Die Migration von kritischen Mineralölbestandteilen aus Verpackungen in Lebensmittel und die erhöhten Mineralölgehalte in unbedruckten Verpackungen aus Recyclingkarton können unter anderem auf das Recycling von Zeitungen und die darin enthaltene Druckfarbe zurückgeführt werden. Aus unserer Sicht kann die Mineralölbelastung graphischer Altpapiere eine Enschränkung der Verwertbarkeit des Altpapiers für die ökologisch sinnvolle Herstellung von Recyclingkarton für Verpackungszwecke darstellen. Produkte sollen gemäß KrwG so entwickelt werden, dass bestehende Stoffkreislaufsysteme nicht gefährdet werden. Die Mineralölbelastung im Karton kann am effektivsten reduziert werden, wenn an der wesentlichen Quelle, den mineralölhaltigen Druckfarben für den Coldset-Offset Druck (Zeitungsdruck) angesetzt wird. In dem abgeschlossenen Forschungsvorhaben 37114333/3 'Druckversuche mit alternativen Druckfarben' wurde gezeigt dass mineralölfreie Druckfarben technisch herstellbar und einsetzbar sind. Ihr dauerhafter Einsatz erfordert allerdings die längerfristige Anpassung und Optimierung der Druckmaschine. Auch die Deinkbarkeit der Farben muss noch optimiert werden. In diesem Folgeprojekt sollen die mineralölfreien Farben nun für einen Langzeittest in einer Druckerei weiterentwickelt und langfristig für mindestens 6 Monate in einer Druckerei getestet werden. Derzeit noch bestehende technische Einschränkungen, wie die zu geringe Wegschlaggeschwindigkeit, die Verbesserung der farbrichtigen Wiedergabe mehrfarbiger Announcen, die Verbesserung der Deinkbarkeit sowie den problemlosen Wechsel von Farbe und Feuchtmittel sollen in dem Projekt bearbeitet werden.
a.) Polychlorierte Biphenyle (PCB) wurden ursprünglich als technische Gemische hergestellt und finden sich mittlerweile aufgrund ihrer Persistenz in allen Umweltbereichen wieder. Kürzlich wurde über die unabsichtliche PCB-Bildung während der Produktion chemischer Produkte (Pigmente, Silikonkleber) berichtet. Die PCB-Kongenere PCB-11, PCB-52 und PCB 209 werden als Nebenprodukte bei der Herstellung von azo- und phthalocyaninähnlichen Pigmenten gebildet. Das niedrigchlorierte PCB 11 ist eines der am häufigsten in Pigmenten vorkommenden Kongenere und wird in allen Umweltmedien (Atmosphäre, Gewässer, Sedimente, Böden) und im menschlichen Serum überall auf der Welt nachgewiesen, obwohl es nie Bestandteil technischer Gemische war. Hauptursache für die Belastung der Umwelt mit PCB 11 sind bedruckte Konsumgüter wie Zeitungen, Magazine, Textilien und Plastikprodukte, aus denen PCB 11 am Ende der Lebensphase über behandelte Abwässer und Abfälle in die Umwelt gelangt. Basierend auf den Erkenntnissen aus einem derzeit laufenden Ufoplan-Projekt (FKZ 3714 313 250) und einer Literaturrecherche werden folgende Abfallschlüssel für eine genauere Betrachtung als relevant erachtet: - 0801 Abfälle aus Herstellung, Zubereitung, Vertrieb und Anwendung von Farben und Lacken (AS 080111*, AS 080113*, AS 080117*) - 04 02 Abfälle aus der Textilindustrie - 03 03 Abfälle aus der Herstellung und Verarbeitung von Zellstoff, Papier, Karton und Pappe - (AS 030305 De-inking-Schlämme aus dem Papierrecycling) b.) Im Rahmen dieses Ufoplan-Vorhabens sollen die oben aufgeführten und ggf., ihm Rahmen weiterer Recherchen zu ermittelnde, zusätzliche Abfallströme auf die relevanten PCB-Kongenere hin untersucht werden. Dazu sind insgesamt 15 Abfallproben, in denen PCB vermutet wird, analytisch zu untersuchen und auszuwerten. Sofern eine Belastung mit PCB erkennbar ist, soll der Entstehungsprozess nachvollzogen und Vorschläge für weitere Untersuchungen und zur Vermeidung der Emissionen abgeleitet werden.
<p>Welche gesetzlichen Regelungen gibt es zu Schadstoffen in Bekleidung?</p><p> In der Bedarfsgegenständeverordnung und der Chemikalienverbotsverordnung sind für einige Stoffe Verwendungsbeschränkungen und Verbote festgelegt. Dazu gehören Azofarbstoffe, die krebserzeugende Amine bilden können, bestimmte Flammschutzmittel und Pentachlorphenol. Nach Paragraf 30 des Bedarfsgegenständegesetztes ist es verboten, Bedarfsgegenstände –dazu gehört Bekleidung – derart herzustellen oder… <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/welche-gesetzlichen-regelungen-gibt-es-zu">weiterlesen <i></i></a> </p><p>Wie kann ich mich vor Schadstoffen in Bekleidung schützen?</p><p> Bekleidung sollte vor dem ersten Tragen gewaschen werden, um Chemikalien, die nicht im Textil gebunden sind, zu entfernen. Produktkennzeichen können Hinweise auf schadstoffarme Bekleidung geben. Besondere Verbreitung hat das Siegel „Ökotex-Standard 100”, das schadstoffgeprüfte Textilien kennzeichnet. Das Europäische Umweltzeichen für Schuhe und für Textilien ist auf dem deutschen Markt mit wenigen… <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/wie-kann-ich-mich-vor-schadstoffen-in-bekleidung">weiterlesen <i></i></a> </p><p>Kann ich an der Bekleidung erkennen, welche Chemikalien/Schadstoffe enthalten sind?</p><p> Nein. Das Textilkennzeichnungsgesetz erfordert nur Angaben zur eingesetzten Faserart und nicht zu den eingesetzten Chemikalien. Für Formaldehyd schreibt Anhang 9 der Bedarfsgegenständeverordnung eine Kennzeichnung für Textilien vor: Textilien, die mit einer Ausrüstung versehen sind und mehr als 0,15 Prozent freies Formaldehyd enthalten, sind wie folgt zu kennzeichnen: „Enthält Formaldehyd. Es wird… <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/kann-ich-an-der-bekleidung-erkennen-welche">weiterlesen <i></i></a> </p><p>Wo kann ich etwas zum Chemikalienleasing erfahren?</p><p> Zur 31. BImSchV gab es nach dem Inkrafttreten sehr viele Anfragen zur Auslegung, aber auch Verständnisfragen. In einem Bund –Länder Arbeitskreis wurden diese Fragen diskutiert und Antworten erarbeitet. Der Abschlussbericht des Länderausschusses für Immissionsschutz (LAI) hat auf seiner 108. Sitzung (21.09. - 22.09.2004) empfohlen, die Auslegungsfragen als Orientierungshilfe anzuwen… <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/wo-kann-ich-etwas-chemikalienleasing-erfahren">weiterlesen <i></i></a> </p><p>Ist Recyclingpapier gegenüber Frischfaserpapier umweltschonend?</p><p> In einer Ökobilanz des UBA für graphische Papiere wurde das gesamte Herstellungsverfahren also auch der Deinking-Prozess für die Herstellung von Recyclingpapier genau bilanziert. Ergebnis: „Es ist wesentlich umweltverträglicher, graphische Papiere aus Altpapier herzustellen, als dafür frische Fasern aus dem Rohstoff Holz zu benutzen.” Durch einen Anstieg des Recyclingpapieranteils… <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/ist-recyclingpapier-gegenueber-frischfaserpapier">weiterlesen <i></i></a> </p><p>Wie viel Papier und Pappe wurde 2008 in Deutschland produziert und wie viel wurde verbraucht?</p><p> Produktion nach Hauptsorten (2008):Jahresproduktion an Papier, Karton und Pappe: 22,8 Millionen TonnenGraphische Papiere: 10,59 Millonen Tonnen (46 %)Papier, Karton und Pappe für Verpackungszwecke: 9,36 Millionen Tonnen (41%)Papier und Pappe für technische und spezielle Verwendungszwecke: 1,50 Millionen Tonnen (7%)Hygienepapiere: 1, 40 Mllionen Tonnen (6%)Rechnerischer Verbrauch an Papier, Karton… <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/wie-viel-papier-pappe-wurde-2008-in-deutschland">weiterlesen <i></i></a> </p><p>Welche Schadstoffe können in Bekleidung enthalten sein?</p><p> Einen Überblick über mögliche Schadstoffe in Bekleidung bieten die Internetseiten des Bundesinstituts für Risikobewertung. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/welche-schadstoffe-koennen-in-bekleidung-enthalten">weiterlesen <i></i></a> </p><p>Wo finde ich anlagen- und technikbezogene Emissionsfaktoren für GFA?</p><p> Eine gute Übersicht liefert das Emissionsfaktoren-Handbuch der LUBW zur Unterstützung der Emissionserklärung 2004. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/wo-finde-ich-anlagen-technikbezogene">weiterlesen <i></i></a> </p><p>Wo finde ich CO2-Emissionsfaktoren für GFA?</p><p> Die CO2- Emissionen finden Sie auf den Seiten der DEHSt. Dort ist eine von der DEHSt herausgegebene Liste von September 2004 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/wo-finde-ich-co2-emissionsfaktoren-fuer-gfa">weiterlesen <i></i></a> </p><p>Wo finde ich Anbieter von Abgasreinigungseinrichtungen?</p><p> Die Anbieter von Abgasreinigungen finden Sie auf den Seiten des Verbandes Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. (VDMA). <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/wo-finde-ich-anbieter-von">weiterlesen <i></i></a> </p><p>Das Leitbild der Nachhaltigen Produktion geht von der Vorstellung aus, dass soziale Verantwortung, wirtschaftliche Leistungsfähigkeit und der Schutz der natürlichen Umwelt untrennbar zusammengehören.</p><p>Bei der Herstellung von Produkten durch Industrie und Gewerbe werden stets Umweltgüter wie Rohstoffe oder Flächen in Anspruch genommen. Zudem werden Schadstoffe in Boden, Luft und Wasser emittiert. An diesen natürlichen Ressourcen wird heute weltweit zu Lasten künftiger Generationen Raubbau betrieben.</p><p>Die Natur ist unsere Lebensgrundlage. Sie ist allerdings begrenzt. Die Grundvoraussetzung für eine nachhaltige Entwicklung ist daher, dass wir die Natur nur Natur innerhalb dieses Spielraumes beanspruchen. Nur so wird es dauerhaft möglich sein, die Bedürfnisse der Menschheit zu decken. Damit die Lebensgrundlagen kommender Generationen nicht geschädigt werden, legen Umweltziele die Fahrrinne fest, in der sich das Schiff der wirtschaftlichen und sozialen Entwicklung bewegen muss.</p><p>Wir müssen, durch produktionsintegrierte Maßnahmen Schadstoffemissionen soweit wie möglich vermeiden und unvermeidliche Schadstoffemissionen vermindern. Die Ressourceninanspruchnahme ist auf ein für die Erde auch langfristig verträgliches Maß zu minimieren.</p><p>In die Alltagspraxis der Unternehmen haben Nachhaltigkeitsaspekte bisher erst ansatzweise Eingang gefunden. Wie eine nachhaltige Produktion aussehen sollte, hat das Umweltbundesamt in seiner Studie „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/besser-leben-durch-umweltschutz">Nachhaltige Entwicklung in Deutschland</a>” als Vision für das Jahr 2030 beschrieben.</p><p>Das Leitbild Nachhaltige Produktion ist eine langfristige Vision. Auf dem Weg dorthin erarbeitet das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a> konkrete Zwischenschritte. Wir formulieren Leitplanken, damit sich Anlagen aus Industrie und Gewerbe am Umweltschutz orientieren können. Dazu gehört auch die Erarbeitung von Anforderungen an Umweltstandards für Industrieanlagen sowohl auf nationaler wie europäischer und internationaler Ebene. Diese Anforderungen müssen konkret für die einzelnen industriellen Sektoren erarbeitet werden.</p><p>Förderung innovativer Umwelttechniken</p><p>Wir wollen durch eine kontinuierliche Weiterentwicklung des Standes der Technik industrieller Produktion die Umweltstandards für Industrieanlagen verbessern. Deshalb bildet die Förderung innovativer, umweltfreundlicherer Techniken ein wichtiges Element unserer Arbeit. Auf folgende Aktivitäten möchten wir besonders hinweisen:</p><p>Mit dem <a href="http://www.umweltinnovationsprogramm.de/">Umweltinnovationsprogramm</a> fördert das Bundesumweltministerium innovative Produktionsverfahren, die erstmalig demonstrieren, wie Umweltbelastungen vermieden oder spürbar verringert werden können.</p>
Anlass des Forschungsprojektes: Für die Entsorgung der Papierschlämme sollten derzeit neue, energetisch und klimapolitisch sinnvolle sowie für die Papierindustrie kostengünstige Verwertungswege gesucht werden. Die bislang realisierten Entsorgungswege zur direkten Ausbringung und zur Kompostierung mit anschließender Ausbringung werden in Zukunft nicht mehr möglich sein. Eine energetische Verwertung der Papierschlämme in externen Verbrennungsanlagen ist teuer. Eine energetisch/stoffliche Verwertung in Ziegeleien und Zementwerken ist aufgrund des hohen Wasseranteils nur bedingt sinnvoll. Ein alternativer biologischer Verwertungsweg wird deshalb von Papierfabriken und Entsorgern gewünscht.
Der Einsatz von unterschiedlichen Schlämmen aus der Papierindustrie und deren produktionsbedingter Inhaltsstoffe in der Vergärungsstufe von Abfallbehandlungsanlagen wurde bisher noch nicht näher untersucht und praktiziert. Darüber hinaus fehlten bisher geeignete Testverfahren, um die Hemmmechanismen von Papierschlämmen bei der Vergärung und in Mechanisch-Biologischen Anlagen (MBA's) zu testen.
Zielstellung: Die erste Phase des Forschungsprojekts hatte deshalb das Ziel, die Schlämme und organischen Rückstände der Papierindustrie grundsätzlich einer Co-Vergärung zugänglich zu machen.
Ergebnisse: Die Untersuchung der Zusammensetzung der Papierschlämme ergab sehr geringe Schwermetallgehalte. Die Gehalte an organischen Chlorverbindungen liegen in einem Bereich, wie sie auch im Fermenterinhalt von Vergärungsanlagen zu finden sind. Dies trifft auch für die Mineralölgehalte von Primär- und Bioschlämmen zu. Die Mineralölbestandteile, die sich im Altpapier befinden, das zur Papierproduktion eingesetzt wird, reichern sich vorwiegend in den Deinkingschlämmen an. Die Gehalte in den Deinkingschlämmen übersteigen jedoch nicht die Konzentrationen, die in bedruckten Papieren zu finden sind. Diese Ergebnisse lassen bei einer Zugabe von bis zu 100 % Deinkingschlamm keine Hemmungen bei der Vergärung erwarten. Dies konnte auch im Rahmen der angepassten Vergärungs- und Hemmstofftests bestätigt werden.
Die Ergebnisse des Gasertragstests zeigten, dass die Papierschlämme im Vergleich zu sonstigen Vergärungsstoffen (z.B. Maissilage, Bioabfall) zum Teil gleich hohe Gaserträge haben können. Dabei unterscheiden sich die Schlamm-arten untereinander weniger als die einzelnen Schlammproben innerhalb einer Schlammart. Dabei betragen Die Methangehalte im Biogas 52 % bis 70 %.
Damit sind die meisten Schlämme der Papierindustrie für eine Co-Vergärung sehr gut geeignet und können als Co-Substrat eine gute Ergänzung darstellen. Vor einer praktischen Umsetzung ist im Einzelfall das Abbauverhalten von Papierschlamm im kontinuierlichen Versuch genauer zu analysieren und die Wirtschaftlichkeit dieses alternativen Entsorgungsweges zu prüfen.
Das weltweit dominierende Verfahren zur Druckfarbenentfernung bei der Altpapieraufbereitung ist die Flotation, welche für den Großteil der Druckprodukte einwandfrei funktioniert. Doch es kommen mit steigender Tendenz Druckverfahren zum Einsatz, deren Produkte im konventionellen Flotations-Prozess erhebliche Probleme verursachen.
Zu den schlecht bzw. nicht-deinkbaren Druckverfahren zählen digitale Druckverfahren und das Flexodruckverfahren, deren kleine und hydrophile Druckpartikel sich weder durch Flotation noch durch mechanische Trennverfahren entfernen lassen. Sie verbleiben im Kreislaufwasser und führen somit zu einem signifikanten Abfall der Helligkeit im Endprodukt.
Die derzeitige Lösung besteht in einer Aussortierung der kritischen Druckprodukte und bedeutet einen Verzicht auf hochwertige Rohstoffe. Dies und die positiven Aspekte von Flexodruckfarben - umweltschonend, kostengünstig, keine Mineralöle - zeigen den Bedarf an geeigneten Deinking-Verfahren.
Ein möglicher Lösungsansatz ist eine zusätzliche, effiziente Kreislaufwasserreinigung durch eine Filtration mit kostengünstigen, keramischen Hochleistungsfiltermembranen. Bevor das Kreislaufwasser in den Prozess zurückgeführt wird, soll - ab einer definierten Belastung mit Flexodruckfarben - eine separat zuschaltbare Filtration die feinen Farbpigmente entfernen und dieses somit wieder entfärben.
Ein Vorversuch im Labormaßstab hat bereits die prinzipielle Anwendbarkeit von Filtrationsverfahren zur Reinigung belasteter Kreislaufwässer nachgewiesen. Die kritischen Farbpigmente konnten über das Konzentrat abgetrennt werden.
Ziel ist die Durchführung umfangreicher Filtrationsuntersuchungen, die belastbare Daten für eine spätere industrielle Anwendbarkeit generieren können. Im Mittelpunkt steht dabei die Auslegung und Anwendbarkeit innovativer, kostengünstiger, keramischer Flachmembranen und des entsprechenden Filterprinzips und Reinigungsverfahrens.
Bisher wurden Deinkbarkeitsversuche für verschiedene Druckprodukte durchgeführt. Es wurden sowohl verschiedene Modellwässer erzeugt und erfolgreiche Filtrationsversuche mit unterschiedlichen Modellwässern und Kreislaufwasserproben aus den Papierfabriken durchgeführt. Weiterhin wurden erste Ansätze zur Bewertung der Wässer (vor und nach der Filtration) sowie der Beurteilung des Einflusses der Filtratqualität auf daraus gebildete Blätter verfolgt. Daraus resultierend wurde ein geeigneter Schichtaufbau für die Keramikmembran ausgewählt.
Durch die neue Möglichkeit der Entfernung von Druckfarben aus den Kreislaufwässern Altpapier aufbereitender Fabriken erschließt sich eine neue Quelle hochwertiger Rohstoffe zur Herstellung graphischer Papiere. Die Nutzung von bisher nicht-deinkbaren Papieren für diese Aufgaben spart die Kosten für die Aussortierung dem Aufbereitungsprozess, ebenso wie den Chemikalieneinsatz zur Eliminierung der entstehenden Grauschleier.