Das Projekt "Teil II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Schutz der Umwelt und wachsende Altpapierberge fordern zwingend innovative Verfahren in der Altpapierverarbeitung. Ziel des Projektes ist die Verbesserung der Prozessfuehrung in den Stufen der Altpapier-Stoffaufbereitung. Das Vorhaben befasst sich mit der Analyse der verfahrenstechnischen Zusammenhaenge und der Entwicklung von prozessbeschreibenden Modellen. Aufbauend auf den guten Ergebnissen beim Einsatz innovativer Steuer- und Regelkonzepte in der Zellstoffindustrie werden die allgemeinen Modelle als lernfaehige Systeme mittels Fuzzy-Logik und neuronalen Netzen realisiert, durch gezieltes Training getestet und auf die Anlage abgestimmt. Diese Technik ermoeglicht ein tieferes Durchdringen des Prozesses und die Aufstellung von speziellen Optimierungskonzepten. Die zu entwickelnden Modelle und ihre Integration in moderne Prozessleitsysteme sind auch auf umweltrelevante Prozessoptimierungen in der Papierindustrie und artverwandten Industrien anwendbar.
Das Projekt "Teil III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kübler und Niethammer Papierfabrik Kriebstein durchgeführt. Schutz der Umwelt und wachsende Altpapierberge fordern innovative Verfahren in der Altpapierverarbeitung. Ziel des Projektes ist die Verbesserung der Prozessfuehrung in den Stufen der Altpapierstoffaufbereitung. Das Vorhaben befasst sich mit der Analyse der verfahrenstechnischen Zusammenhaenge und der Entwicklung von prozessbeschreibenden Modellen. Aufbauend auf den Ergebnissen beim Einsatz innovativer Steuer- und Regelkonzepte in der Zellstoffindustrie werden die allgemeinen Modelle als lernfaehige Systeme mittels Fuzzy-Logik und neuronalen Netzen realisiert. Durch gezieltes Training getestet und auf die Anlage abgestimmt. Diese Technik ermoeglicht ein tieferes Durchdringen des Prozesses und die Aufstellung von speziellen Optimierungskonzepten. Die zu entwickelnden Modelle und ihre Integration in moderne Prozessleitsysteme sind auch auf umweltrelevante Prozessoptimierungen in der Papierindustrie und artverwandten Industrien anwendbar.
Das Projekt "Development of strategies for increase of plant availability of membrane bioreactors in waste paper using paper mills" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung München durchgeführt. The objective of the research project is an increased availability of membrane bioreactor systems with submerged ultra filtration membranes. This aim should be gained by identification of organic und inorganic substances, MBR operating conditions and sludge properties causing membrane layers. Knowing the substances efficient cleaners and cleaning strategies should be elaborated and tested in continuous operation on-site. Guideline values should be defined showing the limits for economic operation. Inappropriate criteria will be expressed if waters, substances or operating conditions affecting the plant performance avoiding economic operation. Effluent samples from 10 different paper mills have been examined in laboratory tests using different membrane material, pressure and filtration volume. Filterability seems to depend on the content of soluble ingredients. Filter material, pore size and pressure have less influence. criteria for estimation of filterability have been established based on the flux rate. The developed method for early evaluating filterability of effluents can only be used as a rough estimation. Trials with laboratory MBR plant had been operating on-site in three mills. Operation depends on the quality of the biological treatment process and the water composition. Some water ingredients, e.g. acrylates might cause problematic layers in case of polymerisation. Incomplete biological degradation forces development of EPS. EPS is a basis for biofilm and therefore a serious factor causing biofouling. Sole scaling is the least blocking problem. It can be removed using effective reagents, defined by analytic examination of effluent ingredients and laboratory trials. Fouling and biofouling effects are more serious in treatment. Therefore lifting the overlay in the first step is most important than treatment with the right reagents. Using the effective reagents is important for the second step. In most cases fouling/biofouling layers are more difficult in removing. Early cleaning improves the cleaning success.
Das Projekt "Schwermetalle - Quellen und Verbleib bei der Faserstoffherstellung und Anreicherung in Papier und Pappe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Papierfabrikation, Abteilung für Umweltforschung durchgeführt. Cellulosefasern besitzen negativ geladene Gruppen, die Metallionen binden koennen. Auf dem Wege der Verarbeitung von Holz zum Papier und bei der Recyclierung von Altpapier kommen diese Fasern mit Loesungen und Stoffen in Kontakt, die Schwermetalle enthalten koennen. Eine Anreicherung von Schwermetallen wie Cadmium, Quecksilber, Blei und Chrom in Papierprodukten kann daher nicht ausgeschlossen werden. Die verschiedenen Quellen, aus denen diese Belastungen stammen koennen, werden hinsichtlich ihres Beitrages zur Schwermetallkontaminierung untersucht und quantifiziert. Die so erhaltenen Daten ermoeglichen eine Abschaetzung der zu erwartenden Umweltbelastungen bei unterschiedlichen Altpapierrecyclingquoten.
Das Projekt "Verarbeitung von unsortiertem Altpapier als Rohstoff fuer Spanplatten - Abfallverwertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Pfleiderer GmbH & Co. KG, Holzwerkstoffe durchgeführt. Unsortiertes Altpapier (z.B. Strassensammlungsware) ist so aufzubereiten, dass es als Zusatzrohstoff in der Spanplattenfertigung eingesetzt werden kann. Anlieferung des Altpapiers von den Sammelstellen per Lkw oder Container geplant. Fuer die Verarbeitung muss das Papier trocken sein. Deshalb ist ueberdachte Lagerung erforderlich. Erster Schritt: Vereinzelung des Materials in Spezialfoerderer mit Dosierung in eine Hammermuehle. Dort Zerkleinerung auf ca. Briefmarkengroesse. Dann Zuteilung in Schlagkreuzmuehle, um Fasergroesse zu erreichen. Wenn erforderlich Trocknung des Materials, sonst direkter Transport in Dosierbunker. Von da dosierte Zugabe zur Spanbeleimung (evtl. Spezialbeleimungsmaschine erforderlich). Dann Einschleusen in die Spanplattenfertigung. Vorteil dieses Verfahrens: Beseitigung des Abfallmaterials Altpapier, Schonung von Primaerrohstoff Holz.
Das Projekt "Entwicklung von Bindemitteln auf Basis von Ligninsulfonat fuer die Herstellung von wasserbestaendigen und spaltfesten Pappen aus Altpapieren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Th. Goldschmidt AG durchgeführt. Es wird die Entwicklung von neuartigen umweltfreundlichen Bindemitteln auf Basis des aus dem Holzaufschluss stammenden Ligninsulfonats verfolgt. Derartige Bindemittel sollen als solche oder in Kombination mit bekannten Polymerisationsharzen unter Verwendung von Altpapieren minderer Qualitaet zur Herstellung von wasserbestaendigen, mechanisch stabilen Pappen dienen. Durch partiellen Abbau ueber oxidative, hydrolytische oder thermische Prozesse soll das Ligninsulfonat in eine Form ueberfuehrt werden, die eine anschliessende kondensierende Vernetzung in Gegenwart des Altpapierfaserrohstoffes ermoeglicht.
Das Projekt "Vergleich der Eignung und Effizienz von Maßnahmen zur Geruchsvermeidung und -minderung in einer Altpapier verarbeitenden Papierfabrik in Innenstadtlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schulte und Söhne durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Auf der Basis umfangreicher Emissionsmessungen und Ausbreitungsberechnungen im Rahmen des Genehmigungsverfahrens zur Kapazitätserhöhung erarbeitete die Unternehmensberatung Dr. Wohlfarth ein von der Behörde gebilligtes Geruchssanierungskonzept. Die vorgeschlagenen Maßnahmen waren aber überwiegend end-of-the-pipe-Lösungen, die nicht auf die Verminderung des Geruches sondern auf die modifizierte Ableitung der Gerüche abzielen. Die Maßnahmen sollten durch geeignete alternative Maßnahmen substituiert werden, deren Schwerpunkt auf der Bekämpfung der Ursachen für die Geruchsbildung abzielen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Insgesamt 13 verschiedene Maßnahmen wurden untersucht. Dabei handelte es sich um Maßnahmen, die auf verfahrenstechnischem, chemischem, biologischem oder physikalischem bzw. einer Kombination daraus Geruch vermeiden oder mindern sollten. Ein Teil der Maßnahmen wurde als Versuche in der Papierfabrik durchgeführt, sofern dies technisch machbar war. Andere Maßnahmen wurden aufgrund von Technikumsversuchen beurteilt. Jede der Maßnahmen wurde hinsichtlich des zu erwartenden Minderungseffektes und der Wirtschaftlichkeit bewertet Die Beurteilung der Leistungsfähigkeit und die Auswirkung der verschiedenen Maßnahmen auf die Ergebnisse der Ausbreitungsberechnung erfolgte in enger Zusammenarbeit zwischen dem Antragsteller und den Kooperationspartnern. Eine zentrale Bedeutung kam den olfaktrometischen Messungen an drei ausgewählten Abluftquellen der Papierfabrik vor und nach Umsetzung der jeweiligen Maßnahmen zu. Nur diese Messungen geben eine eindeutige Aussage zur Wirksamkeit der Maßnahmen. Nachdem für die einzelnen Vermeidungsmaßnahmen die erzielten Geruchsminderungen messtechnisch quantifiziert wurden, wurde für jede Maßnahme eine Ausbreitungsberechnung durchgeführt. Die Maßnahmen Kreislauftrennung Stoffaufbereitung und Papiermaschine und Verstärkte biologische Kreislaufwasserreinigung können nicht in Praxisversuchen evaluiert werden. In diesen beiden Fällen sind Simulationsberechnungen durchgeführt worden, auf deren Ergebnissen die Ausbreitungsberechnungen teilweise aufbauen werden. Fazit: Das Projekt wurde erfolgreich durchgeführt und hat die gesteckten Ziele erreicht. Es konnten für das Geruchssanierungsprogramm Methoden gefunden haben, die hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Effektivität besser sind als die ursprünglich geplanten Maßnahmen.
Das Projekt "Stärke für die Papierindustrie - Refixierung der im Kreislauf vagabundierenden Stärke aus dem Rohstoff Altpapier in das Fasergefüge des neugebildeten Wellpappenrohpapiers (207)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Die bei der Herstellung von Verpackungspapieren vorwiegend eingesetzten Altpapiersorten bestehen zu ca. 3-6 Prozent aus nativer, abgebauter Stärke. Bei der Zerfaserung des Altpapiers im Pulper geht die Stärke in Lösung und belastet dadurch den Wasserkreislauf. Die Folge sind CSB-Gehalte in Höhe von z.B. 5.000-8.000 mg/l. Die im Kreislaufwasser vagabundierenden Stärkeprodukte sind Ursache für Geruchsbildung, Korrosion und eine reduzierte Wirksamkeit der chemischen Additive. Der größte Anteil der vagabundierenden Stärke wird bei der Blattbildung nicht an die Faser gebunden, sondern gelangt mit dem Siebwasser zur Kläranlage. Ihre Reduzierung könnte viele große Probleme der altpapierverarbeitenden Papierfabriken abschwächen. Die im Kreislaufwasser vagabundierende Stärke wird isoliert und charakterisiert. Auf Basis der Ist-Stand-Analyse sollen ausgehend von der molekularen Zusammensetzung und möglichen effektiven Funktionalisierungen verschiedene Anwendungen mit Additiven im Wet-End und im Oberflächenauftrag untersucht werden. Das Projekt ist sehr risikoreich, da nicht abgeschätzt werden kann, ob die molekulare Zusammensetzung der vagabundierenden Stärke deren weitere Verwendung gestattet.
Das Projekt "Der Einfluss von thermo-mechanischem Holzstoff (TMP) und chemo-thermo-mechanischem Holzstoff (CTMP) auf den Wiedereinsatzwert der Altpapiere beim Recycling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung durchgeführt. Das Recycling-Verhalten von Faserstoffen wurde vorwiegend an nach konventionellen Verfahren erzeugten Faserstoffen untersucht, fuer die sich eine klare Abstufung der Recyclingsensibilitaet in Abhaengigkeit von der Herstellung ableiten laesst. Der kostenguenstige teilweise Ersatz von Zellstoff vor allem durch TMP und CTMP fuehrt dazu, dass altpapierverarbeitende Betriebe ein noch inhomogeneres Material an Sekundaerfaserstoffen einsetzen muessen, deren Recyclingverhalten nur ungenuegend untersucht wurde. Zudem erfordert der Altpapiereinsatz im Bereich der graphischen Papiere eine moeglichst vollstaendige Entfernung der Druckfarbe von den Fasern, die neben dem Druckverfahren und den Druckfarben selbst wesentlich von Wechselwirkungen zwischen Druckfarbenbestandteilen und der Faseroberflaeche beeinflusst wird. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, das Recyclingverhalten von TMP und CTMP zu ermitteln. Um ein breites Spektrum an fasermorphologischen Eigenschaften in die Untersuchung einzubeziehen, sollen dabei jeweils zwei typische Vertreter von Laub- und Nadelholz verwendet werden. Es soll festgestellt werden, ob und wie der Ersatz von Holzschliff und Zellstoff durch die TMP und CTMP bei der Papiererzeugung den Wiederverwendungswert des Altpapiers beeinflusst, insbesondere hinsichtlich der statischen und dynamischen Festigkeit sowie der optischen Eigenschaften. Aus den Ergebnissen sollen Schlussfolgerungen fuer eine Optimierung des Faserstoffeinsatzes in bezug auf eine moegliche Erweiterung des Einsatzes von Altpapier bei der Papiererzeugung gezogen werden. Zusaetzlich soll das Abloeseverhalten von Druckfarben bei Einsatz dieser Faserstoffe untersucht werden.
Das Projekt "Neuer Ansatz zur Verbesserung des Deinkingergebnisses durch den gezielten Einsatz von Tensiden beim Neutraldeinking" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung durchgeführt. Ziel des Projektes ist, das Deinken von graphischen Altpapieren durch den gezielten Einsatz geeigneter Tenside bzw. Hilfsmittel bei neutralen bzw. schwach alkalischen Bedingungen zu verbessern. Im Ergebnis sollen die Vorteile neutraler Deinkingbedingungen, wie Reduzierung der CSB-Belastung, verbesserte Klebstoffabtrennung und damit Vermeidung von Produktionsstörungen sowie Chemikalienreduzierung und Kostensenkung, bei gleichbleibendem Deinkingergebnis im Vergleich zum alkalischen Deinkingverfahren aufgezeigt werden. Das Forschungsprojekt umfasst den Vergleich der Mechanismen des Deinkingprozesses bei alkalischen und neutralen Bedingungen in Abhängigkeit von der Altpapierzusammensetzung, die Verbesserung der Druckfarbenablösung, die Sicherstellung der Flotierbarkeit durch die Agglomeration abgelöster Druckfarbenpartikel und die Bewertung der Wirtschaftlichkeit der entwickelten Verfahren. Die Entwicklung eines Deinkingverfahrens unter neutralen Bedingungen bietet folgende Vorteile: - Reduzierung des Chemikalieneinsatzes, vor allem Verzicht auf Wasserstoffperoxid, und damit Chemikalienkosteneinsparung - Verzicht auf Wasserglas und damit Vermeidung von Beeinträchtigungen des nachfolgenden Papierherstellungsprozesses bei der Retention und Entwässerung sowie von Ablagerungen - Verringerung der organischen Störstoffe und damit der CSB-Belastung des Prozess- und Abwassers - weit geringere Zerkleinerung potenziell klebender Stoffe und damit verbesserte Abtrennbarkeit von Stickies durch Sortieraggregate und damit weniger Probleme durch Ablagerungen. Eine erfolgreiche Bearbeitung des Projektes liefert einen Beitrag zur Kostensenkung bei der Herstellung altpapierhaltiger graphischer Papiere.
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