Waschwasser ist das wichtigste Abfallprodukt im Kunststoffrecyclingsektor. Pro Tonne recyceltem Kunststoff fallen bis zu 10 Kubikmeter Waschwasser an. Die Aufbereitung und Wiederverwendung von Waschwasser ist daher entscheidend, um sowohl Kosten als auch Ressourcen im Recyclingunternehmen zu sparen. Die effizienteste Technologie hierfür ist eine Kombination aus mehreren Prozessschritten. Je nach gewünschtem Grad der Wiederverwendung ist ein einzelner Prozessschritt nicht ausreichend.
Ein Behandlungssystem refinanziert sich schnell
Wenn im Bereich des Kunststoffrecyclings keine Waschwasseraufbereitung stattfindet, steigen die Kosten für das Unternehmen enorm. Das sind zum einen die Kosten für die regelmäßige Frischwasserversorgung und zum anderen die Kosten für die Einleitung in die Kanalisation. Das Waschwasser ist in der Regel so stark verschmutzt, dass hohe Verschmutzungsgebühren anfallen. Eine Aufbereitungsanlage für das Waschwasser reduziert diese Kosten auf ein Minimum – trotz der Betriebskosten.
Es ist entscheidend, jedes Waschwasser einzeln zu bewerten. Je nach Art des recycelten Kunststoffs, den Rückständen, die am Kunststoff haften, und dem recycelten Endprodukt sind unterschiedliche Schadstoffe im Abwasser enthalten. Dabei handelt es sich hauptsächlich um CSB und BSB. Diese setzen sich hauptsächlich aus gelösten und ungelösten Stoffen zusammen. Die Menge des anfallenden Waschwassers und der gewünschte Aufbereitungsgrad sind ebenfalls entscheidende Faktoren für die richtige Planung der Anlage. Die PPU Umwelttechnik GmbH bietet hierfür eigene Laboranalysen an. Eine vollständige Analyse des Waschwassers wird hier innerhalb einer Woche durchgeführt und umfasst einen umfassenden Prüfbericht.
Der Entwurf der Anlage
Auf der Grundlage der Laborergebnisse entwerfen wir die passende Aufbereitungsanlage für Ihre Anforderungen. Ein erster Behandlungsschritt ist ein einfaches physikalisches Verfahren wie ein Vibrationssieb, ein Bandfilter oder ein Dekanter zur Abtrennung von Fest- und Schwebstoffen. In den meisten Fällen findet eine erste Reduzierung von CSB und BSB statt. Diese haften teilweise an den Fest- und Schwebstoffen, die durch die Filtrationsprozesse entfernt werden.
Je nachdem, wie viel Sediment vorhanden ist, lohnt es sich, einen Lamellenklärer einzusetzen. Bei diesem Verfahren transportieren die Lamellen die absetzbaren Stoffe mit Hilfe einfacher Physik nach unten. Bei bestimmten Anwendungen sorgen Polymere für eine bessere Bindung und ein schnelleres Absetzen. Das abgesetzte Material kann dann über einen Schlammaustrag entfernt werden.
Druckentspannungsflotation
Der erste Schritt nach der Vorbehandlung ist die Druckentspannungsflotation. Dies ist ein chemisch-physikalisches Verfahren. Es dient dazu, ungelöste Schwebstoffe aus dem Waschwasser zu entfernen. Dazu gehören Öle, Fette, Schmierstoffe und Mikroplastik. Der erste Schritt bei der Druckentspannungsflotation ist eine chemische Reaktion. Flockungsmittel werden verwendet, um die Schwebstoffe im Waschwasser zu größeren Konglomeraten zu binden. Die Art des Flockungsmittels und die Menge werden auf das jeweilige Waschwasser abgestimmt. Das Wasser gelangt dann in den Flotationsreaktor.
Auf seinem Weg in den Reaktor wird ein Teilstrom des Waschwassers durch Druck mit Luft übersättigt. Wenn dieser Teilstrom auch den Flotationsreaktor erreicht, wird der Druck abgelassen, so dass die Luft wieder aus dem Waschwasser freigesetzt wird. Dadurch entstehen ultrafeine Mikrobläschen, die mit einer Geschwindigkeit von etwa 4 Metern pro Stunde aufsteigen. Dadurch können sie die gebundenen Schwebstoffe nach oben treiben. Bei diesem Prozess entsteht ein Schlamm, der sich im oberen Teil des Reaktors konzentriert und leicht durch eine Kegelöffnung abgeleitet werden kann. Je nach Verunreinigung des Abwassers wird mit der Druckentspannungsflotation ein Reinigungsgrad zwischen 85 und 99 Prozent erreicht.
Die Flotation ist eines der bekanntesten und beliebtesten Verfahren zur Behandlung von Waschwasser in der Kunststoffrecyclingindustrie. Waschwasser besteht oft aus ungelösten Stoffen, weshalb die Druckentspannungsflotation besonders effizient ist. Eine Wiederverwendung ist jedoch noch nicht möglich, da auch gelöste Verunreinigungen im Waschwasser vorhanden sind. Dabei handelt es sich zum Beispiel um Lebensmittelrückstände wie Zucker, aber auch um Düngemittel oder Arzneimittelrückstände.
Filtrationsverfahren
Da das Waschwasser nach der Flotation fast frei von Schwebstoffen ist, bietet sich anschließend ein Filtrationsverfahren an. Ultrafiltration und Umkehrosmose werden in der Waschwasseraufbereitung zunehmend eingesetzt. Bei diesen Verfahren werden Membranen verwendet, die Stoffe durchlassen oder auf molekularer Ebene zurückhalten. Da bei der Druckentspannungsflotation bereits ein großer Teil der Schwebstoffe entfernt werden konnte, ist das Risiko einer Verstopfung geringer und die Filtrationsmedien müssen seltener ausgetauscht werden.
Fertigstellung
Je nachdem, welches Filtrationsverfahren verwendet wird, ist eine abschließende Behandlung des Waschwassers denkbar, um es vollständig im Kreislauf verwenden zu können. Die beste Lösung dafür ist ein Oxidationsverfahren. Die PPU Umwelttechnik GmbH hat den ClearFox® DiOx entwickelt – ein Verfahren, das bor-dotierte Diamantelektroden zur Oxidation verwendet. Diese Elektroden sind im Waschwasser als Anode und Kathode vorhanden. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung wandeln sie die Verunreinigungen im Waschwasser in das stark oxidierende OH-Radikal um. Dadurch werden verbleibende Verunreinigungen wie Schwermetalle oxidiert.
Der erste Vorteil des Oxidationsverfahrens ist die Schonung der Ressourcen. Da bei dieser Lösung nur elektrische Energie verwendet wird, ist die regelmäßige Zugabe von Behandlungschemikalien nicht erforderlich. Wenn das Recyclingunternehmen über eine eigene Stromerzeugung verfügt, lohnt es sich, die erzeugte Energie für den Betrieb des ClearFox® DiOx zu nutzen. Der zweite Vorteil ist die zuverlässige Entfernung auch schwer oxidierbarer Stoffe. Dazu gehören Farbpartikel, die sich nach dem Deinking-Prozess im Waschwasser auflösen. Nach diesem Schritt kann das Waschwasser bedenkenlos wieder dem Waschzyklus zugeführt werden. Aufgrund verschiedener Parameter wie der Verdunstung oder des Wassergehalts, der im Schlamm verbleibt, ist eine Frischwasserzugabe von etwa drei bis fünf Prozent erforderlich.
Alternative Behandlungsmethoden
Ein Verfahren zur Aufbereitung von Waschwasser, das im Bereich des Kunststoffrecyclings immer wichtiger wird, ist die biologische Aufbereitung. Dabei werden organische Verbindungen zuverlässig abgebaut. Vor allem durch die zunehmende Anzahl von Plastikmilchflaschen und anderen Plastikprodukten des täglichen Bedarfs steigt die organische Belastung des Waschwassers.
Um diese organische Belastung zuverlässig abzubauen, lohnt sich das ClearFox® FBBR-Verfahren. Dabei handelt es sich um ein getauchtes Festbett, auf dem sich die Mikroorganismen, die natürlicherweise im Waschwasser vorkommen, ansiedeln und wachsen können. Diese Mikroorganismen veratmen die biologischen Verunreinigungen im Waschwasser und wandeln sie in einen Belebtschlamm um. Dieser setzt sich am Boden ab und unterstützt die weitere biologische Behandlung. Wenn die Schlammbelastung zu hoch ist, gelangt sie über einen automatischen Abfluss in einen Lamellenklärer, der den Schlamm physisch vom klaren Wasser trennt.
Durch Kombination zum gewünschten Behandlungsergebnis
Jedes Verfahren ist für sich genommen in der Lage, Waschwasser zu behandeln. Es ist jedoch nicht möglich, einen Reinigungsgrad zu erreichen, der für die Wiederverwendung des Waschwassers im Waschkreislauf oder für die Ableitung geeignet ist. Nur die Kombination der Prozessschritte ermöglicht diesen Grad der Reinigung.
Bei Stand-alone-Prozessen eignet sich das aufbereitete Waschwasser entweder für die Einleitung in die öffentliche Kanalisation oder für die Wiederverwendung im Nassgranulator, da die Anforderungen an das Waschwasser dort oft nicht hoch sind. Wenn das Waschwasser jedoch für die Schwimm- und Sinkstoffabscheidung verwendet werden soll, ist ein höherer Reinigungsgrad erforderlich. Hier besteht die Gefahr, dass sich der Verschmutzungsgrad bei regelmäßiger Wiederverwendung anhäuft, weshalb die Kombination von Behandlungsschritten notwendig ist. Ein hoher Reinigungsgrad ist auch für den Spülprozess erforderlich, für den sich ein vorgeschaltetes Membranverfahren eignet.
Die richtige Lösung für Ihr Waschwasser
PPU Umwelttechnik GmbH hat sich darauf konzentriert, jedes Waschwasser individuell zu betrachten. Aus diesem Grund wird für jeden Kunden eine Aufbereitungsanlage erstellt, die auf sein Waschwasser und seinen Reinigungsstandard abgestimmt ist. Darüber hinaus wird jede Aufbereitungsanlage so kompakt und effizient wie möglich gestaltet, so dass sie entweder direkt im Unternehmen oder als Containerlösung auf dem Firmengelände aufgestellt werden kann.
Haben Sie Fragen zu Ihrer individuellen Waschwasseraufbereitung? Zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren!
