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Themengebiet: Massenstromsortierung
Thema: Strömungsmechanische Sortierung von Kunststoffgemischen

Der Trickfilm zeigt die Bedingungen auf einem Luftherd. Partikel mit hoher Auflagekraft werden über die Exzenterschwingung zum oberen Rand gefördert. Partikel mit geringer Auflagekraft werden durch eine Luftströmung (blaue Linien) in Schwebe gehalten, und fließen auf einem “Luftkissen” mit der Schwerkraft zum unteren Rand. (Das Gemisch wird von der Seite in Anlagenmitte zugeführt.)

Was man nicht sieht: Ein Luftherd besteht aus einer Vibrationsförderung entgegen der Neigung eines Siebes, welches von unten mit Luft durchströmt wird. Durch die Luftströmung und Vibration wird ein Schüttgut auf dem Sieb fluidisiert, d.h. die Partikel im Schüttgut können Ihre Plätze tauschen. Diejenigen Partikel, die aufgrund der Strömung den Kontakt zum Vibrationssieb verlieren, driften mit der Siebneigung zum niedrigen Ende des Siebes. Dagegen werden diejenigen Partikel, die noch eine Auflagekraft auf das Sieb ausüben, zum höheren Siebende gefördert und dort ausgetragen. Die jeweiligen Bedingungen sind über die Luftströmung, Exzenterhub und -frequenz, sowie der Siebneigung und Siebart (Größe, Form und Öffnung der Löcher) variierbar.

Was man erkennt: Aufgrund der “Zwangsumkehr” – d.h. Schweres nach oben, Leichtes nach unten – ist die Sortierung zwischen unterschiedlichen Partikelklassen sehr genau. Bei etwa gleicher Partikelform entscheidet die Materialdichte über die Sortierung. Aber bei etwa gleicher Materialdichte kann auch nach der Partikelform sortiert werden.

Was man damit macht: „Die Spreu vom Weizen teilen“ ist zum geflügelten Wort geworden, welches auf die althergebrachte strömungsmechanische Sortierung zurück geht. Zwar haben die Pflanzenmaterialien etwa gleiche Dichte, doch ist die Spreu aufgrund ihrer Form in einer Strömung deutlich „flugfähiger“ als das runde Korn des Weizens. Anschließend mag es noch vorkommen, dass sich kornförmige Steinchen in den Weizen verirrt haben. Da nun beide „Körner“ flugfähig sind, kann das Aussortieren besser auf dem Luftherd erfolgen. Beim Aufbereiten von Kunststoffgemischen ist die Situation durchaus vergleichbar: Kunststoffe haben sowohl eine ähnliche Dichte wie Pflanzen, und in Kunststoffbauteile kommen die verschiedenen Bestandteile auch meist in verschiedenen Formen vor. Beispielsweise sind viele hochwertige Produkte im Automobilbau häufig mit einer Folie abgedeckt. Nach dem Aufschluss kann die Folie (als Spreu) von den massiven Komponenten sicher abgetrennt werden.

Meine Veröffentlichungen dazu:

Sortierung vermischter Reststoffe gleicher Dichte auf dem Luftherd ‘Charakterisierung fester Reststoffe und Abfälle’, Freiberg, 269-274 (1994) und ‘XLVI. Berg- und Hüttenmännischer Tag’, Freiberg, V 12/1-8 (1995) und Aufbereitungstechnik 36, 7, 314- 329 (1995) mit Güldenpfennig, M.

Teilen und Trennen im Recycling-Prozess Chemie-Ingenieur-Technik 66, 5, 661-670 (1994) mit Güldenpfennig, M.; Melchiorre, M.; Zürn, J.