DOSSIER
PST-FABRIEK:
DE ONMISBARE SCHAKEL
DOSSIER: GRONDSTOFFEN 95 najaar 2014 2015 - p17
GRONDSTOFFEN
p18 - 95 najaar 2015
COLUMN DOSSIER
Alle landen die zijn aangesloten bij de Europese Unie zijn sinds 1 januari 2015 verplicht 95 procent van het gewicht van een afgedankte auto te recyclen. Het gaat daarbij om minimaal 85 procent materiaalhergebruik, aangevuld tot ten minste 95 procent dat behaald mag worden met nuttige toepassing, bijvoorbeeld door energieterugwinning via verbranding. Nederland voldeed in 2013 en 2014 al aan deze eisen en zal er naar verwachting ook in 2015 aan voldoen. Met dank aan de PSTfabriek in Tiel.
Tekst Yvonne van der Heijden Infographic Michel Giezen Fotografie Maarten Corbijn
“Zonder nascheiding van het shredderafval zoals wij dat in de PSTfabriek doen, voldoet Nederland niet aan de Europese verplichtingen voor autorecycling”, zegt directeur Hans van de Greef van ARN Recycling. “Dat komt omdat na het demonteren en shredden van een autowrak ongeveer 20 procent van het gewicht overblijft als shredderafval. Als dat wordt verbrand of gestort, is het onmogelijk om 85 procent materiaalhergebruik van een autowrak te bereiken.” Van de Greef wijst erop dat de officiële cijfers van ARN’s recyclingprestatie in 2014 en ook al in 2013 aantonen dat de nascheiding noodzakelijk is om extra percentages materiaalhergebruik te bewerkstelligen. “In 2014 lag het hergebruik van materialen in totaal op 86,1 procent, met daar bovenop nog 9,9 procent overige nuttige toepassing. De bijdrage van de PST-fabriek bedroeg 2,1 procent materiaalhergebruik en 4,4 procent
energieterugwinning. Een jaar eerder bereikte ARN in totaal 86,0 procent materiaalhergebruik en 9,9 procent nuttige toepassing. Dat was inclusief 1,7 procent materiaalhergebruik en 4,3 procent energieterugwinning door de PST-fabriek.”
Het geheim
Het geheim van de PST-fabriek zit in een geavanceerde en complexe scheidingsinstallatie. Van de Greef: “Via mechanische scheidingstechnieken worden in veel stappen nuttige grondstoffen teruggewonnen uit shredderafval dat voornamelijk van auto’s afkomstig is. Dat gebeurt onder andere door afzeven op deeltjesgrootte en door scheiden in lucht of vloeistof op basis van dichtheid en magnetisme. Dat levert eindfracties op, zoals plastics, vezels, mineralen en metalen, waarvan onder meer koper, aluminium en ijzer.” u
95 najaar 2015 - p19
GRONDSTOFFEN
Dat de wettelijk opgelegde doelstelling al 2 jaar lang is gehaald, is ook te danken aan een Europese LIFE+-subsidie van 1 miljoen euro, die in 2011 aan ARN is toegekend.
De PST-fabriek streeft naar de verwerking van minimaal 40.000 ton shredderafval per jaar. “Dat is de totale hoeveelheid shredderafval die jaarlijks van Nederlandse autowrakken beschikbaar komt. In 2014 hebben we uit het aangeboden shredderafval 40 procent als materiaal hergebruikt. Voordat de PST-fabriek in werking was, zou dat zijn verbrand of gestort.”
LIFE+-subsidie
Dat de wettelijk opgelegde doelstelling al 2 jaar lang is gehaald, is ook te danken aan een Europese LIFE+-subsidie van 1 miljoen euro, die in 2011 aan ARN is toegekend. “De LIFE+-subsidie maakte het mogelijk om de PST-installatie uit de testfase op te schalen naar een volledige operationele toepassing”, zegt Van de Greef. De subsidie is door ARN gebruikt om stapsgewijs in de gehele procesvoering van de PST-fabriek technische optimalisaties door te voeren. Het gaat daarbij onder meer om veranderingen bij het invoersysteem, het gebruik van een ander type pomp en de toepassing van andere materialen die slijtvaster zijn. “Het resultaat van de optimalisaties is onder meer een grotere efficiency van de productielijn. Door een stabielere productie kunnen we per jaar een grotere hoeveelheid shredderafval verwerken. Dat levert meer op aan nuttige eindproducten”, aldus Van de Greef. “Uitbreidingen van de scheidingslijn zorgen bovendien voor een aanzienlijk betere scheiding van materialen. Dat leidt tot schonere eindproducten met een hoogwaardigere kwaliteit die dus een hogere eindwaarde hebben.”
Obstakels overwinnen
Van de Greef en zijn team hebben tijdens de bouw en inbedrijfstelling van de PST-fabriek een behoorlijk aantal obstakels moeten overwinnen.
Die varieerden van het vinden van een stabiele dosering voor de aanvoer in de productielijn tot het afscheiden van koperdraadjes uit de kunststoffractie. De grootste uitdaging was volgens Van de Greef dat ze een volledig nieuwe productielijn moesten ontwikkelen, bouwen en in bedrijf nemen voor de grootschalige verwerking van auto-shredderafval afkomstig van 11 verschillende shredderlocaties. “Er zijn in Europa wel verschillende bedrijven, vooral shredderbedrijven, die hebben geïnvesteerd in de ontwikkeling van technologie om waardevolle materialen uit shredderafval terug te winnen. Daar vind je wel elementen uit onze productielijn. Maar de productielijn als geheel met het specifieke doel de 95 procent-recyclingdoelstelling te behalen is een unieke installatie”, licht Van de Greef toe. Daar komt bij dat de mensen die de machines moesten gaan bedienen, geen ervaring hadden in de recyclingindustrie. “We hebben met z’n allen in de afgelopen jaren een enorm leerproces doorgemaakt. Met vallen en opstaan en opnieuw proberen, zijn we erin geslaagd de productielijn op poten te krijgen. Je moet niet vergeten dat in de fabriek zo’n 170 verschillende units tegelijk aan het werk zijn en dat ze op elkaar afgestemd moeten zijn.”
Grote stappen dankzij LIFE+-subsidie
In het optimaliseren van de verwerkingslijn heeft ARN mede dankzij de LIFE+-subsidie grote stappen kunnen zetten. “Er gaan ontzettend veel uren in zitten om voor alle units de juiste instellingen te vinden, zodat de gehele productie in een vloeiende lijn gaat”, stelt Van de Greef. “Complicerende factor hierbij is dat de 11 materiaalstromen die we van u
LIFE+ en ARN LIFE+ is een subsidieprogramma van de Europese Unie. Het is bedoeld voor de ontwikkeling en uitvoering van het Europese natuur- en milieu beleid. LIFE+ kent 3 pijlers: natuur en diversiteit, milieu en communicatie, en milieubeleid en goed bestuur (Governance). Het LIFE+ project van ARN voor het verbeteren van de recycling prestatie van Nederlandse autowrakken valt onder milieubeleid en goed bestuur, omdat het de Nederlandse overheid helpt aan haar Europese autorecyclingverplichtingen te voldoen.
p20 - 95 najaar 2015
PST-fabriek bezoeken? ARN is trots op haar PST-fabriek. Wij organiseren het hele jaar door rondleidingen langs de productielijn voor de verwerking van shredderafval. Geïnteresseerd in een (bedrijfs)bezoek aan de PST-fabriek in Tiel? U kunt informatie inwinnen en u aanmelden via
[email protected].
COLUMN DOSSIER
R&D: Continu borgen van voldoende materiaalhergebruik “Voor de PST-fabriek is Research & Development van groot belang. We willen continu borgen dat we voldoende materiaalhergebruik realiseren. Daarnaast streven we naar kostenbesparing én naar opbrengstverhoging. Ook voor het optimaliseren van de productielijn is R&D noodzakelijk.” “De zware kunststoffractie is een goed voorbeeld. Daar zaten heel veel koperdraadjes in. We hebben een jaar lang onderzoek gedaan om een methode te vinden voor de afscheiding van de metalen. Dan moet je onder meer kijken naar welke machines geschikt zijn en of er geschikte afnemers zijn voor je eindproducten. Uiteindelijk hebben we in juni 2015 extra machines geïnstalleerd om koper, aluminium en RVS terug te winnen. Dat is een forse investering, maar we produceren nu wel een hele mooie koperfractie die direct naar een kopersmelterij gaat. De opbrengst per ton van de zware kunststoffractie is daarmee met tientallen euro’s per ton omhoog gegaan. Het is een bewijs dat R&D loont.”
“Wat we ook doen, is mogelijkheden zoeken als materiaalhergebruik voor de eindfracties die nu nog de thermische route volgen. Bijvoorbeeld voor de midden-fractie kunststoffen die naar Duitse hoogovens gaat ter vervanging van cokes en olie. Uit R&D is de aanschaf en installatie van 3 nieuwe machines voortgekomen om hout en rubber uit de drijvende en middenfractie kunststoffen te halen. Waardoor we 40 procent meer, schonere, kunststof produceren dat als grondstof in de plasticindustrie kan worden hergebruikt. Deze fractie heeft nu een positieve eindwaarde. R&D naar het verder scheiden van kunststoffen is een speerpunt van ARN.” “Voor een minerale fractie die nu in de Franse wegenbouw als vulmiddel wordt gebruikt, zoeken we naar alternatieve hoogwaardige toepassingen. We onderzoeken of het versmelten tot basalt een optie is om er constructiemateriaal van te produceren. Het glas uit een andere minerale fractie kunnen we misschien verpulveren voor de productie van steenwol of bakstenen. Dat onderzoek is nog niet voltooid. Tot slot speelt R&D een sleutelrol in het vezel-project Advanced Recycling Solutions.”
Allard Verburg Manager Business Development ARN Recycling
Advanced Recycling Solutions (ARS) “Advanced Recycling Solutions (ARS) is een project dat wegen zoekt om te zorgen voor een hoger materiaalhergebruik en minder verbranding van materiaal uit de PST-fabriek. Wij onderzoeken met name verwerkingsmethodes die de vezelfractie omzetten in herbruikbaar materiaal. Het gaat om 10.000 ton vezels per jaar die in Tiel worden teruggewonnen uit stofachtige producten die in het interieur van een auto zitten, zoals stoelen, hemels en dashboards.” “Om te komen tot een haalbare oplossing werken wij samen in een netwerk van bedrijven en deskundigen van binnen en buiten de PSTfabriek. We weten nu welke technieken bruikbaar zijn om de vezels compact te maken en ze aan een eindgebruiker te verkopen in de vorm van pellets, kleine brokjes – denk aan hondenvoer.” “De technische uitdaging voor ARN is een zo zuiver mogelijke vezel te produceren, zoveel als mogelijk ontdaan van hout- en koperresten die het proces verstoren. En ook om een oplossing te vinden voor het per
seizoen sterk wisselende vochtgehalte van de vezels. In de zomer is sprake van 2 tot 3 procent vocht, in de winter van 12 tot 15 procent.” “We zijn zo vergevorderd dat we op zoek zijn naar afnemers. ARS- pellets zijn te gebruiken in een aantal vormgevingsprocessen, zoals spuitgieten, warm persen en extruderen, een vormgevingstechniek waarbij een vervormbaar materiaal door een matrijs wordt geperst. De samenstelling van de pellets is afhankelijk van de wensen en specificaties van de klant. Wij beperken ons tot 4 à 5 recepturen die elk bepaalde eigenschappen aan het materiaal meegeven. Daarbij gaat het bijvoorbeeld om de sterkte en de flexibiliteit.” Ons materiaal kan in bepaalde producten dienen als gedeeltelijke vervanger van hout, bijvoorbeeld voor palen die als afrastering om een weiland staan. Bij doorontwikkeling zou het in de toekomst mogelijk moeten zijn ARS-pellets in de automobielindustrie te hergebruiken. Dan is de grondstoffencirkel qua vezels rond.”
Wim Spierings Projectmanager Advanced Recycling Solutions (ARS) 95 najaar 2015 - p21
GRONDSTOFFEN
1. Primaire scheiding
PST-fabriek
Scheidt het shredderafval in 3 hoofdstromen; mineralen, vezels en kunststoffen. Door middel van zeven, vermalen en blazen. Steen • Rubber
kunststoffen
1
els
in
3 4
en al er
6
ve z
m
2
5
In de PST-fabriek in Tiel worden de in het shredderafval aanwezige grondstoffen van elkaar gescheiden. Dit levert 4 verschillende fracties op, waarvoor de diverse machines in de fabriek elk hun eigen kleur hebben gekregen, grofweg als volgt in te delen: metalen (rood), kunststoffen (groen), vezels (oranje) en mineralen (geel). Onderweg wordt het materiaal langs maar liefst 180 verschillende machines geleid. Daarin wordt het afval gezeefd en gecentrifugeerd, met hamers vermalen en met zink-drijfmechanismen van elkaar gescheiden en tot zo fijn mogelijke homogene deeltjes verpulverd.
3. Mineralenmodule
De mineralen worden gezeefd op 3 korrelgroottes. Hoe gelijker het materiaal van grootte namelijk, hoe beter je ongewenste vezels en andere stoorstoffen kunt scheiden. De 3 outputstromen vormen de grondstof voor toepassingen in de wegenbouw. Mineralen
PST-fabriek door de jaren heen 2005
2008
Aankondiging dat de PST-fabriek daadwerkelijk zal worden gebouwd op 25 oktober 2005 bij het 10-jarig bestaan ARN
Eerste paal geslagen op 10 juli 2008.
Besluit dat bouw PST-fabriek noodzakelijk is in het vooruitzicht dat per 2015 95 procentrecyclingverplichting gaat gelden.
2004 p22 - 95 najaar 2015
10
Tiel gekozen als locatie omdat het centraal ligt in Nederland, op een goed bereikbaar industrieterrein, en vooral goed is gelegen op routes naar potentiële afnemers in Duitsland.
Gebouw PST-fabriek opgeleverd. In april 2010 begonnen met de bouw van de PST-installatie. Eerste machines, hamermolens, geleverd op 8 september 2010.
2006
2010
COLUMN DOSSIER
4. Kunststof voorscheidingmodule
De kunststoffen bevatten vrij veel stoorstoffen zoals hout en rubber. Maar er zit ook nog veel aluminium, ijzer en koper in deze stroom.
Met een magneet, een Eddy Current en een speciale zeef wordt het aluminium, ijzer en het rubber gescheiden, daarna wordt het materiaal vermalen om zo gelijk mogelijke deeltjes te verkrijgen. Rubber • Aluminium
2. Vezelmodule
De aanvoer van vezels komt uit de primaire module, maar resten vezels worden ook vanuit de gele en groene modules aangevoerd. De vezels worden ontdaan van de koperdraadjes met een pralmolen. Vezels
5. Kunststofmodule 6. Metaalmodule
De zware kunststoffractie en de koperdraadjes uit de vezelmodule gaan een nieuwe module in om het koper en aluminium eruit te halen. Dit gebeurt met een pralmolen die de koperdraadjes tot balletjes slaat, waarna ze kunnen worden gescheiden op een luchttafel.
Het vermalen kunststof komt in een zink-drijf scheiding, op basis van soortelijk gewicht worden de plastics zo van elkaar gescheiden in 2 baden. Met drie kunststofstromen tot gevolg: PP&PE, Hoogovenfractie en een zware fractie waar veel koper in zit. Kunststof PP&PE • Kunststof hoogovenfractie
Koper • Aluminium • Kunststof
2011 Officiële opening op 28 april 2011 door staatssecretaris Joop Atsma van Infrastructuur en Milieu. LIFE+ subsidie toegekend gekregen in september 2011, loopt tot 1 september 2015. PST-installatie in gebruik genomen en begonnen met productie in november 2011.
9
2014
000 000
9.000 ton shredderafval verwerkt.
2012
36
Installatie voor afscheiding rubber en hout geïnstalleerd in september 2014. In 2014 36.000 ton shredderafval verwerkt. ARN voldoet aan 95 procent-recycling doelstelling.
000 000
Invoer shredderafval aangepast om productielijn te stabiliseren in maart 2013. Speelt een belangrijke rol in doorgroei van de productiecapaciteit. De productielijn werkt vanaf 1 mei 2013 gedurende 5 werkdagen volcontinu 24 uur per dag. In 2013 25.000 ton shredderafval verwerkt. ARN voldoet aan 95 procent-recyclingdoelstelling.
Installatie voor metaalterug winning geïnstalleerd in juni 2015. In 2015 ambitie 40.000 ton shredderafval verwerken. ARN zal naar verwachting ook in 2015 voldoen aan 95 procentrecyclingdoelstelling.
2013
2015 95 najaar 2015 - p23
GRONDSTOFFEN
Op Pampus tweede leven voor batterij uit elektrische auto
“Op het eiland Pampus loopt een proefproject met batterijen uit een omgebouwde E-Golf uit 2008. Het experiment moet aantonen of een tweede leven voor afgedankte batterijen uit elektrische auto’s technisch haalbaar is. Pampus is een ideale testlocatie omdat het niet is aangesloten op het elektriciteitsnetwerk. Zonnepanelen en microwindturbines dienen voor de energievoorziening, met een dieselaggregaat als achtervang.” “Als blijkt dat de geproduceerde zonne- en windenergie kan worden opgeslagen in second-life batterijen, hoeft het aggregaat minder vaak dienst te doen. De batterij kan Pampus dan gedeeltelijk van stroom voorzien. Op de helft van de testperiode van een jaar is al duidelijk dat dan zo’n 20 procent dieselbesparing mogelijk is. In het proefproject op Pampus werkt ARN samen met netwerkbedrijf Alliander, Stichting Forteiland Pampus, certificatie-instelling DNV GL, Hogeschool van Arnhem en Nijmegen, Technische Universiteit Eindhoven en Amsterdam Smart City.”
End-of-waste status
“Naast de technische uitdaging, staan we bij het hergebruik van batterijen ook voor een wettelijke uitdaging. De huidige regels bestempelen een
afgedankte batterij tot afval dat moet worden gerecycled en niet als product voor een andere toepassing mag worden hergebruikt. Wij bepleiten een legalisering van het hergebruik van batterijen. Afgedankte batterijen zouden daartoe een zogenoemde end-of-waste status moeten krijgen. Omgebouwde afgedankte batterijen worden dan beschouwd als nieuwe producten en vallen niet meer onder de afvalwetgeving. Een tweede voordeel van de end-of-waste status is dat de producenten verantwoordelijkheid van de auto-importeurs overgaat naar degene die de second-life batterij op de markt brengt. Daarmee worden 2 vliegen in één klap geslagen.” “Uit een carbon-footprintberekening die we samen met DNV GL hebben uitgevoerd, blijkt dat de milieubelasting van een second-life batterij beduidend minder is dan van een nieuwe batterij. Daarnaast zijn ze ook veel goedkoper. Ze kunnen bijvoorbeeld dienst doen bij evenementen waar lokale energieopslag nodig is, zoals festivals. In de komende jaren zullen duizenden batterijen uit elektrische auto’s worden afgedankt. Het zou zonde zijn als ze allemaal in de smeltovens verdwijnen.” Meer informatie over het project: http://bit.ly/1USGYuv
Hector Timmer Projectleider ARN p24 - 95 najaar 2015
93,4%
COLUMN DOSSIER 100%
5
Eindbestemming shredderafval Welke nuttige materialen levert de verwerking van shredderafval op en wat is hun eindbestemming?
6,6%
Metalen
Plastics < 1,1 kg/dm3 2,5% 9,5%
88%
5
Rubber/ hout/plastics
Plastics 1,1 1,3 kg/dm3
8
7
22,1% 1,4%
76,5%
Mineralen 38% 32%
10
0%
22
26 49,4% 50 ,6%
Vezels
12 * Genoemde cijfers zijn de resultaten in de PST-fabriek in 2014
Plastics > 1,3 kg/dm3
30%
6
10
0%
Zware delen
Stof
9
Hergebruik
10
0%
Terugwinning Stort
shredderbedrijven aangeleverd krijgen, allemaal een andere samenstelling hebben. De LIFE+-subsidie heeft een cruciale rol gespeeld om tot een stabielere productie te komen.”
met 26 procent per ton. We hebben van de optimalisaties onder meer ook geleerd andere materialen in te kopen die minder snel slijten en dus langer meegaan.”
De doorgevoerde optimalisaties hebben een gunstige impact op het milieu. Dat komt volgens Van de Greef op de eerste plaats omdat ze leiden tot een grotere efficiency van de productielijn. “Door een stabielere productie kunnen we per jaar een grotere hoeveelheid shredderafval verwerken. Dat levert meer nuttige eindproducten op en tegelijkertijd wordt minder shredderafval verbrand of gestort.” Van de Greef voegt eraan toe dat de installaties voor de terugwinning van metalen, en voor de verwijdering van hout en rubber uit de kunststoffracties ervoor zorgen dat een aanzienlijk betere scheiding van materialen plaatsvindt. “Daardoor kunnen we schonere eindproducten produceren met een hoogwaardigere kwaliteit, zodat ze als grondstof kunnen dienen voor nieuwe producten. Het teruggewonnen koper gaat bijvoorbeeld direct naar kopersmelterijen en een van de kunststoffracties dient als grondstof voor de automobielindustrie.”
Ondanks de kostenbesparingen en de betere opbrengst voor sommige fracties wijst de praktijk uit dat de kosten van verwerking van shredder afval per saldo nog altijd fors hoger zijn dan de opbrengsten. “Het is vooral de afzet van de vezelfractie naar de cementindustrie en de afval verbranders die kostbaar is. We hebben verschillende projecten lopen die uiteindelijk moeten leiden tot een afzet van vezelfracties met een positieve opbrengst. Ook de materiaalscheiding van de minerale fractie kost meer dan deze oplevert. In de komende jaren willen we de productielijn nog verder optimaliseren. Een van de voorgenomen projecten is gericht op het nog verder scheiden van de kunststoffen. Ook blijven we voortdurend op zoek naar nieuwe afzetkanalen voor de eindfracties. We zoeken onder meer nog een afnemer voor een chloorrijke kunststoffractie.” Als grote uitdaging voor de komende jaren ziet Van de Greef de invoer – het shredderafval – in balans brengen met de uitvoer, de eindproducten. “We moeten de productielijn verder optimaliseren om de economische rentabiliteit te verbeteren. Een belangrijk aspect daarbij is het ombuigen van materiaalstromen die nu nog worden verbrand, naar hergebruik van die materialen. Dat kan alleen door die materialen schoner te maken zodat ze meer waarde krijgen en meer opbrengen. En waar het de komende jaren om draait, is de kosten van de afzet van de eindfracties te verlagen.”
De schonere eindproducten met een hogere eindwaarde hebben een positieve invloed op de economische rentabiliteit van de PST-fabriek. “De investering in een schroevenzeef, een tuimelzeef en een stuitermachine werpt vruchten af. We kunnen nu de helft meer aan goede kunststoffen terugwinnen voor materiaalhergebruik, dan in de oude situatie. Voorheen ging veel goed recyclebaar kunststof verloren in de fijne en de grove fractie van de zeef ”, legt Van de Greef uit.
Kostenbesparing
De technische aanpassingen van de productielijn hebben geleid tot een aanzienlijke kostenbesparing. Van de Greef: “Er is minder onderhoud aan de productielijn nodig. We zijn bovendien overgegaan op meer korte onderhoudstops die we vooraf plannen. Daardoor wordt de productie capaciteit beter benut voor de feitelijke verwerking van het shredderafval. Het resultaat is onder meer een vermindering van het energieverbruik
De PST-fabriek met haar unieke scheidingsinstallatie dient in Europa als demonstratie voor het hoogwaardig recyclen van shredderafval. Van de Greef: “De PST-installatie levert Europese landen, overheden en industrieën het bewijs dat er voor het storten of verbranden van shredderafval een alternatief beschikbaar is, met een toegevoegde waarde. Wij delen onze kennis en ervaring actief met anderen, onder meer door elk jaar grote aantallen bezoekers rond te leiden langs onze productielijn.” t
95 najaar 2015 - p25
