Filterpresse

Wenn eine Nachpresseinrichtung zum Erhöhen des Gehalts an Trockensubstanz im Filterkuchen nicht erforderlich ist, ist die Kammerfilterpresse eine verhältnismäßig einfache, flexible, kosteneffektive, zuverlässige und leistungsstarke Ausführung. Bei dem zu filtrierenden Produkt kann es sich um eine Suspension aus dem Bergbau, der Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie oder um Prozessabwasser handeln.

Kammerfilterpressen mit ihren jeweiligen Einflussmöglichkeiten auf den Trockenheitsgrad des Filterkuchens erreichen – je nach Suspension und Entwässerungseigenschaften – einen maximalen Feststoffgehalt im Filterkuchen von 30 bis über 50 Prozent (vereinzelt auch noch höher).

Kammerfilterpressen sind ohne die Zugabe von Flockungshilfsmitteln kaum oder nur mit erheblichen Leistungseinschränkungen funktionsfähig.

Bei Membranfilterpressen komprimiert eine flexible, undurchlässige Membran, die am Trägerkörper befestigt ist, den Kuchen in der Kammer, nachdem der Beschickungsprozess abgeschlossen ist. Durch den Einsatz der Membrantechnik in den Filterplatten nehmen Membranfilterpressen einen großen Einfluss auf den Trockenheitsgrad des Feststoffs und erreichen von den gängigen Filtrationsverfahren die niedrigsten Restfeuchtewerte in den Filterkuchen (ausgenommen Hochtemperatur-Filterpresse): je nach Entwässerungsgrad lassen sich durch das Nachpressen mit Membranplatten Trockensubstanzgehalte (d. h. prozentuale Gewichtsanteile der Trockensubstanz) im Filterkuchen von 30 bis über 80 Prozent erzielen.[1][2] Diese enorme Leistungsfähigkeit macht die Membranfilterpresse zu einer der am meisten eingesetzten Anlagen.

Die Heiße Filterpresse kombiniert die Standard-Prozessschritte einer Membranfilterpresse (nämlich Filtration, Filterkuchenwäsche und Nachpressen) mit der zusätzlichen Funktion einer thermischen Filterkuchentrocknung (thermal cake drying, TCD). Alle Prozessschritte werden in einer Anlage ausgeführt und der entstehende Filterkuchen somit ohne nachgeschalteten Trocknungsprozess entwässert und getrocknet; eine aufwändige und kostenintensive Vakuumkontakttrocknung ist an dieser Stelle nicht mehr erforderlich. Im Unterschied zur herkömmlichen Verfahrensweise werden in eine Heiße Filterpresse abwechselnd Membranfilter- und Wärmetauscherplatten eingebaut. Zur thermischen Trocknung des Filterkuchens wird der Arbeitsraum hinter der Membran mit heißem Dampf oder Öl beaufschlagt.[3]

In der Filtrationsindustrie spielt der Einsatz von Automatisierungstechnik eine bedeutende Rolle in der Optimierung von Produktionsprozessen und der Verbesserung der betrieblichen Effizienz.

Automatisierte Filterpressen sind hinsichtlich Architektur, Arbeitsprinzip und Verfahrenstechnik konventionelle Filterpressen, die sich allerdings bezüglich des Automatisierungsgrads und dementsprechend kontinuierlichen Betrieb nach den speziellen Anforderungen einer schnellen Kuchenfreigabe und damit einer kurzen Zykluszeit richten. Dies wird realisiert mittels verschiedener Automatisierungs-Optionen, z. B. automatische Verschiebung der Filterplatten, Filterkuchen-Lösehilfe oder Filtertuch-Wascheinrichtung. Das Ergebnis ist eine schnell laufende Filterpresse mit einer erhöhten Produktion pro Flächeneinheit des Filters.[4]

Zwar ist die eigentliche Beschickung konventioneller Filterpressen bei allen Herstellern weitgehend automatisiert, die Entleerung läuft jedoch bestenfalls vollmechanisiert ab. Der Vorteil von automatisierten Filterpressen ist somit ein zuverlässiger und vollständiger Kuchenaustrag der weniger verschmutzte Betriebsräume durch z. B. Undichtigkeiten zur Folge hat.[5]

Somit hat der Einsatz einer automatisierten Filterpresse auch erheblich Einfluss auf die Betriebssicherheit und verbessert die Arbeitsbedingungen vor Ort zunehmend. Dichtungsprüfungen vermeiden das unkontrollierte Austreten von Flüssigkeiten, sodass der Betrieb samt Maschinen frei von üblen Gerüchen und Verunreinigungen bleibt.[6] Einige Maschinen ermöglichen somit sogar einen Betrieb rund um die Uhr mit einer Maschinenverfügbarkeit von bis zu 98 %.[7]

Massefilter

Massefilter werden beim Brauen zur Klärung von Bieren mit geringer Trübung verwendet. Sie entfernen Schwebeteilchen und liefern ein klares Filtrat.

Das eigentliche Filterelement besteht aus Linters (Baumwollfasern), dem lange Zeit 1 % Asbest zugesetzt wurde. Heute verwendet man stattdessen fibrillierte Cellulose. Diese Filtermasse wird in mehrere Filterschalen gepresst, die – wie bei der Filterpresse – hintereinander und auswechselbar in einem Gestell befestigt sind. Die Flüssigkeit wird zur Filterung durch die Filtermasse gedrückt.

Durch das Auswaschen der Filtermasse ist das Verfahren sehr arbeitsintensiv und verursacht viel Abwasser. Daher wurden Massefilter inzwischen weitgehend durch andere Verfahren abgelöst.

Neben Standardkonfigurationen für Anwendungen wie in der Batteriezellfertigung ist diese Technologiereihe für anspruchsvolle Anwendungen geeignet, die hohe Sicherheits- und Effizienzstandards mit höchster Betriebssicherheit erfordern. Im Gegensatz zum bisherigen Standard kann diese Neuheit Stoffe mit toxischen und radioaktiven Eigenschaften und heiße Suspensionen mit Filtrationstemperaturen von mehr als 130 °C behandeln. Bei dieser Ausführung kommt eine nahezu gasdichte und unterdruckfeste Einhausung zum Schutz des Bedienungspersonals und zur Absicherung der Produktqualität zum Einsatz. Ein Austreten von Schlammrückstanden sowie des (Filterkuchen-)Staubs wird hierbei zu jederzeit verhindert. Eine spezielle Dichtungs- und Abstreiftechnik ermöglicht die ganzheitliche Abdichtung zwischen den einzelnen Maschineneinhausungs-Elementen. Die verwendete Maschinenverkleidung verhindert zudem ein Kontaminieren der Umgebung mit einem aggressiven Medium.[8]