Wasch- und Prozesswasser aus der Kunststoffrecyclingindustrie ist Wasser, das zum Waschen und Reinigen von kontaminiertem und verschmutztem Kunststoff vor und während des Recyclingprozesses verwendet wird. Nur sauberer Kunststoff können Recyclingunternehmen verarbeiten, um ein hochwertiges Rezyklat zu erzeugen. Dieses Abwasser kann, je nach Herkunft und vorheriger Verwendung des gewaschenen und verarbeiteten Kunststoffs, ein breites Spektrum an Verunreinigungen enthalten. Dieses recycelte Kunststoffabwasser wird gereinigt und im Waschprozess wiederverwendet, um die Betriebskosten der Waschanlagen zu senken.
Prozesswasser aus der Kunststoffrecyclingindustrie
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Eigenschaften von Abwässern aus der Kunststoffindustrie
Überblick über die Kunststoffrecyclingindustrie
Der Sektor des Kunststoffrecyclings umfasst ein sehr breites Spektrum an Kunststoffarten. Sie reicht von Post-Consumer Kunststoffen, die aus den Plastikabfällen einzelner Haushalte stammen, bis hin zu HDPE- und PVC-Kunststoffen, die im Baugewerbe eingesetzt werden. Die folgende Seite gibt einen Überblick über die Abwässer, die beim Recycling von Kunststoffen anfallen.
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Das Wachstum des Kunststoffrecyclingsektors führt zu einer hohen Nachfrage nach maßgeschneiderten und vollständig integrierten Lösungen für das Recycling von Prozesswasser in geschlossenen Kreisläufen. Eine Waschstraße ist ein wesentlicher Bestandteil jedes Kunststoffrecyclingprozesses. Sauberes Wasser ist für den einwandfreien Prozesses unerlässlich. Durch die Entwicklung neuer Recycling- und Waschverfahren – wie Deinking – nimmt die Bandbreite der im Abwasser enthaltenen Schadstoffe zu. Dies führt dazu, dass die Zusammensetzung von Wasch– und Prozesswasser aus dem Recyclingprozess besser verstanden werden muss.
Prozesswassermengen
Wasser spielt im Recyclingprozess eine sehr wichtige Rolle. Angefangen bei der anfänglichen Trennung der Kunststoffe nach ihrer Dichte in Schwimm- und Sinkbecken bis hin zum Transport der Kunststoffe zwischen den verschiedenen Sortierstufen. Auch bei den darauffolgenden Waschschritten ist Wasser eine wichtige Ressource. Viele Waschstraßen können mehrere Waschschritte umfassen. Vom ersten Waschen zur Entfernung von groben Stoffen und Schadstoffen bis hin zum Waschen mit ultrareinem Wasser für lebensmitteltaugliche und medizinische Flocken und recyceltem Kunststoff für die Verwendung in Kunststofffolien.
Eine typische Waschstraße kann etwa 25 m³ Prozesswasser pro Stunde verbrauchen. In einer Waschstraße können auch zusätzliche Nebenströme mit unterschiedlichen Wasserqualitäten vorhanden sein. Wenn man die Kosten für den Kauf von 1 m3 Wasser vom Wasserversorgungsunternehmen und die Kosten für die Entsorgung von 1 m³ verunreinigtem Prozesswasser in die städtische Kanalisation bedenkt, wird die Notwendigkeit der Wiederverwendung von Wasser in einem geschlossenen Kreislauf für den kosteneffizienten Betrieb einer Kunststoffwaschanlage deutlich. Bei einem geschlossenen Kreislaufsystem kann der Wasserverlust pro Tag nur zwei bis fünf Prozent betragen.
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Unabhängig davon, ob die Waschanlage und die Kunststoffrecyclinganlage im Chargenbetrieb oder mit kontinuierlichem Wasserfluss arbeiten, kann eine maßgeschneiderte Lösung den standortspezifischen Anforderungen an Platz, Wasserqualität und Kosten gerecht werden.
Zusammensetzung des Prozesswassers
Die Zusammensetzung des Prozesswassers aus dem Kunststoffrecycling ist schwer zu kategorisieren. Ein Blick auf die einzelnen Verwendungszwecke von Kunststoffen trägt jedoch zu einem besseren Verständnis der Schadstoffe bei, die im Prozesswasser des Kunststoffrecyclings vorhanden sein können. Einige Schadstoffe wie Öle und Schwebstoffe sind sehr leicht zu entfernen. Andere Schadstoffe wie Klebstoffe für Etiketten und Tinte können individuelle Behandlungsschritte erfordern, um das Prozesswasser zu reinigen und eine Wiederverwendung zu ermöglichen.
Die folgende Tabelle zeigt typische Durchschnittswerte aus realen Projekten, die von PPU beim Recycling verschiedener Kunststoffe durchgeführt wurden.
PET
PET ist der am häufigsten recycelte Kunststoff. PET wird in r-PET-Flocken umgewandelt, die viele Verwendungsmöglichkeiten haben. Bei der Betrachtung der Schadstoffe, die beim Recycling von PET, insbesondere von PET-Flaschen und -Behältern, entstehen können, muss man berücksichtigen, welche Flüssigkeit oder welches Produkt sie enthalten.
Der häufigste Einsatz von PET sind Getränkeflaschen, aber auch Lebensmittelverpackungen oder Luftpolsterfolie. Die unzähligen Arten von Lebensmitteln, die in PET-Behältern aufbewahrt werden können, stellen eine Herausforderung dar, da die Schadstoffbelastung jeder recycelten Kunststoffcharge, je nach Herkunft und Art des Lebensmittels, erheblich variieren kann.
Vor allem der Getränkesektor setzt in großem Maßstab PET-Flaschen ein. Die Verschmutzung von Kunststoffflaschen, die für Getränke verwendet werden, kann als mittel bis gering eingestuft werden, da die Flüssigkeit in der Regel nicht am PET haftet und die Flaschen in der Regel leer sind. Bei Getränken auf Zuckerbasis kann jedoch ein hoher BSB-Wert im Wasser auftreten, der von Zuckerrückständen herrührt. Molkereiprodukte und Produkte auf Milchbasis, die häufig in PET-Flaschen gelagert werden, können aufgrund von Milchrückständen zu erhöhten BSB- und CSB-Werten im Abwasser führen.
PET-Flaschen können auch zur Aufbewahrung anderer Lebensmittel wie Soßen oder Senf verwendet werden. Diese Saucen können eine sehr unterschiedliche Zusammensetzung haben. Beim Waschen dieser PET-Flaschen und -Behälter kann ein Abwasser mit einer sehr hohen CSB- und BSB-Fracht entstehen, zusätzlich zu Schwebstoffen, Fetten und Ölen. Einige Zutaten in Soßen können auch eine sehr ausgeprägte Farbe haben, die das Abwasser beeinträchtigen kann und eine Farbentfernung erforderlich macht.
In PET-Flaschen können auch Medikamente oder Arzneimittel gelagert werden. Wenn sie zur Aufbewahrung dieser Stoffe verwendet werden, besteht die Möglichkeit, dass viele komplexe und schwer zu entfernende, schwer abbaubare Schadstoffe ins Abwasser gelangen. Dazu gehören pharmazeutische Wirkstoffe, Antibiotika und Hormone. In einer solchen Situation sind besondere Verfahrensschritte erforderlich, um sicherzustellen, dass diese Schadstoffe entfernt und oxidiert werden, damit künftige Materialien, die mit dem recycelten Prozesswasser gewaschen werden, keine erneute Kontamination verursachen oder sich im Prozesswasser anreichern.
HDPE
HDPE-Kunststoffe haben typischerweise einen anderen Verwendungszweck als PET. HDPE ist ein thermoplastisches Polymer mit hoher Dichte, das reißfest ist und nicht beschädigt werden kann. Aufgrund seiner Witterungsbeständigkeit wird es daher häufig für Außenmöbel, Bodenbeläge und Terrassen verwendet. Das Recycling von HDPE ist in der Regel mit einer geringen Schadstoffbelastung verbunden.
Aufgrund seiner Zusammensetzung weist HDPE jedoch auch eine sehr gute chemische Beständigkeit auf. Daher wird HDPE in großem Umfang für die Lagerung von Chemikalien und anderen ätzenden Stoffen verwendet. Das Recycling von Behältern, in denen Chemikalien und andere ätzende Stoffe gelagert werden, kann zu einem stark verschmutzten Abwasser mit einem pH-Wert außerhalb des normalen Bereichs und einem sehr hohen CSB-Wert führen. Daher muss bei der Verarbeitung von HDPE zu Recycling-Granulat besonders auf die Reinigung des Abwassers und des Prozesswassers für die Wiederverwendung geachtet werden.
LDPE
LDPE ist ein weiterer Kunststoff, der in großem Umfang recycelt wird. LDPE-Folien werden aus recyceltem LDPE hergestellt. Diese werden für Lebensmittelverpackungen und im Gartenbau verwendet. Das, für das Recycling gesammelte LDPE stammt in der Regel aus Palettenverpackungen, Schrumpffolien, Plastiktüten oder Müllbeuteln. Das recycelbare LDPE ist zwar nicht stark verschmutzt, aber für das LDPE-Recyclingverfahren wird Prozesswasser benötigt, das frei von sehr feinen Partikeln sein muss. Wenn das Prozesswasser nicht ausreichend gereinigt wird, können diese Partikel in die endgültigen Recyclingfolien gelangen und sie für bestimmte Anwendungen ungeeignet machen.
PP
Polypropylen ist ein Kunststoff, welcher in vielen, industriellen Bereichen eingesetzt wird. Dazu gehören Bekleidungsfasern, Platten für den Behälterbau, Lebensmittelbehälter, Beutel, Folien und Schaumstoffe. Außerdem ist er gegen viele Chemikalien beständig. Das bedeutet, dass beim Recycling von Polypropylen, aufgrund der vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten des Kunststoffs, ein sehr breites Spektrum an Schadstoffen im Abwasser vorhanden ist.
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Zusammenfassung
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Es ist sehr schwierig zu kontrollieren, welche Schadstoffe in das Prozesswasser gelangen, das zum Waschen von Kunststoffen verwendet wird, um sie vor dem Recycling zu reinigen. Kunststoffe werden häufig sortenrein und nicht nach der vorherigen Verwendung des Kunststoffs sortiert. Dies bedeutet, dass die Konzentration von Schadstoffen im Prozesswasser erheblich variieren kann.
Um sicherzustellen, dass alle Schadstoffe entfernt, abgebaut und abgetrennt werden, ist ein mehrstufiges Behandlungskonzept erforderlich. Dies ermöglicht ein sicheres Recycling des Prozesswassers in einem geschlossenen Kreislauf. Der beste Weg, um sicherzustellen, dass Sie die richtige Lösung für Ihr Projekt implementieren, ist die Unterstützung und Beratung durch Experten.
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