Een shredderinstallatie laat toe om materialen te verkleinen tot fracties met afmetingen die geschikter zijn voor een verdere behandeling. De mate waarin materialen worden verkleind en sommige componenten van elkaar worden losgemaakt, wordt bepaald door de kenmerken van het input materiaal en door de efficiëntie en intensiteit van de shredderinstallatie. Het shredderen van materialen zorgt niet alleen voor een verkleining, maar maakt het ook mogelijk dat het geshredderde materiaal nadien makkelijker kan worden gesorteerd met allerlei scheidingstechnieken. Een shredderinstallatie is een veel gebruikte methode voor verschillende types van materialen, waaronder metalen, autowrakken, AEEA, papier, hout en kunststoffen.

1.1. Algemene kenmerken

Materiaal in een shredderinstallatie wordt verkleind door het te knippen, scheuren of breken. Het is de combinatie van deze drie acties die leidt tot een efficiënte verkleining, maar vaak is het knippen van het materiaal de belangrijkste fase. De scherpte van de messen en de ruimte tussen de messen bepalen in grote mate de efficiëntie (SSI Shredding Systems).
 

Het materiaal wordt in een shredderinstallatie gevoed, waarna het door de messen (rotors met een reeks hamers) wordt aangetrokken en vervolgens in stukken verkleind. De toevoer van het materiaal in de shredder kan gebeuren door een continue aanvoer aan de hand van een transportband of discontinu (batchgewijs). Bij dit laatste wordt het materiaal met een kraan of lader in de shredder geplaatst. Hierbij is het van belang om de toevoer van materiaal goed af te stemmen op de capaciteit van de shredderinstallatie, zodat obstructies worden vermeden. Een transportband heeft het voordeel dat het materiaal op een constante en gecontroleerde manier wordt aangevoerd in de shredder. Zowel het type input materiaal (gewicht en textuur) als de grootte van de messen en hamers op de rotors bepalen hoe goed dit materiaal wordt aangetrokken door de shredder. Grote, lichte types van materialen (bv. matrassen) kunnen de neiging hebben om door de messen te worden teruggestoten en moeilijk te worden aangetrokken. Dit kan verholpen worden door een ram in de shredder die het materiaal naar de rotors toe duwt.

1.3. Input materialen

Een shredderinstallatie is een belangrijke schakel in de verwerking en recyclagecyclus van verschillende input materialen. Typisch worden volgende materialen geshredderd alvorens verder te worden verwerkt, bv. aan de hand van scheidingstechnieken:

• AEEA (incl. LCD-schermen, PV-panelen)
• afgedankte voertuigen
• hout
• kunststoffen
• matrassen
• metalen
• papier en karton
• rubber banden

Figuur 2. Input materialen en geshredderde fracties: karton, mix van metalen, hard discs (WEIMA Maschinenbau).

AEEA

Om het AEEA te recycleren, wordt het na depollutie en eventuele ontmanteling, vermalen in een shredderinstallatie. Net als bij de andere stromen is het vermalen van het AEEA door een shredder een tussenstap. Nadien worden de shredderfracties aan de hand van scheidingstechnieken (magneten, Eddie Currents, flotatie,…) gesorteerd waardoor verschillende soorten materialen gerecycleerd kunnen worden. Zowel de grotere apparaten (bv. koel- en vriesapparatuur, computers, medische apparatuur of airconditioners) als kleinere toestellen (bv. kleine huishoudelijke toestellen, TV’s en monitoren) worden op deze wijze verwerkt. Het shredderen van AEEA kan in twee stappen gebeuren. In een eerste stap wordt het AEEA verkleind tot ca. 10-40 mm, nadien kan een volgende shredderstap zorgen voor een verkleining tot ca. 1-5 mm.

Afgedankte voertuigen

Erkende centra voor het depollueren, ontmantelen en vernietigen van afgedankte voertuigen die zelf over een shredderinstallatie beschikken, kunnen na het depollueren en ontmantelen meteen overgaan tot het vermalen. Andere centra moeten de afgedankte voertuigen naar een shredder transporteren.

Om het afgedankt voertuig te recycleren, wordt het vermalen in een shredder. De rotor van deze machine is uitgerust met een reeks hamers die aan een snelheid van ongeveer 600 omwentelingen per minuut draaien. Zo wordt het afgedankt voertuig vermalen tot brokstukken van een vuist groot. Een afzuigsysteem zorgt ervoor dat metalen en niet-metalen, zoals stofdeeltjes of kunststof, van elkaar gescheiden worden. Nadien worden alle ferrometalen afgezonderd in een grote magnetische trommel. In de meeste shredderinstallaties wordt het non-ferromengsel behandeld in een lineaire motor met permanente inductie. Dat levert een non-ferromengsel op met een zuiverheid van 95%.

Het non-ferromengsel wordt nadien behandeld in flotatie-installaties. Deze machines scheiden de verschillende non-ferrometalen weer van elkaar zodat elk metaal apart terug als grondstof kan ingezet worden. Dat gebeurt op basis van uiteenlopende materiaaleigenschappen zoals dichtheid, korrelgrootte, magnetisme, elektrische geleidbaarheid of optische kenmerken. Dankzij deze post-shreddertechnologie worden onder meer koper, zink, lood en roestvrij staal herwonnen. Maar ook de kunststoffen, de vezelfractie en het glas worden teruggewonnen via de post-shreddertechnieken.

Na het shredderen van afgedankte voertuigen en de scheidingstechnieken voor ferro- en non-ferrometalen levert dit proces drie grote fracties: ijzerschroot (65-70%: ferro, onzuiverheden), non-ferromix (5-10%: non-ferrometalen, glas, hout, rubbers) en fluff (20-30%). De afzuiging van de shredder voert de lichte fractie af (fluff). Deze bestaat uit PUR-schuim van zetels en bumpers, roest, textiel, vezels, lakresten, enz... Uit de zware fractie, die via een transportband de shredder verlaat, wordt het ijzerschroot door middel van een overbandmagneet afgescheiden. De overblijvende non-ferromix”bevat de non-ferrometalen, rubbers, plastics, inerte materialen, enz.

Kunststoffen en matrassen

Kunststoffen worden gekenmerkt door een enorme verscheidenheid. Dit is een gevolg van de combinatie van het polymeertype, de polymeerkwaliteit en de additieven, waarin telkens een grote variëteit bestaat. Kunststofafval wordt bij voorkeur aan de bron gescheiden. Wanneer dit niet mogelijk is, kan het in functie van de verdere verwerking zinvol zijn een sortering uit te voeren. Afhankelijk van de verwerkingstechniek dient het kunststofafval verkleind te worden, dit gebeurt met shredders. Het shredderen van allerlei kunststoffen stelt doorgaans praktisch weinig problemen.

Dezelfde mechanische behandeling van kunststofafval kan ook toegepast worden op een aantal soorten van matrassen. De polyether- en latexmatrassen kunnen verkleind worden door middel van bestaande technieken voor de verwerking van kunststofafval. De belangrijkste voorwaarde voor de verkleining van de matrassen is de afwezigheid van vreemde, harde componenten. De veren die worden gebruikt in matrassen, zijn vervaardigd uit een harde staalsoort en kunnen bijgevolg moeilijk verwerkt worden. De stalen veren beschadigen de shreddermessen. Shredderen met installaties die geen schade ondervinden van de aanwezigheid van de stalen veren is in dat geval aangewezen. In een tweede trap kan vervolgens een metaalafscheider geplaatst worden. Diverse installaties voor de verwerking van kunststof zijn op die manier uitgerust. Voor het verkleinen van matrassen met veren kan andere shreddertechnologie toegepast worden dan dewelke die wordt toegepast voor productieafval uit de latex- en polyurethaanproductie. De verkleiningsinstallaties, die onder andere aangewend worden voor het verkleinen van ingezameld witgoed of elektronisch schroot, zijn bijvoorbeeld inzetbaar.

In functie van materiaalrecyclage is het voldoende dat de matrassen worden verkleind tot een vlokgrootte van één tot twee centimeter. Voor thermische verwerking in een roosteroven volstaat een verkleining tot stukken van maximaal 50 centimeter. De verkleining van matrassen wordt toegepast als voorbehandeling van grofvuil in huisvuilverbrandingsinstallaties.