Zuverlässige Additive für Kesselwasser, Kühlkreisläufe, Membrananlagen und Abwasserbehandlung in der Papier- & Zellstoffindustrie

In modernen Papiermaschinen werden Füllstoffe wie Calciumcarbonat, Kaolin oder Talkum eingesetzt, um Weiße, Volumen und Bedruckbarkeit zu verbessern. Diese Additive können bis zu 35 % des Papiergewichts ausmachen – was ihre Rückhaltung wirtschaftlich entscheidend macht. Ohne geeignete Prozessadditive gehen große Mengen mit dem Weißwasser verloren, landen im Abwasser oder belasten Kreisläufe.

• Retentionsmittel (z. B. kationische Polymere oder Aluminiumverbindungen) sorgen dafür, dass Füllstoffe und Fasern im Blattbildungsprozess gebunden und im Sieb zurückgehalten werden.

• Flockungsmittel unterstützen den Aufbau größerer Aggregate (Makroflocken), die stabil genug sind, um nicht wieder ausgespült zu werden.

• Diese Additivkombination wirkt ähnlich wie in der industriellen Abwasserbehandlung, wo Fäll- und Flockungsmittel eingesetzt werden, um feine Partikel und gelöste Stoffe abzuscheiden.

Praxisrelevanz:

• Eine erhöhte Retention reduziert den Rohstoffverbrauch und spart Kosten.

• Gleichzeitig wird die Prozessstabilität verbessert, da weniger Feinanteile in den Kreislauf gelangen.

• Auch die Abwasserbehandlung profitiert, weil geringere Feststofffrachten anfallen und die Klärstufe entlastet wird.

Fazit: Retentions- und Flockungsmittel sind ein zentrales Werkzeug, um in der Papiermaschine eine effiziente Stoffausnutzung zu erreichen – mit direkter Parallele zur Abwassertechnik.

Die Papierindustrie arbeitet mit großen Mengen an Prozess- und Kreislaufwasser, die reich an organischen Stoffen (Fasern, Stärke, Ligninreste) sind. Diese Stoffe bieten ideale Bedingungen für Bakterien, Hefen und Algen. Gleichzeitig fördern Luftzutritte und Tenside eine starke Schaumbildung. Beides kann die Produktion massiv stören: Schaum verursacht Messfehler und Überläufe, Biofilme führen zu Ablagerungen, Geruch, Lochbildung oder Flecken im Papier.

• Entschäumer brechen stabilen Schaum sofort und verhindern die Schaumbildung präventiv. Sie wirken physikalisch, ohne die Papierqualität zu beeinträchtigen.

• Biozide (oxidativ und nicht-oxidativ) kontrollieren mikrobiologisches Wachstum. Wichtig ist hier eine rotierende Biozidstrategie, damit keine Resistenzen entstehen.

• In Kombination sorgen beide Additivtypen dafür, dass Kreisläufe frei von Schleim, Biofilmen und störendem Schaum bleiben.

Parallele zur Abwasserbehandlung:
Auch in biologischen Kläranlagen oder Rücklaufschlämmen sind Schaum und Biofilme typische Probleme, die mit gezielten Additiven gelöst werden. Die Erfahrung aus diesen Anwendungen fließt direkt in die Prozessadditive für die Papierindustrie ein.

Praxisnutzen:

• Weniger ungeplante Stillstände und Reinigungen

• Stabile Papierqualität ohne Flecken und Löcher

• Geringere mikrobiologische Belastung in den Kreisläufen, was auch die Abwasserwerte verbessert

Fazit: Mit dem richtigen Additivpaket lassen sich Biofouling und Schaumbildung dauerhaft kontrollieren – für eine störungsfreie Produktion und konstante Papierqualität.

Die Abwasserströme in der Papierindustrie enthalten neben Fasern, Füllstoffverlusten und Stärke auch organische Reststoffe (z. B. Lignin, Harze, Aufschlusschemikalien). Je nach eingesetzten Hilfsstoffen können zudem Schwermetalle wie Aluminium, Eisen oder Spuren von Farbstoffkomponenten auftreten. Ohne gezielte Behandlung ist die Einhaltung der strengen Grenzwerte nicht möglich.

• Fällmittel (z. B. Eisen- oder Aluminiumsalze) reagieren mit gelösten Ionen und organischen Stoffen und wandeln sie in unlösliche, abtrennbare Verbindungen um.

• Flockungsmittel (Polymere) vergrößern die entstehenden Partikel und erleichtern ihre Abscheidung in Sedimentations- oder Flotationsanlagen.

• pH-Regulierung stellt sicher, dass die Additive im optimalen Wirkungsbereich arbeiten – ähnlich wie in der Galvanik oder Metallindustrie, wo Metalle gezielt im Hydroxidbereich gefällt werden.

• Für besonders schwer abbaubare Reststoffe können zusätzlich oxidative Additive eingesetzt werden, die Farbstoffe und Ligninfragmente aufbrechen.

Praxisnutzen für die Papierindustrie:

• Zuverlässige Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte auch bei Frachtspitzen

• Reduzierte Schlammvolumina durch optimierte Fäll- und Flockungskombinationen

• Entlastung biologischer Stufen und verbesserte Ablaufqualität

Fazit: Die Abwasserbehandlung in der Papierindustrie nutzt sehr ähnliche Prozessadditive wie die industrielle Abwasserreinigung – mit dem Unterschied, dass hier die hohe organische Belastung und die Faserreste eine besondere Herausforderung darstellen.

Hintergrund
In der Zellstoffherstellung ist die Bleiche ein zentraler Schritt, um Ligninreste zu entfernen und den Zellstoff aufzuhellen. Typische Oxidationsmittel sind Chlordioxid, Wasserstoffperoxid, Sauerstoff oder Peroxyessigsäure. Dieser Prozess ist einer der größten Kostenfaktoren in einer Papierfabrik und beeinflusst direkt die Produktqualität und Abwasserbelastung.

Lösung mit Prozessadditiven

• Chemikalienstabilisatoren verhindern, dass Wasserstoffperoxid oder Chlordioxid vorzeitig zerfallen. So wird die Wirksamkeit verlängert und die Bleichwirkung stabilisiert.

• pH-Regulatoren halten das optimale Milieu: Peroxid entfaltet seine maximale Wirkung im schwach alkalischen Bereich, Chlordioxid im leicht sauren Milieu. Additive helfen, diese engen Fenster zuverlässig einzuhalten.

• Oxidationsverstärker (z. B. Metallkatalysatoren oder Fenton-artige Systeme) können die Effizienz erhöhen, sodass weniger Primärchemikalien benötigt werden.

• Schaum- und Schleimkontrolle in den Bleichstufen durch Entschäumer und Biozide vermeidet Nebenprobleme, die oft unterschätzt werden, aber zu Störungen führen.

Nutzen für die Papierindustrie

• Chemikalienkosten reduzieren: Weniger Verbrauch bei gleicher oder besserer Wirkung.

• Konstante Weißgrade auch bei wechselnder Holzqualität.

• Entlastung der Abwasserbehandlung, da weniger Restchemikalien eingetragen werden.

Hintergrund
Papierfabriken gehören zu den größten industriellen Energie- und Wassernutzern. Sie arbeiten mit großen Kühlwassermengen und betreiben leistungsstarke Dampfkessel für Prozesswärme und Trocknung. Probleme durch Kalkablagerungen, Korrosion und Biofouling führen hier direkt zu Energieverlusten, erhöhten Betriebskosten und Produktionsstörungen.

Lösung mit Prozessadditiven

• Härtestabilisatoren und Dispergatoren binden Kalzium- und Magnesiumionen und verhindern die Bildung von Kalk- und Salzablagerungen in Kühlwasser- und Kesselsystemen.

• Korrosionsinhibitoren schützen metallische Oberflächen (Stahl, Kupfer, Aluminium) in Rohrleitungen, Wärmetauschern und Drucksystemen.

• Entschäumer verhindern Schaumkissen im Kesselwasser, die zu unruhiger Dampfbildung und mechanischen Problemen führen können.

• Biozide in Kühlkreisläufen reduzieren mikrobielles Wachstum (Bakterien, Algen, Pilze) und beugen Biofilmen vor, die Wärmetauscher blockieren und Korrosionsprozesse beschleunigen.

Nutzen für die Papierindustrie

• Energieeinsparung durch saubere Wärmetauscherflächen ohne Isolationsschichten.

• Längere Standzeiten von Kesseln, Kühlanlagen und Papiermaschinen durch Schutz vor Korrosion.

• Weniger Stillstände und planbare Wartungsintervalle.

• Sichere Einhaltung von OEM-Vorgaben für Wasserqualität und Additivkompatibilität.

Hintergrund
Papierfabriken verbrauchen enorme Mengen an Prozesswärme und Kühlleistung. Dampfkessel erzeugen die nötige Energie für den Trocknungsprozess, während große Kühlwassersysteme Papiermaschinen und Nebenanlagen stabil halten. Ablagerungen, Korrosion und Biofouling führen hier nicht nur zu hohen Energiekosten, sondern auch zu ungeplanten Stillständen.

Lösung mit Prozessadditiven

• Kesselwasser: Sauerstoffbinder verhindern Korrosionsprozesse, Alkalisierungsmittel stabilisieren den pH-Wert im Dampfraum und Kondensat, Härtestabilisatoren reduzieren Kesselsteinbildung, und Entschäumer sichern eine störungsfreie Dampfbildung.

• Kühlwasser: Härtestabilisatoren und Dispergatoren verhindern Kalk- und Salzablagerungen, Korrosionsinhibitoren schützen Rohrleitungen und Wärmetauscher, Biozide hemmen mikrobielles Wachstum und beugen Biofouling vor.

• Kombination mit Monitoring: Die Wirksamkeit der Additive wird durch Online-Messungen (pH, Leitfähigkeit, Sauerstoff, Korrosionsraten) kontinuierlich überprüft, sodass Dosierungen exakt angepasst werden können.

Nutzen für die Papierindustrie

• Energieeffizienz: Saubere Wärmetauscherflächen und kesselseitige Beläge sparen bis zu zweistellige Prozentwerte an Energie.

• Anlagenschutz: Verlängerte Standzeiten von Kesseln, Rohrleitungen und Kühlkreisläufen.

• Betriebssicherheit: Weniger ungeplante Stillstände durch Korrosion, Scaling oder Biofouling.

• Gesetzliche Compliance: Additive sind OEM-kompatibel und auf die Wasserqualität der Papierindustrie abgestimmt.