Projekt 34273/01

Geruchsreduktion von gebrauchten Kunststoffrezyklaten durch kontrollierte Bakterienkulturen in kreislaufgeführten Waschprozessen

Projektdurchführung

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Giggenhauser Str. 35
85354 Freising

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Derzeit stellt die Kontamination der Kunststoffabfälle mit Geruchsstoffen ein großes Problem dar, vor allem, wenn die Kunststoffabfällen rezykliert und zur Herstellung neuer Produkte eingesetzt werden, da die Geruchswahrnehmung eines Produktes die Kaufentscheidung der Kunden stark beeinflusst. Im Sinne nachhaltigen Wirtschaftens gilt es also, den Geruch von post-consumer Kunststoffabfällen und Rezyklaten weitgehend zu minimieren, um diese wiedereinzusetzen und einer wertvollen Kreislaufwirtschaft zuzuführen. Momentan werden aber lediglich solche Kunststoffmaterialien recycelt, die eine hohe Reinheit und einen geringeren Verschmutzungsgrad aufweisen, wie z.B. PET-Flaschen, die über ein Pfandsystem getrennt erfasst werden und in einem aufwändigen Recyclingprozess zu einem hochwertigen PET-Recyclat verarbeitet werden. In der deutschen Verpackungsindustrie haben allerdings Folien mit 38,5% das größte Anwendungsgebiet. Um also langfristig höhere Recyclingquoten zu erreichen, ist es notwendig die großen Mengen an Folienabfällen aus post-consumer Abfällen zu recyclen.
Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens bestand daher in der die Prüfung der Möglichkeit, geruchsaktive Substanzen oder die Verunreinigung, die zu Geruchsveränderungen in post consumer Folien führen, schon während der Kunststoffwäsche zu eliminieren, um eine Geruchsreduktion im Endprodukt Rezyklat zu erzielen. Das Schließen dieses Rohstoffkreislaufs durch einen innovativen Waschprozess soll das Recycling von post-consumer Folienabfällen effizienter, nachhaltiger und energiesparender gestalten.
Industrielle Waschprozesse außerhalb der Recyclingbranche nutzen in letzter Zeit neben chemischen auch biologische Zusätze. Hier hat sich insbesondere ein biologischer Ansatz etabliert, bei dem das Waschwasser mit Bakterienimpflösungen (sogenannte „PIP“ – fortschrittliche probiotische Produkte) ver-sehen wird. Die eingesetzten PIP Produkte gelten als sicher, FDA und EU Ecolabel zertifiziert und damit umweltfreundlich. Die einzusetzenden Bakterienlösungen enthalten neben natürlichen Spuren- und Nähr-stoffen ausschließlich Mikroorganismen der Risikogruppe 110, die nicht unter das Gentechnikrecht fallen.
Es handelt sich dabei um keinen gefährlichen Stoff und ist nach ((EG)1272/2008) nicht kennzeichnungs-pflichtig. Die PIP Kultur verstoffwechselt organischen Schmutz aktiv und verhindert eine Umwandlung in riechende flüchtige Verbindungen bzw. kann auch, je nach Art des Mikroorganismus und Geruchssubstanz, geruchsbildende Mikroorgansimen verdrängen. Durch die Anreicherung der PIPs werden im Zuge dessen geruchsbildende Mikroorganismen weitgehend zurückgedrängt. Diese Methodik wird bereits erfolgreich eingesetzt in der Klinikhygiene, in Haushalt, Tiermast und Aquakultur, aber auch besonders in der industriellen Prozesswasseranwendung, beispielsweise in Kühltürmen und Klimaanlagen. Ein Einsatz in Recycling-Waschkreisläufen wurde bislang nicht untersucht.
Der Lösungsansatz bestand darin, post-consumer Abfälle mit bakterienbeimpftem Wasser während der Kunststoffaufbereitung zu behandeln. Die gereinigten Kunststoffe wurden dazu olfaktorisch durch ein Testpanel bewertet und dem Stand der Technik gegenübergestellt. Die Antragsteller gehen davon aus, dass durch den Einsatz der Bakterien innerhalb der Kunststoffwäsche nur geringe Produktionsmehrkosten im Vergleich zu den bisherigen Prozessen verursacht werden. Die üblichen Waschtemperaturen können vermutlich mit dem Bakterieneinsatz reduziert werden. Des Weiteren werden keine hohen Investitionskosten erwartet, da sich das technische Prinzip der Waschanlagen nicht verändert wird.