Hvordan valget av knuseutstyr påvirker partikkelstørrelse i bearbeiding av bygge- og rivingsavfall

Når man behandler bygge- og rivingsavfall, spiller valget av knuseutstyr en avgjørende rolle for kvaliteten og størrelsen på det resulterende materialet. Til tross for at det er forskjellig knuseutstyr på markedet, har hver type sine spesifikke egenskaper og fordeler avhengig av materialtypen som behandles og ønsket produktkvalitet.

For en effektiv bearbeiding er det nødvendig å tilpasse knuseutstyrets kapasitetskrav til dimensjonene på det innkommende materialet. I mange tilfeller krever det å behandle større materialer at de først blir forbehandlet ved hjelp av hydrauliske tang eller andre verktøy, slik at de passer til inntakskrysningen. Når det gjelder kjeftknusere, bestemmes den maksimale partikkelstørrelsen av åpningens bredde og slaget til knusekjeven. Det er viktig å merke seg at estimeringene basert på geometriske parametere kun gir en retningslinje, ettersom materialets egne egenskaper har en betydelig påvirkning på partikkelstørrelsen som oppnås.

I motsetning til kjeftknusere er det rotorhastigheten i en slagknuser som påvirker partikkelstørrelsen. Når rotorhastigheten økes, blir produktet finere og andelen sand i aggregatet som produseres øker. I dette tilfellet er ikke åpningen for utløp avgjørende for den endelige partikkelstørrelsen, men den må være tilstrekkelig stor til å tillate at det knuste materialet kan forlate maskinen uhemmet. Et typisk bilde på en sammenligning mellom kjeft- og slagknusere viser at gjennomstrømning, drevstrømbehov og maskinens vekt øker med størrelsen på innløpsåpningen.

Stasjonære knusere er ofte tyngre enn mobile knusere for samme gjennomstrømning, men krever mindre drivkraft. Mobile knusere derimot, trenger høyere drivkraft, men har også større maskinvekt på grunn av ekstrautstyr som er nødvendig for mobilitet.

Blant de andre typene knusere som brukes i bearbeiding av bygge- og rivingsavfall, finner vi slagvals-knusere, kjekkeknusere og rotorgranulatorer. Slagvals-knusere fungerer horisontalt uten materialdefleksjon og er spesielt egnet for materialer som jernbanesviller og lyktestolper. Slagvalsene knuser materialet gjennom trykk og slag, og materialet føres til valsen med et skrapekjede. Den resulterende partikkelstørrelsen er avhengig av hastigheten på valsen, og denne typen knuser brukes hovedsakelig som en primærknuser.

Kjegleknusere bearbeider materialet mellom den ytre knuseskallet og knusekjeglen, hvor kjeglen beveger seg raskt i en tumlende og perkusjonsbevegelse. Kjegleknusere egner seg for sekundær knusing av allerede forhåndsbehandlede materialer og gir kubiske partikler. Rotorgranulatorer er spesialutviklet for asfaltknusing og gir et grovere produkt, ideelt for tilvirkning av materialer som kan brukes videre i asfaltproduksjon.

Uavhengig av hvilken type knuser som brukes, er det klart at maskinens mekaniske innstillinger har stor betydning for resultatene. Ved valg av maskin bør man alltid vurdere materialets natur, for eksempel om det inneholder armeringsjern eller tre, da slike materialer kan føre til at maskinene tilstoppes eller oppnår uønskede resultater. Kjeftknusere, for eksempel, er bedre egnet til harde, sprø materialer som betong, mens slagknusere egner seg til mer elastiske materialer.

Det er også viktig å forstå at knuseprosessen ikke bare handler om å redusere materialet til ønsket størrelse. I tillegg til å påvirke partikkelstørrelse og -form, kan prosessen også påvirke mikrostrukturen og graden av frigjøring av materialer i blandinger som betong med armeringsjern. Det er derfor viktig å ha kontroll på innstillingene for å sikre at materialet ikke blir overbearbeidet, og at det ønskede resultatet oppnås med minimumsloss.

Hvert anlegg og hver type knuser krever en grundig vurdering av de spesifikke prosesskravene, slik at riktig maskinvalg kan gjøres. Dette kan innebære å balansere krav til partikkelstørrelse, materialets egenskaper, gjennomstrømning og maskinens levetid.

Ved å forstå de ulike typene knusere og deres funksjon kan man optimalisere bearbeidingen av bygge- og rivingsavfall. For eksempel kan man ved valg av maskin redusere unødvendig slitasje på slitasjedeler, forbedre partikkelstørrelsene og dermed oppnå bedre kvalitet på det ferdige produktet.

Hvordan mekanisk nedbrytning påvirker gjenbruk av byggematerialer i avfallshåndtering

I avfallshåndtering og gjenbruk av byggematerialer er mekanisk nedbrytning en avgjørende prosess for å skille komponentene i materialene. Når man arbeider med komposittmaterialer som betong, gipsplater, eller murverk, kan det oppstå utfordringer knyttet til hvordan disse materialene kan separeres og gjenbrukes effektivt. Komposittmaterialer, som er sammensatt av forskjellige stoffer, har en mye mer kompleks struktur sammenlignet med naturlige råmaterialer, og derfor krever de mer spesialiserte prosesser for nedbrytning og separasjon.

En annen viktig faktor ved mekanisk nedbrytning er mikrostrukturen. Når materialer brytes ned, kan det dannes mikroskopiske sprekker som endrer deres struktur. Slike sprekker kan påvirke både materialets densitet og styrke. Ved bruk av totrinns nedbrytning kan disse sprekkene utvikles videre til fullstendig brudd, og dette kan forbedre egenskapene til de resulterende partiklene. I tilfelle av betong, kan den totrinns nedbrytningen redusere mengden sementpasta i de grovere fraksjonene, noe som gir en kvalitativ forbedring, som økt tetthet og styrke, samt redusert vannabsorpsjon. Det er vanskelig å si hvilken av de to effektene – reduksjon av strukturelle forstyrrelser eller reduksjon av sementinnhold – som bidrar mest til disse forbedringene, men begge er viktige for å forbedre kvaliteten på de resirkulerte materialene.

Separasjonseffektiviteten kan være et mål for suksessen i skjermingsprosessen. Det er viktig å merke seg at i tekniske skjermingsprosesser vil det alltid være en viss overlapp mellom de grove og fine materialene. Denne overlappen indikerer prosentandelen av partikler som er feilplassert i de to produktene. Ved høy effektivitet vil separasjonen være mer presis, men dette kan komme på bekostning av gjennomstrømming, det vil si at man kan oppnå høy effektivitet med lavere materialflyt.

For å oppnå ønskede resultater i prosesseringen av bygg- og rivningsavfall, er det nødvendig å bruke spesialiserte typer skjermingsmaskiner, avhengig av formålet. I behandlingen av byggavfall kan skjerming benyttes til å beskytte etterfølgende crusherne fra overbelastning og skader, for å skille fine partikler som kan forårsake blokkeringer, eller for å produsere spesifikke fraksjoner som kan brukes til fundamentering eller som resirkulerte aggregater.

Skjermingsmaskinene som benyttes i byggavfallbehandlingsanlegg, er ofte vibrerende skjermer eller trommeskjermer, som brukes for å produsere bestemte produkter eller for å forberede materialet til videre sortering. Wet screening, som innebærer bruk av vann for å fjerne finere partikler, har også vært en viktig metode i behandlingen av byggavfall. Denne metoden kan være spesielt nyttig for å forbedre kvaliteten på materialene som skal resirkuleres og gjenbrukes.

Ved å forstå hvordan disse prosessene fungerer og hvilke faktorer som påvirker nedbrytning og separasjon, kan man forbedre både kvaliteten på resirkulerte materialer og effektiviteten i selve prosesseringen. Gjennom mekanisk nedbrytning og skjerming kan man oppnå høyere kvalitetsstandarder for resirkulerte byggematerialer, som igjen gir en bærekraftigere løsning for byggebransjen.

Hvordan karakteristikkene til gips påvirker resirkulering og bruk i byggematerialer

Gips er et svært anvendt bindemiddel og en viktig råvare i produksjonen av gipsbaserte byggematerialer, som gipsplater for interiør. Gips er vanligvis produsert gjennom termiske prosesser, enten fra rågipsstein eller fra gips hentet fra røykgassavsvovling (FGD). Produksjonsprosessen krever relativt lav temperatur og energiforbruk, da det primært skjer avvanningsreaksjoner, noe som gir både økologiske og økonomiske fordeler.

Byggematerialer basert på gips har en rekke fordelaktige egenskaper. De er lett bearbeidbare og har gode strukturelle egenskaper. Materialer laget av gips har også høy brannmotstand, noe som skyldes den konstitusjonelle vannet som finnes i gipsen. Dette gjør at de ofte benyttes i brannsikkerhet for bygninger. Derimot er bruken av gipsmaterialer begrenset til innendørsområder, da de mister styrken når de blir utsatt for fuktighet og er vannløselige.

Utenfor byggebransjen brukes gips til å lage former, hovedsakelig innen keramikkindustrien. Gips er pH-nøytral og ikke-giftig, og benyttes også som tilsetningsstoff eller fyllstoff i produksjonen av dyrefôr, matvarer og farmasøytiske produkter. Gips, eller dihydrat, er et sulfatmineral av kalsium med to molekyler vann (CaSO₄·2H₂O). Den kristallvann kan delvis eller helt fjernes ved termisk behandling, og avhengig av behandlingstemperaturen dannes enten hemihydrat (CaSO₄·1/2H₂O) eller anhydritt (CaSO₄). Når vann tilsettes, gjeninnføres vannet i strukturen, og herding skjer med dannelse av CaSO₄·2H₂O.

Gipsbaserte byggematerialer er resirkulerbare, ettersom både råmaterialet og det herdede produktet er identiske. Gypsumsyklusen gjelder imidlertid kun for rene materialer. Tekniske produkter inneholder ofte tilsetningsstoffer for å justere visse egenskaper. Gipsavfall fra demontering eller fjerning inneholder vanligvis ytterligere urenheter. I betong- eller murverksrusk er gips en del av en blanding, og kan være vanskelig å separere fra andre komponenter.

I 2014 var råmaterialbehovet for produksjonen av gipsbyggematerialer i Tyskland på 8,8 millioner tonn, som dekkes av både naturlige råmaterialer og FGD. Andelen FGD-gips har økt fra 40 % på 1990-tallet til over 75 % i dag, men fremover vil mengden FGD-gips reduseres ettersom energiproduksjon fra kull synker. Det er utfordrende å utvide gruvedriften for å dekke behovet med naturlig gips, og derfor kan gips gjenvunnet fra byggeavfall delvis bidra til råvareforsyningen i gipsindustrien.

Produksjonen av gipsbyggematerialer har økt betydelig siden 1960, med en markant vekst fra midten av 1980-tallet til 1990-tallet. Etter det har mengden vært relativt stabil, og det har vært en endring fra gips som plaster til tørrgipsprodukter. Den totale mengden gips i bygningsbestandene er estimert til å være rundt 200 millioner tonn, men det er vanskelig å beregne nøyaktig hvor mye som faktisk er til stede, da mengden fjernet gips ved riving og rehabilitering ikke er kjent.

Gipsavfall genereres i alle livssyklusstadier for gipsbyggematerialer. Under produksjonen av gipsplater oppstår det produksjonsavfall på grunn av oppstarts- og nedstengningsprosesser eller under bearbeiding av platene. Skjæreavfall og fjerning av gipsplater skjer under bygging, ombygging eller renovering. Avfall som skjærestykker kan være fri for urenheter dersom det tas konsekvent separasjon på byggeplassen. Dette er derimot ikke fullt mulig med fjernede plater, da de ofte blandes med installasjonsmateriale, plater og fliser. Under riving av bygninger oppstår gipsavfall som en del av byggeavfallet, og selv om gipsen kan separeres fra base-materialene som murstein eller betong, er det fortsatt vanskelig å unngå at de blandes sammen.

Gipsavfall klassifiseres i henhold til dens renhet. For avfall med høyt gipsginnhold uten forurensning fra farlige stoffer, gjelder avfallsnummer 17 08 02, "Gipsbaserte byggematerialer". Avfall med middels gipsginnhold uten forurensning faller under kategori 17 09 04, "Blandet konstruksjons- og rivningsavfall". Når gipsavfall er en del av byggeavfall, inkluderes det under nummer 17 01 07, "Blandinger av betong, murstein, fliser og keramikk". Avfallet med høyt gipsginnhold er det mest egnet for resirkulering, og i 2014 ble 660 000 tonn gipsavfall rapportert i Tyskland, som utgjorde omtrent 18 % av de produserte gipsbyggeplatene.

Resirkulering av gipsmaterialer er viktig for å redusere miljøpåvirkningen og behovet for nye råvarer. Dette kan gjøres ved å sikre at gipsavfall er så rent som mulig før resirkulering, og ved å bruke moderne teknikker for å separere gipsen fra andre materialer.