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Innovative Techniken für den Zeitungsdruck: Druckversuche mit alternativen Druckfarben für den Zeitungsdruck, die aus gesundheitlicher Sicht und aus Umweltsicht unbedenklich sind

In der letzten Zeit haben sich die Probleme mit Kontaminationen von Lebensmitteln durch Mineralöle aus Verpackungen gehäuft. Eine Quelle für diese Kontaminationen bildeten Inhaltsstoffe der für den Druck benutzten Druckfarben. Dieses Projekt sollte klären, ob Mineralöle in Zeitungsdruckfarben durch vegetabile Öle bzw. deren Ester ersetzbar sind, inwieweit sich dieser Ersatz in den Deinkingergebnisse bei der Papier-bzw. Kartonherstellung zeigt und wie stark sich der Gehalt an Mineral-bzw. vegetabilen Ölen durch einen Deinkingprozess verringern lässt. Veröffentlicht in Texte | 08/2014.

Abfall: Co-Vergärung von Papierschlämmen in MBA's (1.Phase)

Das Projekt "Abfall: Co-Vergärung von Papierschlämmen in MBA's (1.Phase)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim,Holzminden,Göttingen, Fachgebiet Nachhaltige Energie- und Umwelttechnik NEUTec durchgeführt. 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.

Teil IV

Das Projekt "Teil IV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Voith-Sulzer Stoffaufbereitung durchgeführt. Die Schwerpunkte bei den einzelnen Teilprojekten sind: Verbesserung der Bedruckbarkeit leichtgewichtiger, altpapierhaltiger Druckpapiere. In Technikumsversuchen wird die Faserstoffzusammensetzung optimiert. Verbesserung der Deinkbarkeit ungestrichener Druckpapiere, recyclinggerechte Gestaltung von Druckerzeugnissen. Flotations-Deinkingversuche helfen bei der Auswahl geeigneter Druckfarben. Zur Analyse und Beurteilung von Systemen sind aussagekraeftige Parameter notwendig, die die Forderungen nach Reproduzier- und Vergleichbarkeit erfuellen. Zentrales Thema ist die Entwicklung einer geeigneten Messmethode. Anpassung des Stoffcharakters von Deinkingstoffen fuer die Herstellung altpapierhaltiger SC-Papiere. Im halbtechnischen Massstab werden neue Faserbehandlungskonzepte erprobt, deren Eignung in der Papierveredelung zu beweisen ist. Intelligente Steuerung von Altpapieraufbereitungsanlagen. Saemtliche Prozessschritte sind in technisch/technologischer Sicht zu optimieren.

Chemical and process parameter based forecast of organic loads in the inflow and outflow of effluent treatment plants in deinking mills

Das Projekt "Chemical and process parameter based forecast of organic loads in the inflow and outflow of effluent treatment plants in deinking mills" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung durchgeführt. Improving the forecast of organic loads in the inflow and outflow of effluent treatment plants in deinking mills as a function of raw material properties and process parameters. Providing reliable information for optimum plant design and deriving reasons and arguments for extended effluent treatment in paper mills with deinking plants. Initial situation / Problem area: The effluent loads of deinking paper mills producing recycled-fibre based newsprint, household and sanitary papers amount to between 13 and 22 kg COD/t paper. After biological treatment, the residual COD loads are in the range between 2.3 and 6.4 kg/t. The COD load of deinking mill effluents is reduced by 75 percent- 85 percent by biological treatment, whereas the COD reduction of other paper mill effluents reaches 90 percent or more. The causes of these differences in effluent loads and biological treatment efficiencies have not yet been fully identified. This leads to relatively high error rates of load forecasts based on present knowledge. As a result, the construction or reconstruction of paper mills and effluent treatment plants involves high planning risks. Objectives / Research results: Improving the forecast of organic loads in the inflow and outflow of effluent treatment plants in deinking mills as a function of raw material properties and process parameters. Providing reliable information for optimum plant design and deriving reasons and arguments for extended effluent treatment in paper mills with deinking plants. Application / Economic benefits: The project results will allow for a more accurate planning or design of reconstruction and extension measures in paper mills with deinking plant, to avoid over-dimensioning and minimize investment costs. The reduction of residual COD loads can - at least in Germany - save effluent discharge fees. A further cost saving potential lies in the reduction of effluent treatment costs.

Recyclierbarkeit von Druckprodukten auf Basis von UV-härtenden Druckfarben

Das Projekt "Recyclierbarkeit von Druckprodukten auf Basis von UV-härtenden Druckfarben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FOGRA Forschungsgesellschaft Druck e.V. durchgeführt. Das Forschungsprojekt hat das Ziel, das Recyclingverhalten von UV-Druckfarben zu analysieren und zu verbessern. Mit den Untersuchungen soll herausgearbeitet werden, welche Parameter das Deinking von UV-gehärteten Drucken auf Papier bestimmen und welche prinzipiellen Unterschiede zwischen einzelnen Farbsystemen bestehen. Damit sollen Erkenntnisse gewonnen werden, wie sich diese Parameter auf das Deinking auswirken. Um das Projekt erfolgreich bearbeiten zu können, ist die Kooperation zweier Forschungsinstitute notwendig. Die Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.V. verfügt über das notwendige Know-how in den Fachgebieten Drucktechnik und Deinking. Das Forschungsinstitut für Pigmente und Lacke e.V. (FPL) verfügt über die erforderlichen Kenntnisse in der Polymerchemie und zur Formulierung von Druckfarben.

Entwicklung eines Blauen Engels für Druckerzeugnisse

Das Projekt "Entwicklung eines Blauen Engels für Druckerzeugnisse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von oekom - Gesellschaft für ökologische Kommunikation mit beschränkter Haftung durchgeführt. Das Umweltbundesamt verfügt mit dem Blauen Engel über ein verbraucherorientiertes Instrument mit hoher Orientierungsfunktion und internationaler Reputation. Diese Orientierungsfunktion für Unternehmen und Verbraucher muss jedoch vor dem Hintergrund sich verändernder Rahmenbedingungen in Wirtschaft und Gesellschaft weiter gestärkt werden. Mit dem Blauen Engel werden Produkte und Dienstleistungen ausgezeichnet, die in einer ganzheitlichen Betrachtung besonders umweltfreundlich sind und zugleich hohe Ansprüche an den Arbeits- und Gesundheitsschutz sowie an die Gebrauchstauglichkeit erfüllen. Ziel des Projektes ist es, Vergabegrundlagen für einen Blauen Engel für Druckerzeugnisse zu entwickeln und diese in der Branche und Öffentlichkeit zu kommunizieren. Damit kann ein Anreiz in der Branche geschaffen werden, der zur effektiven Nutzung des Umweltentlastungspotentials führen wird. In Deutschland gibt es 2.800 Verlage und 22.000 Institutionen, die verlegerisch tätig sind. Es werden 9 Mio t graphische Papiere verarbeitet. Die Papierindustrie ist der fünftgrößte industrielle Energieverbraucher. Durch Druckprozesse werden Stoffe in den Recyclingkreislauf eingetragen, die das Papierrecycling zunehmend behindern. Es entstehen vielfältige Emissionen und Reststoffe in den Produktions- und Verarbeitungsschritten sowie bei Transporten. Bei der Entwicklung der Vergabegrundlage sind mindestens folgende Kriterien für nachhaltige Druckprozesse zu berücksichtigen: 1. Minimierung ökologisch und gesundheitlich bedenklicher Inhaltsstoffe - 2.Rezyklierbarkeit/Deinkbarkeit - 3.Energieverbrauch und - effizienz im Druckprozess - 4.Wärmeerzeugung zur Beheizung der Produktionsstätte - 5.Begrenzung der (Ab-) Wassermengen - 6.Ohne Gentechnik - 7.Umweltmanagementsysteme. Mit Kommunikationsmaßnahmen ist das neue Umweltzeichen in der Branche und der Öffentlichkeit bekannt zu machen.

Recyclierbarkeit von Druckprodukten auf Basis UV-härtender Druckfarben

Das Projekt "Recyclierbarkeit von Druckprodukten auf Basis UV-härtender Druckfarben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FOGRA Forschungsgesellschaft Druck e.V. durchgeführt. Das Forschungsprojekt hat das Ziel, das Recyclingverhalten von UV-Druckfarben zu analysieren und zu verbessern. Mit den Untersuchungen soll herausgearbeitet werden, welche Parameter das Deinking von UV-gehärteten Drucken auf Papier bestimmen und welche prinzipiellen Unterschiede zwischen einzelnen Farbsystemen bestehen. Damit sollen Erkenntnisse gewonnen werden, wie sich diese Parameter auf das Deinking auswirken. Um das Projekt erfolgreich bearbeiten zu können, war die Kooperation zweier Forschungsinstitute notwendig. Die Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.V. verfügt über das notwendige Know-how in den Fachgebieten Drucktechnik und Deinking. Das Forschungsinstitut für Pigmente und Lacke e.V. (FPL) verfügt über die erforderlichen Kenntnisse in der Polymerchemie und zur Formulierung von Druckfarben.

Enzym-unterstuetztes Deinking von Altpapier

Das Projekt "Enzym-unterstuetztes Deinking von Altpapier" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Chemische Holztechnologie und Institut für Holzchemie und Chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. Der Einsatz von Altpapier fuer die Papierherstellung ist in den letzten Jahren auf ein hohes Niveau gestiegen, wobei sich die Altpapiereinsatzquote bei der Produktion verschiedener Papiersorten deutlich unterschied. Waehrend Verpackungspapiere bereits zu mehr als 90 Prozent aus Altpapier hergestellt werden, bestehen bei der Produktion graphischer Papiere noch einige Reserven fuer den vermehrten Altpapiereinsatz. Gerade in diesem Bereich ist die entsprechende Quote besonders durch Altpapiereinsatz fuer Zeitungsdruckpapiere stark angestiegen, waehrend sie bei sonstigen graphischen Papieren nahezu konstant blieb. Dies ist unter anderem mit der Struktur der deutschen Papierindustrie zu erklaeren, die zu einem grossen Anteil qualitativ hochwertige Schreib- und Administrationspapiere herstellt. Die angestrebte weitere Erhoehung dieser Quoten stoesst auf qualitative und technische Grenzen. Eine qualitative Verbesserung des Altpapiers kann durch Fortschritte in der Deinking- und Bleichtechnologie erreicht werden. Eine der technischen Grenzen fuer einen hoeheren Altpapiereinsatz in allen Bereichen ist die schlechte Entwaesserung des Altpapierstoffs auf der Papiermaschine und die unvollstaendige Abloesung der Druckfarben beim Deinkingvorgang. In beiden Problembereichen koennen Enzyme moeglicherweise Abhilfe schaffen. Im Rahmen eines von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gefoerderten Projektes soll am Institut fuer Holzchemie und chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt fuer Forst - und Holzwirtschaft der Einsatz von Enzymen als alternatives Mittel zur Druckfarbenentfernung (Deinking) untersucht werden. Ziel der Arbeiten ist ein teilweiser oder vollstaendiger Verzicht auf den Einsatz konventioneller Deinkingchemikalien. Hierzu gehoeren Natronlauge, Wasserglas, Komplexbildner, Tenside und Wasserstoffperoxid. In der Regel gelangen diese konventionellen Deinkingchemikalien ins Abwasser oder reichern sich im Papier an.

Untersuchung von Abfällen auf das Vorkommen von nicht-technischen PCB-Kongeneren und DecaBDE

Das Projekt "Untersuchung von Abfällen auf das Vorkommen von nicht-technischen PCB-Kongeneren und DecaBDE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ramboll Deutschland GmbH durchgeführt. 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.

Lösemittel- und wasserfreie Bedruckung von Wursthäuten mit Hilfe radikalischer UV-härtender Druckfarbe

Das Projekt "Lösemittel- und wasserfreie Bedruckung von Wursthäuten mit Hilfe radikalischer UV-härtender Druckfarbe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von printec GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel ist die Entwicklung von radikalischen UV-Druckfarben, sowie eines geeigneten Primers zur Bedruckung von Wurstdärmen als Beitrag zur Umweltentlastung. Der jährliche Verbrauch von Lösemittel-Druckfarben für Wurstdärme beträgt ca. 800.000 t weltweit. Zur Viskositätsregellösung der Farben werden nochmals ca. 30Prozent des Druckfarbenanteils an Lösemittel verbraucht, so dass der Gesamtbedarf bei ca. 1 Mio. t liegt. Die physikalische Wärmetrocknung dieser Farbe ergibt eine Lösemittelemission von ca. 700.000 t. Diese Lösemittelemission können durch den Einsatz von lösemittelfreien ökonomisch vertretbaren radikalischen UV-Flexodruckfarben nahezu vollständig vermieden werden, da diese auf Grund des 100 prozentigen Festkörpers keine Emission beim Trocknen erzeugen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Nr. 1 printec: Formulierung und Optimierung lösemittelbasierter Primer; IOM: Entwicklung lösemittelfreier Primer, kationisch UV- härtend mit vergleichbarer Wirkung - 2 printec:Test der kation. Primer auf Wursthaut im Labormaßstab; IOM: Ausarbeitung von praxisrelevanten Prüfmethoden fürs Labor - 3 printec: Adaption der rad. UV-Farben an kation. Primer (Flint-Rezepturen); IOM: Verbesserung und Verfeinerung der kation. Primer - 4 printec: Test aller IOM-Primerrez. auf allen praxisrelevanten Wurstdärmen; IOM: Wegen permanenter Misserfolge mit kation. Primern Entwicklung radikal. Primer (dual cure) - 5 printec: Labortests mit radikal. Primern auf allen praxisrelevanten Wurstdärmen ; IOM: Optimierung der radikal. Primer spez. unter Berücksichtigung Wasserbeständigkeit - 6 printec: Produktionstests mit optimierten Primern auf Kalle-Druckmaschine (zentraler Gegendruckzylinder) und Einzelständermaschine; IOM: Rezepturarbeiten mit radikal. Primern und TiO2 zur Verwendung als weiße Druckfarbe. Leider wurde das Ziel dieses Vorhabens innerhalb der 1-jährigen Projektlaufzeit noch nicht erreicht. Das erarbeitete System radikal. Primer / radikal. UV-Flexodruckfarben zeigt auf Polyamid-Wursthäuten schnelle Trocknung, gute Haftung, auch unter Einfluss von heißem und kaltem Wasser. Es wäre somit grundsätzlich zum Bedrucken von PA-Wursthäuten geeignet. Aber die für das Lebensmittel 'Wurst' entscheidenden Parameter sind noch nicht erfüllt: keine messbaren Migrationen von Druckfarbenbestandteilen, kein störender Restgeruch des fertigen Druckerzeugnisses. Deshalb ist zur Erreichung der Projektreife des Projektsgegenstandes und zur Akzeptanz seitens der Anwender eine Projektfortführung und Verlängerung um ein weiteres Jahr zwingend notwendig.

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