Sensorgestützte Sortierung findet in der Abfallwirtschaft zur Sortierung und Analyse von Abfallströmen und Schüttgütern Anwendung. Es handelt sich dabei um ein berührungsloses Verfahren, das sehr viel Flexibilität bietet, um verschiedenste Aufgabenstellungen zu bewältigen.

Der Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft hat für universitäre und industrielle Forschungsprojekte einen kompakten Sortierstand zur Verfügung, welcher als zwei-Wege-Maschine ausgeführt ist. Es kann ein Korngrößenspektrum von 5 bis 300 mm verarbeitet werden. Die Aufgabe erfolgt über eine Vibrationsrinne (1) gefolgt von einer Glasschurre (2).

Der Sortierstand enthält drei Sensoren, welche für unterschiedliche Aufgabenstellungen eingesetzte werden können:
- Nahinfrarot-Sensor (NIR) (5): Altglas, Papier-Pappe-Karton (PPK), Kunststoffe, Metalle und Elektronikschrott,
- Hochauflösende Zeilenkamera (VIS) (5): Kunststoffe, Holz, PPK, Altglas
- Induktionssensor (3): Elektrische Leiter

Es besteht auch die Möglichkeit mehrere Sensoren miteinander zu kombinieren, um sehr komplexe Aufgaben zu lösen.

Anwendungsbeispiel für NIR-Technologie zur Sortierung von PET-Flaschen aus einer Leichtverpackungsfraktion:
Moderne Nahinfrarot-Sensoren (NIR) (5) decken einen Wellenlängenbereich von etwa 1000 bis 2500 nm ab. Als Emitter (4) können beispielsweise Halogenlampen genutzt werden. Die Strahlung wird wie im Bereich des sichtbaren Lichts (VIS) selektiv von den zu untersuchenden Objekten reflektiert um anschließend von einem Detektor (5) gemessen zu werden. Dieses Spektrum enthält Informationen, die Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung der untersuchten Objekte zulassen.
Wird eine Verpackung der Gruppe „PET“ erkannt, muss sie laut der Aufgabenstellung von der restlichen Leichtverpackungsfraktion getrennt werden. Das erfolgt über einen Druckluftstoß. Eine dem Sensor nachgeschaltene Ventilleiste (6) öffnet in dem Moment, wo die PET-Verpackung sich vor der Ventilleiste befindet, ein oder mehrere Ventile. Die PET-Verpackung wird über die Trennkante (7) „ausgeschossen“. Alle anderen Kunststoffsorten werden bewusst nicht „ausgeschossen“.

Aufgabenstellungen und Anwendungsfälle, welche am sensorgestützten Versuchstand bisher in Forschungsprojekten bearbeitet wurden:
- Probencharakterisierung und Bestimmung der Zusammensetzung,
- Erstellung einer digitalen Korngrößenverteilung,
- Ausschleusen von Störstoffen,
- Anreicherung von Wertstoffen,
- Sortierung von Schüttgütern nach Stoffgruppen und
- Validierung von Sortier-/Trennergebnissen.

Bisher bearbeitete Stoffströme in Forschungsprojekten:
- Gewerbliche Abfälle,
- Deponiematerial,
- Produkte,
- Baurestmassen,
- Kunststoffe,
- Kompost,
- Ersatzbrennstoffe,
- Altglas und Metalle.

Sollten Sie Interesse an der Untersuchung Ihrer Stoffströme am Versuchstand für sensorgestützte Sortierung haben, stehen wir Ihnen gerne für weitere Auskünfte und Beratung bereit.

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Im Umweltbereich existieren eine Vielzahl an Normen und Verordnungen mit detaillierten Vorgaben für die Probenahme, Probenaufbereitung und Analyse von festen und flüssigen Abfällen. Diese strikte Standardisierung ermöglicht erst Vergleichbarkeit von Ergebnissen mit anderen Daten oder Grenzwerten. Dennoch gibt es eine Reihe von Abfällen, die mit den vorgegebenen klassischen Herangehensweisen gar nicht bzw. nicht adäquat beprobt oder analysiert werden können.

Dazu zählen verschiedenste Arten von Abfällen, u.a.:

Abwässer, Siedlungsabfälle, Biobrennstoffe, Brennstoffe, Böden, Ersatzbrennstoffe, Prozessprodukte- und –rückstände, Kunst-stoffe, Schlacken, Werkstättenabfälle, Bildschirmgehäuse, Verbundmaterialien, metallische Abfälle aus dem Elektronikbereich usw.

Die Arbeitsgruppe „Umweltanalytik“ erarbeitet wissenschaftlich fundierte Lösungskonzepte für besondere analytische Fragestellungen. So konnten bislang bereits zahlreiche Projekte gemeinsam mit Firmenpartnern erfolgreich abgewickelt werden.

Die Arbeitsgruppe kann dabei auf moderne Laborausstattung und eine Vielzahl an Geräten für die Analyse von anorganischen und organischen Schadstoffen zurückgreifen. Gerade für die Probenaufbereitung von Abfallproben verschiedenster Art (z.B. metallische Proben) steht eine ganze Reihe an Geräten zur Verfügung.

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