“Rozdrabniacz” i “kruszarka” to nie synonimy. Reprezentują one dwie zasadniczo różne zasady mechanicznego niszczenia materiałów. Wybór niewłaściwego rozwiązania jest najczęstszym błędem inżynierskim w projektowaniu zakładów recyklingu.
Sprzęt powiązany: niszczarka jednowałowa, niszczarka dwuwałowa (plastik i metal).
1. Zniszczenie przez ścinanie (niszczarka)
Mechanizm:Dwie przeciwległe krawędzie mijają się bez żadnego luzu (nożyczki).
* Fizyka: $\tau = F/A$. Maszyna stosuje moment obrotowy do momentu Wytrzymałość na ścinanie materiału zostanie przekroczona.
* Najlepszy dla: Materiały ciągliwe i sprężyste.
* Przykłady:Folia LDPE, opony samochodowe, guma, liny PP, drut miedziany.
* Dlaczego:Jeśli uderzysz w oponę młotkiem (uderzenie), odbije się. Zazwyczaj trzeba ją przytrzymać i przeciąć (ścinanie).
2. Awaria uderzeniowa (kruszarka/granulator)
Mechanizm:Obiekt poruszający się z dużą prędkością zderza się ze stacjonarnym lub wolno poruszającym się materiałem (kij baseballowy).
* Fizyka: $E = \frac{1}{2}mv^2$. Maszyna przekazuje energię kinetyczną do materiału, aż Wytrzymałość na pękanie jest przekroczony.
* Najlepszy dla: Materiały kruche i sztywne.
* Przykłady: Butelki szklane, Rury z twardego PCV, Bakelit, Kamień, Beton.
* Dlaczego:Jeśli spróbujesz ciąć beton, zniszczysz ostrze. Zazwyczaj trzeba je roztrzaskać uderzeniem.
3. Młyn młotkowy (Wyzwoliciel)
Mechanizm:Wahadłowe młoty na szybkoobrotowym wirniku.
* Rola: Oswobodzenie. Nie tylko tnie, ale także rozbija materiały kompozytowe.
* Najlepszy dla: Odpady elektroniczne i złom.
* PrzykładSilnik elektryczny. Rozdrabniacz rozdrabniałby go na kawałki mieszanki miedzi i stali. Młyn młotkowy rozbijałby go, aż miedziane uzwojenie oddzieliłoby się od stalowego stojana, umożliwiając dalszą separację.
Macierz wyboru
| Tworzywo | Tryb awarii | Maszyna | Dlaczego? |
|---|---|---|---|
| Torby foliowe / tkane | Ciągliwy (rozciąga się) | Niszczarka | Ostrza udarowe jedynie uderzają, ale nie przecinają. |
| Zderzaki samochodowe | Półsztywny | Niszczarka | Zbyt duży do granulatora; wymaga wstępnego cięcia. |
| Szkło / Ceramika | Kruchy | Łamacz | Ostrza nożyc od razu by się wyszczerbiły. |
| Odpad elektroniczny | Złożony | Młyn młotkowy | Do rozdzielenia sklejonych/skręconych części wymagane jest uderzenie. |
Odniesienia
[1] “Zasady rozdrabniania”,” Podręcznik inżynierii chemicznej. Zasady rozdrabniania
[2] “Uderzenie a ścinanie w przetwarzaniu odpadów”,” Świat Gospodarki Odpadami. Uderzenie a ścinanie w przetwarzaniu odpadów
