Chemisches Recycling stärkt den Wandel zur Kreislaufwirtschaft

Es ist eines der dringendsten Umweltprobleme unserer Zeit: Gewaltige, stetig wachsende Mengen kleiner Plastikteilchen verschmutzen die Ozeane und Küsten rund um den Globus. Plastikmüll ist weltweit zu einer großen Herausforderung geworden. Angesichts des hohen öffentlichen Interesses suchen die Kunststoffhersteller nach wirksamen Recyclingmethoden. Außerdem hat die Europäische Union festgelegt, dass PET-Flaschen bis 2025 zu mindestens 25 Prozent aus recyceltem Kunststoff bestehen sollen. Ab 2030 müssen alle Verpackungen auf dem hiesigen Markt wiederverwendbar und recyclingfähig sein. Nach Angaben des Beratungsunternehmens McKinsey könnte die Wiederverwendung und das Recycling von Kunststoffen der Industrie Ertragsmöglichkeiten von bis zu 60 Milliarden Dollar eröffnen.

Herkömmliche Recyclingverfahren stoßen dabei jedoch an ihre Grenzen: Beim werkstofflichen Recycling wird der Kunststoff geschmolzen und zu Rezyklaten umgeformt. Dabei nimmt die Qualität des Kunststoffs mit jedem Zyklus merklich ab. Das macht es unmöglich, neue Produkte aus 100 Prozent recyceltem PET herzustellen. Aber es gibt Alternativen. Gegenwärtig zeichnen sich drei Varianten des chemischen Recyclings ab, die ein unbegrenztes Recycling sämtlicher PET-Abfälle ermöglichen. Mit diesen Verfahren wird neues Kunststoffmaterial gewonnen, das die Herstellung von 100 % recycelten und recycelbaren PET-Produkten ermöglicht. Dadurch entsteht erstmals ein geschlossener Rohstoffkreislauf für Kunststoffe. Glykolyse, Methanolyse und Hydrolyse (teilweise mit enzymatischer Verstärkung) sind Recyclingtechniken, die sich für die Kreislaufwirtschaft eignen. Einige Unternehmen haben sich nur auf eine dieser Methoden konzentriert; welches Verfahren zum Einsatz kommt, hängt von der Qualität des zur Verfügung stehenden Ausgangsmaterials ab.

Monomere von hoher Reinheit für neues PET

Alle drei Verfahren sind geeignet, um jede PET-Sorte aufzuspalten. Diese Depolymerisationsverfahren ermöglichen die Regenerierung der Monomere – bei gleicher Qualität wie ihre erdölbasierten Pendants. Monomere wie Terephthalsäure und Ethylenglykol lassen sich durch Aufbereitung von PET mit einem dieser Verfahren zurückgewinnen. Nach Abtrennung und Reinigung können die aus dem Verfahren gewonnenen Monomere für die Synthese von neuem PET verwendet werden. Ausschlaggebend ist immer die Reinheit der Produkte, aus denen dann das neue PET hergestellt wird.

Die erforderliche Produktreinheit wird maßgeblich durch eine Fest-Flüssig-Trennung mit effektiver Kuchenwäsche erreicht – ein wesentliches Merkmal der BHS Bandfilter und Druckdrehfilter. Daher vertrauen bereits mehrere Kunden bei diesem Schritt auf BHS-Sonthofen und haben das Unternehmen mit der Lieferung von Lösungen für PET-Recyclinganlagen beauftragt.

Mehrstufige Gegenstromwäsche – bei geringem Ressourcenverbrauch

Ist die Depolymerisation abgeschlossen, werden die Monomere aus der Lösung ausgefällt und die Suspension dem Filter zugeführt. Hier erfolgt die Abtrennung von Lösungsmitteln, Katalysatoren und anderen Bestandteilen. Für ein Projekt lieferte BHS-Sonthofen zwei Taktbandfilter vom Typ BF, die durch ihre mehrstufige Gegenstromwäsche sehr gut geeignet sind, um hohe Reinheiten zu erzeugen – bei geringem Waschflüssigkeits- und Energieverbrauch. Der kontinuierliche Betrieb ist eine weitere Anforderung, die die Maschine erfüllt. Beide arbeiten parallel in der Produktionslinie mit einer Durchsatzleistung von 2 t/h.

Der BHS Taktbandfilter vom Typ BF ist ein kontinuierlich arbeitender, horizontaler Vakuumfilter, der zur effizienten und schonenden Abtrennung von sedimentierenden Feststoffen aus Suspensionen eingesetzt wird. Bei der Anwendung findet eine mehrstufige Gegenstromwäsche mit Waschfiltraten statt, die eine hocheffiziente Form der Kuchenwäsche darstellt. Dabei wird in der letzten Waschzone frische, anwendungsspezifische Waschflüssigkeit verwendet, die anschließend in den vorangegangenen Zonen wiederverwendet wird. Die frische Flüssigkeit wird zum Waschen des Filtertuchs verwendet, bevor es wieder für die Filtration und spätere Kuchenwäsche eingesetzt wird. Der vom Tuch abgewaschene Feststoff wird in den Kreislauf zurückgeführt und kann als Produkt weiterverwendet werden. Dies erhöht die Produktausbeute deutlich.

BHS-Sonthofen hat seinen Filtrationsprozess an die Anforderungen des chemischen Recyclings angepasst. Dadurch lassen sich auf effiziente Weise Monomere in hoher Reinheit zurückgewinnen, die ohne weitere Prozessschritte für die Synthese von neuem PET verwendet werden. Hierbei konnte BHS auch auf ihre Erfahrungen aus dem Einsatz ihrer Filter in zahlreichen Kunststoffanwendungen zurückgreifen.

Umfassendes Know-how in der Kunststoffproduktion

Eine weitere Technologie, die sich für den Einsatz im chemischen Recycling von PET eignet, ist der BHS Druckdrehfilter vom Typ RPF. Dabei handelt es sich um einen kontinuierlich arbeitenden Apparat zur Druckfiltration, Kuchenwäsche und Trocknung von Suspensionen.
BHS-Sonthofen hat durch Erfahrungswerte und umfangreiche Versuche bewiesen, dass beide Technologien erfolgreich für das chemische Recycling von PET eingesetzt werden können. Die Kunden profitieren zudem von der langjährigen Erfahrung und dem Know-how des Unternehmens bei der Herstellung von PET-Neuware. So werden mit einer auf die jeweilige Kundenanwendung zugeschnittenen Filtration die Weichen für die Kreislaufwirtschaft im Bereich des chemischen Kunststoffrecyclings gestellt.