Filterpressen für vollautomatischen Betrieb

Dipl.-Ing. Brustkern, Dipl.-Chem Andreas Zeiff

Hauptnachteil bisheriger Filterpressen ist der hohe personelle Aufwand zum Entleeren der beladenen Filter. Die dabei zwangsläufig anfallende Totzeit des Filters verursacht Kosten. MSE hat nun eine neue Generation von Pressen entwickelt, die im vollautomatischen Betrieb in die Anlage eingebunden werden können. Die Paketverschiebung arbeitet ohne manuelle Eingriffe. Der automatische Betrieb der Pressen spart nicht nur Personalkosten, durch die höhere Entladegeschwindigkeit werden auch die teueren Stillstandszeiten der Filter reduziert.

Für die Einbindung in eine Steuerungsumgebung spielt gerade bei der Filtration auch das Umfeld am Ein- und Auslauf eine große Rolle. Nur die richtigen Rahmenbedingungen garantieren eine optimale Filtration. Hier bietet der Hersteller als weitere Neuerung Komplettsysteme an. Vom Vorbehandeln des Filtrierguts, beispielsweise durch homogenes Zudosieren von Reagenzien wie Säuren, Laugen usw. bis zum Austrag des Filtrats und Feststoffes wird alles auf ein optimales Filterergebnis abgestimmt. Die Kapazität der Presse wird optimal genutzt, die Betriebskosten sinken.

Wie in vielen anderen Bereichen ist die Automobilindustrie Vorreiter auch beim Einsatz von Komplettsystemen mit modernen Filtern. So werden beispielsweise die Phosphatierungsbäder durch den zunehmenden Aluminiumanteil der Karosserien immer schneller mit Feststoffen beladen. Für eine gleichbleibende Qualität musste deshalb vom absatzweisen Betrieb dieser Bäder auf eine kontinuierliche Reinigung umgestellt werden. MSE hat ein Komplettsystem entwickelt, das über eine Badumwälzung mit kontinuierlicher Schlammabscheidung die Badqualität sichert. Vom Badablauf über die Zusatzsäuerung bis zur Rückspeisung garantiert das komplexe System rund um die Filterpresse den störungsfreien Betrieb auf hohem Qualitätsniveau.

Die hohen Abscheideleistungen bringen auch auf anderen Gebieten Vorteile. Ein neu entwickeltes Aufbereitungskonzept in Zinkhütten nützt beispielsweise die Vorteile moderner Filterpressen. Der Restgehalt an Zink aus der bisher entsorgten Mutterlauge wird abgeschieden. Das so gewonnene „zusätzliche“ Zink hat einen so hohen Marktwert, dass sich die Investition in kürzester Zeit amortisiert. In einem weiteren Behandlungsschritt wird dann noch das in der Restlauge enthaltene Magnesium ausgefällt und abfiltriert. Das Filtrat kann dann mit dem normalen Abwasser weiter behandelt werden. Die erforderliche höhere Filterleistung bewältigt die neu entwickelten Pressengeneration problemlos. Bei geringerem Personalaufwand werden beispielsweise 12 t Produkt pro Stunde abgeschieden. Die Filtrier- und Waschzeit beträgt dabei 25 min., die Entladezeit ist auf nur 15 min. reduziert. Die eingesetzten Rohstoffe sind besser genutzt, die Umwelt entlastet und die Produktionskosten deutlich reduziert. Diese Vorgehensweise lässt sich durchaus auch auf andere Einsatzbereiche der Filtration anwenden. Moderner Umweltschutz kann so zu einem bedeutenden Faktor für die Wertschöpfung einer Produktline werden.

Von der Schwerindustrie und Kraftwerken verlangt der Umweltschutz oft eine Nasswäsche der Abluft. Damit werden Schadstoffe, vor allem Stäube gebunden. Beispielsweise fallen in einem Stahlwerk pro Tag rund 400 m3 Abwasser mit hohem Schlammgehalt an. Nach einer Vorbehandlung in drei Klärbecken sorgen zwei Membranfilterpressen für die störungsfreie, kontinuierliche Klärung der Abwässer rund um die Uhr, an 365 Tagen im Jahr. Das Filtrat wird, mit Frischwasser ergänzt, erneut zur Abluftwäsche verwendet. Der stark entwässerte und getrocknete Filterkuchen findet Abnehmer im Straßenbau oder als Zuschlagstoff für Zement.

Auch im kleineren Rahmen leisten komplexe Presssysteme Großes. Auf kleinem Raum aufgebaut können beispielsweise die Abwasser der Baustoff-, Beton- und Mörtelherstellung behandelt werden. Diese modernen Werkstoffe werden mit unterschiedlichen Zusatzstoffen wie Reaktionsverzögerer, Frostschutzzuschlägen usw. versehen. Das damit belastete Produktions-, Wasch- und Niederschlagswasser kann aus Qualitätsgründen ohne Aufbereitung für neue Rezepturen nicht mehr eingesetzt werden. Filterpressen mit vorgeschalteter Behandlungsstufe übernehmen die Zwischen- oder Endreinigung des Abwassers. Das so aufbereitete Wasser kann dann ohne Qualitätseinbußen wieder für die Produktion eingesetzt werden. Dabei lässt sich die komplette Restwasseraufbereitung in einen Container integrieren. Ein platzsparender, schneller Aufbau und die reibungslose Inbetriebnahme ist damit sichergestellt.

Kleine Presseeinheiten für vollautomatischen Betrieb reduzieren aber auch die Kosten für die Abwasserbehandlung in anderen Bereichen. Diese vollautomatische Behandlung endet heute oft an einem Sammelbehälter. Ist dieser gefüllt, muss er manuell über eine Filterpresse entleert werden. Moderne Filterpressen erlauben auch bei kleinen Einheiten einen vollständig automatisierten Betrieb bis zum letzten Schritt. Die so mögliche automatische Regelung der gesamten Anlage erhöht die Betriebssicherheit. Menschliche Fehler werden weitgehend ausgeschlossen und die Personalkosten verringert.

E cav 269

Für seine neue Filterpressengeneration entwickelte der Pressenspezialist MSE als Entlademethode die sogenannte Paketverschiebung der Filterplatten. Statt wie bisher einzelne Platten nacheinander aufzufahren und vom Filterkuchen zu befreien, arbeitet die Methode mit ganzen Plattenpaketen. Diese werden als Einheit gleichzeitig geöffnet und entleert. Je nach Filtergröße sind dann bis zu 30 Platten pro Einheit gleichzeitig vom Filterkuchen entladen. Verglichen mit der herkömmlichen Entleerungsmethode ergibt sich so eine Reduzierung der Entladezeit um bis zu 70%. Da dieser Vorgang vollautomatisch abläuft, reduzieren sich auch die Personalkosten für die Pressenbetreuung auf ein Minimum.

Je nach Einsatzanforderungen kann bei gleicher Standfläche die Produktion erheblich gesteigert werden. Bei Pressenauslegung mit gleicher Leistung ist die Standfläche für die Filtration kleiner und besser in bestehende Anlagen zu integrieren. Durch den längeren Filtrierzyklus laufen auch die vor- und nachgeschalteten Aggregate quasi kontinuierlich. Dauer- statt Spitzenleistung verringert auch hier das Bauvolumen erheblich und spart Kosten. Selbst bei nachträglichem Einbau unter Platzbeschränkungen bringt dieses Konzept Vorteile. Ohne größere Verfahrensumstellungen kann so durch die neue Entladetechnik die Produktion erheblich gesteigert werden.