Abwasserbehandlung bei Kunststoffrecycling: Ein Leitfaden für geschlossene Wasserkreisläufe

Abwasseraufbereitungsprozess an einer Waschstraße zum Recycling von Kunststoff

Wäscheleinen aus Kunststoff bewegen große Mengen Wasser. Lässt man die Wasserqualität außer Acht, sind die Folgen sofort sichtbar: Schmutz lagert sich erneut auf den Flocken ab, Pumpen verstopfen, Reibungsscheiben verschleißen schneller und die Produktqualität wird uneinheitlich. Wird verschmutztes Wasser unkontrolliert abgeleitet, riskiert man zudem Betriebsunterbrechungen und behördliche Strafen.

Dieser Leitfaden erklärt, wie Kunststoffrecyclinganlagen typischerweise Abwasser aus Waschanlagen behandeln und wie man ein stabiles geschlossenes Wasserkreislaufsystem entwirft.

Kurzgefasste Erkenntnisse

  • Behandeln Sie Abwasser als Teil der Wäscheleine, nicht als separates Projekt.
  • Feststoffe frühzeitig entfernen (Sieben/Absetzen), bevor sie die Pumpen und den DAF erreichen.
  • Für Variabilität einplanen; die Abfallströme nach dem Konsum verändern sich von Tag zu Tag.
  • Die Schlammbehandlung muss sorgfältig geplant werden; sie ist in der Praxis oft der limitierende Faktor.

Was “Null-Abwasser” in der Praxis üblicherweise bedeutet

Viele Recyclinganlagen streben danach, den Großteil des Waschwassers wiederzuverwenden, um den Verbrauch zu senken und den Betrieb zu stabilisieren. In der Praxis benötigen die meisten geschlossenen Kreislaufsysteme jedoch weiterhin: – Make-up-Wasser (Verluste durch Schlamm, Verdunstung, Mitreißen) – Windbruch (eine kontrollierte Spülung, um die Ansammlung gelöster Verunreinigungen zu verhindern)

Das technische Ziel ist nicht Wasser in Laborqualität. Es geht um Wasser, das eine gleichbleibende Waschleistung gewährleistet und verhindert, dass sich Verunreinigungen erneut auf sauberen Flocken ablagern.

Was ist im Waschwasser des Kunststoffrecyclings enthalten?

Die genaue Mischung hängt von Ihrem Ausgangsmaterial ab, aber die meisten Waschanlagen enthalten folgende Bestandteile: – schwere Feststoffe: Sand, Glas, Steine, Kies – Schwebstoffe: Papierfasern, Feinstaub, Mikroplastik – Öle und Bio-Produkte: Lebensmittelreste, Reinigungsmittel, Klebstoffe – Chemikalien: Mitreißen von Ätzmitteln (in Heißwaschanlagen)

Unterschiedliche Schadstoffe erfordern unterschiedliche Behandlungsschritte – ein einziger “Zaubertank” löst selten alle Probleme.

Was Sie vor der Behandlungsplanung testen sollten (Stichproben, die Angebote vergleichbar machen)

Die Kosten für Abwasserbehandlungsangebote variieren stark, da die Annahmen zur Zusammensetzung des Zulaufs stark voneinander abweichen. Bevor Sie Angebote anfordern, sollten Sie Proben von folgenden Stellen entnehmen:

  • Ihr schmutzigster Waschschritt (oft Vorwäsche oder Abflussreinigung mit Reibungswäsche)
  • Ihr Spülschritt (falls Sie Spülzyklen durchführen)
  • jegliche Heißwäscheabwässer (falls zutreffend)

Bitten Sie die Anbieter anschließend, das System anhand eines dokumentierten Zeitfensters zu dimensionieren, nicht anhand einer einzelnen “Durchschnittszahl”.

Parameter Warum es wichtig ist Was es häufig bei der Wiederverwertung von Waschwasser anzeigt
TSS / Trübung Prognostiziert das Risiko der Wiederablagerung und die DAF-Belastung Papierfasern, Feinstaub, Mikroplastik, Sandpartikel
Öl und Fett Prognostiziert Flotationsleistung und Geruchsprobleme Lebensmittelreste, Öle, Klebstoffe
pH Kontrolliert die Koagulations-/Flockungsleistung und das Korrosionsrisiko Ätzende Rückstände oder saure Reinigungsmittel
Temperatur Beeinflusst Chemie-, Trenn- und Anlagenmaterialien Nachwirkungen von Heißwäsche und saisonale Schwankungen
Leitfähigkeit / TDS Hervorzuheben sind gelöste Ablagerungen in geschlossenen Kreisläufen Waschmittel, Salze, gelöste Verunreinigungen

Ein typischer Behandlungsablauf (Modularer Ansatz)

Bühne Hauptziel Was es anvisiert Häufiger Fehlermodus
Siebung / Sandfang Pumpen schützen und abrasive Belastung reduzieren Steine, Glas, Sand, grober Schutt Schmutz gelangt in die Pumpen und verschleißt die Ausrüstung schnell
Ausgleich Durchfluss und Konzentration stabilisieren Tägliche Schwankungen bei Feststoffen und Chemikalien Die DAF-Leistung schwankt mit jeder Leistungssteigerung.
Koagulation/Flockung + DAF Schwebstoffe und einen Teil des Öls/Fettes entfernen. Papierfasern, Feinstaub, Mikroplastik, emulgierte Öle Über-/Unterdosierung, mangelhafte Durchmischung, vernachlässigte Schlammentfernung
Schlammentwässerung Schlammvolumen reduzieren DAF-Schlamm Die Schlammlagerung wird zum Engpass
Polieren + Wiederverwendung Waschwasser stabil halten Restliche Feststoffe, Öle, pH-Wert-Schwankung Wiederablagerung auf Flocken; Schwankungen des Geruchs und der Wasserqualität

1) Primärsiebung und Sandfang

Ziel: Große Verunreinigungen und Sand von Pumpen und Hochgeschwindigkeitsanlagen fernhalten.

Gängige Hilfsmittel: – Grobsiebe oder Trommelsiebe – Sandfangkanäle oder Absetzbecken

2) Ausgleichsbehälter

Ziel: Stabilisierung von Durchfluss- und Konzentrationsschwankungen, um einen gleichmäßigen Ablauf der nachgelagerten Aufbereitung zu gewährleisten.

Wenn Sie auf den Druckausgleich verzichten, werden Ihre Chemikaliendosierung und die DAF-Leistung mit den Änderungen des Eingangsstroms schwanken.

3) Koagulation/Flockung + Flotation mit gelöster Luft (DAF)

Ziel: Entfernung von Schwebstoffen und eines Teils der Öl-/Fettbelastung.

Die Leistung des DAF hängt ab von: – korrekter Dosierung und Mischung – stabilem Durchfluss (Ausgleichsströmung hilft) – Disziplin bei der Schlammentfernung (wenn sich Schlamm ansammelt, sinkt die Behandlungsqualität)

4) Schlammentwässerung

DAF-Schlamm enthält viel Wasser. Durch Entwässerung wird das Volumen reduziert und die Entsorgung praktikabel.

Gängige Verfahren: – Schneckenpresse – Filterpresse – Zentrifuge (abhängig vom Standort und der Schlammbeschaffenheit)

5) Polieren und Wiederverwenden (bei Bedarf)

Je nach gewünschter Qualität können Sie Folgendes hinzufügen: – Sandfilter oder Kartuschenfilter – Ölabscheider – pH-Wert-Regler

Ihr Ziel ist nicht Wasser in Laborqualität. Ihr Ziel ist Wasser, das die Waschleistung stabil hält ohne die Verunreinigung erneut auf saubere Flocken abzulagern.

Entwicklung eines geschlossenen Wasserkreislaufs mit stabiler Funktionsweise

Gute geschlossene Kreislaufsysteme umfassen in der Regel: – eine klare Trennung von “schmutzigem” und “sauberem” Wasser – eine auf den schlimmsten Fall der Verunreinigung ausgelegte Filterkapazität – einen Plan für Nachspeisewasser und Abschlämmwasser (beides wird üblicherweise benötigt)

Wenn Sie eine vollständige Konfiguration vornehmen Recycling-Waschsystem, Das Wassermanagement sollte bereits bei der Leitungsplanung als Kernmodul betrachtet werden – und nicht erst nach der Inbetriebnahme hinzugefügt werden.

Die Wasserstabilität wirkt sich auch auf die nachgelagerte Feuchtigkeitskontrolle aus. Schwankungen in der Waschwasserqualität können zu vermehrtem Rückstands- und Feinstoffeintrag führen, was die Entwässerung und Trocknung beeinträchtigt. Zum Vergleich: Energycle Zentrifugaltrockner Auf dieser Seite wird die Rolle der mechanischen Entwässerung als Bindeglied zwischen Nasswäsche und nachfolgender Weiterverarbeitung erläutert.

Was Sie Anbieter von Abwasserentsorgungslösungen fragen sollten (damit Angebote vergleichbar sind)

1) Welche Annahmen bezüglich der Einflussfaktoren verwenden Sie (TSS, Öle/Fette, pH-Wert, Detergenzien, Heißwaschmittelrückstände)?
2) Wie hoch ist das geplante Schlammvolumen pro Tag und welche Entwässerungsmethode wird angewendet?
3) Welche Chemikalien werden benötigt und wie sieht die Dosierungsstrategie aus?
4) Wie sieht der Wartungsplan aus (Siebreinigung, DAF-Abschöpfung, Filterwechsel)?
5) Was passiert an “schlechten Tagen” (hoher Staub, hoher Ölgehalt, Spitzenwerte beim Etikettenkleber)?
6) Was ist inbegriffen bzw. was ist ausgeschlossen (Pumpen, Tanks, Schaltschrank, Installation, Inbetriebnahme)?

Hinweis zur Einhaltung der Vorschriften

Wenn auf Ihrem Gelände Wasser eingeleitet wird, hängen die Anforderungen von den örtlichen Genehmigungen und den Einleitungswegen ab. Selbst Systeme mit überwiegend recyceltem Wasser benötigen häufig Dokumentationen für Einleitung, Schlammbehandlung und Chemikalienlagerung.

Für US-Projekte ist das NPDES-Programm der EPA ein zentraler Bezugspunkt für die Genehmigungsrahmen für Abwassereinleitungen. (Quelle: Überblick über das NPDES-Programm der US-Umweltbehörde (EPA))

Häufig gestellte Fragen (FAQ) (Echte Fragen zum Beschaffungsprozess)

Benötige ich ein DAF-System oder kann ich mich auf Absetztanks verlassen?

Absetzbecken eignen sich hervorragend für groben Sand und große Feststoffe, entfernen aber in der Regel leichtere Schwebstoffe, emulgierte Öle und feine Fasern nicht ausreichend, um das Waschwasser stabil zu halten. DAF wird häufig eingesetzt, wenn eine zuverlässige Entfernung von Schwebstoffen und etwas Öl/Fett erforderlich ist, insbesondere bei hoher Variabilität des Aufgabematerials. Die optimale Auslegung kombiniert oft beides: Vorabsetzen und Sieben zum Schutz der Pumpen, anschließend DAF für die feinere Belastung. Fragen Sie Ihre Lieferanten, welcher Anteil Ihrer Feststoffbelastung absetzbar bzw. aufschwimmbar ist, und lassen Sie sich dies anhand Ihrer Waschwasserproben nachweisen.

Warum ist ein Ausgleichsbehälter so wichtig?

Da Ihre Waschanlage keinen konstanten Abwasserstrom erzeugt, schwankt die Verschmutzung im Recyclingprozess stündlich: Spitzenwerte bei Sand, Etikettenkleber, Waschmittelrückständen und gelegentlichen Ölspuren. Ein Wasserausgleich gleicht diese Schwankungen aus, sodass die Chemikaliendosierung und die Leistung der DAF-Anlage stabil bleiben. Ohne ihn entsteht ein Kreislauf aus “gutem” und “schlechtem” Wasser, der sich durch erneute Ablagerungen auf den Flocken und häufige Eingriffe bemerkbar macht. Vergleichen Sie Angebote und fragen Sie die Anbieter nach dem Ausgleichsvolumen und der maximalen Schwankungsbreite, für die sie die Anlage auslegen.

Was ist üblicherweise der limitierende Faktor in geschlossenen Waschwasserkreisläufen?

Schlammbehandlung. Selbst bei einem stabilen Wasserkreislauf kann das Schlammvolumen die Lager- und Entsorgungskapazitäten übersteigen, wenn die Entwässerung unzureichend dimensioniert oder die vorgelagerte Siebung mangelhaft ist. Fragen Sie nach täglichen Schlammvolumenschätzungen, dem Feststoffgehalt nach der Entwässerung und einem realistischen Entsorgungsplan. Erkundigen Sie sich außerdem nach dem Vorgehen bei hoher Verschmutzung: Wie viel zusätzlicher Schlamm fällt an und wohin wird er entsorgt? Viele Anlagen lösen zunächst das Problem der Wasserqualität und stellen dann fest, dass der Engpass im Transport und der Entsorgungsplanung liegt. Bei unsicherer Entsorgungskapazität sollten zusätzliche Schlammlager eingeplant werden, um Notabschaltungen zu vermeiden.

Wie kann ich verhindern, dass das Waschwasser Schmutz wieder auf die sauberen Flocken ablagert?

Entfernen Sie Feststoffe frühzeitig, halten Sie die DAF- und Polierstufen stabil und trennen Sie die Wasserkreisläufe für “Schmutzseite” und “Reinseite”. Bei anhaltend hohen Schwebstoffkonzentrationen oder schwankender Wasserqualität kommt es zu Wiederablagerungen. Die praktische Kontrolle erfolgt durch Überwachung: einfache Trübungs-/TSS-Indikatoren, pH-Wert-Kontrolle und regelmäßige Wartung der Siebe und der DAF-Abschöpfung. Stellen Sie außerdem sicher, dass Ihre Entwässerungs- und Trocknungsschritte kein Schmutzwasser in die Reinspülstufe zurückführen. Gestalten Sie den Kreislauf so, dass das sauberste Wasser mit den saubersten Flocken in Kontakt kommt.

Kann ich wirklich emissionsfrei fahren?

Viele Anlagen benötigen nach wie vor kontrolliertes Abschlämmwasser und Nachspeisewasser, um die Anreicherung gelöster Schadstoffe zu verhindern. “Abwasserfreie Produktion” kann das Problem auch auf den Klärschlamm verlagern: Alle entfernten Schadstoffe müssen irgendwohin entsorgt werden. Bevor Sie sich für ein abwasserfreies Ziel entscheiden, prüfen Sie die örtlichen Genehmigungsauflagen, Entsorgungsmöglichkeiten für Klärschlamm und Anforderungen an die Chemikalienlagerung. Anlagen in den USA, die Wasser einleiten, sollten den Genehmigungsrahmen des NPDES-Programms der EPA prüfen und ihre Planung an die Anforderungen der zuständigen Behörde anpassen. (Quelle: Überblick über das NPDES-Programm der US-Umweltbehörde (EPA))

Referenzen

Autor: energycle

Energiecle ist ein führender globaler Anbieter und Hersteller, der sich auf fortschrittliche, hoch effiziente Lösungen für die Kunststoffrecyclingtechnik spezialisiert hat. Wir sind darauf bedacht, robuste und zuverlässige Maschinen zu entwickeln und herzustellen, die das gesamte Recycling-Spektrum abdecken – von der Reinigung und Zerkleinerung bis hin zur Granulierung, Pelletierung und Trocknung. Unser umfassendes Portfolio umfasst modernste Reinigungsanlagen für flexible Folien und harte Kunststoffe (wie PET und HDPE), leistungsstarke industrielle Aktenvernichter, präzise Granulatoren & Zerkleinerer, effiziente Pelletiermaschinenund wirkungsvolle TrocknungssystemeMaschinen. Ob Sie eine einzelne leistungsstarke Maschine oder eine vollständige, maßgeschneiderte Komplettanlage benötigen, Energycle liefert Lösungen, die präzise auf Ihre spezifischen Betriebsanforderungen und Materialien zugeschnitten sind.

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