Wozu braucht man Filterpressen?
Die Aufgabe einer Filterpresse ist das Säubern von Suspensionen. Enthaltene Feststoffe werden mittels einer Filterpresse von der Flüssigkeit getrennt. Ein Beispiel für eine solche Anwendung ist eine Filterpresse für Beton (Betonestwasser). Hier wird das Recyclingwasser mit Hilfe einer Filterpresse gesäubert und der im Wasser enthaltene Feinsand und Zement (Betonschlamm) ausgefiltert. Das Resultat ist sauberes, klares Wasser und ein einfach zu transportierender Filterkuchen
Betonrestwasser vor und nach der
Reinigung
Filterkuchen als Restprodukt
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Wie funktioniert eine Filterpresse?
Prinzipiell funktionieren alle Filterpressen gleich. Wasser wird über Filtertücher gepumpt und somit ausgefiltert.
Die wesentlichen Bestandteile für den Aufbau einer Filterpresse sind Filterplatten und Filtertücher sowie einem Grundrahmen mit Hydraulikzylinder, der die Filterplatten zusammendrückt.
Die Filterplatte ist als eine Halbschale ausgeführt, in dieser das Filtertuch liegt. Zwei zusammengepresste Halbschalen bilden jeweils eine Filterkammer. Je mehr Filterplatten eingesetzt werden, desto größer das Filtervolumen der Presse. Die Filterplatten werden auf dem Grundrahmen geführt und mittels Hydraulikzylinder dicht zusammengepresst.
Filterplatte als Halbschale
Das verschmutze Wasser wird in die Kammern gepumpt. Die Sedimente werden von den Filtertüchern abgefiltert, das Wasser fließt durch die Tücher gereinigt aus der Presse. Da Wasser permanent über die Kammern und somit den bereits gebildeten Filterkuchen fließt, wird die Filtrationswirkung zunehmend verbessert. Der Filterkuchen wirkt wie ein zusätzliches Filterelement.
Die Sedimente bilden somit in den Halbschalen den Filterkuchen. Das eigentliche Pressen der Filterkuchen finden nicht, wie vielleicht vermutet, mit dem Hydraulikzylinder statt, sondern mit dem Eingangsdruck und der Durchflussmenge der Zuführpumpe.
Hochwertige Anlagen besitzen hierfür einen Drucksensor am Zufluss der Presse. Erst beim Erreichen eines definierten Gegendruckes und entsprechend niedrigem Durchfluss wird die Wasserzuführung abgeschaltet und die Presse geöffnet. Ist der zu erreichende Gegendruck richtig abgestimmt, fallen die Filterkuchen direkt beim Öffnen aus der Presse und sind ausreichend für den Abtransport oder der weiteren Verwendung getrocknet. Mindestens stichfest.
Kammern und Auslauf der Filterpresse
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Was ist der Unterschied zwischen einer Kammerfilterpresse und eine Membranfilterpresse?
Beide Filterpressen-Systeme dienen dem gleichen Zweck. Dem mechanischen Abfiltern von Sedimenten aus Flüssigkeiten. Der grundsätzliche Aufbau unterscheidet sich auf den ersten Blick nicht zwingend. Beide Pressen haben einen Grundrahmen, Filterplatten und Filtertücher sowie einen Hydraulikzylinder zum Schließen und Zusammenpressen der Filterplatten. Der Filterkuchen bildet sich bei der Membranfilterpresse als auch bei der Kammerfilterpresse zwischen den Platten, das saubere und filtrierte Wasser läuft über den Filterkuchen und die Filtertücher aus der Presse. Die Zuführung des Schmutzwassers erfolgt bei beiden Systemen ebenfalls meist Druck- und Durchflussgesteuert.
Der große Unterschied liegt im Detail. Bei einer Kammerfilterpresse sind die Filterplatten als starre Halbschalen ausgeführt. Eine Membranfilterpresse hat dagegen in den Filterplatten eine Membrane integriert, welche nach dem Pressvorgang aktiviert werden kann und den Filterkuchen „nachpressen“ kann. Das führt zu einer zusätzlichen Entwässerung des Filterkuchens.
Hierfür wird die integrierte Membrane entweder mit Luft oder einer Flüssigkeit, meist Wasser, befüllt und das Kammervolumen zwischen den Filterplatten zusätzlich verringert. Der Filterkuchen wird in diesem Fall tatsächlich durch die Membrane nachgepresst.
Je nach Konfiguration der Filterpresse können beide Seiten, oder aber auch nur eine Seite der Kammer mit einer Membrane ausgestattet sein. Hier wird oft das Verhältnis aus Investitionskosten zu benötigter Restfeuchte im Filterkuchen als Entscheidungshilfe herangezogen. Beidseitige Membrane verringern zusätzlich die Restfeuchte im Filterkuchen, erhöhen allerdings auch die Investitionskosten.
Welche Vorteile bietet eine Membranfilterpresse?
Zudem bereits genannten Hauptvorteil der zusätzlichen Entfeuchtung des Filterkuchens mittels des Nachpressen über die Membrane bietet die Membranfilterpresse noch weitere Vorteile, die in bestimmten Anwendungen hilfreich sind.
Da dank der Membrane das Kammervolumen verringert werden kann, ist es auch bei nicht komplett gefüllten Kammern durch beispielsweise zu wenig Schmutzwasser oder Sedimenten im Wasser möglich, trotzdem einen trockenen Filterkuchen zu erhalten. Zudem kann die Durchsatzleistung der Filterpresse dank der Membrantechnik erhöht werden.
Kann eine Filterpresse automatisiert werden?
Mit dem richtigen Anlagenkonzept und Steuerung arbeiten Filterpressen heutzutage vollständig automatisch. Der Start der Beschickung kann z. B. über den Füllstand oder die Dichte im Schmutzwasserbecken gestartet und gestoppt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass ein Filtrationszyklus immer bis zum Ende durchlaufen werden sollte um einen ausreichend trockenen Filterkuchen zu bekommen.
Bei schwierigen Medien, wie z. B. Betonrestwasser (Recyclingwasser) oder Reinigungswasser aus der Estrich Produktion ist es allerdings sehr wichtig, auf den Zustand der Filtertücher zu achten.
Automatisierte Filterpresse für Betonrestwasser
Die Restbestandteile wie z.B. Zement im Wasser reagieren nach und härten aus. Die Filtertücher werden folglich zugesetzt und eine reibungslose Funktion ist nicht mehr garantiert. Um ein Aushärten zu verhindern, wird eine tägliche Reinigung der Filtertücher empfohlen.
Reinigung der Filterpresse
