systematische Veränderungen im stoffspezifischen Spektrum hervorruft. Durch entsprechende Anpassungen der Sortieralgorithmen gelang es, eine Fehlklassifizierung von Materialien trotz Oberflächenfeuchtigkeit zu vermeiden. Zum anderen wurde gezeigt, dass der Einfluss von Oxidschichten auf die Röntgenfluoreszenzsortierung gering ist. Zusätzlich wurden die Einflüsse von Inputzusammensetzung und Durchsatz auf die Sortiereffizienz quantifiziert. Die Ergebnisse zeigen, dass der mechanische Austrag neben der Erkennung einen erheblichen Einflussfaktor auf die Sortierleistung darstellt. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden anschließend für die Sortierung des gewonnenen Windsichter-Schwerguts aus der Deponie Halbenrain bzw. der Schwergut- und 3D-Fraktionen aus der Deponie Mont-Saint-Guibert verwendet. Dabei wurden heizwertreiche und inerte Fraktionen sensorgestützt voneinander getrennt. Außerdem wurde die Umsetzbarkeit einer Separierung verschiedener Kunststoffsorten mittels Nahinfrarotsortierung aus LFM Fraktionen belegt (Wertstoffausbringen verschiedener Kunststoffe >90 Gew. %). Die Erkenntnisse aus den Sortierversuchen wurden verwendet um auf Basis der Materialzusammensetzung verschiedener Landfill-Mining-Projekte das Potential der sensorgestützten Sortierung zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass das mögliche Ausbringen durch den Einsatz sensorgestützter Sortierer um bis zu 36 Gew. % auf etwa 51 Gew. % gesteigert werden kann. Durch großtechnische Versuchen muss die Langzeitstabilität dieser Technologien im Enhanced Landfill Mining nachgewiesen werden.
Titel in Übersetzung Potential der sensorgestützten Sortierung im Enhanced Landfill Mining unter Berücksichtigung der Auswirkungen von Verschmutzungen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Pretz, Thomas, Beurteiler B (extern), Externe Person
  • Pomberger, Roland, Betreuer (intern)
  • Flachberger, Helmut, Mitbetreuer (intern)
  • Lehner, Markus, Beurteiler A (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2020

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • Sensorgestützte Sortierung
  • Nahinfrarotspektroskopie
  • Einfluss von Verschmutzungen
  • Feuchtigkeit
  • Oberflächenrauheit
  • ELFM

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