Faserrückgewinnung aus dem Schwarzwasser in Papierfabriken

Die Zellstoff- und Papierindustrie gehört zu den Branchen, die in ihren Betrieben in großem Umfang Wasser einsetzen. Während des Papierherstellungsprozesses erfolgt der Austritt von „Weißwasser“ aus der Maschine, das feine Zellulosefasern, Füllstoffe und andere Schwebstoffe enthält, die häufig verloren gehen. Die Rückgewinnung dieser Stoffe ist von entscheidender Bedeutung, da sie den Ertrag verbessert, die Kosten für Rohmaterialien senkt und den Frischwasserverbrauch minimiert. Eine erfolgreiche Rückgewinnung hängt jedoch davon ab, wie effizient die Fasern aus dem Weißwasser abgetrennt werden. Eine unzureichende Faserrückhaltung führt zum Verlust wertvoller Rohstoffe, während eine unzureichende Klärung die Möglichkeiten zur Wasserwiederverwendung einschränkt. Ein gut konzipiertes Weißwasser-Rückgewinnungssystem kann den Ertrag um bis zu 25 % erhöhen und gleichzeitig Kosteneinsparungen erzielen, die Umweltbelastung verringern sowie die allgemeine Nachhaltigkeitsleistung verbessern.

Was ist Weißwasser?

Weißwasser ist das verdünnte Prozesswasser, das bei der Papierherstellung anfällt. Während sich der Papierbrei über die Siebgewebe bewegt, um die Papierbahn zu bilden, ziehen Schwerkraft und Vakuum den größten Teil des Wassers durch das Sieb. Dabei verbleiben größere Fasern auf dem Sieb und bilden die Papierbahn, während feine Fasern, Füllstoffe und kleine Partikel mit dem abfließenden Wasser durch das Sieb gelangen. Dieses an Fasern und Füllstoffen reiche Wasser hat ein milchiges Aussehen, weshalb es als Weißwasser bezeichnet wird.

Warum die Rückgewinnung von Fasern in der Papierherstellung wichtig ist

Die mit dem Wasser abgeleiteten Partikel sind keine Verunreinigungen. Es handelt sich um kurze Zellulosefasern und mineralische Füllstoffe, die zum fertigen Papierbogen gehören, weshalb das Weißwasser eher ein Rückgewinnungsstrom als ein Abfallstrom ist. Bei einer effizienten Rückgewinnung können diese Fasern wieder in den Papierherstellungsprozess zurückgeführt werden, wodurch die Kosten für den Einkauf von Rohmaterialien gesenkt werden. Das geklärte Wasser hilft Papierfabriken zudem dabei, den Frischwasserverbrauch zu senken, die Abwasserkosten zu reduzieren und einen geschlossenen Wasserkreislauf aufrechtzuerhalten. Eine effektive Abscheidung trägt daher dazu bei, Ertrag aus diesen Verlusten zurückzugewinnen und die Einhaltung strenger Vorschriften zum Austritt sicherzustellen.

(Valmet, 2024) weist darauf hin, dass die Rückgewinnung von Weißwasser Einsparungen bei Energie, Fasern, Wasser und der Wasseraufbereitung ermöglichen und gleichzeitig die Umweltbelastung eines Werks verringern kann. Eine von Water Technology, 2020 veröffentlichte Branchenanalyse fügt hinzu, dass zu den Vorteilen geringere Entsorgungskosten und ein reduzierter Energieverbrauch gehören, da das zurückgewonnene Weißwasser Wärmeenergie enthält, die den Dampf ersetzt, der andernfalls zur Erwärmung des Prozesswassers benötigt würde. Das bedeutet, dass die Rückgewinnung von Weißwasser nicht nur einen Nutzen für die Nachhaltigkeit darstellt, sondern auch eine Strategie zur Senkung der Betriebskosten ist.

Wo in der Papierfabrik Fasern und wiederverwertbares Wasser verloren gehen

Fasern gehen an mehreren Stellen in der Papierfabrik verloren, wo immer überschüssiges Weißwasser das System verlässt. Zu den üblichen Verluststellen zählen überschüssiges Abwasser vor der Wasseraufbereitung, Dusch- und Vakuumwasser aus der Formungs- und Presssektion sowie faserreiche Ströme, die bei der Wiederaufbereitung von nicht spezifikationsgerechten Papierbahnen entstehen. Bei Sorten mit hohem Feststoffanteil, wie beispielsweise recycelten Liner- und Verpackungspapieren, gehen in der Regel die meisten Fasern verloren, weshalb eine Rückgewinnung während des Produktionsprozesses effektiver ist als eine Reinigung in der Endphase.

Die Auswirkungen des Verlusts von Zellulosefasern und der Einleitung von Abwasser

Weltweit verbraucht die Zellstoff- und Papierindustrie etwa 91 Millionen Kubikmeter Wasser pro Tag, wobei der Verbrauch je nach Papiersorte und Recyclinganteil zwischen 10 und 300 Kubikmetern pro Tonne Produktionsmenge liegt. Jeder Liter muss gepumpt, erwärmt, aufbereitet und ausgetreten werden, wobei jede dieser Phasen zu den Betriebskosten beiträgt

Für Papierhersteller kann dies folgende Folgen haben:

Rohstoffverluste: Ohne einen effektiven Rückgewinnungsprozess können Papierfabriken etwa 6–8 % der Fasern an den Abwasserstrom verlieren, was bedeutet, dass wertvolles, zugekauftes Material verloren geht, bevor es zu fertigem Papier verarbeitet werden kann

Höhere Wasser- und Energiekosten: Die Produktion erfordert eine kontinuierliche Zufuhr von Frischwasser, das aufbereitet und erwärmt werden muss, während der Austritt des Abwassers noch rückgewinnbare Wärme und nutzbare Ressourcen enthält

Erhöhte Abwasser-, Abwassergebühren und Deponiegebühren: Erhöhte Gebühren für die Abwasserbehandlung, die Abwassernutzung und die Deponierung bedeuten, dass jede Tonne entsorgter Feststoffe die Gesamtbetriebskosten erhöht

Die Lösung: Anlagen zur Trennung von Flüssigkeiten und Feststoffen

Für Papierfabriken ist Wasser nicht mehr nur ein steigender Betriebskostenfaktor, sondern auch ein Thema hinsichtlich der Einhaltung von Vorschriften und des Ressourcenmanagements angesichts strenger Vorschriften zum Austritt. Der Weg, all dies zu bewältigen, besteht darin, Fasern und Schwebstoffe aus dem Weißwasserstrom abzutrennen, bevor dieser als Abfall austritt. Um Zellulosefasern aus dem Weißwasserstrom zurückzugewinnen und das Wasser für die Wiederverwendung zu klären, können Papierhersteller spezielle Separatoren direkt in ihre Produktionslinien integrieren.

Unser Russell Liquid Solid Separator™ ist für kontinuierliche Trennung von Flüssigkeiten und Feststoffen ausgelegt. Er verarbeitet weiche, faserige Feststoffe effizient und trennt gleichzeitig feine Zellulosepartikel auf Maschenweiten von bis zu 20 Mikrometern, ohne dass es zu Verstopfungen kommt. Durch die Rückgewinnung wiederverwendbarer Materialien, die Reduzierung des Feststoffgehalts im Abwasser und die Rückführung von geklärtem Wasser zur Wiederverwendung leistet er Unterstützung bei der Verbesserung der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, der Abfallreduzierung und der effizienteren Bedienung des Prozesses.

Wie unser industrieller Zentrifugal-Separator Fasern aus dem Weißwasser zurückgewinnt

Unser „Russell Liquid Solid Separator™“ nutzt Zentrifugalkraft und ein Feinst-Sieb, um Feststoffe kontinuierlich von Flüssigkeiten zu trennen. In Papierfabriken trägt dies dazu bei, dass:

Rückgewinnung feiner Zellulosefasern zur Rückführung in den Prozess
Reinigung des Wassers zur Wiederverwendung in Duschen und bei der Papiermasseherstellung
Verringerung der Menge an festen Partikeln, die ins Wasser austreten, wodurch dieses sauberer und einfacher aufzubereiten ist
Senkung des Frischwasserverbrauchs und des Energiebedarfs für dessen Erwärmung
Verbesserung der Maschinenstabilität und Gewährleistung eines reibungslosen Prozessablaufs
Unterstützung der Nachhaltigkeitsziele und der Anforderungen an die Einhaltung von Umweltvorschriften

Dadurch eignet sich unser Flüssigkeits-Feststoff-Separator besonders gut für die Aufbereitung von großvolumigen Weißwasserströmen, die weiche, faserige Feststoffe enthalten, welche herkömmliche Filter verstopfen

Auswahl der geeigneten Anlagen zur Faserrückgewinnung aus Abwasser

Papierfabriken behandeln ihr Abwasser mithilfe verschiedener Technologien, darunter Savealls (wie Scheibenfilter), Klärbecken, Anlagen zur Flotation mit gelöster Luft (DAF), Sandfilter und Membransysteme. Die optimale Wahl der Anlage hängt jedoch von einer Kombination verschiedener Faktoren ab, wie beispielsweise der Durchsatzrate, der Feststoffbelastung und den Qualitätsanforderungen für den Verwendungszweck.

Kein Weißwasserlauf gleicht dem anderen. Unsere spezialisierten Test- und Forschungszentren entfernen das Rätselraten und helfen Ihnen dabei, fundierte Entscheidungen mit Zuversicht zu treffen. Wir laden Sie ein, Ihre Weißwasserprobe in unserem Technikzentrum zu testen und sich vor dem Kauf persönlich von den zurückgewonnenen Fasern und dem geklärten Wasser zu überzeugen.

Bewährte Erfolge bei der Rückgewinnung von Flüssigkeiten und Fasern

Hersteller aus den Verarbeitungsindustrien setzen unsere Separatoren bereits ein, um Materialien zurückzugewinnen und ihre Wasserströme sauber zu halten. Zum Beispiel:

Actagro ersetzte eine kostspielige Zentrifuge durch unseren „Russell Liquid Solid Separator™“, wodurch Feststoffe aus ihrer Aufschlämmung zurückgewonnen und die Absetzzeit für unlösliche Bestandteile beim Dekantieren halbiert wurden.
Silvateam steigerte den Ertrag um 0,5 Mio. € mit unserem Zentrifugalseparator, indem Pektin zurückgewonnen wurde, das zuvor mit einer statischen Siebmaschine als Abfall entsorgt worden war, und weiche, faserige Feststoffe bis zu einer Korngröße von 20 Mikrometern abgetrennt wurden.

Sprechen Sie mit einem Experten über die Aufbereitung von Weißwasser

Kontaktieren Sie uns unter enquiriesrfnv@russellfinex.com oder rufen Sie uns unter +32 (0) 15 8818 2000 an, um zu erfahren, wie unsere Anlagen Ihnen dabei helfen können, Abfall zu reduzieren, den Ertrag zu steigern und die Rentabilität zu maximieren.