comminution of organic material

Post on 06-Jun-2016

214 Views

Category:

Documents

1 Downloads

Preview:

Click to see full reader

TRANSCRIPT

����������� �� ���� �������

�� �������� � ���� �

��� ���� �� �� � ����� �� �������� ���� ���� �� ������ ������ �������� �������� �� �� ����������� ��������� � �� ����� ��� � �� �� �� ��� ���� �� ������� � � ������� ������ �� � ����� �� ������ ���� � �� �������� �������� ������� �� ���������� ������ ����� ��� �������� ����� �� �������� ����� ��� ��� ������� � ����� � ������ ���� �� ����� �� �� ���� ���� ������� ������ ����� �������� �������� �������� �� ��� ����� ��� �� ���� �� �� �� �� ������� � ������ ��� ������ � ������ �� ����� ��� ���� ��� �� ���� � ������ ���� ������ �� ������ �� �� ���� �������� � ������ ��� ��� ���� �� �� ����������� ��� ���� ���� �� �� � �� ������� �� ����������� ������ ������� ��� ����������� � �� ��� ��� �� �������� � ������� � �� �� �� ����� ��������� ��� �� � ���� ���� ��� ����� �� � ���� � ��� � ��� � ���� ����� � ����� � ������ �� ������ ��� ��� � ����������� ��������

� ������ ����

!��� �� � � ������� �� ��� �"� �� ��� ������� ������� ������ ��������� ���� � � �� �� �"������� ������������ �������� � �� ���� �� �������� ������� ����������

��� ���� �� �� ������ � ����� ��� ��� ���� ��� �� �� ��� ���� ��� ������ ��� �� ���� �� � �� �� ��� �������� #������� �� �� �� ����� ���� �� � ���� � ������ ���� ���� ���� �� ��������� ��� ��� � ���� ������� �� �� � ������ !��� �� ��������� ��� ��� �� ��� �� ��� �� �� ��� � ����� ��� �� ������ ���� �������� �� ���� � ���������� ��� � ��������� ��� ������ �� �� ������� � ������ �������� ��������� ���� �� �� �� ���� �� ��������� ��� ���� ������ ����� ������ ������� �� ����� ��� ����� � ��� ���� �� ���������� ��� ���� � �� ���� �� �� ������ ��� ������ ��� � ������� ���������� � � ���� ������ ���

��� ���� �� �� ������ � ����� ��� � �� ��� �� �� ��� �� ������ � �� � ��� ���� ������ ���� ����� �� ������������� ���� ��� � ����� �� ���� ���� ��������� �������������� ����� �� �� ������ ���������� ��� �"�������� ���� �� �� � ����� �� ����� ����� ��� ����� ���� �� ���� ����� �� ������ � �� ���� �� ���������� ��� ��� ���� �� �� � ����� � � ���� � ������� ���� �� �������� ��� � � � �� �� �� � �� ���� � �������� � �� ���� �� ������� $%&�

�������� � ����� ��� ���� �� � ����� � ������������� � � ����� �� ������ ���� � �� � ��������������� ������� �� ���������� '������� �� �� ������� ����� ������ �� ���� ������� ��� ��������� � ������ ��� ����� �� ���� ������ ����� ��� ���� ������ ����� ��� ���� � � ��� ��� ��������� ����������� ��� ��� ������� ����� � ��

(����� ����� ��� ������ � ���� ����� ���� �� �������� � �� ��� � ��� ������ ���� �� ���� ���� ��� ������ � ��� ������ !��� �� ��������� ��� ���� ���� �������� �� ������ ������ � )�� �� ����� ���� �� ��� �������� ��" ��� *��� ��� ��� � �� ���������� � ���� ����� � ���� +�� ��� ���� �� ������ �� � �� ������� ���������� ������� �� ���������� � �� ������� �� �������� ������ ��������� �� �� ��� ���� � �������� � ���� ��� �� � �� $,�-& ��������� �� ����� � ������� �������� �� ������ �� �� �� � ����� �� ���� ������ �������� ��� �� �������� ���� ������� � ������� �� ��� �������� ��� ��������� ��� +� ������� �� �� �������� ��������� ��� �� �"��� �� �� ����

��������� ����������� ��� �� �� ���� � �� ������������ ������ �� ���������� !��� ��� ���� �� � ��� � ����������� ����� �� ��������� �� ��������� �� ��� �������� �� � � �� ������ �� ����� ����������� ���� ���������� ��� � ����� ������ �. ���� ��� ������ ��������� ��� ���� (�� �� �� ����� �� ���� �" ����������������� �� ���� ����� ������ �� ���� ���� � � ������������ ���� ��� � ����������� ������ �� ���� ������ ������� ������� �� ���� �� ������ )�� �� ���������� ���� ��� ���� �� � ��������� � �� �� ������ ��'���� �� �������� ��������� � ��� �� ������ ��� �������� �� �� ��� ������� ����� ���� �� �� ��� ���� ��������� � � ������ *�� ������ ���� �� ������ ���� ���� ��� ��� �� ���� ���� � ��� ��� �� �� �� �� ����� ��������� � � �� ���������� �����

��������� ����������� ��� ���� � ����� ���� �� ���� ��� �� ������� ���������� ��� ������� �� ������� ��� ���� �� � ����� � � �� ������ �� �� ������ ������� � ��������� �� �� ���� ����� � �� �� ����������� �� ��������� � �� �� �������� ���� �� ��� ������� �� �� ��������� ������ ���� �"����� ��� ��� ������� ��� ����� ��� �� ��� �� ����� ������� � � ��� ��� �� ��� �� ���� ��� � �� �������� ���� �� ������� (� ��� ��� ���� �� �� ��� ��� ������ ������� ��� ������������������� ���� � � ��� ����� ��� ��� ���������� ������� �� ���� �� �������'�� ���� �� � � ������ ��� ���������� ��� ��� ���� �� �� ����������� ������ ��

���� ��� ������� �� /,00-1 ,� � ,00- 2 345�6!# 6����� 7�# 8 !�� 97�+� 2���� 0:-0�;<%=>0->0,0,�00,0; ? %;�<0@�<0>0 ,0;

A

$�& B� +� CD���� /����E *��������F �������1� �� � � �� C��������G������ 4�������� ��� �� � � �� ��� ��� ��� 4������� ��4��������� G�� ��" --,:� �������� H����� � �� ������������'�-I0,- ������������ 7������

0:-0�;<%=>0->0,0,�0,0; ? %;�<0@�<0>0

���� ����

������� �� ������ ���� ������ ���� ��� ����� ��������� � ���������� �������� ������� �� �������� ��� ��� ���� ��������� ����������� � ���� �� �� ��� � �������� ������������������ ��� ����� � �� ������� �� �� ��������������� ����������� ���� ��� ����������� ��� �� ���������� �� �� ��� ���� �� � ��������� ������ ��� �"���������� ������� �� � ��� ��� �� �� ������������)�� ������� �� ��� ��� �� �� ����� ��� ����� ������ �� �� ��� ������ �� �� ������ ������� ���������� ������������� �� ���� ���� �� ��� ������� ��� ��������� �� ��� ���� ��� ����� � ���� ���� ��� �� ��������

� ���� ��������� �� ����������� �������

������ ����� ��� �������� ��� ������� � ����� ������� ���� �� ���� �� ����� �� ������ � ����������� �������� �������� �������� �� ��� ����� ��� �� ���� �� �� ������� ��� �� �� � ������ !���� �� ����� � ��� �� ������ ����� ���� ������� ����� ���������� ��������� �� �������� ������ �� �� �� �������

��� ���� �� ���� �����������

)�� �� ���� �� �� ���� �������� ����� ����� �� ��� �� �� �� ���� � ��� � �� ���� �� ��� ��� ����� ��� �� ������� �� ��� ��� ������ ��� ��� ����� ��� ��� '������� �� ����� ���� ���� � ��� ��� ���� ����� � � �� �� ��� ����� 2� ����� �� �� ��������������������� � � ���������� ���������� �����)�� � �������� ���� �� ������� ������� � ����������� ��� �� ����� ������ � ����� ����� �� ������� �� ���� �������� ��� ���� � ���� ��� �� ��� �� �������� �������� ������� �� �� ����� � �������� ������� �� ��� ��������� ��� � ��E �� ��������� ��� ���� ����� J,00 ������� �� �������� ���� ����� ������ �� ���� ��� ���

+�� ��� ������ �� ���� ������� ������ � � ������ � ����� �� ��� �� ���� �� ��������� ������ ���� ��� ��������� � �� �� �� ����� � ��� �������� � ���� ������ ����� ������� �� ��� ����� ���� ��� ������ ��� <00 �� ��� �� ���� ���� )�� ������� �� � ����� �� ��� ������� ����� ��� ���� ���� ��� �� ����� ����� ������� ���������� ��� �� ��� ��� ��� �� ��� �� �� ���� ���� �� �� ���� ������ ���� �� � �� ���� � ��� ��� �� �� ����� �����

� �� ���� �� ��������� ������� � �� ��� ��� ��� ���� �� �"���� <00 �� �� ��� ��� ��� ������� ��� �� ������ �� ������� ������ �� ���� ��� ��� ��� � �� ���� ��� ������������ ���� � �� ������ ��� ��� ��� ������ ������

��� ������� �� ��������� ���� ����������

��� �� ������� �� �� ������ ��� �� �� ���� ���� �������� � �� � �� ������� �� ������ � ����

�������� ���������� �� ���� �� ����� ��� � �� ��� ��� ����� ��� �� ������ �� ���� � ����� � ������� ������ �� ����� � � � ��� ��������� ��� ��� ������������������ ����� ������� �������� � ���� � ������ �� ������ �� ��� ���� �� ��� �� ������ �� �����

+� �� ������� �� � ���������� ������ � ��� ������ ������ ��� ���� � �� ���� ��*�� �� �� �� �� ����������������� �� �� ���� ��� ���� ���� ����� � �� ���� �� ��� �� ��� �� � ��� ��� �� ������ �� �� �� �� �������� �� �� �� ���� ��������� �� �� ��� ����� �� ��� �� ������ �������� � � � ��� ������ �� � �� � ��� ��� $K&�

������� �� �� ����� ��������� � �� �������� ������������� � � ��� ��� � ���� ��� ��������� ����� ��������� �� �������� ������ ������� � ��� �� ������������� ��� �� �� ���� ��� ��� ������ �� ��� ���� ��''!(' ���� �� ������ �"���� ����� �� �� �� ��������� ��� �������� �� ������� �� ������ � ���� �� ����� �� ��� ���� ����� �� /4�� /%11%1� + �"������� �"���� ����� !('� ���� ������� ������������ � �� �� ����� ��� �� ������ �� ��� ���� ��������� �� !(' ������� $<&� � �� ���� �� ���� ������� ����� !('� ��� �� ������� �� ��� ���� ����� ���������� � ����� ��� � ��� �� ��!('�� �� ��� �� ������!('� ��� �� !('�� �� �� ��� �� ������ !('0� ���� ��� ��������

''!(' L $/!(' A !('�1>/!('� A !('�1& M %00 $N& /%1

� �� ���� �� �� �� �� ������ ��� ���� �� �� ��� � �� �� ����������� � ������ �"���� � � ���� � ��� �������� �� ������ �� ���� ��� ���� ��� ������ �� ��� ����� ��� ''(� � �� ����� �� �� ������� ������ �"���������� ���(!� �� ��� �� ������ ������ � ���� �� � �������� �"���� ������ ��� (!�� �� �� ��� �� ������������ �������� � 4�� /,1� ��� ������ �"���� ������ ��� ���� �� ���� �� � �� � ����� �� ������ ������������ � ��� �� ��� ��� �� �� ������ ������ �������� ��� �� ������ �"���� ������ �� �� �� ��� �������� � ���� ��� �� ������ �� ��� ���� ��� ''(� �������%00N�

''� L $% A /(!>(!�1& M %00 $N& /,1

����������� �� !��"#����� ����� ��������

2�������� ��������� ���� �� ���� �� ������� �������� �� � ����� � ���� � �"� �� �������� � ��� ���$=&� (��� � ��� �������� �� ���� ��� ����� �� ���� ������ ������ ��� ��� ������� �� ������ ��������� ��� ������������ � ���� ��� ����� �� ���� �� $;&� ��� �"� ������� �� ��� �� ���� ������ �� ����� ����� �� ���� ������ ���� ���� ��� �� �� � ����� ���� �� ���� ��� ������

,0I � ,00- 2 345�6!# 6����� 7�# 8 !�� 97�+� 2���� 0:-0�;<%=>0->0,0,�00,0I ? %;�<0@�<0>0 ���� ��� ������� �� /,00-1 ,

A

%1 3� �� ������ � �� ��� �� �� ������

���� ����

��� ��� ��� �� �� �"������ �� �� �����" ���� ���������� �� ������ �� � ������

�� �� ���� �� �������� �� !��"#����� ��������

O������� ���*�� � �� � ��� ������ � ��� � ��� ������� ��� �� ����� ��� ���� ���� �� ���� ������� ����� �� �� ��� �������� ������� $I&� ��� ��������� � ��� � ������ �� ������ � ���� � �� ���� � ���� ��� ���� ���������� �� ����� �� ������ �� ������� � �� ��� � ��� ��� ����� ������ ������ ���� ��� � ����� ��� ������ $:& ������� � ����� ��� ���� ��� �������� � ��������� GD � $%0&��� ���������� �� �������� ������� �� ����� ���� �� ���� ���� �� ���"�� � ��� ���� � ������ �������� ���� ������ ��� �� �� �� ������ � ����� � ���� � �� �� ���� ���� � ���� � �� ������ ���� ������ � � ��� �� ��� ����������� � ��� �� ���� ������ ��� ��� �"���� ����������� � ���� � �� ���� $%%&� 4��� ����� �� ��������� ������ �� �� ������ ���������� � ����������� ���� ��������� ������ �� �� ��� �� ������ ��� ����� ��������� ��� ����� �" ���� ��� �"�����

�� ����� ��������� �� �� ������� ������ �� ���������� � ����� � ������ �� � ��� �� ������ �� $%,&���� ������ � ������ �� ����� ��� ���� ��� �� ������� ������������������� �� ������ � +� �� �"���� ������� �� � ����������� �� ����� ��� �� ����� � ����� �)�� %�

��� ������ ��������� ����� ����� � � ����� ������ ��� �� ��� ����� �� �� �"����� � +� ������� ���� ������� ��� �� ������ ��� �� ����� �� �� ���� ����������� ���� � ���� � ���� �� �� � ���� ���� �� ��� �������� ������� ��� ���� ��� ���� �� ��� ��������� �� �� � ����� '������� �� �� � ���� ������ �� ������� � ���� � � �� ��� ����� � ���� �� � �� �"�� ���� � � ��������C��� ������ ����� ��� ��� ���� �� ��� �� � ��� ��� �� ��� ���� � ������� )����� �������������� ��� �� �� ����� ��� �� ���� ������ � ��� ��� ��������� �� ��������� � ����� ��� ���� ������� � �� ���������

� ���� � ������ �� �� � ��� ��� �� �� ��� ���� �� ���������� � � �� ������ ���� ������� �� � ����������� �� ������ ���� ��� �������� �� �� � ����� �������� �� �� $%-&���� ������ �� � �������� �� ��� � ��� ������ �� � ������ ����� �� ����� � �� ���� � �� ��������������� �������� � ���� �� ������� ������ �� �� ���

'��������� �� ���� ��� ����� ��� ��������� �� ������� �� ������ ������ ��������� � ����� �� �"���������� � ���� � � �������� )�� ,�

����� ������ �� ��� �� ������������� �������� ��� ������ ����� �� � ���������� ��� � ��� �� �� �� ������� �� ������� ���� �� ������� ������ �� ��������2����� ��� �� ������� ��� �� �� ��� � �� �� � �� ����������� � ��� � �� ��� � ���� � �"� C��� �� �� � �����/���� ��� �� �� ���� 1 ���� � ��������� ��� � ���� �� ��"���� � ��������� �� ��� �� ��� ���"�+� � ����� �� ��������������� � ����� �� � �� ��������� � ���� ���� ����(� �� � ��� ���� � ����� �� ��� � ���� � ���� ���� ��������� ���� �� � ��� �� � ��"� � � ����� ��� ����� � � ���� �� � � �� ��� � � ����� ������� ��/�� � �� ����� ��� �����1� ��� �� ����� ��������� ������ ���� ����� ������ ����� � ��������� �� � ��� � ����������� � ��������

��� ���������� �� � ����� � � ��� �� ��� �� ���� ������� ������ ���� � � ��� �� �� �������� �� � ��������� �� �� �� �������� ������ �� �� � ������ )�� -����� �� ������� ���� � ������ /�������� � )�� %1 ������ �� �� �� �� ��� �� ��� �� �� � ���� � �� � ������

��� �� � ���� �� � �� ������� �� �� ������� ���� ������� �� �� �� �� ��� �� ���������� ��� ���� �"��� ��� � �� ������� ��� � ����� � � ��� �� ��� �� � ���������� �� � ����� �� �� �� �� ������� ����� � �� ������� ��� ���� �� ��� ���� ��� � ��� �� �� � ��� ,0 �� ���� ����� �� �� �� �������� � � �� �������� � ��� ��� �� ��� ���� ������� �� �� �� ���� � � �� ���������������� ������ �� �������� ������ �� �� �� ���� � ��������������� ���� ������� ���� � ������� 4�� � ���� ��� �������� � �� ��� ����� ����� ����� � ����� �� �� �� ��� ��

���� ��� ������� �� /,00-1 ,� � ,00- 2 345�6!# 6����� 7�# 8 !�� 97�+� 2���� 0:-0�;<%=>0->0,0,�00,0: ? %;�<0@�<0>0 ,0:

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0,1

0,2

0,3

0,4MaximumStrength

OO’

MacroscopicFracture

BiologicalYield

Strength

Com

pres

sive

Str

ess

σ [

N/m

m²]

Deformation ε [-]

$���� �� 3���� �� � � ����������� �� �"����� ��� � ����� ��� ��� � ������ �� �� �"�����

0 1 2 3 4 5 6 7 80

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

W

Sc

L R

Cl

P

CcSl

AlA

Bspec

. Ene

rgy

Wm [

J/kg

] to

rea

ch σ

max

max. Compressive Strength σmax [N/mm²]

$���� �� !������ �� �� ������ ������ ����� � ����� ��" � � ���"� ��������� � ���� � /!�������� � ����� :<N1� � A ������� + A+�����+� A+����� G AG� � ��!� A!���� ��������� �� A ����� ���� �����!�A !���� ���� ����� �� A ����� ��������� 3 A 3�� ��� 2 A 2��� � O A O���

���� ����

��� �������� ���� �� ������ �� ������ � �� � � ������� ����� �� ���� ���� � �� �� ��� ��������� ������ ������ � ��� �"����� ��� ��� �� �������� ���������������� �� �� ���� � ��� ��� ������ ��� �� �� � � ������ ������� ��� ������

)�� - ������� � �� �� ���� ���� ���� ��� ����������������� �� ����� � ��������� � � ��� ��� ����� � � ������ �� ����� � � ���� ���� ���� ��� �� ����� �� �� ���� ����� �� � �� ��� ��� �� ��� ���� � �� � �� ����������� )�� - ���� �� ���� ��� ������� ���������� � ��������� ���� ������� �� ���� �� �� � ������ ���� ����+ ������ ��� �� ���� �� ��������� ��� �� ����� � �� ����������������� ��������� ��� � ��������� ���� � ����� �� �� � �����

�� ����������� �� #������� ����� ��������

C�������� ��� �� �� ������ � ����� �� ������������ � ����� � � ����� �� ���� ������� ������ ���������� ����� ����� ��� ������ ��� ��� ���� ������ �� ���� � ������� $%K&�

!��� �� ��������� � ������ ��� ��� ���� ����� �� ��� ���� ������ �� ��� ���������� +� �� �� � ��� ������ ��� ���� ������ �� � ������� ���� �� ����� �� ���� ���� ������ ��� < �+��� ��� � ��� ���� �� ����� ���� �� �� ���� ��� � �*�� ������ �� � ������ ���$%<&�

��� ���� �� ��������� ���� � �� ���� ���� �� ��������� ������ � �� �� � ��� �� ��� ��� ��� �� �������� � ����� ����� ������ ��� ��� ������ ���� � ����� �� � ����� � �� ���� ������� � ���� �� �� ��� �� $%=&�� ���� $%;&� �� *�����

!��� ����������� ���� �������� ��������������� ������ ����������� �� ���� � ��� ���� ������ ���

< � ��� ��� ��� �� ���� � � �� �� ������� ���������� � �� �� � ������

��� ��� �������� ���*�� � ��� ����� � ������ ���� ����������� �� ������� �� �� ���� ���� �� ��� ���������������� � �� ������ � ����� ��� �"����� O������� ���� ���� �� ������� �� � ��� ���� � ����� � ����� ��������� �� ���� �� � �� ���� ��� ������ )�� ��� �����������*�� � ���� � �� �� �� ��� ������ � � �� ��� �� ����� �� ��� �� ������� �� ������ ��� � ���� ��� + ��� �� � ��� � ��� ��� � � � ��������� ������� � �� ��������� �� ������ ������ $%I&� 3� ��� ���� �� ���������� ���� ���� ���������� �� � ��� �� � �� � ���������� ��� � ��������� ��� ��� � ������� $%:�,0&�

+��� ����� �� ������� � ������ ��� �� ���� ���� ������ ������ )�� �� �� �� ��� ������� �� � ��������� � �������� ��� ������ ������� ������� ��������� �� �� ����� � �� �� ������ �� � ������� ������������� ��� �� �� ��� ���� ���� ��� �� ��� ���� �� ���� ����� � �� ������ �� �� ���� ���� ��� )�� �"���� ���������� ��� ��� ��� �� � ���� �� ��� ��� �� ���� �� ��� � �� ���� ��� ������ �� ����� �� �� � �" ��� ��� )�� �������� �� �� � ����� �������� �� �� ��� � ����� �� ����� ��� ���������� ��� ������� ��� ������ ���� ����� ������ ��� ��� �������� ���������� ��� ���� ��� ����� ���� ��� ��� ���� ������� ��� �������� ������ �� � �� �� � ���� �� ���� �� ���� ��� ����������� ��� ������ �� �� ��� � ���� ��� �� ��*�� �� �� �� ������ ��� + �� ���� ������ �� �� ���� ��������� ����� �� ���� � �� �� ����� �� �� ��� ���� ��� �� ��� �� ����� � ����� � �� ��� $,%&� ������� $,,&���� � �P $,-&�

)�� K ����� �� ����� �� ���� �� �� ��� � �� �� ��������� �� ������ �������� /'O!('1 ��� �� �� ������ ��� ��� /"<01�

��� ���� �� ��� ������� � ��� ���� � �� �� ��� � �� � ��� ��� �� �� �� ��� �� ���� � � ���� ���� ��

,%0 � ,00- 2 345�6!# 6����� 7�# 8 !�� 97�+� 2���� 0:-0�;<%=>0->0,0,�00,%0 ? %;�<0@�<0>0 ���� ��� ������� �� /,00-1 ,

Carro

t, len

gthw

ise

Carro

t, cr

ossw

ise

Swede,

leng

thwise

Swede,

cros

swise

Apple

Potat

oe

Banan

a

Whe

at, w

etRice

Barley

Lent

ils

Whe

at

Almon

d

Sunflo

werse

eds

0

200

400

600

800

1000

Com

posi

tion

[g/

kg]

Res

idue

Fat

Wat

er

0

40

80

120

160

200

App

aren

t Ela

stic

Mod

ulus

Ea

[N

/mm

²]

$���� � �������� �� �� � ���� ������ ��� ��������� �� �� ��� �� ��� �� � �� �� ������� ���� � ������ 4� /!��������� � ����� :<N1�

���� ����

� � ��� �� �� �� ��� ��� ������� ������ �������� � ������ ���� � ������ �� �� ������ ������ ��� ��� ���� ����������� �� �� ������� ������� ��� ��� ��� ����� ��� �� �� �� ��� ������ ��� �� ����� �� ������������ ��� ��������� ������ ������ � �� � ���� ���������� ��� ������ � �� ������� �� ����� ������ ������ ��� ���

+� ����� � )�� K� �� �������� �� ���� �� ��� ���������� �� �� ������ �� !(' �������� 'O!('� ��� �� ����� ��� ��� ��� � �� ���� �� �� ���� �� �� ���� ��� ���� �� ��� � ��� ��� ���� �� �� ������ ��� � ������ �� �� !(' ������� ��� �� ������ �� ��� ��� �������

��� ��� ��� ��� �� ��� �� �� � �� �� ������ ���� ���� �� ����� ���� �� � ��� �� �� �� ����� �� ���� ���� �������� �������� ������� �� ��� ���� ��� � �������� �� ���� ����� �� ������� �� ����� ������ �� ���� ��� ���������� �� ��� ���� ��� �� ������ ��� � �� ������ ���� ��� �� ������ �� !(' �������� ���� � ���� ������� ��� ������������� ���� �� �������� � ��� �������� � �������� �� ���� �� � � � �� ������ ���� �� ���

% ������� �� ��� ��������������� �� �"�������

��� ��� ���� �� �� ����������� � ���� ������ �� � �� �����E � �� ��������� ��� �� ������� �� � ����������������� � ��� � �������� �� ��������� ��� �� �������� �� �������� ������� �� ���������� � �� ���� ���������� �� ��������� �� ��� ��� �� �� ���������������� �� /�����1 �� �� �� �� ������ � ���� �� � ���� �������� ���

)�� �� ��� ��� �� �� �������� �������� �� ��� ����� ���� �� �� ����������� � ���� ����� �� � ������� ���� ��������� �� ��� ��� �� �������� ������� ����������� �������� � �� ��������� ��������� ��������� �� �� ����� �� ��� �� �� ������ ������ �� ����

�� ��� ����� ����� ��� C� ���� �� ��� � �� � ��� �����/������ ������ ���� �� ��1 ��� �� �� ����������

%�� ������������� �������

)��� ��� ��� �� ��� ���� ����� �� ��� �� ������� ����������� ��� ���� �� � ����E� �������� ��� ���� �� ���� �� �������� ���� ����

�������� ��� � ����� ��� ��� �� � � �� ����� ��� ����� ��� K0A%I0 Q!� ������ ��� �� ���� ���� �� ������ �"�� �� ��������� ���� ����� ��� �������� ����"��� �������� ��� �� ���� ������� ������> ��� ��� �� � ���� ���� ��� ��

��� ��������� �������� ����� ����� ��� ����� ! ����!"��������� �! �� #��� �

��� ������ ��������� ��� �� ��� ���� �� �� ������ ������� ����� � ������� �� ��������� ������ ���� �� �� � ����������� !�� � �� � ���� �� ��� � ���� /�� �������� ����������� ���������1� C�������� � ���� �� �� ����� ����� �� ������ ��� ������ ���� ���� ���� � �� � ������ ��� �� � ���� � �� �� ���� ����� ��� �� �� � ���� ��� �� ������� �� �������� � ��� ������ �� ��� ���� �� /3��� ���� ������ B� ���� �������� ����� ��� ����������1� �� �� �� � ��� ���� ���� � ���� ��� ���� � ������ �������� ���� �� ��� R��� �� �� �������� � ���� ��������� �� ������ ����� �� �� �� ������� ��������� ����� ���� �� ������ � ����� ����������� + ������� ��� �� �� �������� � ���� � �� ��� ������ ����� � ����� ���� ������ �� ��� ���� ��� ��� ��� �������� ��� ���������� �� ������� ��� ���� ��� /��� �����1� ����� ��� �� � ���� �� �������� ��� ���� �� ���E

� ���� ���� C��� /��C1 ����� �� � ��������� ������������ �� �� � % - ����� ���� � ���� ����� �������� � � ������ ������ +� �� � �� ������ �� ����� � � ��� � ���� ����� � ��� ����������� ��� ��� ���� ��� �� ���� �� ����� �� ������ ������ ��� ���������������� )��� ��� ����� ����� �� �� ����� ��� ���� ���� �� � ���� ����� ������ ������ ���� �� ��������� ��� ���� ������ �������� ������ $,K&�

#�� G������� #��������� /#G#1 �������� ����� �� ��� �� �� ���������������� ��� � ��������� ��������� ��� ��������� �� ��������� � � ��������� �� �������� ������� ���� ������� � ���� �� �� � ������� ����� ��� ��� ����� ��� ��������� ������ ������ �� ���������� ��� ���� �� �������� ����� ����� �� ������������� �� �� ����� ��� �� ���� ����� � �������� �� �-00 >�� 2��� �� ��� � �� ������� �� ����� �������������� ������ � ��� ������ � � �� ���� ������ ����� ���� �� ��� ������� ������� !����� ��� ������������� �� <00 ��� ������� $<&�

���� ��� ������� �� /,00-1 ,� � ,00- 2 345�6!# 6����� 7�# 8 !�� 97�+� 2���� 0:-0�;<%=>0->0,0,�00,%% ? %;�<0@�<0>0 ,%%

1000 10000 1000000

2

4

6

8

10

12

14

16

DRCOD

cutting mill

ball mill

de

gre

e o

f C

OD

re

lea

se

DR

CO

D

[%]

specific energy Espec [kJ/kg]

0

150

300

450

600

x50

cutting mill

ball mill

me

an

pa

rtic

le s

ize

x 5

0

[µm

]

$���� %� 4���� �� �� ���� �� �� ��� � �� �� �� ������� �� �������������� /������� �� !('1 ��� �� �� ��� ��� ��� ��� /������� ������ ������� � �� ���� �� ��� ���� �� � �� �� �� �� ��� �� ����������� �� ���� ��� �� � �� ���� �� �� ���� �� � �� � ���� ���� ��1�

���� ����

H� ������ #��������� /H#1 ����� �� ���� �*��������� �� + ������ �� ������� � ��� ������� ��� ��� ��,0AK0 �#�� + ���������� �� �� ��������� ���� � ���� �������� �� ���� ���� � � �������� ������� ���� ��� ���� �� �� � ���� ���� � � �� ����� !�� � �� ���������� ���� �� �� �� ���� �� ������������ ��� �������������� ���� � �� ������ ������ �� ��� ������� 2� �������������� ��� ������� �� ������ � ��� ��� �� ��� �� ���� �������� ���� ��� �� $,<�,=&�

���C�������� B� ������������ /CB�1 ���������� �������� �� � <0 ��� ��� ��� �������� �� ������ ������ �������� ��� �������� �� ������ /-0A%00 >�1 ������ �� � ���� � ����� �� ��� ���� �� ���� ����� $,;�,I&�

��� #�� G��������� G���� �������� /#GG1 � ������ ����������� � ���� ��� ������ � ��� �� �� ��� �������� �� � %0 �6� ��� ����� ����� � ���� %0 �� ������ ������ ���� ��� �������� �� ���������� ���� ���� � ���� ���� �� $,:&� � �� ��� � ������ ����� �� ��� ������� �������� ���� ����� ���� ������

��� 3��� �!�� ��������������� /3!1 ���� � ����� ��������� � � � ��� ���� �� ����� ���� �� � �� ���������� �� ���� ���� ������� ����� �� � ��� �� �� �� �� �� � � ��� ���� �� ������ �� ����� ������ $-0&�

��� "��� � ������� �� ��� ����� ��� � $����% �� �&'�(& )�

��� ��� �� ����� ������ � ������� �� ���� ��� �"�������� �� �� �*�� �� � �� � � �� ������� ��� ����� ��� �� �� ������ � ���� ���� �� ����� 4"���� ��� �� ���� � �� ��� ��� �� ��� �� ���� ��� �� ����� ���������� �� ��� � ������� ��� #�� ��� �� ��� ���� ����� ������ ������ ���� 7��� ����� � ���� ���� ������������������ �� ������� �� �������� � ����� ���)���� � ���� ��� ��� �� ������� ��� � �� ��� � ���� �� ����� ����� �� � �������� )�� ������� ��� ���� ����� ����� � ����� ������ ���� ���� ��� ���� ����� ����*�� ��������� ���� � ����� �� ������ ��E �� ������� �� �� ���� ��� �� �� ����� ���������� ��������� �� �������� ��� ������� � � �� ����� ��� ���� � ���������� C����� ��������� ���� � ����� ����� ���/J ,00 Q!1 ������� �� �������� �� ��� �� ���������� ��� ���� �������� ��� �� �������� �� ��������� �� �� ��� ��� �� ��� �� ������� �� � ��� ��� ������� � �� ������� � ��������� ����� ��� ����� �� ��� ��� ��� �� ������ �� �� �� ���� ��� �� � ���$-%�-,&�

��* �������� � ������� ����� ��� � ��+���

)��������� ������ ��� ��� ����� � �� ������ ���� �������� ��� � ��� ��� ����� ��� ��������� ������ ��� ��� ���������� � ����� � �������� � �� ���� ��� +� �� ��� �� �� ������ ��� � �� ��� ������ ���� � ������ ������� ���

�������� � ���� � �� ���� �� �� ������ �� �� ������������� ��� �� ����� ����������� ��� �� �*�� ������� ������ �� � ��� $-K&�

��� #,� ����� � ������� ����� #-��� �� ". ������ �,� �

��� � �� ���� ��������� � �� ��� �� �"�� �� ������������ �� ������ � ��� + ����� � �"�� �� � ��������� ������ �������� ��� ������� � � ������ ���� �� ����������� �� ���� ������ ��������� �� ������� �� ������� �� �� �� ������ ��� ������� ������� ��� #����� ������������������ �� �� ���������� � � ��� ����� ��������������� �� �� �� � ��� ���� ��� �������� �� ������� �� �� ������ � �� ������ ������� �� �� ����� ��� �� � ���� �� ���� � �� �� �� �������� �������������� $-<�-=&�

��/ 0��������� � ������� ����� ��-.���

��� ����� � ���� ������ �� �������� �� �� ���� ������� ���� ������� �� ��� ��� � � � ��� � ���� � ���� ������� �� ��� ���� ��� +� ��� � ��������� ��� ��� ����� ����� ���� �� ������ � ���� ����� ����� C����������� ���� �� ���� � � ����� ��� ������� �� ��������4" ����� ������ ��� ������� � �������� � �� ������� �� �� ����� ���� � �� ���� � �� $-;�-I&�

��� � ��-�1���2 � �������

�� ������� ��� ����� �� �� �� �� ������ �� ����� ��� ��� ��� �� ���������� ������� � � � ��� ����� ���� �� ����� �� �� ��� �� ��� �� ������� ��� �������� �� ���� ���� ������ ��� �� ��� �� ������� �� ������� � �� ��� � ���� ��� ����� �� ���� ������� �� � ��� ���� �� ��� ��� ��� ���������� �� ������� ������� � �� �"������ $-:�K0&�

��3 ����� ���� � �������

H��� ���� ���� ������ �� � ���� �� ������ ��� ����� �� ��� ���� �� ������#��G����G���������������� ������ ���� ��� �� ���� �� ���� ������ ������ � ������������� ���� � �� ������ ���������� +������� ��� �� ��������� ���� ���� � �� ����� � �� ��������� � ������� ���� �� �������� 4��� ������� �� � �� � ��� � ������� � ������ ��� �� � �� ������� � � ���� ���� ���� ����� �� ������ ��������� ��� � �� �� ���� ���� ��� �� ���� ����������� � ���������� � ����� (��� � ��� �����������"����� � � � �� ������� ���� ���� ������ �� �� ���$K%&�

,%, � ,00- 2 345�6!# 6����� 7�# 8 !�� 97�+� 2���� 0:-0�;<%=>0->0,0,�00,%, ? %;�<0@�<0>0 ���� ��� ������� �� /,00-1 ,

���� ����

%�� ��������� �� �� ���� ��& '�����& ��� ����� ��������������� �������

+���������� �� ������� � ���� � ������� ������ � �� ������� �� !(' ��� �� ������ ������ ����� � )�� < ���������� � ���� ��� ������� � ����� ��� ����� ��� �� �

C�������� � ���� ��� ����� ��� �� ����� ���������� �� ��� ���� �� � � � ���� ���� ��� ������ ��� ������� ��� �� ���� ��� ������� �� ���� ������������ ���� � �� �� ������� ��� ���� ���� ������� ���� ���������� ��� �� � ��� � ����� )����� ����� ��� �� ������� �� ����� ������� �� ��� ���� ��� )�� ��������� �� �� ������ ������ �� ������ ������ �� ���������� � ���� ������ �� ��� �� ��� �� �� ����� ��� �� ������ �� ���� �� ���� �� ���������� )�� ������� ��� �� � ��� �������������� ����� �� �� �������� ������� ���� ����� �� ������� � � �"� �� ���� ����

+ �������� �� ������� � ���� ��� �������� ���� ���� �� � ����� � )�� =�

��� 3��� �!�� ��������������� ����� �� ����� ������������ ��� �� �� ������ ��������� �� ����� � #��������� �� ��� ���� �� ��� �� ����� � ���� ���� �"��� ��� �� 3��� �!�� ������

)�� �� ����� �� �� � � ���� ������� ��� ��� ���� � �� ���� � � ������ � 4����� ������ �� � �� �� ���� �� � �� � ��� ��� ��� ��� ���� ��� ��� �� �� �� ��� ��� ������� ��� ���������� ������ ��� ����� �� ������ ���)�� ������ ��� ����� � ��� �� ������ �� �� �� ��������������� �������� �� �� ��� ��� �� ����� ��� ���������� ���� ��� �� � ���

+������ ��� ���� �� ������ ��� ������ ������ ��� ��� ��� ����� �� ��� �� ��� �� ��� �� ��������� ����� �������� ��� �� ������� �� � ����� !������ ���� ��� ����� ���� ������� ������ �� ������ ��� ��������� ���� � �� ������ ���� �������� � �� ��������� ����� �� ������������ ��������� ��� � �� ���� ��������� �� �� ������ ����� �� �� � ���� ���� ��� C�������� ��� ���� ��� ������ ������ �� ��� �� ��� �������� ������ ���� ������ ���� ��������

'������� �� �� ������ ������� ������� � ����"����� � ����� ������� �� �� ���� �� ����� �� �"������� �� ��������� ������ �� � ��������� �"����� � ��� � �� ���� �� � ����� )�� �"���� � � ���� ���� ��� �� ����������� ���� ���� ��� ���� � � �� ��� �������� ����������� �� ��������� ����� ������ ��� �� ���� �� ����� �������� ��� ����� �������� ����� �� �� ���������� ���� ����� ������� �� ���� ����� �� �� ��� ����������� ����� ������� ���� ���� ��� �� � �� ����� ��� ���� �� 3��� �!�� ��������������� ���� �� � ��� ��� � �������� ��� � ��� �� ������ ��� � ��� �� � �������������� �� �� � �� ������ ��� � �� �� ��������

��� �������� ��� ���� �� �� ������ ������������ � ������� ��� ���� �� � ���� ��� ���� �������� � �� � ��� ��� $K,AK<&� ����� ������� �� ������ ��� ����� ���� ������������ ���������� ��� � ���� ���� ��� $K=&�2 � ��� � ���� ���� ��� ���������� ��� �� ���� ���� ��� (��� �������� ������� �� ��� ���� ���� �������� ��� ��� ��� � ���� ��� ���� ����� ��� �� ��� ���� ����� � � �� � ���� ���� ��� !������ �� ������ ��� ��������� � ����� � ������ �� ��� ���� �� �� <0N � ������� ��.��� �� �4����� /������ ���� 1 �� �� ������ ���� ���� �� /%;<0 �B>��1 ���� �� �"����� �� ����� �� �� ������������ ��������� /%<00 �B>��1 ��� ������� �� �� ������� �� � ���� ���� �� /%<0 �B>��1�

( $�� ����� ���� ��� ����������� �� �"��������

���������� �� ���� ��� ��� �� ��� ���� ����� �� ������� ����� �� �� ��� ������ ������� C����������� ��� ���� ����� �� �"������� �" ���������� ������� ���� ��������� ���� �� ����� ������� �� �� ������ ������ � �� ������ ����� ��� �� ������ �� �� �� ������� '��������� �� ������ ��� �� ����� � ��� �� ��������� )�� ;E

���� ��� ������� �� /,00-1 ,� � ,00- 2 345�6!# 6����� 7�# 8 !�� 97�+� 2���� 0:-0�;<%=>0->0,0,�00,%- ? %;�<0@�<0>0 ,%-

0,1 1 100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Ultrasonic Disintegrator

Stirred Ball Mill

Thermal Disintegration

Ozone Treatment

De

gre

e o

f D

isin

teg

ratio

n

DD

CO

D [

%]

Specific Energy Espec [kWh/kg SS ]

$���� (� !������� �� ��������� ����� ��� ������ ��� ���� ��� �����

100 1.000 10.0000

10

20

30

40

50 LC, TS = ~40 g/kg HPP, TS = 44 g/kg HPH, TS = 34 g/kg SBM, TS = 32 g/kg UH, TS = 31 g/kg

Deg

ree

of D

isin

tegr

atio

n D

DC

OD [%

]

Specific Energy Espec [kJ/kgTS]

$���� )� '����� �� ��� ���� �� �� ������ ������ �� � ���� �� �� ������������ ��� ������ ��� ���� �� � ���� /3! A 3��� !�� ������ #GG A #��G���� G���� ��������� #G# A #�� G������� #��������� ��C A � �������� C��� H# A H� ������� #��������1�

���� ����

� /%1 '�� ��� �� �� ���� � ��� ���� /��� ������ ��� ����� ��1���� ��� ���� �� ����� � � � ������� ����� �� �� ��

��� ��� ��� �� �� ������� ��� ���� �� �������� � ��� ������ ������ � �� � ���� � ����� ��� ��� �� �� �������� ����� ��� ������� �� ��� ������ �� ������ ������������ ������ �� � �� �������� ��� ����� ������ �� ���� ��������� � ������� �� ����� ��� �� ������ ������ ��� ����� ��� �� �� �� ���� ����� ��� � �� ������ ��� �� ������������ �� �� �� ������� /,1 '���� �� �� ����� /���������� ��� ���� ��1�

�������� � ���� ��� ����� � � ������ ����� �� ����� �������� ������� �� ��� ������ ���� ��� ���� ����� ���� �" ����� ������ ������� ��� 3����� ����������� /�����!�� ��1 ��� �� ������ ������ ���� ����� ������� )�� ��������� �� �� ��� ���� ��������� �� ������� �� ��������� ���� �� ������ � ������� ��� �����"� �� ���������� ��� �"������� �� ��� ���� ������ �� ������ ����� ���� �� �� ����������� � �� ����� �� ��������� ���������� ��� ���������� ��������� ����� �� ��������� ��� �������� � �� ��� ���� �� �� ����������� � ������ �������

��� �� ���� ��� �� )�� ; � �� ������ � ���� ��� ��������� �� �� �� ��� ������ �� �� ����� ��� �������������� �� �������� ����� ��� ������ � � ����� �����

���� � ��� ����� �� �� �� � � �� �� ������������)�� I�

#�� ������� �� ��� ���� �� ��� ����� �� ��� ��� � ��������� ���� ����� �� ��� ���� �� ������ � ���� �� ����� �� � ��� � ��������� �������� ������� ���

� �� ����������� ������ ���� ��� ��� ���� ��� ��������� ����� ����� �� ������� �� ��� ��� ��� � �������� � ������� �� ���� ����� �� �� ��� ���� �� ����� ���������� �� ��� ���*�� �� ���� �� �� � �� ������ )�� :�

+� � ����� � ��� ��� ��� ��� ������� � ���� �� �� ���� �� ������ ��� ��� �� ��� �� ��� ��� ���� �� ����� ��� ���� �� ����������� ��������� �� � ���� ��� ���� ���� �� �� �� ������� �� �� ��� ���� �� �� ����������� � ��� �� ,�, ��� ��� ����������

,%K � ,00- 2 345�6!# 6����� 7�# 8 !�� 97�+� 2���� 0:-0�;<%=>0->0,0,�00,%K ? %;�<0@�<0>0 ���� ��� ������� �� /,00-1 ,

0 25.000 50.000 75.000 100.0000

25

50

75

100

Degree of disintegration DDO

Deg

ree

of d

isin

tegr

atio

n D

DO [%

]

Spezific Energy Espec [kJ/kgTS]

0

10

20

30

400 25.000 50.000 75.000 100.000

Ultrasound, TS = 11 g/kg

Floc size reduction Cell disruption

Med

ian

part

icle

siz

e x 50

, 3 [µ

m]

Median particle size x50, 3

$���� *� '����� �� ��� ���� �� ��� ��� ��� ��� ��� �� �� ��������� ���� �� �� ������ ������ /��L�� �� �����1�

100 µm

100 µm

$���� +� C�������� �� ��� �� � ����� ��� ������ ������ /�����1 ��� �� ������ �� � � ������������ ��������� /� ���� �� ���� �� ���� 1�

���� ����

(�� ��������� �������� �� ����� #��� �����

+ ��� �� � ���� �� �� �� � ���� ���� ��� ��� �������� � ���� �� � �� ��� ������ �� ������� � �� ���� ������ ���� ������ �� ��� ��� � � ���� ���� ��� $K;�KI&�� ��� ����� �� ��� �� ��� ������ �� ��� ��� �� ������ �� ����� � ���� ��� ������ �� �� ��� ��� ���� �� ����� �� ��� ��� ��� �� ��� ��� ������� ���� �� �������� ������ ��� �� �� ��� 2 � �� � ������ ����� �� ����� �� �� ���� �� ����� � ��� �� �������� ��� ���� ���� ��� ���� �������� !�������� ��� �� ������������� 4����� � ������ �� �� ���� �� �������� ������ �� � ������ �� ����� � �� ������ ������ �� �� � �����������+������� �4�� /-14���� ����� ������� �� ��� ��������� �� � ����� �� ����� �� �� �� ���

4���� L , � C � > / �6 �1 /-1

�����E C L ������� ����� /R1� � L ������ �� � ������� /�A%1� �6L ����� ���� �� � �� ��������� /->�1�� L ������ �� �� �� �� �� ��� � �� ��������� /��>-1�

� )�� %0 �� ��� ���� �� �� � /L������ �� ��� ���� ��1� ���� �� � ���� �� �� ������ ������ $K:&�

� �� � �� ������� ������ �� �� � �� ������ ������ �� ����� ��� ���� �� �� ��� �� � ��� �� ������� �� �� ����� ������ )�� ���� ����� ���� ����� ��� �� ���� ���� �� �� � ���� ������� �� �� ������ ������� ��� ������ �� �"������� ��� � �� ��� ������ �� ����������� ������ ��� ������ ������ ��� ��������� � ����� ������ ��� ���� �� �� � ��� �� ���� ��� �� ����� �)�� %0� )�� �������� �"����� �� ����� � ��� ����� ���� �� �� 5����� ��.��� �� �4����� ��� ����� �� �������� ��� ���� �� �� � ����6���� ������� ��������� ������������� � �� ��� ���� �� �� 5����� ��.��� �� �4�����

��� ������ � �� ��������� � ��� ��� � ���� � ��� ��� �� ��������� +� ������ �� � � �������� ������� �� ��� ����� ���� ��� � ��� ���� �����

��� ����� � ����� �� ��������� �� �� ������ ��� � �� ���� ���� �� ���� ��� ���� ��� ���� �� ��� �� �� ��� � �� �������� ����� �� �� ����� ���� ����� ��� �������E� ���� ������ ����� /����� 0�- 1 ���� ����� � � ��� ���� ������ �� �� � �� ��������� /�����

� L <0N1 ���>��� ��� � ����� � �� � �� ������ /����� = >� ��������� ��

����� �� �� � �� ����1�+� �"����� �� ��� �� ������ � �� ���� ������� ��

�� ���� ��� ���� �� ����� � ��� �� ������ ������ �� ����� ���� ��� �� ������� ������� �� � ��� ������ �� ������� �� � �� ������ ��� ����� ������ ����� �� �� � ������� � ������ ��� �� ���� �� �� �� ������ �������4����� ����� ��� ������ ������ ��� �� ���� �� � ������ ��� ���� � ��� � ��� � ���� ������

��� ��� ���� �� �� ����� � ���� ������� � � � �� �������� �� � ���� � ��� � � �"������� ( ������ �� ������ �������� � ���� � ������ �� �� �� ������ + ��� � �� � ������� ��� ���� �������� �� �� �� ������ �� ���� �� �������� �� ��� �� ������ ��� ����� �� � ���� ��� ����� ���� ��� � �� � �� ������ �� � ���� � ��� � ����������� ���� �"�������

��� ������� � ��� � ���� � ����� �� �� �� �������������� � ����� �� � �� ����� ��� ������ ������ ���)�� ��� ������ �� �� ��� ��� �� � �� ����� �� ��� ����� �� �� � � �� ������ � ���� �� �� ������ ������ �� ����� �� �� � ���� ���������� � ������ ���� � �� ������ �� �� � �� ����� ��� ��� ���� �� � �� � � �� � 4�� /<1�

��� ���� ��� �� � ��� �� �� �*�� ����� ��������� ��� �� � � ���� ���� ��� ��� �������� �� �� ������� �� �� �� ������ ������ � ����� � ����� � ��� �������� �� ��� ���� �� � ����� � )�� %%�

���� ��� ������� �� /,00-1 ,� � ,00- 2 345�6!# 6����� 7�# 8 !�� 97�+� 2���� 0:-0�;<%=>0->0,0,�00,%< ? %;�<0@�<0>0 ,%<

10 µm

10 µm

$���� ,� 4��� ������������ ��� �� ��� ��� ����� ������ /�����1 ��� �� ����� ���� ���

$���� �-� '��� ���� �� �� � /L '����� �� '�� ���� ��1 �� +� ������ ��/��� ���1 ��� ������������ �������� /���� ����1 �� � ���� �� �� ������������ $K:&�

���� ����

2 � ��������� ���� ��� �� ���� ������ � ��������� ������ � ��� �� ������ �� ��� ���� ���+ � ���� ��� �� ��0�, � �� �� �� ������ ������ � �������� )�������� ������ 0�% � �� �������� ������ ������ ��� ������ �� ��� ����� ����� ��� �� ���� ��� ���S ���� ��������� � ������ � ����� ���� ����� �� � ����� ��������� ����������� ��� �� �

��� ������ ������ ��� ��� �� ���� �� ������� ����� ���� �� � ������ �� �� ����� �� � ���� ���� � /�R1 ��� �� ������ ������ �� � �������� � ����� � ���� ���� � ��� ���� � ��� � /� 1�

4���� L �R M � /K1

��� � ���� ����� �R � � ���� �� �� �� ������� ����� ���� �� ������ �� '� �� ������ �� ����� �� ������ ��������

��� �� ������ ������� ���� �� �� ������ ������ ���� ������� ���� � �� ��������� �� �� ��� �� �� �� ����� ������ ��� �� �� �� ���� � �������� �� �� �������� ��� ��� ���������� �G �� % �E

�R L � ' �� �G ��A% /<1

��� ��� � ������ �� �� ������ ����� �� ����� ��� ���� � ��� � � � � ���� ���� ��� ��� � ���� � ��� � � � ����� �� �� �� ���� ��� ��� ��� �� ��������� �� ����� �� �� �� ��� �� ��� �� ���� � �� �� ������ ������ ��E

� L ��- ��

, �� /=1

� �� � ���� � ��� � � �� ��� � ����� ����� � ����� � �������� � ������ � ������� �� �� ����� � ���� ���� ���������� ����� ��� � �� � ���� � ��� � � �� ���� � ��������� �� ���� ������ �� �� ��� ������ � ������� ��� �� ����� � ���� ���� � � �� � ����� ��� ������ ������������ � ������� ��� �� ����� �� ��������

� ����� � ������ �� ������ ������ � ��� �� ������ � �� � ���� ���� �� � � �� �� �� � ���� � ��� �� � �� � ���� � ��� � � ����� ��� �� �� � �� ����� ������� �� ����� � ���� �� ���� �� � �� ����� �� � �������� �� )�� %,�

��� ����� �� � ���� ���� � � � � ���� ���� �� ��������� � ��������� ������ ���� ��� �� ��� ����������������� �� ����� �� �� ���� �� ����� �� � ���� ���� ���� � �������� � ��� ������ ������ ������

�� ������ �� � ���� ����� � �� ������� � ����� �� � ���� ���� ��� � ����� ������ ������ ��� ������ �� ������� �� ���� �� � ���� � ��� �� )�� %- ���������� �� ����� � ��� � ���� �� � �� ���� ��� �� �� ������������ �� ����� �� �! $<0&�

+� �� � ��� �� � ���� � ��� � ��� �� �� �� �� ��� ��������� ������ ������� 2 � �� ��� ������ ������ � ����������� �� ��� ���� �� ��� �� �������� (���� �� � �������� ��� � � �� � � ���� � ��� � ������� �� ��������� �

. /��0����������

��� ����� � ������ �� ���� �� ���� ��� ������� G��'� ����� ������ �� � �� �� � � �� C�������� G������4�������� �� �� �������� H����� � �� ������������'����� ��� ��� ��� � �� ������ �� ����� � ���� ��� ��

,%= � ,00- 2 345�6!# 6����� 7�# 8 !�� 97�+� 2���� 0:-0�;<%=>0->0,0,�00,%= ? %;�<0@�<0>0 ���� ��� ������� �� /,00-1 ,

1.000 10.0000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

vC = 6 m/sTS = 14 g/kg

dB = 0.1 mm dB = 0.2 mm dB = 0.35 mm dB = 0.75 mm dB = 1.5 mm

Deg

ree

of D

isin

tegr

atio

n D

DO

[%]

Specific Energy Espec [kJ/kg]

$���� ��� �������� �� �� ���� ��� �� �� � � ���� ���� �� �� ����� ���� �� ����� � ��� ��� ��� �� �������

100 101 102 103 104

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

TS = 8 - 15 g/kg tD = 1 - 60 min

dB = 0,1 mm, vC = 6 m/s dB = 0,2 mm, vC = 6 m/s dB = 0,35mm, vC = 2 - 10 m/s dB = 0,75 mm, vC = 2 - 10 m/s dB = 1,25 mm, vC = 2 - 10 m/s dB = 2,0 mm, vC = 6 m/s

Deg

ree

of D

isin

tegr

atio

n D

DO

[%]

Stress Number ω . ϕB. tD . dP . dB

-1 [-]

$���� ��� '����� �� ��� ���� �� �� � ���� �� �� � ���� ����� � � ����� ��� � � ����� �� ����� ��� �� �� �� � ���� � ��� ��

10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

vC = 6 m/sTS = 14 g/kg

Espec = 10,000 kJ/kg Espec = 5,000 kJ/kg Espec = 2,500 kJ/kg Espec = 1,000 kJ/kg Espec = 500 kJ/kg

Deg

ree

of D

isin

tegr

atio

n D

DO

[%]

Stress Intensity SI = ρB. vC

2 . dB

3 [Nm]

$���� � � �������� �� � ���� � ��� � �� ������ �� ��� ���� �� ��� ������������� ������ �������

���� ����

+� ������� '�� )� ������ � 9����� '�� 7� 3����� '�� O�C��������� '�� 3� G������� ��� 7� � �D������

O������E R������ %%� ,00, $!4� %;--&

�1����� ����

� $��>-& ������ �� �� �� �� �� ��� � �����������

!(' $�>3& ������ �"���� �����!('� $�>3& �"� ������ �"���� �����

���� ������� ���������!(' $�>3& !(' �� �� ��� �� �����!('0 $�>3& !(' �� �� �� ��� �� ������� $& ��� �� �� �� �����G $& ��� �� � ����������''( $A& ������ �� ��� ���� ��''!(' $A& ������ �� ��� ���� ��� ������ ��

!(' �������'O $A& ������ �� ��� ���� ��4���� $B>��& ������ ������4� $R>,& ������� ���� � ������C $R& ������� ������ $%>�& ������ �� � �� �����(! $�>3 �& ������ �"���� ������ �� ��

��� �� ������ ������(!� $�>3�& ������ �"���� ������ �� ��

�� ��� �� ������ ������� $R& � ���� � ��� ��R $A& � ���� ����� ' $�& ������ ��� $�>��& � �� ����� ��� �� �� $>�& ��������� �� ����� �� �� �� ���6 $->�& ����� ���� �� � �� ���������2 $B>��& ��� ������ ������� $A& ������ ���� $A& ����� ������ �� ������ ������� $��>-& ���� � �� �� ������ ������ $R>,& ��������� � ���� �� $%>�& ������� ����� �

������ ��

$%& 7� ������� � ����������� �% 7��80 ����� ��� ����� %0 � 4��� ���� ��!��� ��� #��������� 7������ ��� ���� �--�� !���������G��������� !'�O(C�

$,& B� +� 4�� ��� B� )� )�������� ��� ��� 9��� �,+�� /* :*;� -<,�$-& �� R���� 7� 4���� B��4� !����� B�� � 5������ B�� � C� ��� ��

0��������� 0����� �,+(� �3� %KI,�$K& C� C� ��������� ����.� 0������� �,*)� 3�� ,KI�$<& B� CD����� ��� ������� �H ����������� �,,)�$=& #��7 BT����� 7� ������� � ���� <�� ����� �,,*� �= :/;� =K0�$;& '� 2D� ������� '� 7��������� ��� ������ ���������� >?@<<< 0� �8

�� "������A�������� ���B C�6%���-� +����� ��� ' D �� ����� �� � �+������ � %�� �����E� )������� 7����� �,,*� --�

$I& #� 6�P� ��� ������� �H ����������� �,),�$:& R� !����� G� 9 O��� �� � �� 5�� ?��� �,,�� ��� <;I�

$%0& G� GD �� ��� ������� H����� T ���� �,, �$%%& 5� �� 9���� !� 9� ������� B� 3� � ����� '� �� !����� C��������

G����� �� �� 2��� � � ��� �5�� �,,(� *( :�;� <;-�$%,& 3� G������� ��� ������� �������� H����� � ����������� �---�$%-& 5� ��������� �� U���� 3� 3���� ��� ?�%� 5�� �--�� �� %<-�$%K& R� R� C������� ��.����� � ��� ���� �% ����� �� ������ ��� ����� ,��

���� 7����� ��� ������ ������ G��������� R�� 5��� �,+)�$%<& C� ��������� ��� ������� H����� T 9�� �,)*�$%=& '� ����������� �� 3���� C� 2T����� C� 9����� !� B������

4��������� ��� G������ ��� ��� V�D�������������� ������ 0?8@� 6�� � �F�+�! G �%����%% ��� $���� )���������� �� � �D� 3����� � �� ��������� ��� 6���������� CD����� �,,(�

$%;& )� C������ B� 2 ��� #� #�� ��� 2� #������ <��� ��������� H������ �%� %� ?�6���������������+ �,+)� *3:(;� <-<�

$%I& C� +� C��� � C� B� 4������� '� )� !�������� �������� �� )�� 7������� �� #�������� �� !�������� C� ����� A +�� ��� 4���� ��� 4����� �� ������� . 5� ��� 7� �(�� +����� !����� ���� ��2����� �� �,*,�

$%:& +� )����� 9��B� 3����� ����� ������ �,�� �,, � ��:�;� ,0%�$,0& )� CW����� ��� ������� �H CD������2����� ����� �,,��$,%& �� ����� � � 9� ���W��� � ��� O���� �� �E �������I� ���.����� �� �%

<� ��� ��� ������� .� 6��� � ,� !���� <� %A-:� 6!# 6����� �,++�$,,& R� ������� � ���������� @� %�� ���������+� -� +������� '�� �����

6����� �D� 7����� ������� ��� 3���� �,,-�$,-& C� � �P� ���������� @� %�� ���������+� ������� 6������ ����� �,,%�$,K& 7� 3����� B� CD����� B� ��������� 9��� 5�� ������� �--�� �* :�;� %:�$,<& H� ������� � 4������� �� 4�������� /4��E +� ���� H� R��1� ��

"��6� �8"� 6� � $��� �� �� 5����� . ������� ���� 6��� ,<� �,,,�$,=& H� R��� 9� R����� +� ���� 9��� 5������ �� ���������. �---� K,/:1�

;-�$,;& +� +������� ��� ������� �H������� �,,(�$,I& 2� 2������ @�� 9���� �,,*� ((� ,0<�$,:& C� B���� ��� �7� 7� 2���� C� 2 ������� B� +� CD����� R� '�� ��

������ '��� ���� �� �� 4��� ���� ����� 2����� � �� �% ��� <�� ���%�� ����� ��2� ������������ :���;� !'�O(C� 7������������ C�����--��

$-0& C� '�������� B� U��������� G� B������ + R�� +������� � +�������'��� �� �� ������ H��� � ������ �������� !�� �����! <�9J <�����% �� 9���� 9��� 5�� ��� !�� ������� G������ G�� %� �,,*� :I�

$-%& H� 9���� � C���������� R� 2���� (� 4� ������ 9�� 5�� ���� �,,,���:=;� I:�

$-,& C� ���*�������� #� #������� B� ��T����� 9�� 5�� ���� �,,,� ��:=;�,-<�

$--& �� ������� �� 9�������� 9� 9����� C� 3� ������ 9�� 5�� �����,,*� *�:(;� ,0:�

$-K& 5� ����� �� )������ #� 5���� C� ���� �� 9�� 5�� ���� �,,*� *�:��;�%=-�

$-<& O� �������� � ��� ������� �H ����������� �,,,�$-=& +� �������� ��� ������� � H ����������� �--��$-;& 7� #� 9�� ������ G� 4� BW�������� O� � ����� C� #����� 9�� 5�� ����

�,,�� �=/<>=1� %0<;�$-I& O� 9������ �� R���������� �� ���� ��������� �6� �� ��-.��������

G�A ����������6������ ��� :�55; :<�4����������� �� ��-.����� ��2���8��� ��8���6���-�����;� O������� ������ �� � � �� ��� ��� 4����������H ����������� �,,��

$-:& !� G� !��� 2� #� )���� �� 6� !����� !� #� !���� '� B� 3��� 9�� $���,,,� **� -<-,�

$K0& '� ������ ��� ������� �H ����������� �,*+�$K%& 6� #���� +� +���������� '� 9����� C������ G�������� �� �

�������� C� ����� � O������� � G����� 4��� �� )���� A + #����4����� G������ ��� �� ���������� � �� �% ��� <�� ���% �� ����� ��2� ������������� !'�O(C� 7����������� �--��

$K,& #��7� �D������������ ��� ������� �H 9�������� �,+*�$K-& #� ���D �� C��O� 9���� 4��� � ��� OD������������D���� ���

#���������������� ���� �D� ��� ��������� U�����������P� 0��0������8�� �� �,+)� *� =I�

$KK& C� �� '������ 0��������� 0����� �,**� �=� =K:�$K<& )� ������ B� ��������� C��������� U�����������P���������� ��� 6���

0�������������� 6��� -� !��� #����� �,,-�$K=& )� ������ ��� ������� �H ����������� �,,��$K;& R� � ���� ��� ������� �H ����������� �,+��$KI& #� 2� � ��� ������� �H ����������� �,+*�$K:& )� ������ B� ��������� C�������� '�� ���� �� �� C������������ �

� �� ���� 3�� �� 5.�� ������������ <<� 3*��*���� /5H1 �,,-�$<0& 7� 3����� ��� ������� �H ����������� �--��

���� ��� ������� �� /,00-1 ,� � ,00- 2 345�6!# 6����� 7�# 8 !�� 97�+� 2���� 0:-0�;<%=>0->0,0,�00,%; ? %;�<0@�<0>0 ,%;

���� ����

top related