Technologie zur Abfallverwertung revolutioniert Körperpflegemittelindustrie beim Wandel zu abfallfreien Produkten
Saugfähige Hygieneprodukte wie Babywindeln, Damenbinden und Inkontinenzprodukte für Erwachsene sind aus der modernen Gesellschaft nicht wegzudenken. Doch der zunehmende Gebrauch dieser Produkte wird zum Umweltproblem. Sie machen etwa 3-4 % der festen Siedlungsabfälle aus und werden als nicht wiederverwertbar betrachtet, sodass sie meist auf Deponien oder in Verbrennungsanlagen landen.
Ein dreigleisiger Ansatz für den Umgang mit Abfällen von Körperpflegeprodukten
„Daher hat das EU-finanzierte Projekt EMBRACED ein innovatives, integriertes Bioraffineriemodell zusammengestellt, das saugfähige Hygieneprodukte in wertvolle biobasierte Materialien und Produkte verwandelt“, berichtet die Projektpartnerin Orsola Bolognani. Dieser replizierbare, wirtschaftlich rentable und nachhaltige Ansatz nach dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft beruht auf drei zentralen Aspekten. Der erste ist, dass der zellulosische Anteil der Produkte aufgewertet wird, um biobasierte und biologisch abbaubare Produkte herzustellen. Der zweite besteht darin, dass in einem Kaskadenansatz Nebenerzeugnisse der biobasierten Prozesse aufgewertet werden, um die Kostenwettbewerbsfähigkeit und die ökologische Nachhaltigkeit zu erhöhen. Beim letzten Aspekt wird nach dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft der Kreislauf der Rohstoffe geschlossen und der Einsatz von Primärressourcen durch eine Zusammenarbeit aller Interessengruppen der Wertschöpfungskette minimiert.
Intelligente Sammlung und Vorbehandlungslösungen
Der Kern des Erfolgs dieses Modells ist die getrennte Sammlung gebrauchter saugfähiger Hygieneprodukte aus Haushalten und Einrichtungen. EMBRACED hat die Wirksamkeit dieses Ansatzes durch Pilotversuchskampagnen in Amsterdam (Niederlande), Paris (Frankreich) und Verona (Italien) nachgewiesen. Dabei kamen intelligente Mülleimer für Haushalte und ein innovativer Direct-to-Consumer-Ansatz für Gesundheitseinrichtungen zum Einsatz. Basierend auf diesen Kampagnen hat EMBRACED eine Szenarioanalyse für den Logistik- und Übertragungsplan durchgeführt, der für die Sammlung der notwendigen Ausgangsmaterialien für die Bioraffinerie erforderlich ist. „Der erste Schritt in der Bioraffinerie ist die mechanische Vorbehandlung, bei der drei Anteile mit hoher Reinheit für die weitere Valorisierung getrennt werden: Zellulose, Kunststoff und superabsorbierende Polymere“, merkt Bolognani an. EMBRACED hat erfolgreich eine bestehende Anlage zur Vorbehandlung ausgebaut und angepasst und ein Protokoll für die Qualitätssicherung der Materialien erstellt.
Umwandlung von saugfähigen Hygieneproduktabfällen in umweltfreundliche Kunststoffe und Düngemittel
EMBRACED hat zwei innovative Wertschöpfungsketten vorgestellt. „In Wertschöpfungskette A wird der Zelluloseanteil in Zucker verwandelt, die dann zur Erzeugung biobasierter Grundbestandteile für biologisch abbaubare und kompostierbare Biokunststoffe verwendet werden“, erklärt Bolognani. Diese wurden für den Einsatz in Non-Food-Verpackungen und Mulch validiert. Die organischen Neben- und Kuppelerzeugnisse aus dem Prozess wurden erfolgreich für die Biogaserzeugung über anaerobe Vergärung und für die Erzeugung hochwertigen Komposts für die Bodenverbesserung und -sanierung validiert. „Auch Wertschöpfungskette B beginnt mit der Umwandlung von Zellulose aus saugfähigen Hygieneproduktabfällen in Zucker, der diesmal jedoch in ein biotechnologisches Verfahren für die Erzeugung von Polyhydroxybuttersäure gegeben wird“, so Bolognani. In dieser Wertschöpfungskette wurde erfolgreich die Möglichkeit nachgewiesen, Nebenerzeugnisse aus dem biotechnologischen Verfahren für die Formulierung von Bio-Pflanzendünger und Bio-Stimulanzien zu verwerten. Die Polyhydroxybuttersäure wurde auch auf den möglichen Einsatz in medizinischen Anwendungen und für die Entwicklung von Biomaterialien geprüft, welche auf den Eigenschaften von Biopolymeren aufbauen, um die Rate des Bioabbaus und der Desintegration zu verbessern. EMBRACED hat erfolgreich die Möglichkeit nachgewiesen, bisher nicht wiederverwertbare Verbraucher-Hygieneabfälle in wertvolle biobasierte Grundsteine, Materialien und Produkte mit vielversprechenden Markttendenzen umzuwandeln“, merkt Bolognani an. Die Verfügbarkeit von Hygieneabfällen als nachhaltiger Ausgangsstoff lokalen Ursprungs ist besonders in der aktuellen wirtschaftlichen Situation wichtig, die durch die COVID-19-Pandemie und geopolitische Spannungen zerrissen wurde. „Es traten zwar Probleme auf wie schwankende Energiekosten und fragmentierte Verordnungen, doch die Aktivitäten von EMBRACED zeigen viel Potenzial für die Entwicklung von Bioraffinerien in Europa“, schließt Bolognani.
Schlüsselbegriffe
EMBRACED, Abfälle von saugfähigen Hygieneprodukten, saugfähige Hygieneprodukte, Kreislaufwirtschaft, Körperpflege, biologisch abbaubar, Kunststoffe, Düngemittel
