Die OHM & HÄNER Metallwerk GmbH & Co. KG produziert Gussteile für den Maschinen- und Gerätebau sowie zunehmend auch für die Automobilindustrie. Beim Sandguss werden große Mengen Sand und Bindemittel verbraucht. Dabei kommen zwei verschiedene Sandarten (chemisch gebundener Kernsand und mit Bentonit, einem tonhaltigen Bindemittel, gebundener Formsand) zum Einsatz, die sich beim Entformen der Gussstücke zumindest teilweise vermischen. Dieses Gemisch zu trennen ist sehr schwierig und mit dem bisher üblichen Verfahren nur unzureichend möglich. Daher muss ein Teil des Sandes regelmäßig aus dem Formsandkreislauf entnommen und durch Neusand ersetzt werden. Das kann zwischen zwei und 30 Prozent der Umlaufmenge sein. Der Altsand muss deponiert werden. Das Unternehmen plant daher im Rahmen eines Gießereineubaus künftig den regenerierbaren Formsand von dem zu entsorgenden Kernsand effektiver zu trennen. So soll der Mischsand mit Hilfe eines für Sandgießereien neuen optisch/elektronischen Verfahrens aufbereitet und so die Altsandmenge um mindestens 75 Prozent reduziert werden (von 8.400 Tonnen auf 2.200 Tonnen zu entsorgender Altsand pro Jahr). Dabei werden die Sandkörner durch ihre Farben identifiziert und pneumatisch sortiert. Darüber hinaus soll ein neuartiger Vakuum-Sandmischer eingesetzt werden, der den gereinigten Formsand so aufbereitet, dass er problemlos wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt werden kann. Die deutlich geringeren Altsandmengen führen zu weniger Abfall und sparen somit Deponieraum. Zugleich werden weniger Neusand, Bindemittel und Wasser verbraucht. Insgesamt sinkt die Anzahl der notwendigen Transporte, da jährlich über 100.000 LKW-Kilometer entfallen. Das Vorhaben ist ein Beispiel dafür, dass Ressourceneffizienz nicht nur die Kosten reduziert, sondern zugleich eine Reihe positiver Umwelteffekte mit sich bringt. Im Rahmen der Gesamtinvestition am Standort Drolshagen (Nordrhein-Westfalen) sollen rund 150 neue Arbeitsplätze geschaffen werden.
Branche: Metallverarbeitung
Umweltbereich: Ressourcen
Fördernehmer: Ohm&Häner Metallwerk GmbH & Co KG
Bundesland: Nordrhein-Westfalen
Laufzeit: 2007 - 2008
Status: Abgeschlossen
Das Kerngeschäft der Eisenwerk Erla GmbH mit Sitz im Erzgebirge/Sachsen ist die Erzeugung von Gießereierzeugnissen für die Automobilindustrie. Im Geschäftsjahr 2013/14 wurden circa 50.000 Tonnen Flüssigmetall bzw. circa 20.000 Tonnen guter Guss produziert. Im laufenden Betrieb entstehen große Mengen an sogenannten „Gießereialtsanden“ (circa 15.000 Tonnen pro Jahr), die mit metallischen Bestandteilen aus dem Gießprozess versetzt sind und einer Entsorgung zugeführt werden müssen. Für ein internes Recycling der metallischen Reststoffe im Altsand innerhalb der Gießerei fehlten bisher entsprechende Sortiertechnologien. Über die gängige Technologie aus Polygonsieb und Magnetabscheider lassen sich hoch nickelhaltige Werkstoffe aufgrund der schwachen magnetischen Eigenschaften kaum bzw. nur manuell trennen. Die nickelhaltigen Reststoffe wurden bisher zum Teil in einer 520 Kilometer entfernten Spezialfirma weiterverwendet. Mittels verbesserter Sortiertechnologie könnte ein erhebliches Ressourcenschonungspotenzial gehoben werden, indem metallische Reststoffe im Altsand betriebsintern eingeschmolzen und wiederverwendet werden. Ziel des Vorhabens war die Errichtung einer neuartigen Sortieranlage, um metallische Reststoffe in Gießereialtsanden nahezu vollständig auszusortieren, die bisher gemeinsam mit dem Altsand entsorgt werden mussten. Die zurückgewonnenen Metalle sollten anschließend in den Produktionsprozess (Schmelzen) zurückgeführt werden, wodurch sich die Materialeffizienz erhöhen sollte. So sollten erhebliche Mengen an metallischen Einsatzstoffen wie Nickel eingespart und ein Beitrag zur Ressourcenschonung geleistet werden. Die neu installierte Sortieranlage besteht aus den Einzelkomponenten Aufgabebunker, Zuführband, Transportrinne und der eigentlichen Sortiereinheit, in der die Sensortechnik „EMCAM“ der Fa. INCODECS GmbH verbaut ist. Bei der EMCAM handelt es sich um eine „Elektromagnetische Kamera“, die mit der Magnetinduktionstomographie (PMIT) ein neuartiges Funktionsprinzip in der sensorbasierten Sortierung verwendet. Die EMCAM in der Lage, unabhängig von Oberflächenkorrosion und Feuchtigkeit des Schüttgutes Buntmetalle, Edelstähle und magnetisierbare Materialien zu finden und fehlerfrei zu unterscheiden. Bei der Rückgewinnung der nickelhaltigen Rückstände aus den Metall-Sand-Gemischen konnte der Sortiergrad im Vergleich zur Ausgangssituation um durchschnittlich 14 Prozent erhöht werden. So können ca. 80 Tonnen pro Jahr mehr nickelhaltige Metallrückstände aus dem Altsand zurückgewonnen und teilweise wieder direkt in der Gießerei eingesetzt werden. Dies schont Material- und Energie und vermeidet CO 2 -Emissionen entlang der Wertschöpfungskette. Die neue Anlage kann in bestehende Altsandaufbereitungsanlagen integriert werden. Dabei ist sie nicht nur für Eisenwerkstoffe sondern auch für Nichteisenmetalle einsetzbar. Somit kann sie in zahlreichen anderen Sandgießereien eingesetzt werden, von denen es in Deutschland rund 160 im Eisen- und Stahlgussbereich sowie ca. 100 im Nichteisenmetallbereich gibt. Perspektivisch könnte die neue Technik auch zur Metallsortierung von Schrotten im Bereich des Kokillen- und Druckgusses verwendet werden, wodurch sich die potenzielle Anwenderzahl um weitere ca. 250 Gießereien hauptsächlich im Nichteisenmetallgussbereich erweitert.
Branche: Metallverarbeitung
Umweltbereich: Ressourcen
Fördernehmer: Eisenwerk Erla GmbH
Bundesland: Sachsen
Laufzeit: 2015 - 2015
Status: Abgeschlossen
Landesanstalt für Umwelt, Messungen und
Naturschutz Baden-Württemberg
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Steckbrief „Filterstaub aus der
Kernsandregenerierung einer Gießerei“
Dieser Steckbrief gilt nur im Zusammenhang mit dem Grundsatzpapier „Allgemeine
Grundsätze für die Ablagerung von Abfällen auf Deponien, insbesondere „Grenzwertiger
Abfälle“ (Stand: 09.09.2024)".
ABFALLSCHLÜSSEL
10 09 10 (Filterstäube mit Ausnahme desjenigen, der unter 10 09 09* fällt)
ZUSAMMENSETZUNG
Der Staub wird in der mechanischen Kernsandregenerierungsanlage abgesaugt. Der Kernsand wird
nach dem Gießen zunächst über einen Rüttler grob zerkleinert. Anschließend wird er gesiebt und in
einem Fließbett gekühlt. Während des gesamten Prozesses muss abgesaugt werden, um eine Staub-
belastung des Arbeitsbereiches auszuschließen. Außerdem ist die Verwendung des Sandes aus techni-
schen Gründen nur nach einer Entstaubung möglich. Der Binder des Sandes besteht aus Furan-
Harz bzw. Cold Box oder Phenolharz. Aufgabe der Regenerierung ist es die Binderhüllen vom
Sandkorn zu lösen, dadurch entsteht der organische Anteil im Staub.
Bei der Regenerierung entstehen 2 Abfallstoffe die entsorgt werden müssen:
1.) Altsand, welcher weitestgehend stofflich verwertet wird.
2.) Staub, der nicht verwertet werden kann und somit beseitigt werden muss.
Untersuchungen liefern folgende Ergebnisse:
DOC: bis zu 1.900 mg/l
PROBLEMBESCHREIBUNG
Der Kernsand besteht aus Quarzsand, organischen Bindern (z.B. Furanharz, Phenolharz) und Härtern.
Diese Stoffe sind nach deren Verwendung ausgehärtet. Der erhöhte organische Anteil lässt sich da-
durch erklären, dass bei der Regenerierung hauptsächlich das auf dem Sandkorn anhaftende Harz
abgerieben wird. Zum Teil werden die Sandkörner zerrieben. Neben organischen Anteilen im Fest-
stoff und Eluat können im Eluat auch Phenole auftreten.
LUBW, Referat 35 Abfallwirtschaft
Postfach 10 01 63, 76231 Karlsruhe
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Stand: 13.11.2007
Landesanstalt für Umwelt, Messungen und
Naturschutz Baden-Württemberg
ENTSORGUNGSWEGE
Ablagerung in Untertagedeponie
Einsatz als Versatzmaterial in untertägigen Grubenbauen
ENTSORGUNGSANLAGEN
Untertagedeponie
Versatzbergwerk
EMPFEHLUNGEN DER AG „GRENZWERTIGE ABFÄLLE“
Eine oberirdische Ablagerung ist nicht möglich, da i.d.R. der DOC-Wert nicht eigehalten werden
kann.
LUBW, Referat 35 Abfallwirtschaft
Postfach 10 01 63, 76231 Karlsruhe
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Stand: 13.11.2007
Das Projekt "Europäische sand- und Kies Ressourcen: Übersicht und Auswirkungen von Entnahmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Sektion Geowissenschaften, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Quantifiction of marine aggregate usage and specific demands (incl. standardisation of methods of description of sand and gravel within Europe - Assessment of the methods used for the prospecting of marine aggregate resources - Near-field modelling of the physical an ecological impacts of offshore sand and gravel mining - Improvement in the understanding of bed regeneration processes - Far-filed modelling of the effects of dreding on adjacent coastlines. Prime Contractor: Fundacion AZTI, Oceanography and Marine Environment, Pasaia, Spain.