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Abb. 2.5_7: Pluskorrektur
Zur Pluskorrektur wird der Druckformzylinder mittels säurefester Nachätzfarbe an allen nachzuätzenden Stellen eingewalzt und alle nicht zu korrigierenden Bildteile mit einem säurefesten Asphaltlack abgedeckt. Die Härtung der Nachätzfarbe erfolgt mit verdünntem Spiritus oder Methanol. Das Nachätzen kann im Kupfer oder Chrom erfolgen. Im Kupfer wird als Ätzmittel Eisen(III)-Chlorid, im Chrom Chromnachätzlösung auf Basis von Salzsäure eingesetzt.
Bei der galvanischen Minuskorrektur am verchromten Zylinder wird Kupfer partiell aufgebracht. Da Chrom das Kupfer nicht haftfest annimmt, wird dieses mit einer Nickelschicht aktiviert. Nach dem Abdecken der zu korrigierenden Stellen wird alles überflüssige Kupfer mit Eisen(III)-Chlorid abgeätzt. Das auf den Stegen befindliche Kupfer wird abgeschliffen, so dass das Kupfer nur in den Näpfchen erhalten bleibt.
Abb. 2.5_8: Minuskorrektur
Tab. 2.5_2: Mögliche Einsatzstoffe bei der Zylinderkorrektur
Präparate | Stoffe |
Abdeckmittel | Asphalt, Toluol |
Aktivierungslösung | Nickelsulfat, Nickelchlorid, Borsäure |
(Ab-)Ätzmittel (Kupfer) | Eisen-(III)-Chlorid, verd. Salpetersäure, Ammoniumpersulfat |
Chromätzmittel | Salzsäure, Zinkchlorid, Phosphorsäure |
Entfettungsmittel | verd. (wässrige) Essigsäure, Salzsäure oder Schwefelsäure |
Farbhärter | Talkumpuder (asbestfrei) |
Nachätzfarbe | Ruß, Bindemittel, Lösungsmittel |
Reiniger | Toluol, Terpentinersatz, Petroleum, Salzsäure, Aceton |
Schleifmittel | Holzkohle, Schleifpapier |
Trocknungsbeschleuniger | wässrige Spiritus- oder Methanollösung |
Abb. 2.5_9: Verchromen
Verchromung
Mit der elektrolytischen Verchromung der gravierten oder geätzten Druckformzylinder wird eine Schutzschicht gegen die mechanische Beanspruchung der Zylinderoberfläche durch das Papier, harte Farbrückstände und andere Fremdkörper erzeugt. Chromniederschläge haften fest auf dem Kupfer. Vor dem Verchromen sind die Zylinder zu entfetten und zu dekapieren. Die zum Verchromen vorbereiteten Druckformzylinder werden teilweise im Wasserbad solange erwärmt, dass auch der Zylinderkern der Badtemperatur entspricht. Bei der elektrolytischen Verchromung wird ein Elektrolyt, bestehend aus Chrom-VI-Oxid, entmineralisiertem Wasser und einer Fremdsäure, meist Schwefelsäure, eingesetzt. Um das Aufsteigen von Badnebeln zu minimieren, werden Fluortenside eingesetzt. Sie bilden eine schwach schäumende Deckschicht auf der Elektrolytoberfläche.
Abb. 2.5_10: Verfahrensfließbild und Stoffflussdiagramm im Illustrationstiefdruck
Beim Illustrationstiefdruck wird der Druckformzylinder während der Drehung im Druckwerk vollkommen mit dünnflüssiger Farbe (Tiefdruckfarbe mit Toluol als Lösungsmittel) eingefärbt. Die Rakel streift die überschüssige Farbe von der Oberfläche ab, so dass nur noch Farbe in den vertieften Näpfchen verbleibt. In der Druckzone wird die in den Näpfchen befindliche Farbe an das Papier abgegeben. Anschließend erfolgt die Lufttrocknung in einer Trockenkammer. Das bei der Lufttrocknung freiwerdende Toluol-Luft-Gemisch wird der Adsorption zugeführt. Im Verpackungstiefdruck ist der Druckvorgang gleich. Da andere Lösungsmittel (Ethanol, Acetat) eingesetzt werden, entfällt jedoch die Toluolrückgewinnung.
2.5.2.3 Produktionsfolge im Stichtiefdruck
Von einem in der Regel handgravierten Stahlstich ausgehend werden auf verschiedenen Wegen die zum Druck verwendeten Formen hergestellt. Zum Beispiel wird bei Postwertzeichen die handgravierte Molette gehärtet und mit dieser das Druckbild vielfach bis zu Bogengröße in eine Nickelform geprägt. Die geschliffene und polierte Form wird dann verchromt. Wertpapiere werden mit verchromten Nickelplatten gedruckt, die durch galvanische Abformung hergestellt werden.
Arbeitsschritte im Stahlstich-Verfahren (Handgravur)
Chemigrafie
Das "Druckplattenoriginal" kann auch durch Ätzen von Kupferplatten hergestellt werden (Hand- oder Maschinenätzung). Dazu werden vorbeschichtete Platten belichtet, mit Lösungsmittel entwickelt, mit Eisen(III)chlorid geätzt und anschließend vom Fotoresist entschichtet.
Druck
Beim Druckvorgang wird die auf den Zylinder aufgetragene überschüssige Farbe mittels einer Wischlauge angelöst und abgerakelt. Die Druckfarbe kann auch durch eine gegenläufige Papierbahn abgewischt werden (Papierwischung). Dabei entsteht eine entsprechend große Menge Altpapier.
2.5.2.4 Abwasseranfall und Abwasserbeschaffenheit
Zylindervorbereitung
Bei der Zylindervorbereitung schließt sich nach den einzelnen, galvanischen Arbeitsschritten meist ein Spülgang der Druckformzylinder mit Wasser an. Die den Druckformzylindern anhaftenden Badsubstanzen werden bei manueller Arbeitsweise direkt abwasserwirksam, bei maschineller Prozessführung erst bei der Ableitung der Spülbäder. Das Spülwasser wird in den Automaten meist getrennt in Vorratswannen gesammelt und zur Auffüllung von Verdunstungsverlusten im Elektrolyt wiederverwendet. Abwasser aus der Zylindervorbereitung kann folgende Stoffe enthalten: Toluol, Chrom VI, Schwefelsäure, Kupfer, Kupfersulfat, Natriumhydroxid, Natriumsulfat, Ammoniak, Schleifmittel, emulgierte und verseifte Fette.
Druckbildübertragung (Gravur, Ätzen)
Bei der Gravur fällt kein Abwasser an.
Beim Entwickeln der chromatsensibilisierten Gelatineschicht entsteht Abwasser mit Gelatine, Cr(III)- und Cr(VI)-Ionen. Abwasser mit Gelatine- und Asphaltlackresten, Eisen(III)-chlorid und Kupfer entsteht ebenfalls beim Spülen und Reinigen nach dem Ätzen.
Beim Ätzvorgang fallen in der Regel nur Spülwässer an, die neben Eisen(III)chlorid, Spuren von Kupfer-, Chrom(III)- und Chrom(VI)-Ionen enthalten. Die beim Badwechsel anfallenden Konzentrate (Standzeiten bis zu mehreren Jahren) werden zusammen mit den Spülwässern in eigenen Anlagen behandelt. Größere Mengen werden als Abfall entsorgt.
Zylinderkorrektur
Wie bei der Zylindervorbereitung schließt sich auch bei der Zylinderkorrektur an viele Arbeitsschritte ein Spülgang des Druckformzylinders mit Wasser an. Das Abwasser wird gesammelt und gereinigt. Im Abwasser der Zylinderkorrektur können folgende Stoffe vorkommen: Toluol, Chrom-, Kupfer- und Nickelionen, Farbreste, Asphaltlack.
Verchromung
Die Inhalte der Chrombäder gelangen nicht in das Abwasser. Beim Spülen des Zylinders nach dem Verchromen wird der haftende Chromelektrolyt gelöst. Das chromhaltige Wasser wird dem Verchromungsbad wieder zugeführt.
Druck (Rastertiefdruck)
Beim Druck selbst fallen keine Abwässer an. Abwasser kann lediglich bei der Toluolrückgewinnung durch Ausdampfen der Aktivkohle entstehen. Üblicherweise wird dieses Abwasser nach Abtrennen des Toluols in einem Abscheider und Strippung als Kesselspeisewasser wiederverwendet.
Galvanoplastik und Chemigrafie
Die Lösungsmittel und die verbrauchten Ätzlösungen werden in der Regel als Sonderabfall entsorgt. Die Spülwässer werden in Abwasservorbehandlungsanlagen gereinigt.
Druck (Stichtiefdruck)
Bei der Laugenwischung fallen verbrauchte Wischlösungen an. Die alkalischen wässrigen Lösungen enthalten ca. 1 % Natriumhydoxid, bis zu 0,6 % sulfatiertes Rizinusöl und ca. 1 % Feststoffanteil.
Entchromung
Bei der Entchromung fallen in der Regel nur Spülwässer an, die dem Elektrolyt wieder zugeführt werden. Das verbrauchte Entchromungsbad wird üblicherweise als Abfall der Verwertung zugeführt; seltener in eigenen Abwasseranlagen behandelt.
2.5.3 Abwasservermeidungs- und Abwasserbehandlungsverfahren
2.5.3.1 Maßnahmen zur Abwasservermeidung
Rastertiefdruck
Einrichtungen zur Zylindervorbereitung basieren weitgehend auf dem Konzept kreislaufgeführter Systeme. Die Bädern besitzen eine lange Standzeit. Entchromungsbäder werden mit frischer Schwefelsäure und dem erforderlichen Anteil an Aktivator nachgeschärft. Ebenso wird mit den Aufkupferungs- und Chrombäder verfahren. Ein Austausch der Bäder erfolgt nur in großen Zeitabständen oder bei Havarie. Bei der Druckformenherstellung sind quecksilberfreie Trennlösungen einzusetzen. Die Gravur ist dem Ätzen vorzuziehen. Der Spülwasserverbrauch kann durch Einsatz von entmineralisiertem Wasser und Zuführen in die Arbeitsbäder deutlich reduziert werden. Desorbate aus der Regeneration der Aktivkohlefilter sollten nach Abtrennung der Lösungsmittelphase (Abscheider) gestrippt und wiederverwendet werden (z.B. als Zusatzspeisewasser für die Dampferzeugung oder zur Kühlung).
Stichtiefdruck
In der Galvanoplastik sollten, wie bei allen Wirkbädern, die Platten über den Arbeitsbädern vorgespült (Handbrause mit entmineralisiertem Wasser) und anschließend in einer Fließspüle nachgespült werden. Verchromte Platten werden in einer Standspüle vorgespült, aus der die Verdunstungsverluste des Chrombades ersetzt werden. Anschließend wird in einer Fließspüle gespült. Wischlaugen werden gesammelt und nach Reinigung (z.B. in einer Ultrafiltrationsanlage) wiederverwendet.
Verpackungsdruck
Im Verpackungsdruck mit wasserverdünnbaren Farben kann das bei der Farbumstellung anfallende Reinigungsabwasser durch Ultrafiltration aufbereitet werden. Dabei können einzelne Farbtöne durch Aufkonzentration zur Wiederverwendung zurückgewonnen werden. Das Filtrat kann ggf. nach einer Nanofiltration vollständig in den Produktionsprozess zurückgeführt werden. Eine solche Kreislaufführung von gereinigtem Abwasser kann auch durch Mikroflotation mit nachfolgender Ozonisierung erreicht werden.
2.5.3.2 Maßnahmen zur Abwasserbehandlung
Rastertiefdruck
Unbrauchbar gewordene Vernickelungs-, Verchromungs-, Entchromungs- und Aufkupferungsbäder sind Abfälle und vorrangig dem Recycling zuzuführen. Entchromungsbäder können teilweise auch einer Abwasservorbehandlungsanlage zugeführt werden. Dekapier- und Entfettungsbäder sowie nicht wieder verwendbare Spülwässer und Desorbate aus der Aktivkohleregeneration müssen einer Abwasserbehandlung unterzogen werden. Behandlungsstufen für Abwässer aus der Zylindervorbereitung sind: Chromatreduktion, Neutralisation, Fällung, Filterpressen und Leichtflüssigkeitsabscheider. Zur Entfernung des Lösungsmittels Toluol im Abwasser kann eine Strippung erforderlich sein.
Stichtiefdruck
Fließspülen nach metallhaltigen Wirkbädern können im Kreislauf über Ionenaustauscher geführt werden. Die Regenerate der Ionenaustauscher werden in Chargenbehandlungsanlagen gereinigt. Die Abwässer aus dem Silberspritzstand werden üblicherweise zusammen mit den fotografischen Abwässern (Spülwässer) über einen Ionenaustauscher abgeleitet. Das Retentat von Ultrafiltrationsanlagen zur Behandlung der Wischlaugen wird ebenfalls in Chargenanlagen behandelt und abfiltriert.
2.6 Druckweiterverarbeitung (Nachbehandlung)
2.6.1 Branchenstruktur
Nahezu alle Druckereibetriebe führen, je nach Betriebsgröße und Betriebsart in unterschiedlichem Umfang, Arbeiten durch, die der "Druckweiterverarbeitung" zuzurechnen sind. Daneben gibt es eine nicht genau bekannte Zahl an reinen Druckweiterverarbeitungsbetrieben. Viele von diesen Betrieben lassen sich nicht eindeutig der Druckindustrie zuordnen, da der Schwerpunkt ihrer Tätigkeit oftmals nicht in der Weiterverarbeitung typischer Druckerzeugnisse, sondern in der Bearbeitung von Erzeugnissen der Papierverarbeitung (z.B. Fotoalben) liegt.
Das Leistungsspektrum der Druckweiterverarbeitung ist sehr groß. Je nach Art der Druckerzeugnisse sind unterschiedliche Arbeitsgänge notwendig, um dem Endprodukt das gewünschte Format, den Umfang sowie die gewünschte Gestalt und die erforderlichen Gebrauchseigenschaften zu geben. Art und Aufmachung des fertigen Druckerzeugnisses bestimmen die Arbeitsabläufe in der Druckweiterverarbeitung. Zu den wichtigsten Leistungen der Druckweiterverarbeitung zählen die Verarbeitung
2.6.2 Herkunft, Menge und Beschaffenheit des Rohabwassers
2.6.2.1 Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren
In der Druckweiterverarbeitung und Buchbinderei können Abwässer in der Regel nur bei Reinigungsprozessen im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Klebstoffen, z.B. beim Klebebinden für Bücher und Broschüren und Buchrückenbeleimung sowie bei der Lackierung entstehen. Andere Verfahren, wie Schneiden, Falzen, Heften, Verpacken u. a., bei denen in der Regel kein Abwasser anfällt, werden hier nicht näher betrachtet. Klebstoffe werden in drei Hauptgruppen eingeteilt: Dispersionsklebstoffe, Schmelzklebstoffe und PUR-Schmelzklebstoffe. Daneben werden in geringerem Umfang noch Stärkekleister, Dextrine, tierische Heißleime (Gallerten) und Mischleime verwendet.
2.6.2.2 Produktionsfolge
Das Binden von Büchern und mehrlagigen Broschüren wird vielfach mit Klebebindern durchgeführt, die in Verbindung mit Zusammentragmaschinen, Trocknersystemen und Dreimessermaschinen als Klebebindestraßen vollautomatisch arbeiten. In den Beleimungseinrichtungen werden die Kleber über Walzen oder andere Werkzeuge aufgetragen oder aufgesprüht. Teilweise werden die Druckprodukte lackiert. Beim Lackieren auf eigens konstruierten Lackiermaschinen wird der zu lackierende Bogen bzw. die Bahn zwischen einen Gegendruckzylinder und einer Lackauftragswalze geführt, wobei er von dieser den Lackauftrag erhält. Beim Drucklackieren, das sowohl im Hoch- als auch im Offset- und im Tiefdruck erfolgen kann, wird der Bogen bzw. die Bahn mit einer Druckform in einem separaten oder aber kombinierten Druckvorgang (Inline-Lackierung) bedruckt und lackiert. Der Lackauftrag erfolgt in der Regel über eine UV-Lackierung oder durch Auftrag von Dispersionslack.
2.6.2.3 Abwasseranfall und Abwasserbeschaffenheit
Abwasser entsteht bei der Reinigung von Klebstoffbehältern oder -becken. Der Abwasseranfall richtet sich weitgehend nach der Art und Weise der Reinigungsmethode. Die dabei anfallenden Klebstoffreste werden zum Teil in Absetzbehältern (ggf. mit Filtereinsätzen) entfernt, zum Teil gelangen sie stark verdünnt in das Abwasser.
Hinsichtlich der Zusammensetzung der verschiedenen Klebstofftypen können in Bezug auf die Abwasserrelevanz folgende Hinweise gegeben werden:
Beim Lackieren entstehen lediglich Abwässer durch Reinigungsarbeiten, wenn Dispersionslack eingesetzt wird. Alle anderen Bereiche sind nicht abwasserrelevant.
2.6.3 Abwasservermeidungs- und Abwasserbehandlungsverfahren
2.6.3.1 Maßnahmen zur Abwasservermeidung
Generell wird folgende Vorgehensweise bei der Reinigung von Klebstoffbehältern empfohlen und auch weitgehend praktiziert:
Durch Verwendung von geschlossenen Klebstoffbehältern bzw. -becken und Auftrag der Klebstoffe mit Düsen anstatt mit Walzen, lassen sich erforderliche Reinigungszyklen verlängern. Bei offenen Behältern hat sich ein Abdecken mit feuchten Tüchern bewährt. Dadurch ergibt sich eine weitere Verminderung des in der Regel ohnehin mit etwa 1 % des betreffenden Beckenvolumens geschätzten relativ geringen Abwasseranfalls.
2.6.3.2 Maßnahmen zur Abwasserbehandlung
Das Abwasser kann durch Flockung/Fällung behandelt werden.
3 Abfallvermeidung und -verminderung
Die Abfallvermeidung, -verminderung und -verwertung bekommt immer mehr Bedeutung vor der Beseitigung. Durch die Maßnahmen des prozess- und produktionsintegrierten Umweltschutzes sollen dabei in erster Linie Umweltbelastungen aus der Produktion vermieden und der Einsatz nachgeschalteter Reinigungsverfahren und Techniken mit zusätzlichem Anfall von Abfall entbehrlich gemacht bzw. minimiert werden. Dabei müssen nachgeschaltete Techniken schrittweise und sinnvoll durch vorbeugende Umweltschutzmaßnahmen ergänzt und wenn möglich ersetzt werden. Maßnahmen zur Abfallvermeidung, -verminderung haben grundsätzlich Vorrang vor Maßnahmen zur Abfallverwertung. Sofern Maßnahmen zur Vermeidung und Verwertung nicht möglich sind, müssen die Abfälle nach abfallrechtlichen Vorgaben ordnungsgemäß und schadlos beseitigt werden. Im folgenden werden insbesondere Maßnahmen zur Abfallvermeidung, -verminderung und -verwertung beschrieben.
3.1 Grundsätzliche Maßnahmen zur Abfallvermeidung und -verminderung
3.2 Druckverfahrensunabhängige Abfälle
Übersicht über die bei allen Druckverfahren möglicherweise anfallenden Abfälle:
Als Abfälle, die verwertet werden können, fallen u. a. Bedruckstoffreste an. Dies können Reste von Papier, Karton, Kunststofffolien, Metallfolien (vorwiegend Aluminium) und Verbundfolien sein. Man rechnet mit 4 % bis 12 % des eingekauften Materialgewichts. Die Bedruckstoffreste sollten als unbeschichtete (unveredelte) und als beschichtete (veredelte) Makulatur getrennt gesammelt werden. Ein kleiner Teil fällt als Papphülsen und Rollenverpackung (Kraftpapier, Folie) an, der ebenfalls getrennt gesammelt werden sollte. Makulatur auf Papierbasis geht an den Altpapierhandel, vielfach auch die Rollenhülsen. Die Verpackungen sind entsprechend der Verpackungsverordnung zu verwerten. Die genannten Abfälle sind zumeist sehr voluminös und können daher zur Verringerung des Volumens zusammengepresst werden.
Restentleerte Gebinde können als Schrott verwertet werden. Grundsätzlich sollten bevorzugt Mehrweggebinde oder bei Palettentransport Mehrwegpaletten eingesetzt werden. Für Druckfarnen, Lacke und andere Beschichtungsstoffe werden zunehmend Tanks und Container als Mehrweggebinde mit größerem Fassungsvermögen verwendet.
Zur Verminderung von Beschichtungsresten und -schlämmen werden zentrale Versorgungsanlagen eingesetzt.
Maschinenölreste sind entsprechend der Altölverordnung zu verwerten.
Verschmutzte Putztücher können Spezialfirmen zur Reinigung übergeben werden. Verunreinigte Lösungsmittel sollten bevorzugt betriebsintern oder extern durch Destillation aufbereitet werden.
Abfälle zur Beseitigung sind alle diejenigen Abfälle, die keiner Verwertung zugeführt werden können. Sie sind entsprechend ihrer Stoffbeschaffenheit zu klassifizieren und besonders überwachungsbedürftige Abfälle sind entsprechend den Vorgaben der TA Abfall ordnungsgemäß zu beseitigen. Dazu zählen z.B. Lack-, Klebstoffreste, nicht verwertbare Lösungsmittelabfälle, nicht mehr reinigungsfähige Putztücher, verschmutzte Filter und Kompressorenkondensate.
3.3 Abfälle in der Satz- und Reproherstellung
Im Zusammenhang mit Anhang 56 fallen im Satz- und Reprobereich nur wenige Abfälle an:
Übersicht über die Abfälle im Bereich Satz- und Reproherstellung:
3.4 Abfälle im Hochdruck
Grundsätzliche Maßnahmen zur Abfallvermeidung:
Maßnahmen zur Abfallverminderung, -verwertung:
Tabelle 3.4_1: Abfälle im Hochdruck-Bereich
Abfallentstehung | Abfallbezeichnung (betriebsüblich) |
Druckformenherstellung- Flexodruck | Auswaschmittel, lösungsmittelhaltig |
Druckformenherstellung- indirekter Hochdruck | Auswaschmittel, alkoholischwässrig |
Druckformenherstellung- indirekter Hochdruck | Auswaschlösung, wässrig |
Herstellung von Metallklischees | Auswaschlösung, alkalisch |
Herstellung von Metallklischees | Ätzlösungen |
Herstellung von Metallklischees | Spülwässer |
Herstellung von Metallklischees | Flankenschutzmittel |
Abwasserreinigung - Metallklischees | Metallhydroxidschlämme |
Druckformenherstellung - Metallklischees | Zink-Schrott |
Druckformenherstellung - Metallklischees | Magnesium-Schrott |
Druck | Farbwerks-Waschreste, lösungsmittelhaltig |
Druck | Farbwerks-Waschreste (wasserbasiert) |
Druck | Farbwerks-Waschreste (pflanzliche Öle) |
Druckformenherstellung-Fotopolymerplatten | Flüssigpolymer (ausgehärtet) |
Druckformenherstellung- Fotopolymerplatten | Flüssigpolymer (nicht ausgehärtet), unbelichtet |
3.5 Abfälle im Flachdruck (Offsetdruck)
Bei der Druckformenherstellung ist zur Vermeidung von Abfällen auf eine konsequente Ausnutzung der Verarbeitungsbäder zu achten. Durch eine filmlose Herstellung von Druckplatten können Arbeitsgänge erspart und Abfällen in Form von verbrauchten Entwicklern, Fixierer und Filmen vermieden werden.
Abfälle entstehen durch erschöpfte Verarbeitungsbäder, die nicht eingeleitet werden dürfen und nicht mehr benötigten Druckplatten. Druckfolien mit silberhaltigen Schichten und Metalldruckplatten werden der Verwertung zugeführt.
Beim Druckvorgang fallen verbrauchte Feuchtmittel bei der in regelmäßigen Abständen erforderlichen Reinigung des Feuchtmittelkreislaufs an. Durch Einsatz von Membran- und Filteranlagen lassen sich die Reinigungszyklen verlängern und der Anfall verbrauchter Feuchtmittel vermindern. Eine Ableitung verbrauchter Feuchtmittel ist dann möglich, wenn die Anforderungen des Anhangs eingehalten werden.
Verschmutzte Reinigungsmittel auf Lösungsmittelbasis (Farbwalzenwaschreste, Gummituchwaschreste, Druckformenwaschreste u. a.) lassen sich betriebsintern oder extern durch Filtration und/oder Destillation für einen Wiedereinsatz aufbereiten. Resultierende Destillationsrückstände werden in der Regel in Sonderabfallverbrennungsanlagen beseitigt. Auch verschmutzte Reiniger auf Basis vegetabiler Öle können zum Teil einer Aufbereitung zugeführt werden.
Tabelle 3.5_1: Abfälle im Flachdruck
Abfallentstehung | Abfallbezeichnung (betriebsüblich) |
Druckformherstellung: | Ätzlösungen (Mehrmetallplatten) |
Entwickler von Farbfolien | |
Plattenreiniger | |
Plattenentwickler (Positiv, Negativ), wässrig | |
Plattenentwickler, lösungsmittelhaltig | |
Spülwässer (Mehrmetallplatten) | |
Korrekturmittel (in Kunststoffflasche) | |
Druck: | Farbwalzen-Waschreste |
Gummituch-Waschreste, lösungsmittelhaltig | |
Gummituch-Waschtücher | |
Feuchtmittelreste | |
Gummitücher | |
Gummitruchwaschreste, pflanzl. Öle |
3.6 Abfälle im Durchdruck (Siebdruck)
Schablonenklebstoffe können bei Verwendung von Selbstspannrahmen eingespart werden. Die Reduzierung von Gewebeabfällen (Verschnitt) gelingt am besten durch Abstimmung der Gewebeformate auf die Siebrahmengröße und durch schonende Behandlung der Druckformen. Kopierschichtreste werden vermieden oder vermindert, wenn die Größe der Beschichtungsrinne der Druckbildgröße angepaßt wird und wenn Restinhalte in den Vorratsbehälter zurückgegossen werden. Schablonenfilmabfälle können vermieden werden, wenn sich das Filmformat nach dem Druckauftrag und sich die Lagermenge der Filme nach Haltbarkeit und Verbrauch richtet. Siebreinigerabfälle können vermindert werden, wenn der Altreiniger recycelt oder dem Lieferanten zur Wiederaufbereitung übergeben wird. Chemikalienverbräuche können durch Einsatz von automatischen Druckformenbehandlungsanlagen (Beschichtung, Siebreinigung, Siebentschichtung, Destillation) und durch Optimierung von manuellen Reinigungsprozessen eingeschränkt und vermindert werden.
Tabelle 3.6_1: Abfälle im Durchdruck (Siebdruck)
Abfallentstehung | Abfallbezeichnung (betriebsüblich) |
Druckformenherstellung: | Schablonenklebstoffe, ausgehärtet |
Lösungsmittelhaltige Schablonenklebstoffe, nicht ausgehärtet (HKW-frei) | |
Direktkopierschichten, Sensibilisatoren, wässrig | |
Siebdruck, Direkt- und Indirektfilme, Polyesterträger | |
Druchformenreinigung: | Reinigungspasten, alkalisch |
Siebreiniger, lösungsmittelhaltig | |
Siebreiniger wässrig, alkoholhaltig |
3.7 Abfälle im Tiefdruck
Bei der Druckformenherstellung bestehen die folgenden Vermeidungs- und Verwertungsmöglichkeiten.
Der bei der Behandlung der Galvanikabwasser anfallende Schlamm kann der Verwertung zugeführt werden, wenn entsprechend hohe Metallgehalte vorhanden sind. Durch Trocknen des Schlammes kann eine erhebliche Gewichtsreduzierung erreicht werden.
Restfarben sollten nach Möglichkeit der Wiederverwertung zugeführt werden. Die Restfarben können je nach betrieblicher Situation in Schwarzfarben wiederverwendet oder an den Druckfarbenhersteller zurückgegeben werden. Verschmutzte Waschlösungen, die beim Reinigen der Druckzylinder anfallen, lassen sich durch Destillation wiederaufbereiten.
Der Destillationsrückstand und Farbschlämme aus der Tankreinigung sind in der Regel Abfälle zur Beseitigung; in Einzelfällen ist eine Wiederverwertung möglich. Für Abfälle aus der Verwendung wasserbasierter Druckfarben ist derzeit keine Verwertungsmöglichkeit bekannt.
Tabelle 3.7_1: Abfälle im Tiefdruck
Abfallentstehung | Abfallbezeichnung (betriebsüblich) |
Druckformenherstellung: | Abdeckmittel, Asphaltlack |
Ätzmittel, Eisensalzlösungen | |
Pigmentpapier/Gelatinereste, schwermetallhaltig | |
Zylindervorbereitung: | Abkupferungsbad |
Aufkupferungsbad | |
Entchromungsbad | |
Poliermittel | |
Ballardhäute | |
Schleifmittel | |
Nickelbad | |
Kupferspäne, Anodenkupfer | |
Verchromungsbad | |
Abwasserbehandlung: | Galvanikschlamm, chromhaltig |
Reinigungstoluol |
3.8 Abfälle bei der Druckweiterverarbeitung (Nachbehandlung)
Generell wird folgende Vorgehensweise bei der Reinigung von Klebstoffbehältern sowie den Leim-Einrichtungen praktiziert:
Übersicht über die Abfälle bei der Druckweiterverarbeitung
4 Auswahl der Parameter, für die Anforderungen zu stellen sind
4.1 Hinweise für die Auswahl der Parameter
Im Bereich Satz- und Reproherstellung können bei der Verarbeitung von Farb-, Kartografiefolien und Proofs Schwermetalle im Abwasser auftreten.
Bei Hochdruckbetrieben sind Schwermetalle und AOX im Abwasser nur dann zu erwarten, wenn Reinigungsabwässer aus wasserbasierten Farbsystemen anfallen oder wenn Metallklischees geätzt werden.
Im Abwasser von Tiefdruckereien sind grundsätzlich stark wasserbelastende Stoffe zu erwarten.
Im Bereich Flachdruck können sich stark wasserbelastende Stoffe im Abwasser der Mehrmetallplatten-Herstellung, in Entwicklerlösungen für Negativdruckplatten oder in Feuchtwässern beim Bogenoffset finden.
Im Bereich Durchdruck finden sich abwasserrelevante Schwermetalle insbesondere in den Farben für den keramischen Siebdruck, bei der Herstellung von Metallsieben für den Textildruck sowie bei der Verwendung chromathaltiger Kopiermaterialien bei der Druckformenherstellung. Außerdem ist mit einem Gehalt an "Benzol und Derivaten" sowie mit AOX zu rechnen.
Die Abwässer aus der Druckweiterverarbeitung enthalten keine stark wasserbelastende Stoffe, weshalb unter Abschnitt D des Anhangs keine Anforderungen an diesen Teilbereich gestellt sind.
Der Einsatz aktivchlorhaltiger Chemikalien entspricht für die gesamte Druckbranche nicht dem Stand der Technik.
4.1.1 Anforderungen an das Abwasser für die Einleitungsstelle
Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) ist ein Maß für die chemisch oxidierbaren Inhaltsstoffe. Der CSB wurde aufgenommen, weil er als Summenparameter die Beurteilung der Abbauleistung der Abwasserbehandlungsanlage ermöglicht. Mit dem CSB werden auch die schwer abbaubaren organischen Stoffe erfasst. Er ist ein für die Abwasserabgabe maßgebender Parameter.
Mit dem biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB5) werden die im Abwasser vorhandenen, biologisch abbaubaren, organischen Inhaltsstoffe erfasst. Der BSB5 wurde aufgenommen, weil er ein geeigneter Summenparameter zur Beurteilung der biologischen Reinigungsleistung ist. Er ist ein Maß für die durch die Einleitung zu erwartende Sauerstoffzehrung im Gewässer.
Stickstoff, gesamt (Nges, als Summe von Ammonium-, Nitrit- und Nitratstickstoff) wurde aufgenommen, weil Stickstoffverbindungen als Nährstoffe das Algenwachstum fördern und neben Phosphor limitierender Faktor für die Eutrophierung werden kann. Er ist ein für die Abwasserabgabe maßgebender Parameter.
Phosphor (Pges) wurde aufgenommen, weil er als Pflanzennährstoff das Algenwachstum fördert. Phosphor ist in vielen Gewässern limitierender Faktor für die Eutrophierung. Er ist ein für die Abwasserabgabe maßgebender Parameter.
Mit dem Parameter Kohlenwasserstoffe, gesamt, wird der CSB eingegrenzt und die Emission bei Direkteinleitung auf ein gewässerverträgliches Maß gesenkt.
Auch die beiden Metalle Eisen und Aluminium können bei ordnungsgemäßem Betrieb in relevanten Konzentration anfallen, so dass auch hier eine Begrenzung auf ein gewässerverträgliches Maß erforderlich ist.
Die Fischgiftigkeit im Abwasser ergibt sich meist aus der Salzbelastung, kann aber auch auf toxische Einflüsse der Lösungsmittel und Cyanide zurückzuführen sein. Er ist ein für die Abwasserabgabe maßgebender Parameter.
4.1.2 Anforderungen an das Abwasser vor Vermischung
Abfiltrierbare Stoffe sind ein Leitparameter für partikulär vorliegende Schwermetalle im keramischen Siebdruck.
Adsorbierbare organische Halogenverbindungen (AOX) kommen vor allem in Gelbpigmenten vor. Sie werden vorwiegend in den Reinigungsabwässern bei Verwendung wasserbasierter Farbsystemen gefunden. In den Siebdruckabwässern ist mit deutlichen Gehalten an Periodat zu rechnen, so dass bei der Analytik die Hinweise zum AOX-Verfahren in der Anlage zur Abwasserverordnung zu beachten sind.
Blei und Cadmium kommen in Pigmenten, Blei auch in Glasuren des keramischen Siebdrucks vor und müssen aus dem Abwasser entfernt werden.
Chrom-III kann als Pigmentbestandteil bzw. Reduktionsprodukt in Entchromungsbädern oder entwickelten Schichten vorkommen.
Cobalt ist nur in Feuchtwässern des Bogenoffset-Verfahrens (aus Trockenstoffen von Druckfarben) und in Abwässern des keramischen Siebdruckes (aus Pigmenten) zu finden.
Kupfer und Nickel werden in galvanischen Bädern eingesetzt. Kupfer erscheint zusätzlich als Zentralatom in Phthalocyaninpigmenten.
Silbersalze können als Trennmittel bei der Herstellung von Tiefdruckzylindern nach dem Ballardhautverfahren eingesetzt werden. Außerdem wird Silber in metallischer Form im Siebdruck bei der Keramik- und Glasindustrie verwendet.
Zink kann beim Ätzen von Metallklischees und Mehrmetallplatten, der Verarbeitung von Farb-, und Kartografiefolien sowie beim Einsatz von Zinkpigmenten in Druckfarben ins Abwasser gelangen.
4.1.3 Anforderungen an das Abwasser für den Ort des Anfalls
Benzol und Derivate: Im Illustrationstiefdruck wird Toluol als Lösungsmittel für Druckfarben und als Reinigungsmittel eingesetzt und kann im Abwasser vorkommen. Im Durchdruck finden aromatenhaltige Reinigungsmittel Anwendung, auf deren Einsatz allerdings weitgehend verzichtet werden kann. In anderen Druckverfahren finden in aller Regel aromatischer Kohlenwasserstoffe keine Anwendung.
Chrom-VI kann in galvanischen Bädern und in Kopierschichten (vorwiegend Textildruck, Kartografie) vorkommen.
Cyanide können in galvanischen Bädern im Bereich Tiefdruck vorkommen.
4.2 Hinweise für die Auswahl zusätzlicher Parameter
In Druckereien können Lösungsmittel verschiedenster Art ins Abwasser gelangen, die im Falle von Kohlenwasserstoffen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen auch bei der Einleitung in öffentliche Kanalisationen begrenzt werden müssen. Bei den häufig verwendeten Alkoholen, Glycolen, Glycolethern, Ketonen und Estern ist aufgrund der meist kleinen Abwassermengen eine Begrenzung bei Ableitung in biologische Kläranlagen in der Regel weder erforderlich noch sinnvoll. Das gleiche gilt für Verschleppungen von Reinigern auf pflanzlicher Basis.
In einigen Offsetfarben kann EDTA in Form von Natriumsalzen enthalten sein. Die Konzentration liegt in der Regel unter 0,5 %. Das bedeutet, dass in den zu entsorgenden Feuchtmitteln EDTA enthalten sein kann. Die Feuchtmittelreste werden in überwiegendem Maße jedoch als Sonderabfall entsorgt, so dass sich ein unmittelbares EDTA-Problem in einer Offsetdruckerei nicht ergibt. Auch in einigen Positiventwicklern sind noch EDTA-Natriumsalze enthalten. Sie werden im Zuge der weiteren Entwicklung durch bereits verfügbare oder neue EDTA-freie Produkte ersetzt.
Im keramischen Siebdruck kann es erforderlich sein, Anforderungen an weitere Schwermetalle zu stellen, sollte sich wider Erwarten zeigen, dass es trotz Begrenzung der abfiltrierbaren Stoffe zu nicht zulässigen Belastungen (z.B. Anreicherung im Klärschlamm) kommt.
Bei den Abwässern aus der Herstellung von Metallklischees können sehr hohe Konzentrationen an Nitrit und Nitrat auftreten. Insbesondere aus Entchromungsbädern im Bereich Tiefdruck sind sehr hohe Sulfatgehalte bekannt. In der Regel ist eine Abwasserbehandlung hinsichtlich dieser Parameter aufgrund der geringen Abwassermengen unnötig.
5 Anforderungen an die Abwassereinleitungen
5.1 Anforderungen nach § 7a WHG mit Abgrenzung zum Satzungsrecht
Die satzungs- und wasserrechtlichen Anforderungen sind sorgfältig voneinander zu trennen. Ergeben sich aus Wasserrecht und Satzung unterschiedliche Anforderungen, sollte unter Berücksichtigung der im Abwasser enthalten Frachten sowie der Abwassermengen und den örtlichen Gegebenheiten ein Abgleich erfolgen.
Abb. 5.1_1: Abgrenzung zwischen Satzungsrecht und Wasserrecht
_____
1) In einigen Bundesländern ist eine Genehmigung nach Indirekteinleiterverordnung erforderlich.
5.2 Weitergehende Anforderungen
Insbesondere beim Einsatz wassersparender Technologien können hohe CSB- und Salzkonzentrationen auftreten. Auf weitergehende Anforderungen kann jedoch in der Regel aufgrund der geringen Abwassermengen und Schadstofffrachten verzichtet werden.
5.3 Anlagenbezogene Anforderungen und Überwachungsregeln
Bedingt durch sehr unterschiedliche Prozessabläufe in den einzelnen Druckverfahren unterscheiden sich auch die Abwässer in ihrer chemischen Zusammensetzung, Schadstoffkonzentration und -fracht erheblich voneinander. In vielen Betrieben fallen die meist relativ kleine Abwasserströme nur sporadisch, manchmal nur wöchentlich, teilweise nur einmal jährlich an. Daher kann es keine allgemein bauaufsichtliche Zulassung für eine Behandlungsanlage für das Gesamtabwasser von Druckereien geben. Die Art der Abwasserbehandlung ist individuell an die betrieblichen Gegebenheiten anzupassen.
Zur Überprüfung, ob die Überwachungswerte eingehalten werden, hat die Probenahme an den relevanten Teilströmen (z.B. Feuchtwasser im Bogenoffset, Siebentschichtung) bzw. am Ablauf der Abwasserbehandlungsanlage stattzufinden. Die Prüfung nicht behandlungsbedürftiger Teilströme (s. Abb. 5.3_1: Abwasserteilstrom 3 mit Probenahmestelle P3) kann in der Regel entfallen.
Abb. 5.3_1: Allgemeines Schema zur Überprüfung zur Einhaltung der Überwachungswerte
______
A = Abwasserbehandlungsanlage, P = Probenahmestellen.
6 Arbeitshilfe für den Vollzug
Die als Anlage 1 beigefügte Checkliste kann dem Vollzug als Arbeitshilfe dienen. Sie soll insbesondere dazu beitragen, die Druckereibetriebe hinsichtlich ihrer Abwasserrelevanz zu beurteilen und die Bagatellgrenzen für den Anwendungsbereich zu prüfen. Sofern ein Betrieb unter die Bagatellregelung fällt, sind nur die Seiten 1 bis 3 auszufüllen; ist dies nicht der Fall, sind zusätzlich auch die Fragen von Seite 4 und 5 zu beantworten.
7 Übergangsregelungen und -fristen (§ 7a Abs. 2 WHG)
Soweit die Anforderungen noch nicht eingehalten sind, erscheint für die Errichtung oder Erweiterung der Abwasserbehandlungsanlagen unter Berücksichtigung der Planungs- und Ausführungsfristen ein Zeitraum von bis zu 5 Jahren angemessen.
8 Hinweise zur Fortschreibung des Anhangs
Der Anhang 56 ist fortzuschreiben, sobald erkennbar ist, dass der Stand der Technik sich geändert hat bzw. fortschrittliche Technologien mit Erfolg praktiziert werden, die eine Fortschreibung rechtfertigen.
9 Literatur
Bundesverband Druck (Hrsg.): Umweltschutz in der Druckindustrie - Handbuch, 2 Bände; Wiesbaden, 1996.
Baumann, W./Herberg-Liedtke, B.: Druckereichemikalien: Daten und Fakten zum Umweltschutz; Berlin/Heidelberg/New York, 1991.
Bundesverband Druck (Hrsg.): Ausbildungsleitfaden Siebdruck; Wiesbaden, 1989.
Bundesverband Druck (Hrsg.): Ausbildungsleitfaden Reproduktionstechnik; Wiesbaden, 1995.
Bundesverband Druck (Hrsg.): Ausbildungsleitfaden Druckweiterverarbeitung; Wiesbaden, 1996.
Bundesverband Druck (Hrsg.): Abfälle in der Druckindustrie; Wiesbaden, 1998.
Deck, Werner: Umweltschutzhandbuch für die Siebdruckbranche; REMCO-CHEMIE Rentzsch GmbH, 69.123 Heidelberg, 1994.
DIN 8730: Druckmaschinen, Begriffe; Beuth-Verlag, Berlin.
DIN 16.500: Drucktechnik, Grundbegriffe; Beuth-Verlag, Berlin.
DIN 16.500 Teil 2: Drucktechnik, Verfahrensübergreifende Begriffe; Beuth-Verlag, Berlin. DIN 16.514: Begriffe für den Hochdruck, Druckform, Satz und Druck; Beuth-Verlag, Berlin. DIN 16.514 Teil1: Farbbegriffe im grafischen Gewerbe, Drucktechnik; Beuth-Verlag, Berlin. DIN 16.528: Begriffe für den Tiefdruck, Druckform und Druck; Beuth-Verlag, Berlin. DIN 16.529: Begriffe für den Flachdruck, Druckform und Druck; Beuth-Verlag, Berlin.
DIN 16.544: Begriffe der Reproduktionstechnik im grafischen Gewerbe; Beuth-Verlag, Berlin. DIN 16.610: Begriffe für den Siebdruck; Beuth-Verlag, Berlin.
Leutert, A.: Allgemeine Fachkunde der Drucktechnik; Baden, 1993.
Lühr, Sterger, Rottgardt, Weisel, Deck: Branchenkonzept Umweltschutz im Siebdruckbetrieb; E. Schmidt Verlag Berlin, 1992, ISBN: 3503.038.965.
Olleck, B. (Hrsg.): Tiefdruck - Grundlagen und Verfahrensschritte der modernen Tiefdrucktechnik; 2. Aufl. Frankfurt am Main, 1993.
Stiebner, E.: Bruckmann´s Handbuch der Drucktechnik; 5. Aufl. München, 1992. Teschner, H.: Offsetdrucktechnik; 10. Aufl. Fellbach, 1997.
Schwind, G., Klingele Papierwerke GmbH & Co.: Abwasserreinigung in einem Wellkistenwerk, Abschlußbericht zum Investitionsvorhaben Nr. 7045; Umweltbundesamt Berlin, Februar 1997.
VDI 2587 Blatt 1: Emissionsminderung: Rollenoffsetdruckanlagen mit Heißlufttrocknung; Ausgabe 12/95.
VDI 2587 Blatt 2: Emissionsminderung: Tief- und Flexodruckanlagen für Verpackungen; Ausgabe 12/98.
10 Erarbeitung der Grundlagen
Die Grundlagen des Anhangs 56 wurden in der Zeit vom Mai 1992 bis Dezember 1999 in einer Arbeitsgruppe von Behörden- und Industrievertretern, unter Leitung von Jürgen Fricke (Staatliches Gewerbeaufsichtsamt Heilbronn), erarbeitet.
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