Allgemein Papier wird aus Faserstoffen hergestellt, die heute vor allem aus dem Rohstoff Holz gewonnen werden. Die Zerlegung von Holz in seine elementaren Bestandteile wird Aufschluss genannt und findet stets in Gegenwart von Wasser statt. Die wichtigsten Faserstoffe sind
Zellstoff,
Holzstoff und
Altpapierstoff.
- Zellstoff (Primärfaser) wird mit einem chemischen Verfahren hergestellt. Die Fasern werden durch Kochen inaus dem Holzverbund herausgelöst. Aus solchen Fasern werden holzfreie Papiere hergestellt (weitere Informationen hierzu im Abfallsteckbrief Zellstoff).
- Holzstoff (Primärfaser) wird in einem mechanischen Verfahren hergestellt. Die Fasern werden durch mechanische Prozesse wie Zerreiben aus dem Holzverbund herausgelöst. Diese Fasern werden zur Herstellung von holzhaltigen Papieren verwendet.
- Die Fasern des Altpapierstoffs (Sekundärfasern) werden durch das Auflösen des Altpapiers und Waschen der Fasern (Deinking) gewonnen. Die Herstellung von Papier, Pappe und Karton aus Altpapier ist der bedeutendste Zweig der Papierherstellung, der in den letzten zwei Jahrzehnten mit dem Ziel der Ressourcenschonung und des Umweltschutzes verstärkt Bedeutung erlangte.
Nach der Gewinnung der Fasern werden diese in der Faseraufbereitung für die eigentliche Papierherstellung aufbereitet. Je nach Produkt werden die Fasern gereinigt, gesiebt, gemahlen und mit den
Papierhilfsstoffen, z. B.
Füllstoffe, Leimungsmittel, Farbstoffe, Trockenverfestigungsmittel und Nassfestmittel, vermischt.
Da Karton vereinfacht dargestellt dickeres Papier ist und Pappe sich von Papier und Karton im Wesentlichen durch die größere flächenbezogene Masse absetzt, wird im Folgenden nur noch von „Papier“ gesprochen.
Art und Menge der Abfälle, die in Deutschland bei der Papierherstellung anfallen, sind geprägt durch das Herstellungsverfahren und durch die vielfältigen chemischen
Papierhilfsstoffe, z. B.
Füllstoffe,
Entschäumungsmittel, Tenside,
Biozide zur Schleimbekämpfung und
Bleichchemikalien. Die Abfälle, die bei der Papierherstellung mit dem Einsatz von Fasern des
Altpapierstoffs anfallen können, können u. a. belastet sein mit den ursprünglich verwendeten Chemikalien von der Papierherstellung wie Nassfestmittel, Striche, Kleber und Druckfarben, die somit auch im
Altpapier vorhanden sind.
Die Zusammensetzung der bei der Herstellung von Papier verwendeten
Altpapiere variiert je nach hergestelltem Produkt. So werden für grafische Papiere Qualitäten der Standardsorte 1.11 (
Deinkingware) verwendet, deren Störstoffanteil in der Regel unter 3 % liegt. Die Ausbeute an wieder einsetzbaren Fasern beträgt zwischen 70 % und 90 % des eingesetzten Rohstoffs. (Einen Überblick über die stoffliche Zusammensetzung sowie papierfremde Bestandteile und unerwünschte Materialien gibt „EN643 Liste der Europäischen Standardsorten
Altpapier“ z. B. in der DIN EN 643:2014-11 Papier, Karton und Pappe - Europäische Liste der
Altpapier-Standardsorten (EN 643:2014.)
030305 De-inking-Schlämme aus dem Papierrecycling
Der Abfall fällt in dem mehrstufigen
Deinking-Prozess an, in dem die Druckfarbe zunächst von Papierfasern mit Hilfschemikalien (Wasserstoffperoxid,
Natronlauge, Wasserglas, Seife) abgelöst und anschließend durch
Flotation von den Fasern und
Füllstoffen getrennt wird. Dabei erzeugen Luftdüsen einen Schaum, an dessen Bläschen sich die Farbbestandteile anlagern und an die Oberfläche steigen, wo sie abgeschöpft werden können. Der Schlamm wird anschließend zumeist mechanisch entwässert und besteht überwiegend aus Fasern, Feinststoffen,
Füllstoffen und Druckfarbenbestandteilen.
030307 mechanisch abgetrennte Abfälle aus der Auflösung von Papier- und Pappabfällen
Nach der Auflösung und Zerfaserung des
Altpapiers in einer rotierenden Trommel (
Pulper) werden die Fremdstoffe mittels Sieben und Zentrifugalkräften vom
Gutstoff abgetrennt. Der Rückstand, oft auch
Spuckstoff genannt, wird zumeist entwässert und besteht aus einer Schwerfraktion (z. B. Glas, Sand, Heftklammern), einer Leichtfraktion (z. B. nicht aufgelöste Fasern, Kunststoff- und Aluminiumfolien, Klebestreifen) und Wasser. Dieser Abfall kann auch in sehr geringen Mengen bei der Papierherstellung aus Zell- bzw.
Holzstoff an fallen, aufgrund der Verpackungsmaterialien des Einsatzstoffes.
030308 Abfälle aus dem Sortieren von Papier und Pappe für das Recycling
Der relativ grobstückige Abfall entsteht bei der mechanischen, teilweise händischen Vorsortierung von
Altpapier/Altpappen vor der
Stoffauflösung im
Pulper. Dabei werden die geeigneten
Altpapiersorten von den ungeeigneten Sorten und den Fremdstoffen separiert, z. B. Metalle, Kunststoffe, Textilien, Holz.
030310 Faserabfälle, Faser-, Füller- und Überzugsschlämme aus der mechanischen Abtrennung
Die Abfälle werden mechanisch nach der Auflösungsstufe (dem
Pulper) in der Stoffsortierung mehrstufig aus der
Suspension abgetrennt. Es handelt sich überwiegend um feines, organisches Material geringer Stoffdichte, z. B. zu kurze Papierfasern, expandiertes Polystyrol (EPS), Plastikteilchen und
Stickies, d.h. Bestandteile aus
Altpapier, wie z. B.
Hotmelts, Dispersionsklebstoffe, Bitumen, Wachse etc.
Das Material wird vor der Verwertung entwässert. Eine mechanische Abtrennung von Faserabfällen ist auch in der betriebseigenen Abwasserbehandlungsanlage möglich, so dass hier ebenfalls Faserabfälle anfallen können.
030311 Schlämme aus der betriebseigenen Abwasserbehandlung mit Ausnahme derjenigen, die unter 03 03 10 fallen
Das Abwasser aus den einzelnen Prozessstufen (
Pulper, Stoffsortierung,
Deinking,
Dispergierung, Papiermaschine) wird im Allgemeinen gemeinsam in einer betriebseigenen Abwasserbehandlungsanlage gereinigt. Die meisten Abfälle fallen - je nach Verfahren - als Schlämme in der Vorklärung und in der biologischen Stufe an. In der Vorklärung fällt ein
Sedimentationsschlamm (Primärschlamm) an, der meist aus ungelösten, überwiegend organischen Stoffen besteht. Der Bioschlamm entsteht in der biologischen Stufe. Der Faseranteil kann stark variieren, je nachdem, ob und wo noch eine zusätzliche mechanische Abtrennung von Faserabfällen erfolgt (siehe AS 030310). Die Schlämme werden eingedickt und fallen in loser Schüttung mit einer Restfeuchte von 55 bis 70 % an. In wenigen Ausnahmefällen wird er auch thermisch getrocknet und fällt als Granulat mit bis zu 98 % Trockensubstanz an.
Glossar
Altpapier