Technologie zpracování autovraků

Vozidla resp. autovraky představují velice různorodý zdroj dále využitelného materiálu, který je možno při optimálním vytřídění a následném dalším zpracování použít jako vstupní druhotnou surovinu pro další výrobu.

Postup zpracování autovraků, které se převzetím do zařízení k tomu určenému stávají odpady a je možno je rozdělit do tří základních skupin:

1) Šrédrování (drcení)

2) Demontáž (stacionární)

3) Demontážní linky

V některých případech je i možná kombinace postupů A + B nebo A + C, takzvaná částečná demontáž s následným zpracováním zbytku autovraku v drtícím zařízení "šrédru".

1) Šrédrování (drcení)
Šrédrování je technologie, která je v současné době nejvíce využívána při zpracování autovraku v EU. Moderní šrédry jsou využívány nejen ke zpracování autovraku, ale i pro zpracování jiných komodit s vysokým obsahem kovů (např. vybrané skupiny elektrošrotu). Součástí technologie šrédrování jsou i navazující třídící postupy, které umožňují vyšší výtěžnost získaných materiálových skupin.
V ČR jsou v současnosti v provozu dva šrédry od firmy PWH umístěné na Kladně a v Tlumačově. V provozu jsou od konce 80. let a jejich výkon je 120 tis. t/rok. Provozovatelé těchto zařízení deklarují svoji kapacitu na zpracování autovraku jako dostatečnou. Oba šrédry jsou vybaveny vlastními vlečkami a jeřábovými drahami k nakládce.
Průměrná procentuální materiálová výtěžnost v současnosti zpracovaných autovraků technologií šrédrování je - 71% železných kovů, 2,7% neželezných kovů, 26% směs ostatních materiálů.

Drcení se v současné době využívá především pro zdrobňování relativně tenkostěnných kovových odpadů. V zásadě se využívají totožné typy strojů jako pro drcení primárních surovin (s určitými technickými úpravami). Nejčastěji jsou používány modifikované kladivové drtiče - "šrédry". Pro zdrobňování kovového odpadu jsou používány asi od 70. let minulého století. Hlavní aplikační oblastí je drcení autovraku, drcení hliníkového šrotu spojeného s ocelovými částmi a amortizačního šrotu z oblasti elektroniky a elektrotechniky.

Drtiče s horizontálním rotorem a spodním roštem (označované jako drtiče typu Becker) představují první vývojový typ drtících zařízení a jsou odvozeny z klasických kladivových drtičů. Šrot vstupuje do drtiče násypkou pomocí posuvného mechanismu do pracovního prostoru rotoru. Společným působením rotoru s kladivy a tzv. kovadliny dochází k drcení odpadu. Vynášení nadrceného odpadu se děje přes rošt, umístěný ve spodní části pracovní skříně. Kusy šrotu, které zůstaly v drticím prostoru, jsou vrhány proti pancéřovému vyložení, přitom jsou částečně deformovány a drceny. Aby nedošlo k poškození drtiče nedrtitelnými kusy odpadu, je drtič opatřen vyhazovacím zařízením, obvykle hydraulicky ovládanou klapkou. Některé drtiče mívají před násypkou zařízení na předúpravu (stlačení) rozměrného šrotu.

Drtiče s horizontálním rotorem a vrchním roštem se od předcházejícího typu odlišují pouze umístěním vynášecího roštu. Obě varianty mají své výhody i nevýhody. Hladká spodní část drtiče s vrchním roštem má zabraňovat vzpříčení částic šrotu mezi kladivy a roštem. Jako výhoda koncepce se spodním roštem se často uvádí lepší schopnost sbalovat hrany u vytržených částic šrotu, čímž se dosahuje vyšší sypné hmotnosti a menších rozměrů nadrcených částic.

Nadrcený materiál je dále dopravován pásovými dopravníky k magnetické separaci, kde je oddělován na základní frakce magnetickou a nemagnetickou. Magnetická frakce obsahuje pouze železné kovy se zbytky neželezných. Dopravníkem je dopravována k třídícímu pracovišti, kde je prováděna kontrola (pohledem pracovníka). Pokud jsou přítomny zbytky neželezných kovů, pracovník je vytřídí do předem připravených kontejnerů. Materiál postupuje k pásové váze, kde je průběžně prováděno vážení. Pracovník ovládající stroj je na digitálním zařízení průběžně informován o okamžitém výkonu čistého železného produktu v t/hod. Takto zkontrolovaný materiál je dopraven k třídícímu rotačnímu bubnu, kde dochází k dotřídění podle velikosti. Buben může být na podnět odběratelů v nečinnosti .

Takto je vyroben finální produkt, který je otočným dopravníkem ukládán pod jeřábovou dráhou a je připraven k expedici. Nemagnetická frakce je dopravována pásovým dopravníkem k rotačnímu třídícímu bubnu. Síto bubnu tento materiál třídí na 3 další frakce:
o jemná frakce (do 15 mm) obsahující sklo, dřevo,umělé hmoty a jiné - odval (většinou končí na skládkách případně se po další úpravě spaluje),
o střední frakce (15 až 50 mm) obsahuje nejvíce neželezných kovů je dopravována do zásobníků k dalšímu zpracování na jiném zařízení,
o frakce nad 50 mm - zde se ručně vytřídí neželezné kovy,
Linka umožňuje zpracovávat vyřazené autovraky osobních a dodávkových vozidel (včetně motocyklů). Jedná se o karoserie, které mohou být kompletní (včetně motoru, čalounění, skel, pneumatik atd.)
Max. rozměr autovraku -> výška 1500 mm, šířka 2400 mm, délka cca 4- 5 m.

Nesmí obsahovat:
o zbytky pohonných hmot a olejů,
o autobaterie,
o palivová nádrž musí být prokazatelně proražená.

Při zpracování kovového odpadu na drtící lince tedy vzniká:
o podrcený železný kov,
o vytříděné neželezné kovy,
o nevytříděná frakce obsahující neželezné kovy (určeno k dalšímu zpracování),
o odpad (skládka).
Regenerace materiálů v moderních šrotovacích provozech je založena na separačních technologiích využívajících kromě magnetismu i rozdíly v měrné hmotnosti (hustotě) a elektrické vodivosti. Pomocí magnetů jsou odděleny feromagnetické frakce. Pomocí odsávání vzduchu lze oddělit nekovové jemné částice a materiály s nízkou měrnou hmotností jako jsou materiály nekovové (konstrukční a izolační), pěny, papírové a textilní částice.
Elektrickými vířivými proudy lze oddělit nemagnetické elektricky vodivé částice ze zbytkové směsi. Zbytkem po uplatnění těchto separačních technologií je nemagnetická kovová frakce drceného šrotu, která může obsahovat 30 až 90 % (hmotnostních) kovových částic.

Rafinace lehké frakce
V poslední době je stále více věnována pozornost dotřídění lehké frakce z procesu šrédrování autovraků. V minulosti byla lehká frakce kompletně ukládána na skládky. Ale nyní se zavádějí nové třídící postupy, které umožňují využití dalších skupin materiálů z vyřazených vozidel. Technické možnosti takových řešení (např. rozdružování v těžkých kapalinách) jsou však pro běžnou praxi obvykle limitovány ekonomickými parametry. Jedná se zejména o suché postupy nebo flotační technologie.

Rozdělení šrédrů
A) Mini šrédry (pro střední amortizační odpad)
- Výkon motoru do 250 kW
- Produkce do 10000 t/rok
B) Střední šrédry (automobily bez motoru a pohánějícího ústrojí)
- Výkon motoru 250 - 750 kW
- Produkce do 10000 - 40000 t/rok
C) Velké šrédry (nejúčinnější a nejvíce používané)
- Výkon motoru 750 - 2200 kW
- Produkce do 40000 - 125000 t/rok
D) Velmi velké šrédry (silné nebo super silné)
- Výkon motoru 2200 - 5100 kW
- Produkce nad 600000 t/rok

2) Demontáž - stacionární
Další možnou variantou v procesu zpracování autovraků je ruční demontáž s roztříděním jednotlivých demontovaných součástí na materiálové skupiny a jejich následná recyklace.
Důležitým faktorem, který zvýhodňuje ruční demontáž oproti první variantě - šrédrování, je vysoká čistota koncových materiálů vyseparovaných ruční demontáží. Při procesu šrédrování ztrácí některé hodnotné materiály na čistotě (např. hliník), a to hlavně vinou příměsí, které obsahuje vyseparovaná materiálová drť

Vzhledem k vysokým požadavkům Směrnice č. 2000/53/ES na míru recyklace materiálových komponentů z autovraků a taktéž na opětovné použití některých jejich součástí, bude základní technologickou operací demontáž, resp. rozebírání, odstrojování apod. V podmínkách ČR budou existující šredrovací zařízení (Kladno, Tlumačov), příp. další drtiče, sloužit k návazné úpravě zbytků autovraků, zkvalitnění získaného kovového podílu a separaci dalších komodit.

Podíl nežádoucích příměsí získaných materiálů se samozřejmě odráží na jejich ceně a tím i v ekonomice jednotlivých variant recyklace autovraku. Jednotlivé zpracovatelské subjekty mají většinou stanoveny podmínky pro zpracování materiálů s ohledem na procentuální podíl nežádoucích příměsí. I toto může být limitujícím faktorem při zvolení recyklačních postupů pro získání jednotlivých materiálů.

Demontáž jednotlivých součástí se liší případ od případu v závislosti na stáří vozidla a zejména na tom, co jednotlivá demontážní pracoviště považují za hodnotný díl, tj. zda existuje možnost jednotlivý díl z hlediska jeho materiálového složení a materiálové čistoty prodat.

Základní technologie a demontážní postupy používané k demontáži autovraku jsou u většiny demontážních pracovišť shodné. Používané techniky a také i efektivita demontáže se však může v konkrétních provozovnách lišit. Je to dáno několika faktory, které mohou tyto rozdíly zapříčiňovat. Jedná se například o rozdílné vybavení jednotlivých pracovišť, jejich kapacitu, specializaci na určitý typ či značku vozidel, dále pak o specializaci na určité cílové materiálové skupiny či díly a samozřejmě i o vnější vlivy vstupujících do tohoto procesu, jako je vývoj trhu s druhotnými surovinami. dopravní náklady, či existence zpracovatele určité materiálové skupiny potenciálně získatelné demontáží.

Mezi standardní zařízení a nástroje používané na většině demontážních pracovišť je možno zařadit vysokozdvižný vozík k přemisťování jednotlivých autovraku, zdvižnou plošinu využívanou při vypouštění provozních kapalin a při demontáži dalších dílů nacházejících se ve spodní části vozidla, dále sadu sloužící k samotnému vypouštění provozních kapalin a také další přístroje a nástroje běžně používané ve strojírenských provozech (kotoučové úhlové brusky, autogeny, pneumatické nože a nůžky, vysavače, gola sady, šroubováky, kleště atd.). Specifickým zařízením, jehož potřebnost bude růst s novějšími typy vyřazovaných vozidel jsou detonační mechanismy, sloužící k bezpečné deaktivaci pyropatron přítomných v mechanismech vystřelení airbagů.

Demontáž autovraků může být velice nákladnou záležitostí vzhledem k časové náročnosti jednotlivých operaci. Taková časová náročnost a vysoký podíl lidské manuální práce jsou hlavními limitujícími faktory ovlivňující kapacitu jednotlivých demontážních pracovišť.

Postup při demontáži autovraků
Vlastní demontáž je zahájena vyjmutím akumulátoru s odpojením od elektrické instalace, který je po samotném vyjmutí uložen v dvouplášťovém kontejneru ve skladu akumulátorů.

Dále pak následuje:

a) Odčerpání provozních kapalin autovraku
o odčerpání provozních kapalin z autovraků spočívá v odděleném shromažďování všech kapalin a náplní a dále znečišťujících nebo škodlivých částí, pokud části, ve kterých jsou obsaženy, nelze opětovně použít (při vypouštění provozních kapalin ze všech systémů autovraku se musí docílit stavu, kdy kapalina už neodkapává a všechny otvory ze kterých by ještě mohly unikat kapaliny se musí utěsnit záslepkami).
o vypouštění chladicích prostředků klimatizace pomocí uzavřeného systému.

b) Vyjmutí resp. demontáž součástí (dílů) z dalších nebezpečných a problematických materiálů z autovraku
o vyjmutí akumulátoru, katalyzátoru, pyrotechnických částí airbagů / bezpečnostních pásů a odevzdání do příslušných zařízení k jejich odstranění;
o vyjmutí případných nádrží na zkapalněný plyn dle návodu výrobce;
o demontáž pneumatik (viz obr. 5), čelního a zadního skla, skel dveří, skel karoserie, skel a reflektorů světlometů;
o demontáž krytů nárazníků (viz obr. 6) , předních a zadních sloupků, izolace motoru.
Dále následuje demontáž rozebíratelných a odnímatelných dílů stěrače, chladiče, topení, motoru, převodovky, nápravy, tlumičů, elektroinstalace, čalounění, sedaček, palubního přístroje, předního a zadního nárazníků resp. spoileru atd.
Dále nerozebíratelné díly nebo díly složené, ale ze stejného materiálu jsou ukládány po vytřídění do jednotlivých kontejnerů. Pneumatiky jsou demontovány z disků a dále následuje rozebírání motorů, převodovek za účelem roztříděním materiálů - barevné kovy, hliník, železo atd..


3) Demontážní linky
Podstatou demontážních linek je dopravník, po kterém se autovraky pohybují a jsou postupně demontovány. Likvidace autovraku začíná na odděleném pracovišti, kde jsou z vozidla odstraněny všechny provozní kapaliny, akumulátor, airbagy a klimatizace, aby nedošlo k ohrožení životního prostředí. Poté je autovrak upevněn na speciální transportní linku. Demontované části autovraku jsou ukládány odděleně do kontejnerů. Z převážné části jsou na prvním pracovišti demontována okna, dveře, kapota - víko motoru, víko kufru, pryžová těsnění, nárazníky, sedačky, palubní deska, vnitřní čalounění, světla, zpětná zrcátka atd. Pro práci na druhém pracovišti je autovrak otočen o 180°. Obsluha tohoto pracoviště stojí na pohyblivé plošině po obou stranách autovraku. Zde se vymontuje motor, převodovka a nápravy. Na dalším pracovišti již v opět původní poloze jsou z autovraku demontovány tlumiče a péra, dále pak jsou z karoserie odstraněny všechny zbývající součásti včetně kabeláže, topení atd.. Následuje pak kontrola úplnosti odstrojení skeletu. "Čistá" karoserie resp. kostra může být po zhutnění rovnou dodávána ke zpracování do oceláren, není nutné předzpracovávat karoserii na " šrédr ".

ZDROJ:http://www.bezvraku.cz/index.php?str=technologieZpracovani&menu=infoPodnikatel&s=2