Restbetonrecycling in Südrussland

Als Ende September 2012 das neu errichtete Fertigteilwerk in dem russischen Ort Schachty offiziell in Betrieb ging, stellte dies auch einen Meilenstein dar in der Erfolgsgeschichte der Firma Bibko Umwelttechnik und Beratung GmbH. Neben den betontechnischen Anlagen, die sowohl in Bezug auf die Arbeitsprozesse als auch auf die technische Ausstattung neue Standards setzen, gehört ein umfassendes Recyclingkonzept zur Ausstattung des Werks.

In Schachty werden schwerpunktmäßig Fassaden- und Wandelemente sowie Treppenanlagen hergestellt. Je nach Kundenwunsch beziehungsweise Kundenprojekt werden die Oberflächen als Waschbeton oder reguläre Betonoberfläche ausgeführt. Deshalb gliedert sich die Bibko-Recyclinganlage in zwei Bereiche:

In Halle 1 befindet sich die Betonmischanlage mit insgesamt drei Betonmischern. Nach dem Mischvorgang wird der Beton an eine der zwei Kübelbahnen übergeben und an die erforderliche Stelle im Werk transportiert. In Halle 2 erfolgt die Nachbearbeitung der Waschbetonelemente durch den Einsatz von Hochdruck-Wasserlanzen.

Handlingkosten reduziert

Da die Anforderungen an den Recyclingprozess beziehungsweise die Recyclinganlage in beiden Bereichen unterschiedlich sind, wurde für jeden Bereich ein eigenes Konzept entwickelt. Über eine Schnittstelle sind die beiden Systeme jedoch miteinander verbunden.

Die größten Mengen an Restbeton fallen im Bereich der Mischanlage an. Deshalb wurde dort eine Bibko-Recyclinganlage vom Typ ComTec 20 vorgesehen. Restbetonmengen können der Anlage direkt aus den drei Mischern beziehungsweise den Kübelbahnen zugeführt werden. Anfallendes Waschwasser vom Spülen der Mischer und Kübelbahnen wird ebenfalls direkt der Recyclinganlage zugeführt. Die Handlingkosten für Restbeton werden somit erheblich reduziert.

In der Recyclinganlage findet dann der eigentliche Recycling- beziehungsweise Waschprozess statt, bei dem Körnung mit einer Teilchengröße > 0,2 mm (Sand, Kies) sowie Wasser mit zementhaltigen Feinteilen mit einer Korngröße < 0,2 mm entsteht. Während die Körnung über den an der Recyclinganlage Typ ComTec angebauten Wendelförderer ausgetragen wird, gelangen die Feinteile zusammen mit dem Restwasser über den Wasserüberlauf der Maschine in einen Pumpensumpf. Dort befindet sich eine Pumpe, die das Wasser mit den Feinteilen in das Rührwerkbecken 1 pumpt. Das in diesem Becken montierte Rührwerk hält die Feinteile in der Schwebe und verhindert deren Sedimentation. Restwasser aus diesem Becken dient einerseits zur Spülung des Trichters, der Waschwasser und Restmaterial vom Waschen von Kübelbahn und Mischer aufnimmt sowie zur Versorgung des Bibko-Materialtransportsystems mit Wasser.

Bedarf gedeckt

Um für den eigentlichen Mischprozess Restwasser mit möglichst einheitlichen spezifischen Eigenschaften zur Verfügung zu haben, wurde in dem Werk ein zweites Rührwerkbecken vorgesehen. Während Becken 1 dazu dient, das ungleichmäßig anfallende Restwasser aufzunehmen und zwischenzupuffern, wird das Restwasser nach einer gewissen Zeit in Becken 2 umgepumpt, meist am Morgen des folgenden Tags. Schwankungen der Dichte im Restwasser sowie Unterschiede im chemischen Reaktionsgrad (Hydratation) der Zementpartikel im Verlauf des Produktionstags werden so ausgeglichen.

Das Volumen des Rührwerkbeckens ist so bemessen, dass der Wasserbedarf für einen Produktionstag gedeckt werden kann. Tauchmotorpumpen im Rührwerkbecken dienen dazu, das Restwasser zur Mischanlage beziehungsweise zur Wasserwaage zu pumpen. 

Installierte Dichtemessung

Einen weiteren Baustein zur qualitätsgesicherten Betonproduktion stellt die im Rührwerkbecken 2 installierte Dichtemessung dar. Die aktuellen Dichtemesswerte werden kontinuierlich der Steuerung der Betonmischanlage zur Verfügung gestellt, um gegebenenfalls Korrekturen vorzunehmen.

Um auch die Betonverteiler reinigen zu können, wurde in Halle 1 noch ein Pumpensumpf im Boden vorgesehen. Dieser ist Teil des Bibko-Materialtransportsystems und nimmt sämtliches Material auf, das bei der Reinigung der Betonverteiler anfällt. Mithilfe von Wasser als Transportmedium wird das Restmaterial zur Aufbereitung der Recyclinganlage vom Typ ComTec zugeführt.

Sollte es bei dem oben beschriebenen Recyclingprozess zu einem Wasserüberschuss in Halle 1 kommen, besteht die Möglichkeit, dieses Überschusswasser in ein mehrstufiges Absetzbecken zu pumpen.  Dort ist die Sedimentation der Feinteile erwünscht, so dass in der letzten Kammer des Beckens geklärtes Wasser vorliegt. Das geklärte Wasser dient zum Nachfüllen des Rührwerkbeckens 1, als Waschwasser für die Recyclinganlage sowie, bei Bedarf, direkt in der Mischanlage als Zugabewasser.

Eigentlicher Recyclingprozess

Beim Nachbearbeiten der Waschbetonelemente durch den Einsatz von Hochdruck-Wasserlanzen wird die durch chemische Verzögerer noch nicht abgebundene Betonoberfläche abgewaschen. Dabei löst sich die oberste Schicht, die aus zementhaltigen Partikeln, Sand und kleinen Körnungen besteht. Zusammen mit dem verwendeten Wasser wird das Material in einer Rinne gesammelt. Von dort gelangt es in die Bibko-Recyclinganlage Typ RWS, wo der  eigentliche Recyclingprozess stattfindet.

Körnung mit einer Teilchengröße > 0,2 mm wird über die Förderschnecke der Anlage ausgetragen, während das überschüssige Wasser mit den Feinteilen mit einer Größe < 0,2 mm über den Maschinenauslauf zusammen mit dem überschüssigen Wasser in einen Pumpensumpf gelangt. Dort befindet sich eine Pumpe, die das Wasser mit den Feinteilen in ein mehrstufiges Absetzbecken pumpt. In der letzten Kammer des Beckens ist neben der Spülpumpe für die Rinne zur Aufnahme des abgewaschenen Materials auch die Transferpumpe zum Anlagenteil in Halle 1 montiert.

Geschlossener Materialkreislauf

Neben dem obigen Prozess zur Herstellung von Waschbetonelementen werden in Halle 2 auch Prozesse durchlaufen, bei denen Säure zum Einsatz kommt. Das dabei anfallende Wasser-Säure-Gemisch wird ebenfalls aufgefangen und der ersten Kammer des Absetzbeckens zugeführt. Das Gemisch führt zu einer Reduzierung des alkalischen ph-Werts des Restwassers.

Die Schnittstelle zwischen den beiden Systemen ist die Transferpumpe beziehungsweise die Transferleitung. Sollte es in Halle 1 zu einem Mangel an Wasser für die Betonproduktion kommen, wird Wasser aus dem Absetzbecken aus Halle 2 nachgefüllt. Somit steht immer ausreichend Zugabewasser für die Betonproduktion zur Verfügung.