TY - THES

T1 - Entwicklung eines Verfahrensablaufs zur Eingangskontrolle von Scherben

AU - Sonnweber, Benedikt

N1 - gesperrt bis 06-09-2025

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Der Einsatz von Sekundärrohstoffen gewinnt immer stärker an Bedeutung in der Industrie, hohe Qualitätsanforderungen aufseiten der produzierenden Industrie treffen hierbei auf variierend produzierte Qualitäten aufseiten der aufbereitenden Industrie. Um den Anteil an Sekundärrohstoffen weiter zu erhöhen, bedarf es verlässlicher Informationen über ihre qualitativen Eigenschaften. Eine repräsentative Beprobung, im Zuge der Scherbenanlieferung, bietet sich hier für die produzierende Glasindustrie an, jedoch ist derzeit der damit verbundene Aufwand noch hoch und schwer durchführbar, weshalb zur Qualitätssicherung Bedarf an einem geeigneten industriell umsetzbaren Eingangskontrollverfahren besteht. Im Zuge der vorliegenden Arbeit wurden Scherbenbeprobungen nach zwei unterschiedlichen Verfahren durchgeführt, ersteres repräsentativ nach LAGA PN 98 jedoch aufwendig, zweiteres vereinfacht und an die betrieblichen Bedingungen des Glasherstellers Stoelzle angepasst. Zur Bestimmung der Korngrößenverteilung wurden die gezogenen Proben gesiebt. Die dabei entstandenen Fein- und Mittelfraktionen (< 1 mm bzw., 1 ¿ 6,3 mm) wurden anschließend zur Bestimmung des Organikgehalts geglüht. Bei der Grobfraktion (6,3 ¿ 20 mm) wurde der Organikanteil durch Abscheiden und Verwiegen der beim Waschen der Scherben aufschwimmenden Leichtfraktion bestimmt. In der Fraktion Sehr grob (> 20 mm) wurde der Organikgehalt durch händisches Aussortieren und Abwiegen eruiert. Die Bestimmung der Anteile an Scherben in den unterschiedlichen Farben erfolgte durch sensorgestützte Sortierung (VIS) der gewaschenen Grobfraktion und Klassifizierung der Scherben auf Partikelebene/Einzelkornebene entsprechend den angelernten Farbklassen (braun, oliv, weiß, grün, hellgrün, gelb und rosa, KSP und blau). Zuletzt wurden die Fein- und Grobfraktion mithilfe einer Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) auf die chemische Zusammensetzung untersucht. Durch den Vergleich der Auswertungsergebnisse der repräsentativen Beprobung und des vereinfachten Beprobungsverfahrens wurde anhand von Varianzanalysen gezeigt, dass die Durchführung eines vereinfachten Probenahmeverfahrens nicht dieselben jedoch ähnliche Ergebnisse liefert. Das vereinfachte Probenahmeverfahren zeichnet sich durch einen signifikant geringeren Anteil der Grobfraktion im Probenahmegut aus. Der erhöhte Anteil der Feinfraktion und die Anreicherung von Störstoffen darin führen im Vergleich zur repräsentativen Beprobung bei Durchführung des vereinfachten Verfahrens und fortführender Analyse zu einem höheren berechneten Gesamtstörstoffgehalt. Abschließend wird ein in den betrieblichen Ablauf integrierter Verfahrensablauf zur Wareneingangskontrolle vorgeschlagen.

AB - Der Einsatz von Sekundärrohstoffen gewinnt immer stärker an Bedeutung in der Industrie, hohe Qualitätsanforderungen aufseiten der produzierenden Industrie treffen hierbei auf variierend produzierte Qualitäten aufseiten der aufbereitenden Industrie. Um den Anteil an Sekundärrohstoffen weiter zu erhöhen, bedarf es verlässlicher Informationen über ihre qualitativen Eigenschaften. Eine repräsentative Beprobung, im Zuge der Scherbenanlieferung, bietet sich hier für die produzierende Glasindustrie an, jedoch ist derzeit der damit verbundene Aufwand noch hoch und schwer durchführbar, weshalb zur Qualitätssicherung Bedarf an einem geeigneten industriell umsetzbaren Eingangskontrollverfahren besteht. Im Zuge der vorliegenden Arbeit wurden Scherbenbeprobungen nach zwei unterschiedlichen Verfahren durchgeführt, ersteres repräsentativ nach LAGA PN 98 jedoch aufwendig, zweiteres vereinfacht und an die betrieblichen Bedingungen des Glasherstellers Stoelzle angepasst. Zur Bestimmung der Korngrößenverteilung wurden die gezogenen Proben gesiebt. Die dabei entstandenen Fein- und Mittelfraktionen (< 1 mm bzw., 1 ¿ 6,3 mm) wurden anschließend zur Bestimmung des Organikgehalts geglüht. Bei der Grobfraktion (6,3 ¿ 20 mm) wurde der Organikanteil durch Abscheiden und Verwiegen der beim Waschen der Scherben aufschwimmenden Leichtfraktion bestimmt. In der Fraktion Sehr grob (> 20 mm) wurde der Organikgehalt durch händisches Aussortieren und Abwiegen eruiert. Die Bestimmung der Anteile an Scherben in den unterschiedlichen Farben erfolgte durch sensorgestützte Sortierung (VIS) der gewaschenen Grobfraktion und Klassifizierung der Scherben auf Partikelebene/Einzelkornebene entsprechend den angelernten Farbklassen (braun, oliv, weiß, grün, hellgrün, gelb und rosa, KSP und blau). Zuletzt wurden die Fein- und Grobfraktion mithilfe einer Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) auf die chemische Zusammensetzung untersucht. Durch den Vergleich der Auswertungsergebnisse der repräsentativen Beprobung und des vereinfachten Beprobungsverfahrens wurde anhand von Varianzanalysen gezeigt, dass die Durchführung eines vereinfachten Probenahmeverfahrens nicht dieselben jedoch ähnliche Ergebnisse liefert. Das vereinfachte Probenahmeverfahren zeichnet sich durch einen signifikant geringeren Anteil der Grobfraktion im Probenahmegut aus. Der erhöhte Anteil der Feinfraktion und die Anreicherung von Störstoffen darin führen im Vergleich zur repräsentativen Beprobung bei Durchführung des vereinfachten Verfahrens und fortführender Analyse zu einem höheren berechneten Gesamtstörstoffgehalt. Abschließend wird ein in den betrieblichen Ablauf integrierter Verfahrensablauf zur Wareneingangskontrolle vorgeschlagen.

KW - Scherben

KW - Probenahme

KW - Recycling

KW - Qualitätskontrolle

KW - cullet

KW - sampling

KW - recycling

KW - quality inspection

M3 - Masterarbeit

ER -