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Aufbereitung fester Abfallstoffe (Fach) / alles (Lektion)

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• Wodurch unterscheiden sich Brecher von Mühlen? Ein Brecher ist für die Grobzerkleinerung zuständig Eine Mühle wird für die Feinzerkleinerung eingesetzt bis d=10mm
• Welche Material- und Zerkleinerungseigenschaften verbinden Sie mit dem Adjektiv „duktil“? dauerhaft verformbar (elastisch = befristet verformbar) Zerkleinerungseigenschaften: Scherung
• Nennen Sie 3 typische Ziele von Zerkleinerungsprozessen. Herabsetzen der oberen KorngrößeVeränderung der KorngrößenverteilungVergrößerung der spezifischen Kornoberfläche Aufschließen von „Verwachsungen“, d.h. Freilegen von Einzelkomponenten aus VerbundstoffenKonfektionieren für weitere Aufbereitungsschritte
• Holz soll für einen anschließenden biologischen Prozess vorbereitet werden und wird hierzu mittels Zerkleinerung „zerfasert“. Was ist das Ziel des Zerkleinerungsprozesses? Vergrößerung der spezifischen Kornoberfläche
• Nennen Sie ein Beispiel für die temperaturabhängige Veränderung im Verkleinerungsverhalten ( Stoff, Eigenschaft = f(Temperatur) ) Bei Reibung und Prall entsteht Wärme, z.B. in einer Prallmühlez.B. Kunststoffe zeigt duroplastische Eigenschaften, wird er warm (geringer Schmelzpunkt), leichter schmelzen bis plastisch verformbarAutogenmühle (selten zum Einsatz)
• Was verstehen Sie unter dem „Zerkleinerungsverhältnis“ („Z“)? Nennen Sie ein Beispiel und berechnen Sie „Z“ für dieses Beispiel. obere Korngröße bei Aufgabe (Eingabe) = d(OA)obere Korngröße des Produktes (Ausgabe) = d (OP)Zerkleinerungsverhältnis Z = d(OA) / d(OP)bsp Backenbrecher Z=4:1
• Welche Materialbeanspruchung dominiert in einem Flachkegelbrecher? Druckbei hoher Geschwindigkeit Schlag
• Sie sollen aus einem Hartgestein einen Schotter 4/12 erzeugen, welches Aggregat wählen Sie aus? (Begründung) kleinstes Korn 4, größtes Korn 12enges KörnungsbandPrallmühle (feines Korn)
• Sie reduzieren die Anzahl an Prallplatten in einem Prallbrecher auf 1 und entfernen das Austragsrost; wie verändert sich das Zerkleinerungsergebnis? weniger Beanspruchung => Endkorn ist größerda keine Austragsrost => Bandbreite größer, kein definiertes Größtkorn
• Sie erhöhen die Drehzahl in einer Prallmühle von 20 auf 40 m/s Umfangsgeschwindigkeit; welche Auswirkung hat dies bei Zerkleinerung von Ziegelbruch? mehr Zerkleinerungje nach Beschickung mehr Durchsatzmehr Feinkorn Verschleiß erhöht sich quadratisch mit der Umfangsgeschwindigkeit
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• Sie wollen Bauschutt mit den Stoffgruppen Kalksandsteine, Betonsteine und Ziegel aufbereiten zu einem Recyclingmaterial 0/45. Der Bauschutt enthält Verunreinigungen aus Holz von ca. 5%. Sie haben die Wahl zwischen einer mobilen Bauschuttaufbereitungsanlage mit a) Backenbrecher und b) Prallbrecher. Für welche Anlage entscheiden Sie sich und warum (2 Gründe) sehr fein, aber hohe Bandbreite (0/45)Wahl: Prallbrecher zerteilt große StückeBackenbrecher kann durch Störstoffe schnell lahm gelegt werden (Holz ist hier der Hauptgrund für das Ausschließen des Backenbrechers)
• Hammermühlen sind ähnlich zu Prallmühlen aufgebaut. Was sind die wichtigsten Unterschiede? (2 Argumente) Hammermühle haben bewegliche Schlaginstrumenteauch weiche Materialien können mit Hammermühle zerkleinert werden
• Sie verarbeiten ein Gemisch aus Papier und Kunststofffolien in einer Hammermühle mit Siebrost 60mm. A) Wie verhalten sich die beiden Stoffgruppen? B) Weshalb wird hier von einer selektiven Zerkleinerung gesprochen C) Wie erfolgt der Austrag von flugfähigen Stoffen aus der Hammermühle? a) Papier wird zerfasert (Schlag), Folien werden z.T. zerrissen verbleiben jedoch in großer Stückgröße b) weil zwei verschiedene Stoffe auf zwei verschiedene Arten und Weisen Zerkleinert werden bzw. Korngrößen der beiden Fraktionen sind unterschiedlich c) Absaugen des Staubes (hat zu zsätzlich den Effekt der Kühlung)
• In einer Hammermühle wird Elektronikschrott behandelt. Was ist das primäre Ziel des Zerkleinerungsprozesses? primäres Ziel: Aufschluss
• Sie verwenden ein Austragsrost mit 50 mm Lochweite in einer Hammermühle und zerkleinern Elektrokleingeräte wie Küchenmixer, Föhn o.ä., d.h. Stoffen mit Elektromotoren und/oder Transformatoren. Wie können Bauteile, die nicht auf <50mm zerkleinert werden können, aus dem Aggregat ausgetragen werden? Schwerteilauswurf: durch Akkustiksensor, kann Klappe geöffnet werden-> Teil wirt hochkatapultiert durch Prall
• In einem Autoshredder kann Schrott bis einer oberen Materialstärke verarbeitet werden, wo liegt diese Grenze? Blechstärke max. 3mm
• Shredder unterliegen einem erheblichen Verschleiß. Nennen Sie 3 Bauteilbeispiele und deren Lebensdauer im Verhältnis zur Jahresleistung. bei 93.000t/a DurchsatzHämmer: 4000-6000t Hammerachse: 20.000tBodenplatten: 25.000t-35.000tRost: 120.000t
• Welche Beanspruchungsarten treten bei einer Kranschere auf? Und was ist ein typischer Einsatzbereich für diese Technik? Scherung, DruckStückigmachen von Stahlbeton
• Schrott wird u.a. in den Qualitäten Shredder- und Scherenschrott gehandelt. Welche Eigenschaften müssen Metallabfälle haben, um in den jeweiligen Prozessen verarbeitet zu werden? Scherenschrott: Schüttdichte sollte nicht zuklein sein, sonst mangelhafter Durchsatz und Metallstärke > 3mm kann zerkleinert werden , grobe Zerkleinerung Shredderschrott: <3mm blechstärke, feinere Zerkleinerung
• Wodurch wird die Leistung [t/h] einer Schrottschere bestimmt? Aufgabenmaterial, Arbeitsleistung, Festigkeit und Bauart, Anzahl der durchzuführenden Schnitte+ Beschickung durch den Kranführer
• In einer Rotorschere wird ein Gemisch aus 70% flugfähigen Leichtstoffen und 30% mineralischer Verunreinigungen auf eine Zielkorngröße von "<50mm" zerkleinert. Wie verhalten sich die Materialien in der Rotorschere? Die mineralischen Verunreinigungen schmirgeln die Anlage, die Leichtstoffe werden zerkleinert => Selektivität
• Wie verhält sich ein 3mm Blech mit den Abmessungen 100*20 cm in einem Kammwalzenzerkleinerer? Verformung, StreifenKönnte einfach durch die breiten Spalten durchfallen (hochkant)
• Sie erzeugen einen Kompost aus Bioabfall durch Kompostierung. Im Kompostprodukt finden Sie einen zu hohen Anteil kleiner Kunststoffpartikel. Diskutieren Sie welche Art von Zerkleinerung hierfür verantwortlich sein kann und begründen Sie Ihre Aussage. Grünabfallshredder, geringe Selektivität und hoher Feinkornanteil ( wenn selektive Zerkleinerung gewollt -> langsamer laufendes Aggregat)
• Welche konstruktiven Möglichkeiten stehen zur Verfügung, um die Wärmeentwicklung im Einwellenzerkleinerer zu begrenzen? Wasserzugabe Absaugen von Staubpartikeln
• Was passiert mit dem Umwicklungsdraht von Ballenware, wenn ganze Ballen einschließlich Draht in einen Einwellenzerkleinerer eingetragen werden? Er wird geschnitten, kann sich aber im Austragungsrost verhaken oder den Rotor umwickeln
• Worin besteht der wichtigste Unterschied zwischen Einwellenzerkleinerer und Schneidmühle? Einwellenzerkleinerer schneiden und reißenSchneidmühlen schneiden nur (umfangsgeschwindigkeit scheidmühle> Einwellenzerkleinerer)
• Sie wollen zu Ballen verdichtete Kunststofffolien inkl. Draht auf < 25mm zerkleinern, welches Aggregat wählen Sie dafür aus und warum? Einwellenzerkleinerer: Ballensstruktur wird aufgerissen durch ReißvorgangEin Austragungsrost definiert die Endgröße
• Welche Beanspruchungsarten gibt es? Erläutern Sie die Hauptbeanspruchung, die ein Partikel erfährt, und nennen Sie für jede Beanspruchungsart ein typisches Aggregat. Schlag-, Prall-, Schnitt-, Reiß-, Druck- und ReibebeanspruchungSchlag: HammermühlePrall: PrallbrecherSchnitt: Rotorschere, SchneidmühleReiß: EinwellenzerkleinererDruck: BackenbrecherReibung: Autogenmühle, Scheibenmühle
• Erklären Sie warum bei der Zerkleinerung von Kunststoffgemischen in einem Einwellenzerkleinerer a) Wärme frei wird, b) wie diese abgeführt werden kann und c) warum das Problem Wärmeabfuhr technisch gelöst werden muss. Durch ReibungLüftungKunststoff wird zäh-elastisch
• Ein Kunststoff-/Holz-/Textilgemisch soll auf do<60mm zerkleinert werden. Wählen Sie zwei geeignete Aggregate aus. Wodurch unterscheiden sich die Aggregate? Wie erkennen Sie am Zerkleinerungsprodukt in welchem Aggregat es behandelt wurde? Einwellenzerkleinerer Hammermühle (selektierende Wirkung)
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• Welche Beanspruchung erfährt das Material in einer Autogenmühle? Reibung (aber auch teilweise Druck, Scherung und Schlag)
• Sie müssen Ziegel aus dem Rückbau von Gebäuden auf do <30 mm brechen und dabei den Anteil an Feinkorn minimieren. Ihnen stehen ein Backenbrecher und ein Prallbrecher zur Verfügung. Erläutern Sie, nach welchen Kriterien Sie die für die gestellte Aufgabe am besten geeignete Maschine auswählen. Backenbrecher besser, denn Prallbrecher erzeugt hohen Feinkornanteil
• Mittels Prüfsiebung ermitteln Sie die Korn- oder Stückgrößenverteilung in einem Haufwerk. Ab welcher Stückgröße wird nach DIN ein Durchsteckkaliber verwendet? Bei d > 100mm
• Nennen Sie 5 Ziele für den Einsatz von Klassiertechnik in der Aufbereitung. Konfektionieren von Stoffen für die folgende Verwendung Abtrennen von Grob- oder Feinkorn (falls diese Stören) Abtrennen einer Kornfraktion, in der bestimmte Eigenschaftsmerkmale angereichert sind,     (z.B. organische Verunreinigungen nach Aufschlusszerkleinerung: Überkorn (Folie) aus Bauschuttzerkleinerung nach Prallzerkleinerung Abtrennen einer Kornfraktion) Konfektionierung für weitere Trennvorgänge, die nur bei engem Körnungs-band möglich sind Entlastung einer Zerkleinerungsanlage durch Abscheiden des Feingutes; sog. Mühlen-Klassierer-Kreislauf (z.B.: Rotorschere < 150 mm wird beaufschlagt mit 80% < 80 mm, Feinkorn verursacht hohen Verschleiß)
• Wodurch unterscheidet sich das sogenannte „Müllsieb“ von anderen Siebmaschinen ähnlicher Bauart? „Treppenförmig angeordneten Siebpanele mit installierten Roststangen (Am Ende jeder Siebpanele. Stege sind so hoch, das keine Umwicklung stattfindet
• Sie müssen eine Siebmaschine einkaufen. Welche Daten liefern Sie dem Maschinenlieferanten, damit dieser eine geeignete Dimensionierung vornehmen kann? Charakteristik des Siebgutes -Schüttdichte-Kornform-Festigkeit-Grenzkornanteil-gröbstes Korn im Aufgabematerial-Feuchtigkeit Durchsatz je Zeiteinheit angestrebte Trennkorngröße und TrenngüteEinschätzung des Schwierigkeitsgrades für die Siebklassierunglokale Verhältnisse zum Aggregateinbau
• Trommelsiebe sind „die“ Standardmaschinen in Recyclinganlagen. Was ist ihr wichtigster Vorteil gegenüber anderen Siebtechniken? 24. Skizzieren Sie den für die Trennung wirksamen Bereich eines Gute Umwälzung
• Sie beobachten, dass es in einer Trommelsiebmaschine zu „Zopfbildung“ kommt. Nennen Sie zwei Maßnahmen, mit denen Sie diese Störung beseitigen können. a) höhere Drehzahlb) geringere Beschickungc) Reißzähne d) Hebelleisten
• Ein Trommelsieb wird als mobile Maschine zur Klassierung von Fertigkomposten bei 15 mm eingesetzt. Mit welcher technischen Maßnahme verhindern Sie ein Zusetzen der Sieböffnungen? Abbürsten von außen (Rundbürste)
• Sie klassieren Hausmüll bei 200 mm mit einem Trommelsieb. Mit welcher technischen Maßnahme verhindern Sie ein Zusetzen der Sieböffnungen? Umwicklungsschutz (Rohrhülsen)
• Sie müssen einen Massenstrom von 30 t/h mit einer Schüttdichte von 100 kg/m&sup3; bei 100 mm klassieren. Das dazu einzusetzende Trommelsieb kann mit einer wirksamen Sieblänge von max. 8m eingebaut werden. Die mittlere Verweilzeit des Siebgutes beträgt 90 Sekunden. Welchen Siebdurchmesser wählen Sie? (Begründung, Musterrechnung) Fläche(d) * Vn * Länge * Dichte / Verweilzeit = Volumenstrom d = 1,58
• Sie müssen ein Stoffgemisch bei 20 und 150 mm klassieren. Das Stoffgemisch setzt sich wie folgt zusammen: < 20 mm = 30 %; > 150 mm = 10 %. Eignet sich für diese Aufgabe ein Trommelsieb mit 2 Siebschnitten? nicht geeignet, daFeingut von Grobgut bei Austragung behindert wird -> kein gutes Ausbringen Fein nach grob ist ungünstig
• Was ermitteln Sie mit einer Prüfsiebung? Die Körnungslinie (Sieblinie) wird ermitteltKornverteilung, Stoffzusammensetzung ablesbar
• Sie sollen von einem Haufwerk (Hausmüll) mit einer oberen Korngröße von d95 = 300 mm die Korngrößenverteilung ermitteln und in einem linearen Maßstab darstellen. Zweck der Analyse ist, den optimalen Siebschnitt für eine technische Trennung zu ermitteln, mit der die heizwertreichen Stoffgruppen aufkonzentriert werden sollen. Ihnen stehen 5 Prüfsiebe zur Verfügung. Wählen Sie aus den folgenden Siebzusammenstellungen diejenige aus, die Ihnen für die gestellte Aufgabe am Geeignetsten erscheint.  a) 10 – 31,5 – 50 – 80 – 100  b) 40 – 60 – 100 – 160 – 200 b weil breiter verteilt, Kunststoffe und Papier große Bandbreite
• Nennen Sie 5 physikalische Stoffmerkmale, die zur Sortentrennung (Sortierung) genutzt werden können. magnetische Eigenschaften (Magnetscheider)elektrische Leitfähigkeit (Wirbelstromscheider)Kornform (Rollscheider)optische Eigenschaften (NIR Sensor)Stoffdichte (Luftherd)sonstige Oberflächeneigenschaften sonstige physikalische Eigenschaften
• Für die Magnetscheidung sind die Parameter Feldstärke und Feldgradient maßgeblich. Beschreiben Sie, was diese Parameter aussagen. Feldstärke ist ein Maß für die Fähigkeit eines physikalischen Feldes, eine Kraft auf einen Testkörper auszuüben (H=i*n/l [A/m] mit i=Stromstärke; n=Windungen; l=Spulenlänge)Feldgradient = Änderungen des Feldes in Richtung zunehmender Feldstärke
• Worin unterscheiden sich die Dauer-Magnetwerkstoffe Ferrit und Neodym-Eisen-Bor? Um gleiche Feldstärke zu erreichen benötigt man mit Neodym nur 8% des Volumens von Ferrit
• Nach einem Schrottshredder sollen magnetisierbare Schrotte sortiert werden. Welche Art von Magnetscheider setzen Sie für diese Aufgabe ein? Begründung! Trommelmagnetscheider, da diese aus Metall ist. bei Band durchbrennen 
• Sie stellen für eine Anordnung aus Förderband + längs eingebautem Überbandmagnetscheider fest, dass die Qualität des Magnetscheiderproduktes unbefriedigend ist. Es gelten folgende Parameter: a) do = 400mm b) vFörderband = 0,2 m/s c) v ÜMS = 1,2 m/s, Abstand zum Förderband = 400 mm Welche Parameter verändern Sie, um eine Verbesserung der Sortierreinheit zu erreichen (ausgeschlossen ist ein Austausch des ÜMS!)? Förderbandgeschwindikeit erhöhen: mehr Vereinzelung Abstand zum Förderband verrößern oder Vorzerkleinerung
• Nennen Sie 4 Parameter, die Sie für den Einsatz eines Magnetscheiders abfragen? do Menge Müll, SchüttdichteAnteil magnetisierbarer StoffeZusammensetzung des Mülls

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