Wie entsteht Abwasser bei Kartonage?
In der Kartonageproduktion fällt Abwasser in nahezu allen Prozessschritten an:
- Faserstoffaufbereitung: Auflösen, Sortieren und Reinigen von Altpapier oder Zellstoff erzeugt Abwasser mit Faserresten, Füllstoffen und feinen Partikeln.
- Papier- und Kartonherstellung: Stoffauflauf, Entwässerung und Pressen führen zu Prozesswasserströmen mit Streichfarben, Leimstoffen und gelösten organischen Stoffen.
- Kaschierung und Veredelung: Der Einsatz von Dispersionsklebstoffen und Beschichtungen erzeugt Abwasser mit Polymeren und Additiven.
- Druckprozesse: Flexodruck, Offsetdruck oder Digitaldruck verursachen Reinigungsabwässer mit Farbpigmenten, Bindemitteln und Hilfsstoffen.
- Reinigung von Maschinen und Anlagen: Anlagenreinigung, Farbwechsel und Walzenwäsche führen zu Abwasser mit erhöhtem CSB, Feststoffen und chemischen Rückständen.
Welche Aufgaben/Ziele erfüllt die Behandlung?
Die Abwasserbehandlung in der Kartonage- und Verpackungsindustrie verfolgt mehrere Ziele:
- Abtrennung von Faserstoffen, Füllstoffen und Pigmenten
- Reduktion der organischen Belastung (CSB/BSB)
- Entfernung von Klebstoffen und polymeren Bestandteilen
- Stabilisierung des pH-Wertes
- Reduktion von Trübstoffen und Farbstoffen
- Einhaltung gesetzlicher Einleitgrenzwerte
- Reduzierung von Frischwasserverbrauch durch Kreislaufführung
- Sicherstellung eines störungsfreien Anlagenbetriebs
Wie funktioniert die Behandlung?
Die Behandlung von Abwasser aus der Kartonageindustrie erfolgt in der Regel durch eine Kombination aus mechanischen, chemisch-physikalischen und biologischen Verfahren.
Mechanische Verfahren:
- Rechen und Siebe zur Abtrennung grober Faserstoffe
- Sedimentation zur Abtrennung mineralischer Füllstoffe und Pigmente
- Flotation zur Entfernung leichter organischer Stoffe, Druckfarben und Klebstoffreste
- Filtration (z. B. Scheibenfilter, Bandfilter) zur Eindickung von Schlämmen
Chemisch-physikalische Verfahren:
- Fällung/Flockung zur Aggregation feiner Partikel und polymerer Stoffe
- pH-Einstellung zur Optimierung der Flockungsbedingungen
- CSB-Reduktion durch Oxidationsverfahren, falls erforderlich
- Membranverfahren bei hohen Anforderungen an die Wasserqualität für interne Kreisläufe
Biologische Verfahren:
- Abbau gelöster organischer Stoffe (CSB/BSB) durch Mikroorganismen
- Einsatz von Belebtschlammverfahren oder Biofilmreaktoren
- Stabilisierung der Abwasserqualität bei schwankenden Belastungen
Kreislaufführung:
- Nutzung von Klarwasser für Maschinenreinigung oder Stoffauflauf
- Reduktion des Frischwasserbedarfs durch interne Kreisläufe
Welche Stoffe bzw. Parameter sind typisch?
Typische Parameter im Abwasser der Kartonageproduktion sind:
- Faserstoffe aus Zellstoff oder Altpapier
- Füllstoffe wie Kaolin oder Calciumcarbonat
- Streichfarben mit Pigmenten und Bindemitteln
- Klebstoffe und Leimstoffe auf Polymerbasis
- Organische Belastung (CSB, BSB)
- pH-Wert (prozessabhängig)
- Leitfähigkeit durch gelöste Salze
Chemische Eigenschaften:
- hohe organische Belastung
- polymerhaltige Verbindungen
- Tenside aus Reinigungsprozessen
Physikalische Eigenschaften:
- hohe Feststofffrachten
- feine Partikelgrößen
- Faseranteile mit hoher Wasserbindung
Entsorgung und Wiederverwendung
- Schlämme aus Fällung, Flockung oder Flotation werden entwässert und entsorgt oder weiterverwertet
- Gereinigtes Abwasser wird in kommunale Systeme eingeleitet oder als Prozesswasser wiederverwendet
- Faserhaltige Nebenströme können in die Produktion zurückgeführt werden
- Wasserrecycling reduziert den Frischwasserbedarf und die Betriebskosten
Industrielle Herausforderungen
Die Kartonageindustrie steht vor spezifischen Herausforderungen in der Abwasserbehandlung:
- Zunehmender Einsatz von Recyclingfasern führt zu höheren organischen Belastungen und schwankender Abwasserqualität
- Komplexere chemische Additive und Druckfarben erschweren die Entfernung von Farbstoffen und Polymeren
- Schwankende Produktionsbedingungen durch Produktwechsel, Farbwechsel und Batchbetrieb
- Steigende Anforderungen an Wasserrecycling zur Reduzierung von Frischwasserverbrauch und Abwassermengen
- Ablagerungen und Biofouling in Kreislaufsystemen beeinträchtigen die Anlagenverfügbarkeit
- Steigende Energie- und Betriebskosten erhöhen den Druck auf effiziente Abwasserbehandlungssysteme
Gesetzliche Anforderungen
Für das Abwasser aus der Kartonageindustrie gelten unter anderem:
- Abwasserverordnung (AbwV) mit spezifischen Anforderungen für die Papier- und Kartonindustrie
- Kommunale Einleitbedingungen für indirekte Einleiter (z. B. CSB, Feststoffe, pH-Wert)
- Wasserhaushaltsgesetz (WHG) zum Schutz von Gewässern
- Vorgaben zur Schlammbehandlung gemäß Abfallrecht (AVV)
Fazit
Abwasser aus der Kartonageproduktion stellt aufgrund seiner Vielzahl an Belastungen, wie Faserstoffen, Klebstoffen und Farbstoffen, eine besondere Herausforderung dar. Die Abwasserbehandlung erfolgt in mehreren Stufen, von der mechanischen Trennung bis zur biologischen Reduktion organischer Stoffe. Eine effiziente Behandlung ermöglicht nicht nur die Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte, sondern trägt auch zur Wiederverwendung von Prozesswasser bei, was den Frischwasserverbrauch reduziert und die Betriebskosten senkt. In Anbetracht der steigenden Anforderungen an Wasserrecycling und Umweltauflagen ist es für die Kartonageindustrie von entscheidender Bedeutung, moderne und flexible Behandlungsverfahren zu implementieren.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Welche typischen Belastungen enthält Abwasser aus der Kartonageproduktion?
Faserstoffe, Füllstoffe, Streichfarben, Klebstoffe sowie organische Belastungen (CSB/BSB).
Wie werden Druckfarben aus dem Abwasser entfernt?
Durch Kombination aus Fällung/Flockung und Flotation zur Abtrennung von Pigmenten und Bindemitteln.
Kann Wasser in der Kartonageproduktion wiederverwendet werden?
Ja, insbesondere nach weitergehender Behandlung durch Membranverfahren oder Filtration.
Warum ist die Flockung ein wichtiger Prozessschritt?
Sie ermöglicht die Abtrennung feinster Partikel und kolloidaler Stoffe, die mechanisch nicht entfernt werden können.
Welche Rolle spielt der pH-Wert in der Abwasserbehandlung?
Er beeinflusst maßgeblich die Wirksamkeit chemischer Reaktionen und die Stabilität der Abwasserbehandlung.
