Filterwechsel passé

Das Rohwasser, das die Basis von Mineralwässern und Erfrischungsgetränken darstellt, enthält oftmals neben Eisen- und Manganverbindungen auch Partikel unterschiedlicher Art. Um den Qualitätsansprüchen und einschlägigen Vorschriften zu entsprechen, wird eine Entfernung dieser Stoffe gleich am Beginn der Verarbeitungskette durchgeführt. Die Entfernung des Eisens und des Mangans erfolgt in Kontaktreaktoren. Diesem Verfahrensschritt folgt in der Regel eine zweistufige Filtration mit Vorfilter und anschließendem Feinfilter. Diese Filterkonfiguration zur Abtrennung von Partikeln ist in Abfüllbetrieben auch mehrfach anzutreffen, beispielsweise vor den einzelnen Abfülllinien.

Die zum Einsatz kommenden Partikelfilter müssen unterschiedlichen Ansprüchen gerecht werden. So müssen sie gegenüber hohen Temperaturen während der Sterilisation mit Dampf (121 °C) und wechselnden Druckbelastungen während des Betriebs beständig sein. Diese starke Belastung führt zu einem schnellen Verschleiß der Filter, so dass sie ausgewechselt werden müssen. Während die Vorfilter entsorgt werden, können die Feinfilter nach einer Badbehandlung und anschließender Druckprüfung oftmals ein zweites Mal eingesetzt werden.

Bei den von Südmo entwickelten kontinuierlich arbeitenden Membranfilteranlagen der AMF-Baureihe entfallen der Filterwechsel und die damit verbundenen Behandlungsschritte. Die AMF-Systeme basieren auf einer Cross-Flow-Anlage, die im Dead-End-Betrieb Wasser über Feinfiltermembrane leitet, die die Partikel zurückhalten. Die dazu notwendigen Filtereinheiten sind als Kapillarmodule ausgeführt und an beiden Enden mit Vergussharz im Modulkörper fixiert. Die verwendete Membran arbeitet bei niedrigen Drücken (Low-Energy-Membran), was die Betriebskosten reduziert und aufgrund der entsprechend hohen Systemausbeute eine kompakte Bauweise erlaubt. Die Membran und das Membrangehäuse sind aus Polysulfon gefertigt, ein Werkstoff mit ausgesprochen positiven Eigenschaften hinsichtlich der Temperaturstabilität sowie der chemischen und mechanischen Beständigkeit. Bei der Vergussmasse handelt es sich um ein spezielles Epoxidharz, das bis zu Temperaturen von 130 °C beständig ist.

Der Rest der Anlage ist komplett aus Edelstahl 316 L gefertigt. Als Steuerelemente kommen tot-raumfreie Klappenventile zum Einsatz. Das heißt: Die AMF-Anlagen entsprechen in vollem Umfang den Hygieneanforderungen der Getränkeindustrie.

Außerdem können die Filteranlagen inline mit der Fülllinie chemisch gereinigt und anschließend einer Standdesinfektion unterzogen werden. Letztere erfolgt nach der Reinigung. Dabei wird ein Oxidationsmittel, beispielsweise Wasserstoffperoxid oder Peressigsäure, dem Reinigungswasser zudosiert. Diese Lösung fördert man dann durch den zu desinfizierenden Anlagenteil, bis sämtliche inneren Oberflächen mit der Desinfektionslösung benetzt sind. Anschließend lässt man die Desinfektionslösung einige Stunden einwirken und schleust sie vor dem nächsten Produktionszyklus wieder aus.

Die AMF-Anlagen verfügen über eine Steuereinheit. Sie können vollautomatisch als Stand-alone-Unit oder, in die ZLT integriert, über eine Fernbedienung betrieben werden.

Durch das untere Zentralrohr wird das Produktwasser zu den einzelnen Modulen geführt und dort filtriert. Dabei durchdringt das Wasser die Kapillarmembranen von innen nach außen. Die zu entfernenden Partikel werden im Dead-End-Betrieb auf der Membranoberfläche zurückgehalten. Da die Kapillarmodule an ihren Enden mit dem Hüllrohr vergossen sind, entfällt der Einsatz von Dichtungen. Dieser Umstand verhindert auch einen Schlupf der Partikel auf die Filtratseite. Das Filtrat wird im oberen Zentralrohr gesammelt und der Weiterverarbeitung zugeführt.

Von Zeit zu Zeit müssen die AMF-Membranfilteranlagen einer Rückspülung unterzogen werden, wobei die Cross-Flow-Konfiguration der Anlage zum Tragen kommt. Dabei wird jedes Filtrationsmodul für einige Sekunden aus dem Produktionsprozess genommen, in dem das Entleerungsventil öffnet. Die hohe Überströmung der Kapillarmembrane sorgt für eine Abtragung der abgelagerten Partikel von der Membran und eine Ausschleusung aus dem System. Danach geht das Modul wieder in den Produktionsbetrieb und das nächste Modul wird gereinigt. Die Membranfilteranlage arbeitet dabei mit unverminderter Leistung weiter. Ferner muss in definierten Abständen – in der Regel vor jedem Produktionszyklus – die Anlage mit sterilem Dampf beaufschlagt werden.

Halle 12.0, Stand 422

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