Duurzame afvalwaterzuivering en hergebruik voor kunststofrecycling: toepassing en resultaat

Invoering

Het recyclen van gebruikte en industriële kunststoffen speelt een cruciale rol in de Circulaire economieEen van de grootste uitdagingen bij de recycling van plastic is echter het beheer van het afvalwater dat vrijkomt tijdens het vermalen en wassen. Dit afvalwater wordt in grote hoeveelheden geproduceerd en bevat een hoog gehalte aan zwevende deeltjes, waaronder zowel zware anorganische materialen (zoals zand en grind) als lichtere organische deeltjes (zoals plastic fijnstof en puin). De troebelheid is doorgaans erg hoog en de pH kan aanzienlijk variëren, afhankelijk van het bronmateriaal.

Gezien de toenemende druk om waterbronnen te besparen en de milieubelasting te minimaliseren, is het behandelen van afvalwater voor direct hergebruik in het productieproces de geprefereerde aanpak geworden voor vooruitstrevende recyclingbedrijven. Dit artikel presenteert een beproefde, energiezuinige behandelingsoplossing die een gesloten kringloop mogelijk maakt. Waterrecycling en tegelijkertijd de kosten voor afvalverwerking verlagen.

Kenmerken van afvalwater

Het onbehandelde afvalwater van processen voor het vermalen en reinigen van plastic vertoont doorgaans de volgende kenmerken:

Parameter	Typische waarde
Debiet	20 m³/h
Zwevende deeltjes (SS)	Tot 3.000 mg/l
pH-bereik	10 – 11 (alkalisch)

Door de hoge alkaliteit en het extreem hoge gehalte aan vaste stoffen is dit afvalwater ongeschikt voor directe lozing of hergebruik zonder adequate behandeling. Bovendien vereist de diverse aard van de zwevende deeltjes – variërend van grof zand tot drijvende plasticfragmenten – een behandelingsaanpak in meerdere fasen.

Motivering voor processelectie

Na evaluatie van diverse behandeltechnologieën is een robuuste en compacte proceslijn geselecteerd om de specifieke uitdagingen van afvalwater van kunststofwasserijen aan te pakken. De gekozen oplossing combineert fysieke scheiding en chemische behandeling in de volgende volgorde:

Zeven → Chemische reactie → Lamellensedimentatie → Flotatie → Sludge-ontwatering

Al het gezuiverde water wordt teruggevoerd naar de productielijn, waardoor de lozing van procesafvalwater vrijwel nul is.

Gedetailleerde procesbeschrijving

1. Gelijkschakeling en screening

Onbehandeld afvalwater komt eerst eenegalisatietankOm stroomschommelingen te dempen en de vaste deeltjes te homogeniseren. Een grof zeef verwijdert grote deeltjes en plastic fragmenten die stroomafwaartse apparatuur zouden kunnen beschadigen.

2. Chemisch reactiesysteem

Het gezuiverde afvalwater stroomt vervolgens in eenreactiesysteemwaarbij nauwkeurige doses chemicaliën worden toegevoegd. Een typische chemische samenstelling omvat:

• Zuur– om het alkalische influent te neutraliseren (van pH 10-11 naar pH 7-8)

• Stollingsmiddel– om fijne zwevende deeltjes te destabiliseren

• Vlokmiddel– om gedestabiliseerde deeltjes samen te voegen tot grotere, bezinkbare vlokken

Optimale chemische dosering is cruciaal voor het maximaliseren van de verwijderingsefficiëntie van vaste stoffen en het minimaliseren van de bedrijfskosten. Het systeem kan automatisch worden aangepast op basis van realtime waterkwaliteitsmetingen.

3. Lamellenbezinker (sedimentatiesysteem)

Na chemische behandeling komt het water in eenlamellenverhelderaarDeze zeer efficiënte sedimentatie-unit is speciaal ontworpen voor de scheiding van vaste stoffen en vloeistoffen. De schuin geplaatste lamellenplaten creëren een groot effectief bezinkingsgebied binnen een compact formaat, waardoor vaste stoffen langs de platen naar beneden glijden terwijl het heldere water naar boven stijgt.

De lamellenbezinker verwijdert het grootste deel van de bezinkbare vaste stoffen, waardoor een veel schoner effluent ontstaat dat al geschikt is voor diverse hergebruikstoepassingen. Het onderstroomslib – dat geconcentreerde vaste stoffen bevat – wordt naar de slibverwerking geleid.

4. Geïntegreerde flotatie-eenheid

Om de uiteindelijke zuivering te bereiken die nodig is voor hergebruik in gevoelige productieprocessen, wordt het effluent van de bezinktank door eengeïntegreerde flotatie-eenheidDit systeem genereert fijne microbelletjes die zich hechten aan eventuele resterende lichte vaste stoffen, olie of vet, waardoor deze naar het oppervlak drijven om te worden afgeschept.

5. Sludge-ontwateringssysteem – Filterpers

Het verzamelde slib wordt eerst gehomogeniseerd in eenmengtanken vervolgens gevoerd aan eenfilterpers. De filterpers gebruikt hoge druk om water uit het slib te persen, waardoor het verandert in droge, vaste filtersneden. Belangrijkste prestatie-uitkomsten:

• Het uiteindelijke vochtgehalte van de cake:≤ 60%

• Filtraatkwaliteit:Clear, teruggebracht naar het begin van de fabriek voor herverwerking.

• Voordeel bij afvoer:Vaste koekjes hebben een laag volume, zijn gemakkelijk te vervoeren en kunnen worden gestort of (indien toegestaan) worden gebruikt voor energieterugwinning.

6. Tank voor hergebruikt water

Al het gezuiverde en behandelde water – inclusief het filtraat van de filterpers – wordt opgevangen in eentank voor hergebruikt watervoordat het water weer teruggepompt wordt naar de plasticwaslijn. Deze gesloten kringloopmethode vermindert het zoetwaterverbruik drastisch en maakt een lozingsvergunning overbodig.

7. Geautomatiseerd besturingssysteem (PLC)

Het hele proces wordt beheerd door eenprogrammeerbare logische controller (PLC)De PLC bewaakt continu debieten, tankniveaus, pH-waarden en de status van de apparatuur. Het automatiseert de dosering van chemicaliën, terugspoelcycli, slibafvoer en de werking van de filterpers. Voordelen zijn onder andere:

• Constante waterkwaliteit zonder tussenkomst van de operator

• Verminderd chemicaliënverbruik door nauwkeurige dosering

• Alarm- en veiligheidsuitschakelfuncties

• Mogelijkheden voor bewaking op afstand en gegevensregistratie

Behandelingsresultaten

De onderstaande tabel geeft een overzicht van de prestaties die met dit behandelingssysteem zijn behaald:

Parameter	Debiet (m³/h)	SS (mg/l)	pH	Sludge Cake Vocht
Onbehandeld afvalwater (inlaat)	20	3.000	10–11	–
Behandeld water (uitlaat)	20	≤ 100	7–8	–
Ontwaterde slibkoek	–	–	–	≤ 50%

Deze resultaten tonen aan:

• 95%+ reductiein zwevende deeltjes

• Volledige pH-neutralisatienaar het ideale bereik voor recyclingactiviteiten

• Slibkoeken met een laag vochtgehaltedie de afvalvolumes en -kosten minimaliseren

• Nul lozing van afvalwaterwanneer al het gezuiverde water wordt hergebruikt

Operationele en milieuvoordelen

Door deze behandelingsmethode toe te passen, kunnen plasticrecyclingbedrijven het volgende bereiken:

• Aanzienlijke waterbesparing– tot 90-95% minder zoetwaterinname

• Lagere lozingskosten voor afvalwaterof de eliminatie daarvan

• Lagere kosten voor slibverwerkingdankzij efficiënte ontwatering

• Voortdurende nalevingmet milieuregelgeving

• Geautomatiseerde, arbeidsarme werkingvereist minimale dagelijkse aandacht

• Compact formaatals gevolg van technologieën met een hoge doorstroomsnelheid (lamellenbezinker, geïntegreerde flotatie)

Conclusie

De combinatie van zeven, chemische reactie, lamellaire sedimentatie, flotatie en ontwatering met een filterpers biedt een robuuste en kosteneffectieve oplossing voor de behandeling van afvalwater afkomstig van plasticvergruizing en -wasprocessen. Dit proces verwerkt met succes hoge concentraties vaste stoffen, neutraliseert alkalisch influent en produceert hoogwaardig effluent dat geschikt is voor direct hergebruik in de productie.

De volledig geautomatiseerde PLC-besturing garandeert betrouwbare prestaties met minimale tussenkomst van de operator, terwijl de efficiënte slibontwatering de afvalvolumes en -kosten verlaagt. Voor kunststofrecyclingbedrijven die hun ecologische voetafdruk en operationele kosten willen verkleinen, is dit gesloten waterzuiveringssysteem een ​​bewezen, toonaangevende oplossing.