Automatisierung verdreifacht Verarbeitungskapazität

Die Verarbeitung von Elektroschrott ist eine große Herausforderung. Der Materialstrom verändert sich kontinuierlich und beinhaltet nicht nur Leiterplatten in diversen Farben, sondern auch verschiedene Plastiktypen, die in den Elektrogeräten verwendet werden. „Hersteller produzieren grüne, gelbe, blaue und rote Leiterplatten, heute teilweise auch schwarze.“, kommentiert Phillip Kennedy, VP von Premier Surplus aus Dawsonville, Georgia, USA.

Aus diesem Grund hat Premier Surplus den Materialstrom bisher manuell sortiert und sich letztendlich auf die Rückgewinnung der farbigen Leiterplatten (PCBs) fokussiert. „Wir betreiben urban mining, indem wir nach Gold, Kupfer, Aluminium, Stahl und Plastik suchen, um diese Materialien wiederzuverwenden und vor der Entsorgung auf der Deponie zu bewahren“, fügt er hinzu.

Phillip und seine Frau Stephanie haben ihre Firma vor 20 Jahren in einer Garage gegründet. Heute arbeitet Premier Surplus in einer 62.142 m² großen Anlage mit mehreren Abteilungen, die sich entsprechend mit der Aufarbeitung und dem Recycling von Elektronik beschäftigen.

Das Wachstum von Premier Surplus wurde durch den kontinuierlichen Zufluss von Elektroschrott durch neue Kunden, sowie durch neue Abnehmer für das recycelte Material angetrieben. „Wir haben ein gutes Kundenportfolio, das Unternehmen aus der Fertigungsindustrie, Schulen, Regierungsbehörden und größere Konzerne umfasst“, sagt Kennedy. Auch ihr Portfolio an Elektroschrottkunden sei auf Wachstumskurs gewesen, doch einige habe man dennoch nicht erreichen können. „Wir haben mit Schmelzanlagenbetreibern gesprochen, um zu klären, ob sie uns mit einer Materialmenge von 3.629 kg (8.000 lbs) im Monat verarbeiten würden. Doch es waren 11.340 kg (25.000 lbs) monatlich gefordert, bevor man uns überhaupt in Betracht ziehen würden“, erklärt Kennedy.

Automatisierung mithilfe von TOMRA-Maschinen

Zunächst fügte Premier Surplus einen Schredder zu seiner Anlage hinzu, um die Sortiereffizienz zu steigern. Mit manueller Sortierung verarbeitete das Unternehmen täglich ca. 9.072 kg (20.000 lb) E-Schrott. Dies war jedoch nicht ausreichend und die Sortierung per Hand schränkte das Wachstumspotential ein. „Premier Surplus benötigte einen vollständig automatisierten Kreislauf mit einem optischen Sortierer, um das Geschäftsmodell auf das nächste Level zu heben“, ergänzt Eric Thurston, Sales Manager Metallrecycling bei TOMRA Sorting Inc.

Um diesen nächsten Schritt zu gehen, installierte Premier Surplus - der größte familiengeführte Recyclingbetrieb für Elektroschrott im US-Bundesstaat Georgia - einen vollautomatischen Schredder- und Sortierkreislauf mit einer Länge von 66,1 Metern (217 Fuß). Der Kreislauf erweitert den Schredder um einen Wirbelstromscheider und basiert im Kern auf dem optischen Sortierer AUTOSORT^® FINES, der effektiv zur Steigerung der Sortiergenauigkeit und Materialreinheit beiträgt.

„Unsere Metall-Kunden wollen nur Metalle und unsere Plastik-Kunden nur Plastik. Und genau das ist es, was AUTOSORT^® FINES liefert“, führt Kennedy aus. Der automatisierte Kreislauf steigerte die Verarbeitungskapazität für Elektroschrott gegenüber der manuellen Sortierung um 300%. Der Betrieb kann heute bis zu 27.216 kg (60.000 lbs) Elektroschrott täglich recyceln und verarbeitete im Jahr 2019 insgesamt eine Materialmenge von 9.071.874 kg (20 Millionen lbs).

Der effiziente Sortierkreislauf umfasst einen Schredder mit Dreischachtausführung zur effektiven Freilegung des Materials und ein Post-Schredder-Sieb zur Herauslösung von feinem Material aus dem Strom. „Feines Material zu Beginn vom Strom zu trennen, hilft bei der Verbesserung der Kreislaufeffizienz“, kommentiert Thurston diese Entscheidung. Das verbleibende Material wird zu einem Javelin Wirbelstromscheider geleitet, wodurch Aluminium und Kupfer zurückgewonnen werden kann, bevor der Materialstrom abschließend in den AUTOSORT^® FINES zur finalen Sortierung geführt wird.

Kennedy konnte mit Peter Prinz, dem Eigentümer von Prinz Consulting, einen ausgewiesenen Recyclingexperten gewinnen, der vor dem Hintergrund seiner 45-jährigen Erfahrung in den Bereichen Schrott- und Materialverwertung sowohl Hilfestellung im Design des Kreislaufs als auch in der Auswahl von Bauteilen geben konnte. „Ich empfehle für den Elektroschrottverarbeitungsprozess nur die besten Bauteile. Über die letzten 16 Jahre habe ich festgestellt, dass sich die Sortieranlagen von TOMRA wirklich auszeichnen“, sagt Prinz. „Im Bereich der Elektroschrottanwendung bietet TOMRA  eine um 30-40% bessere Rückgewinnung als andere Sortierer und AUTOSORT^® FINES erzielt sogar 75-90% im ersten Durchlauf.“ Der optische Sortierer ermöglicht es Premier Surplus, selektiv Plastik, minderklassige PCBs, Draht und Metalle mit hoher Reinheit zu sortieren.

Über die Technologie und die Unterstützungsleistungen hinausgehend gab es einen weiteren Faktor, der Kennedy veranlasste, TOMRA als Partner des automatisierten Sortierkreislaufs auszuwählen. „TOMRA fertigt nicht nur Equipment. Ihre gesamte Arbeitskultur ist auf das Recycling fokussiert“, verdeutlicht er. „Sie engagieren sich mit voller Kraft für eine Lösung der Plastikkrise, nachhaltige Technologie und die Kreislaufwirtschaft.“

Ständiger Wandel in der Materialzufuhr

Kennedy sagt, dass die Flexibilität von AUTOSORT^® FINES Premier Surplus helfe, erfolgreich zu wirtschaften und sich dem ständig ändernden Materialstrom anzupassen. AUTOSORT^® FINES kombiniert Technologieelemente aus den Bereichen Elektromagnetik, Nahinfrarot (Near-Infrared - NIR) und sichtbare Spektroskopie (Visible Spectroscopy - VIS), um Zufuhrströme nach Farben und Materialzusammensetzung zu sortieren. „Unsere FLYING BEAM^® Technologie verteilt das Licht gleichmäßig über dem gesamten Förderband und ermöglicht so eine bessere Detektierung. Der Sensor erkennt die spezifische Wellenlänge des Lichts im NIR-Bereich und Algorithmen klassifizieren das Material, um zu entscheiden, welche Teile ausgeschlossen oder durchgelassen werden.“, erläutert Thurston.

Im ersten Sortierschritt trennt Premier Surplus Plastik von Platinen, Draht und Nichteisenmaterial. „Wir erzielen im ersten Durchlauf eine Materialrückgewinnungsquote von 95%, was besser ist, als wir erwartet hatten“, sagt Kennedy. AUTOSORT^® FINES macht es Premier Surplus leicht, das ausgeworfene Material der weiteren Verarbeitung zuzuführen, sodass das Unternehmen in der Lage ist, individuelle Produktpakete wie zum Beispiel minderklassige PCBs, Draht, Edelstahl und Metalle zu sortieren.

Kennedy erläutert, dass Premier Surplus ein eigenes „Rezept“ für die Verarbeitung von Materialchargen - zum Beispiel bestehend aus Druckern, Set-Top-Boxen oder Automatisierungsequipment - entwickelt hat. AUTOSORT^® FINES identifiziert vom Strom zu entfernendes Material, um ein gutes, sauberes Endprodukt zu schaffen. „Die Kundenschnittstelle der Maschine speichert verschiedene Sortierprogramme und ermöglicht es dem Bediener, schnell zwischen Programmen umzuschalten, um den gesamten Prozess an den Materialstrom anzupassen“, verdeutlicht Thurston.

Eineinhalbjahre nach der Inbetriebnahme des automatisierten Kreislaufs gibt es keinerlei Zweifel daran, dass Premier Surplus das richtige Anlagenequipment gewählt hat. „Wir haben mit TOMRA definitiv die richtige Wahl getroffen. Ich möchte mich wirklich bei allen an diesem Projekt beteiligten Personen bedanken und ihnen ein besonderes Lob aussprechen“, sagt Kennedy. „Die Nachfrage nach dem sachgerechten Recycling von Elektroschrott ist da. Aus diesem Grund stehen wir als Team von Premier Surplus bereit, unseren Teil dazu beizutragen, Material von der Deponie fernzuhalten, und gleichzeitig die Daten unserer Kunden und deren Reputation zu schützen.“