Projekt 11087/01

Rückgewinnung wertvollen Faser- und Kunststoffmaterials aus Abfällen der Papierindustrie

Projektdurchführung

Repa Boltersdorf GmbH
Brohltalstr. 11
56656 Brohl-Lützing

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Papierindustrie der BRD verbringt derzeit einen Großteil ihrer jährlich etwa 450.000 t Spuckstoffe auf Deponien. Diese Spuckstoffe bestehen im wesentlichen aus wertvollen Fasern, Polyolefinen und Wasser. Die Repa Boltersdorf hat ein Verfahren entwickelt, mit dem in mehreren Stufen eine Reduzierung der zu deponierenden Restfraktion durch Aussortierung der Faser- und Kunststoffe auf bis zu 20% der Ausgangsmenge möglich ist. Ziel des Projektes war, eine halbtechnische Anlage zu entwickeln, die die technische und wirtschaftliche Umsetzung dieses Verfahrens erkennen läßt.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEs wurde eine halbtechnische Anlage entwickelt und gefertigt, mit der Spuckstoffe der Papierindustrie verschiedenster Art und Herkunft untersucht und behandelt wurden. Zusätzlich wurden Laboruntersuchungen zur Analyse der Versuchsergebnisse durchgeführt und ein Verfahren entwickelt, mit dem Eingangsstoffe unter ähnlichen Bedingungen wie mit der original Anlage schnell und einfach auf ihre Zusammensetzung untersucht werden können.
In Aufschlagversuchen wurde mit einem modifizierten Laborpulper unter anderem kontrolliert, ob eine Trennung zwischen Kraft- und Altpapierstippen möglich ist und ob sich durch Anwesenheit harter Kunststoffe ein Kugelmühleneffekt und damit eine Durchsatzsteigerung einstellt. In weiteren Schritten wurden Laborgeräte so angepaßt bzw. umgebaut, daß der vom Laborpulper erzeugte Faserstoff kontinuierlich gereinigt und die Qualität bezüglich Splitter- und Stickygehalt dem Stand der Technik entspricht. In ei-nem selbst entwickelten Vliesbildner wurden daraus Faserstoffvliese hergestellt, die zur Begutachtung im Rahmen der Präsentation an verschiedene Institute und Papierfabriken verteilt wurden.
Mit neu entwickelten bzw. optimierten Geräten, wie Suspensionsverteiler, Gliederband und anschließendem Sink-Schwimmbehälter wurde untersucht, ob die für die Kunststoffindustrie nötige Reinheit der Polyolefine erreicht wird. Parallel wurden Meßsysteme entwickelt, die zur Regelung des Verfahrens nötig sind.


Ergebnisse und Diskussion

Es wurde eine halbtechnische Anlage entwickelt und gefertigt, mit der Spuckstoffe der Papierindustrie verschiedenster Art und Herkunft untersucht und behandelt wurden. Zusätzlich wurden Laboruntersuchungen zur Analyse der Versuchsergebnisse durchgeführt und ein Verfahren entwickelt, mit dem Eingangsstoffe unter ähnlichen Bedingungen wie mit der original Anlage schnell und einfach auf ihre Zusammensetzung untersucht werden können.
In Aufschlagversuchen wurde mit einem modifizierten Laborpulper unter anderem kontrolliert, ob eine Trennung zwischen Kraft- und Altpapierstippen möglich ist und ob sich durch Anwesenheit harter Kunststoffe ein Kugelmühleneffekt und damit eine Durchsatzsteigerung einstellt. In weiteren Schritten wurden Laborgeräte so angepaßt bzw. umgebaut, daß der vom Laborpulper erzeugte Faserstoff kontinuierlich gereinigt und die Qualität bezüglich Splitter- und Stickygehalt dem Stand der Technik entspricht. In ei-nem selbst entwickelten Vliesbildner wurden daraus Faserstoffvliese hergestellt, die zur Begutachtung im Rahmen der Präsentation an verschiedene Institute und Papierfabriken verteilt wurden.
Mit neu entwickelten bzw. optimierten Geräten, wie Suspensionsverteiler, Gliederband und anschließendem Sink-Schwimmbehälter wurde untersucht, ob die für die Kunststoffindustrie nötige Reinheit der Polyolefine erreicht wird. Parallel wurden Meßsysteme entwickelt, die zur Regelung des Verfahrens nötig sind.
Der Sink- und Schwimmbehälter ist von der Dimensionierung zu kurz geraten, er eignet sich bei optimal eingestellter Strömung trotzdem zur Trennung von Olefinen und Stippen bzw. anderen Sinkstoffen. Die Paddelwalze bzw. die Art der Strömungserzeugung und -lenkung bedarf einer Optimierung. Die vorhandenen Laborgeräte wurden zu einer Gutstoffaufbereitung entsprechend dem Stand der Technik umgebaut. Die Qualität des aus den Spuckstoffen erzeugten Gutstoffs entspricht noch nicht den gesteckten Zielen. Eine zusätzliche neuartige Waschstufe wird in den kommenden Projektphasen mit einbezogen und optimiert. Die Gutstoffaufbereitung ist in der Lage, mit einer 0,8 mm Lochplatte über einen längeren Zeitraum den Pulpergutstoff zu einer gereinigten Fasersuspension kontinuierlich zu verarbeiten. Die Bypassregelung bzw. die Zudosierung des Pulpergutstoffs in den ersten Eindicker gestaltet sich allerdings schwierig. Bei Einsatz der 0,15 mm Schlitzplatte zur weiteren Verbesserung der Reinigungsleistung sinkt der Durchsatz erheblich. Beim Einsatz der 0,08 mm Schlitzplatte ist kontinuierlicher Betrieb kaum möglich, da der Durchsatz der Fasern nur sehr gering ist.
Die Weiterentwicklung bereits bekannter Stickybestimmungsverfahren zu einem abgestimmten Verfahren - für die besonderen Verhältnisse beim Einsatz von Spuckstoffen - ist nicht gelungen. Es wurde jedoch ein Konzept zur Stickyentfernung entwickelt und getestet. Dieses bedarf jedoch einiger Verbesserungen.
Über die Wirkleistungsaufnahme des Pulpermotors ist es möglich, die Pulperaufschlagarbeit zu beurteilen. Die kontinuierliche Stoffdichtemessung der Faserstoffsuspension von 0,1 - 0,5% ist mit Hilfe des Rohrreibungswiderstandes möglich. Die Kompensation störender Einflußgrößen muß jedoch noch weiter verfolgt werden. Die Erfassung dieser beiden Parameter ist zur Automatisation und das Erreichen optimaler Ergebnisse erforderlich. Zur ersten Beurteilung möglicher Eingangsstoffe wurde ein Gerät entwickelt. Die Klassifizierung von Begleitstoffen ist mit dem entwickelten Gerät im Ansatz möglich. Einzelkomponenten müssen jedoch noch optimiert werden. Darüber hinaus ist geplant, eine Optimierung der Gliederbandgeometrie vorzunehmen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Am 27. März und am 29. September 1998 stellte die Repa Boltersdorf GmbH auf dem Gelände der Papierfabrik die Ergebnisse der Entwicklungsarbeit Fachleuten aus der Papier- und Kunststoffbranche im Rahmen einer internen Präsentation vor.


Fazit

Die Summe aller Erkenntnisse mündet in einem Anlagenkonzept, in dem alle wesentlichen technologischen Verfahrensschritte getestet wurden, die später in großtechnischen Anlagen zum Einsatz kommen sollen. Weiterführende Entwicklungen bis zur technischen Anlage (Prototyp) sind Gegenstand eines Folgeantrages.