FILTROX AG ::

Viele denken beim Begriff "Filtration" als erstes an unseren Kaffee am Morgen: ein fast unlösliches Pulver wird in heissem Wasser suspendiert, damit die aromatischen Bestandteile extrahiert werden können.

Dieses in heissem Wasser gelöste Extrakt (Kaffee) wollen wir vom unlöslichen Trub trennen. Die Trennung wird (meist) durch den Einsatz von Filterpapier erreicht. Die Poren im Filterpapier sind kleiner als die festen Teilchen, die schliesslich vor den Poren im Filterpapier hängenbleiben.

Diesen Prozess nennt man "Oberflächen-filtration".

Laborchemiker wissen, wie lang es dauern kann, wenn man in gleicher Weise grosse Mengen Fällungsprodukt aus einer Flüssigkeit abtrennen will. Ein Prozess, der besonders im Hinblick auf Mengen im grosstechnischen Masstab viel zu langwierig und unwirtschaftlich wäre. Ein Nutschenfilter mit Unterdruckabsaugung hilft of nur kurz und wenig.

Wichtig bei einer effizienten Filtration ist nicht allein die Abtrennung der festen Bestandteile. Der Fluss, die Ernte des Filtrats muss auch ständig aufrecht erhalten bleiben.

Der Zweck eines Filtrationsprozesses ist entweder die Gewinnung der Flüssigkeit (Filtrat) oder Gewinnung der Feststoffe (Retentat). Hier konzentrieren wir uns hauptsächlich auf die Gewinnung des flüssigen Filtrats.

Filterschichten sind sehr effizient und sehr wirtschaftlich. Sie bestehen aus einer Mischung von Zellulosefasern und pulverförmigen, anorganischen Filtrierungsmitteln wie z.B. Kieselgur und Perliten. Sie sind 3 bis 4 mm dick. Generell kann man sagen: je mehr Filtrierungsmittel desto feiner ist die Rückhaltefähigkeit des Filters. Ein Harz wird in geringen Mengen als Nassfestmittel zugefügt. Je nach Harztyp wird damit während der Filtration zusätzlich eine positive Ladung erzeugt, auch "Zetapotential" genannt. Die positive Ladung verbessert die Aufnahme kleiner negativ geladener Teilchen oder Mikroorganismen. Die Trubaufnahmefähigkeit einer typischen Tiefenfilterschicht beträgt ca. 4 Kg pro Quadratmeter Filterfläche. Beim Filtrationsprozess werden mehrere Tiefenfilterschichten hintereinander in eine Filterpresse / einen Schichtenfilter eingesetzt. Damit erhält man eine grosse Filterfläche auf relativ kleinem Raum. Eine andere Methode, Tiefenfilterschichten weniger zeit- und arbeitsaufwendig einzusetzen, sind Tiefenfiltermodule, bei denen vorgepacktes Filterpaket wird in verschiedene Filtergehäuse eingebaut werden kann. Tiefenfilter sind erschöpft, wenn die innere Matrix mit Trubpartikeln gefüllt ist. Anzeichen dafür ist der steigende Differenzdruck zwischen dem Einlauf (trübe Flüssigkeit) und dem Auslauf (Filtrat) und eine geringere Fliessgeschwindigkeit der Flüssigkeit. Ab einem gewissen Punkt verliert der Tiefenfilter seine Wirkung (1,5 bar bei Sterilisation; 2,5 - 3 bar für Klärung der Flüssigkeit). Bei gewissen Anwendungen ist es möglich, den Filter zu regenerieren. Setzen Sie sich hierzu bitte mit dem Hersteller in Verbindung.

Filterhilfsmittel werden in einer Flüssigkeit suspendiert und anschliessend auf einem Metallsieb/Spaltenfilter in einem Druckbehälteroder auf einer Trägerschicht in einem Schichtenfilter abgelagert, um einen Filterkuchen zu bilden. Die Metallsiebe oder Zelluloseschichten selber fungieren dabei nicht als Filter, sondern dienen nur als Gerüst für den Filterkuchen, in dem die eigentliche Trubentfernung stattfindet.

Die Abtrennung der Teilchenfunktioniert dabei nach einem ähnlich Mechanismus wie bei den Filterschichten.

Die Anschwemmfiltration erzeugt offensichtlich mehr Staub als die Schichtenfiltration. Zudem müssen Vorkehrungen getroffen werden, um keine Personen dem Staub der Kieselgur auszusetzen.

Wie bei der Schichtenfiltration zeigt ein Anstieg des Differenzdrucks an, wann die Filterbelegung erschöpft ist. Da der Filterkuchen gewöhnlich dicker ist als die Filterschichten, haben Anschwemmfilter eine längere Standzeit durch höhere Trubaufnahmefähigkeit. Der verbrauchte Filterkuchen wird ausgespült und entsprechend der Natur des Trubesentsorgt.

Die eigentliche Filterfunktion ist bei der Anschwemmfiltration preislich günstiger als Filterschichten. Die Nebenkosten, die man für die Entfernung und Entsorgung des Schlamms, die Staubabschirmung und andere umwelttechnisch beeinflusste Faktoren berechnet, können die Gesamtkosten im Vergleich zur Schichtenfiltration aber wieder ausgleichen.

Den Filtrationseffekt in der Tiefenfilterkerze erzielt man entweder durch geschäumte Kunststoffmatten, gewickelten Baumwoll- oder Kunststofffasern, oder seltener durch gewickelte Filterschichten.

Die Trubaufnahmefähigkeit ist zwar wesentlich geringer als bei der Tiefenfiltration, dafür sind die hygienischen Bedingungen optimal.

Tiefenfilterkerzen sind die kostenintensivste Art der Tiefenfiltration, wenn man das Verhältnis Volumen zu Fläche betrachtet und Standzeit. Überlegungen zur Arbeitsumgebung, Handhabung und Arbeitsaufwand können die Kostenrechnung jedoch günstig beeinflussen.