Verfahren zur Reinigung von Druckfarbabwasser (Flexo-, Tief-, Offsetdruck) mit und ohne Leimabwasser/ Leimspülwasser:

>> Klassische Reinigung von Druckfarbwasser

Die klassische Reinigung von Druckfarbabwasser (Flexo-, Tief-, Offsetdruck) mit und ohne Leimabwasser oder Leimspülwasser erfolgt in chargen- oder kontinuierlichen Abwasserbehandlungsanlagen, die nach dem Prinzip der chemischen Fällung und Flockung funktionieren.

Hierbei werden häufig saure Eisen- oder Aluminiumsalzlösungen in Verbindung mit Natronlauge oder Kalk eingesetzt. Durch die Zugabe der Alkalien bilden sich Flocken von Eisen- bzw. Aluminiumhydroxid, welche die Pigmentteile im Abwasser einschließen und mit ausfällen. Weitere Inhaltsstoffe werden an der Flocke fixiert. Eine Zugabe eines Polymers bewirkt die Bildung einer stabileren Flocke, welche deutlich besser zu entwässern ist. Fällung und Flockung mit Phosphorsäure anstelle von Eisen- oder Aluminiumsalzlösungen werden ausschließlich in Verbindung mit Kalkhydrat durchgeführt.

Alle Verfahren bewirken, dass das Aufkommen an Schlamm/ Filterkuchen durch Zugabe der Fällungsmittel sich erhöht.

>>neues Verfahren mittels Zitronensäure

Bei dem neuen Verfahren wird mittels Zitronensäure (Granulat und/oder flüssig), durch die pH-Wertabsenkung, die im Abwasser enthaltenen Bindemittel ausgefällt, die Pigmente mit an der Flocke absorbiert und durch Zugabe eines Polymers in stabile Flocken überführt.

Diese Flocken werden über Bandfilter, Kammerfilterpressen oder Dekanterzentrifugen von der entstandenen Klarphase abgetrennt.

Sedimentationsbecken/Schrägklärer werden teilweise zur Vortrennung der Flocken von der Klarphase eingesetzt. Der gewonnene Filterkuchen beinhaltet fast ausschließlich die Inhaltsstoffe der Farben wie Pigmente und Bindemittel. Das Aufkommen des Filterkuchens wird deutlich reduziert, da keine Zugabe von Fällungschemikalien (Eisen- oder Aluminiumsalzlösungen, Bentonite) erfolgt.

Die Zitronensäure verbleibt in der Klarphase, welche eine erhöhte CSB-Fracht zwar aufweist, die biologische Abbaubarkeit hingegen stark zugenommen hat.

Die Klarphase wird mit Alkalien (u.a. durch Laugen) neutralisiert und kann in die öffentliche Kanalisation eingeleitet oder für weitere Verwendungen eingesetzt werden.

>> Abwasserherkunft

Die Bedruckung von Wellpappe/ Pappe erfolgt fast ausschließlich mit wäßrigen Farben.

Teilweise enthalten diese Farben bis zu 10 % (wasserverdünnbare) Lösemittel. Aber auch lösemittelfreie Farben beinhalten Bindemittel (Harze), Pigmente (farbgebende Stoffe) und Hilfsmittel. Diese führen zu einer erhebliche Schadstoffbelastung des Abwassers.

Die mögliche Schadstofffracht eines Farbabwassers ergibt sich aus der Zusammensetzung einer wäßrigen Druckfarbe:

20 - 30 % Pigment
15 - 25 % Bindemittel
0 - 10 % Alkohol bzw. wasserlösliche Lösemittel
40 - 50 % Wasser
5 - 10 % Additive

Am Ende der Arbeit müssen die mit Farbe in Berührung gekommenen Teile, insbesondere die Walzen, Farbwannen und das Farbversorgungssystem, gereinigt werden. Ein weiterer Teilstrom ist das Leimwasser, welches ganz oder teilweise dem Druckfarbabwasser beigemischt und in der Abwasserbehandlungsanlage mitbehandelt werden muß. Leimabwasser ist organisch hoch belastet durch Mais-, Kartoffel, oder Weizenstärke.

>> Verfahrensbeschreibung

Das anfallende Abwasser (Druckfarbabwasser, Leimabwasser, Leimspülwasser) wird in einem Pufferbecken (runde oder eckige Bauform) gesammelt und homogenisiert.

Chargenbetrieb
Im Chargenbetrieb wird eine Charge des Abwassers mittels einer Förderpumpe entweder in einen vorgeschalteten Durchlaufbehälter oder direkt in den Reaktorbehälter gefördert. Über eine kontinuierliche pH-Messung wird bei beiden Alternatvien die Zitronensäuredosierung geregelt.

Ist die Charge mit der Zitronensäure richtig eingestellt, wird die gesamte Charge mit einem Polymer versetzt und dadurch die Flockung eingeleitet.

Nach erfolgter Flockung wird entweder der gesamte Inhalt des Reaktors mittels einer weiteren Förderpumpe über die Entwässerungseinheit (z.B. Kammerfilterpresse, Bandfilter oder Dekanterzentrifugen) in Feststoff (Filterkuchen oder Schlamm) und Klarphase getrennt oder über einen Vorabscheider (Sedimentationsbecken/ Schrägklärer) die Klarphase vom anfallenden Flockenschlamm vorgetrennt, welcher anschließend über die Entwässerungseinheit (z.B. Kammerfilterpresse, Bandfilter oder Dekanterzentrifugen) entwässert wird.

Die Klarphase wird kontinuierlich durch eine pH-Messung überwacht und ggf. durch Alkalien neutralisiert und auf den gewünschten pH-Wert eingestellt.

Kontinuierlicher Betrieb
Im kontinuierlichen Betrieb erfolgt die Zugabe der Zitronensäure in Abhängigkeit vom pH-Wert. Die Dosierung erfolgt meist in einem separatem Durchlaufreaktor, dem eine zweiter Fällungsreaktor, in dem die Polymerzugabe erfolgt, nachgeschaltet ist. Anschließend wird in einem Sedimentationsbecken die Klarphase vom Schlamm getrennt, welche bodennah mittels einer Schlammförderpumpe in einem Schlammeindicker oder einer Entwässerungseinheit zugeführt wird. Bei einem Einsatz eines Schlammeindickers erfolgt anschließend die Entwässerung des Schlammes.

Die Klarphase wird kontinuierlich durch eine pH-Messung kontrolliert.

>> Patentansprüche

Auf das Verfahren zur Reinigung von Druckfarbabwasser aus den Bereichen Weiterverarbeitung (Flexo-, Tief-, Offsetdruck) mit und ohne Leimabwasser/ Leimspülwasser, sowie bei der Herstellung dieser Farben, in Verbindung mit Zitronensäure und oder Zitronensäure-Derivaten und in Kombination mit Polymerelektrolyten (zeitgleich oder zeitversetzt).

>>Schema und Grundriss einer Beispielanlage

Schema mit/ohne Kreislaufführung
Grundriss mit Fließschema