Abwasserbehandlung im Plastikrecyclingprozess

Dass das Recycling von Plastik und anderen Kunststoffen weltweit immer mehr an Bedeutung gewinnt, ist nicht nur seit dem Green Deal oder anderen nationalen Regularien bekannt. Die Branche erfährt einen Boom, angetrieben von Gesetzen und Verordnungen, welche meist auf nationaler Ebene gelten. Aus diesem Grund planen bestehende Recyclingunternehmen Erweiterungen ihrer Kapazitäten, Neueinstiege in die Recyclingbranche sind keine Seltenheit mehr und Unternehmen anderer Branchen entdecken die Recyclingbranche als weiteres Standbein. Ein Bestandteil des Recyclingprozesses ist der Einsatz von Waschwasser. Dieses fällt hauptsächlich in zwei Phasen des Recyclingprozesses an: Oft waschen Recycler das ankommende Material, bevor sie es weiterverarbeiten. Zerkleinert der Recycler den Kunststoff zu Flakes, um selbst oder durch ein weiteres Unternehmen Granulat zu erzeugen, ist ein weiterer Waschvorgang unerlässlich. Je nach Sorte des recycelten Kunststoffs, Anlagengröße oder Waschverfahren fallen dabei unterschiedliche Mengen Abwasser an – bis zu 2 m³ pro recycelter Tonne Kunststoff.

In das Abwasser können sich die folgenden Bestandteile mischen: Fette und Eiweiße durch organische Verschmutzungen, Kunststoffabriebe, Salze und Zucker aus Restflüssigkeiten, Druckerfarben, Waschchemikalien, Zellstofffasern sowie Kleber von Etiketten. Dies hat Auswirkungen auf die Summenparameter CSB und BSB5. Während der biologische Sauerstoffbedarf bis zu 12.000 mg/l betragen kann, steigt der chemische Sauerstoffbedarf zumeist auf 20.000 mg/l. Ähnlich variabel ist der pH-Wert, welcher meist zwischen 6 und 14 liegt. Ausschlaggebend für die hohe Abwasserbelastung und der damit verbundenen, effektiven Reinigungsleistung ist das Natronlaugen-Heißwasch-Verfahren. Meist dient dieses Verfahren dem Nachwaschen bereits zerkleinerter Flakes durch mindestens 80 °C heißes Waschwasser, welches unter Zugabe von Natronlauge die Flakes von ihren Verschmutzungen befreit. Der übliche Verbrauch beträgt rund 30 l Natronlauge pro Tonne Recyclingmaterial. Verbliebene Zellstofffasern quellen durch die Natronlauge an und lösen sich dadurch vom Rezyklat ab.

Indirekte Einleitung: Die kommunale Kläranlage reinigt das anfallende Abwasser und leitet es anschließend in einen Vorfluter (stehendes oder fließendes öffentliches Gewässer) ein. Eine Wiederverwendung des Abwassers im eigenen Kreislauf ist dadurch ausgeschlossen. Eine Kapazitätserweiterung ist dabei nicht immer möglich. Zwar sind einige Kommunalanlagen großzügig ausgelegt und können daher einen größeren Abwasserzustrom aufnehmen, der Großteil ist jedoch bereits jetzt an den jeweiligen Belastungsgrenzen, weswegen den Recyclingunternehmen zum Teil ein Verbot vorliegt, mehr Abwasser indirekt einzuleiten. Direkte Einleitung: Hierbei leitet das Recyclingunternehmen das selbstständig gereinigte Abwasser in einen Vorfluter ein. Die Einleitparameter legen dabei die verschiedenen Behörden oder Kommunen regional auf Basis der erforderlichen Abwasserreinheit fest. Hierbei erfährt das Recyclingunternehmen eine Ersparnis laufender Kosten, da die Gebühren für die indirekte Einleitung entfallen. Wiederverwendung im Recyclingprozess: Trotz moderner Behandlungslösungen ist eine 100-prozentige Wiederverwendung des Abwassers unmöglich. Hauptgrund dafür ist die Konzentration der gelösten und nicht gelösten Stoffe. Ebenso verdunstet ein Teil des Wassers – rund 5 % – beim Waschprozess. Daher ist eine Frischwasserzufuhr von mindestens 10 % nötig, um den reibungslosen Waschprozess aufrecht zu erhalten.

Der Green Deal der Europäischen Kommission brachte einen Entwurf für Einleitwerte auf den Weg, wenn Recyclingunternehmen ihr Abwasser in einen Vorfluter einleiten wollen. In Zusammenarbeit mit der unteren Wasserbehörde sind diese anpassbar, für die Recycler jedoch bindend. Damit erhalten sie Anhaltspunkte, auf welchem Niveau die Abwasserbehandlung stattfinden muss. Mittels Laboranalysen lassen sich die relevanten Parameter des Abwassers bestimmen und daraufhin die Behandlungslösung ermitteln, welche für das Erreichen der Einleitwerte am besten geeignet ist. Erweitert das Recyclingunternehmen seine Kapazitäten, fällt mehr Abwasser an. Ist die kommunale Kläranlage jedoch ausgelastet, ist die Behandlung im eigenen Unternehmen notwendig. Das behandelte Abwasser kann entweder im eigenen Kreislauf wiederverwendet oder direkt eingeleitet werden. Je nach Kläranlagentyp eignen sich rund 50 bis 90 % des behandelten Abwassers für die Wiederverwendung. Die hauseigene Stromerzeugung ist ein immer präsenteres Thema bei Recyclingunternehmen. Spezielle Abwasserbehandlungsverfahren können dazu genutzt werden, den Strom sinnvoll einzusetzen. Lösungen wie Oxidationsverfahren oder Umkehrosmose nutzen die elektrische Energie, um besonders reines Abwasser zu produzieren. Mit diesen Verfahren ist eine Wiederverwendung von rund 90 % möglich. Das Vorhalten von Löschwasser ist für Recyclingunternehmen verpflichtend. Dieses muss regelmäßig in Teilen ausgetauscht werden, um bakterielles Wachstum zu verhindern. Eine Zuführung von behandeltem Recyclingabwasser hilft, die Speicher auf dem geforderten Stand zu halten.

Informationen: Da das Abwasser, je nach Recyclingart, Größe des Unternehmens und Verarbeitungsprozess stark variieren kann, muss die Kläranlage genau an die Anforderungen des Kunden angepasst werden. Ein Hersteller von Behandlungsanlagen muss daher viele Informationen wie Durchflussrate, Abwasserwerte, Einleitparameter oder Stellplatz im Unternehmen wissen. Recycler sollten daher darauf achten, dass der Anbieter viele Informationen im Vorfeld erfragt. Qualität: Hochwertige Produkte erkennen Recyclingunternehmen an unabhängigen Zertifizierungen. Diese sind meist als Download auf der Unternehmenswebsite zu finden. Je mehr Zertifikate zur Verfügung stehen, desto besser ist die Zusammenarbeit mit den Prüfinstituten und damit die Qualität der Behandlungsanlagen.
Fortschrittliche Technologien: Biologische Behandlungsverfahren und Flotationen sind lang erprobte Lösungen für die Abwasserbehandlung. Aber auch in diesem Bereich gibt es Forschung und damit eine Weiterentwicklung. Recycler sollten daher auch auf neuere Behandlungsverfahren wie Oxidation, Ultrafiltration oder Umkehrosmose achten.
Laboranalysen: Oft sind die genauen Summenparameter wie CSB, BSB5, TSS, Stickstoff, Phosphor, Chloride oder Sulfate nicht bekannt. Manche Hersteller von Kläranlagen bieten daher Analysen im hauseigenen Labor an. Im Laborversuch werden Tests durchgeführt, die Hinweise auf die Behandelbarkeit und die Eignung von Fällungs- und Flockungsmitteln liefern. Diese ermöglichen eine passgenaue Auslegung der Druckentspannungsflotation. Dafür ist nur eine Abwasserprobe von wenigen Litern notwendig. Der Recycler erhält die exakten Werte seines Abwassers in schriftlicher Form, meist in Kombination mit einem darauf basierenden Angebot für die passende Behandlungslösung. Energieeffizienz: Verbraucht eine Anlage wenig Strom, schont sie nicht nur den Geldbeutel des Recyclers, sie zeugt damit auch von fortschrittlicher Technologie und dem Einsatz moderner Behandlungsverfahren. Einige Produzenten verfügen über Verbrauchszertifikate und können damit die Energieeffizienz ganz offiziell bescheinigen. Leasingangebote: Nicht jede Kläranlage muss immer gleich mit einem Kauf in Verbindung stehen. Oft bieten Anlagenhersteller auch Leasingangebote für 6, 12 oder 24 Monate an. Diese sind meist schneller verfügbar, da sie nicht erst produziert werden müssen. In Einzelfällen steht die Mietanlage zum Kauf zur Verfügung, sollte der Recycler mit dem Behandlungsergebnis zufrieden sein.
Service auch nach dem Kauf: Eine Kläranlage braucht in regelmäßigen Abständen Pflege und Wartung. In manchen Fällen ist ein eigener Mitarbeiter des Recyclingunternehmens dafür verantwortlich. Dieser bekommt zwar bei der Installation alle Informationen vom Anlagenhersteller, bei Rückfragen im laufenden Betrieb sollte dieser möglichst rund um die Uhr zur Verfügung stehen.
Garantien: Damit Recycler risikofrei eine Abwasserbehandlungsanlage kauft, sollte er auf langjährige Garantien in allen Bereichen achten. Im Idealfall bieten Produzenten bis zu 15 Jahre Garantie auf ausgewählte Teile.

Quelle: PPU Umwelttechnik