Bericht über 1. Potsdamer FFT 2008 Fest/Flüssig - Trennungstage Stand der Technik der Fest/Flüssig - Trennung 03. - 04. Juni 2008 Hotel am Griebnitzsee Potsdam, Mediencity Babelsberg Dipl.-Ing. Lutz-Peter Nethe, Texocon GbR Potsdam Die Aufgabe, Feststoffe von Flüssigkeiten zu trennen, spielt in sämtlichen Bereichen der Prozessindustrie, der Abwassertechnik und des Umweltschutzes eine wesentliche Rolle. Bei der Produktgewinnung ordnet sich die mechanische Fest- Flüssig-Trennung in der Prozesskette oft zwischen Kristallisation/Fällung und Trocknung ein. Die Fest-Flüssig-Trennung wird sowohl zur Produktgewinnung als auch zur Aufarbeitung von Abwasserströmen eingesetzt. Diesem gesteigerten Interesse folgend, veranstaltete die Texocon GbR aus Potsdam unter Leitung von Dipl.-Ing. Lutz-Peter Nethe die 2. Fachtagung zum Thema Stand der Technik der Fest/Flüssig Trennung Mit über 70 Teilnehmern aus Deutschland und dem europäischen Ausland war die erste Veranstaltung zu diesem Thema gut besucht, was von dem großen Interesse an der Technik der Technik der Fest/Flüssig Trennung zeugt. Namhaften Referenten aus verschiedenen Bereichen erklärten die Technik der Technik der Fest/Flüssig Trennung unter Einsatz unterschiedlichster Apparatetechnik. Am ersten Tag wurden ausführlich theoretischen Grundlagen vermittelt, sowie die Wirkungsweise textiler Fikltermedien diskutiert, während sich der zweite Tag mit den verschiedensten Apparaten der Trennungstechnik beschäftigte. Somit wurde den Teilnehmern ein umfassendes Bild über den Stand der Technik geboten. Zur Übersicht über die Fachvorträge: Zu Beginn des ersten stages berichtete Herr Prof. Dr. Ripperger der TU Kaiserslautern über Trends und Entwicklungen in der Fest/Flüssig Trennung Trotz der z. Zt. vielen Filtermitteln und Filterbauarten sind die Entwicklungen auf allen Gebieten der Filtration nicht abgeschlossen. Die große Vielfalt kann auch als ein Suchen nach dem jeweils optimalen Verfahren aufgefasst werden. Es wird erwartet, dass sich die Anwendungen der Filtration aufgrund verstärkter Anstrengungen im Umweltschutz, höherer Qualitätsanforderungen an die Produkte und einer weiteren Steigerung der Effektivität bei der Rohstoffgewinnung und der Stoffumwandlung noch weiter ausweiten. Gleichzeitig werden die Anforderungen an die Filtrationen steigen. Die steigenden Anforderungen sind auch ein Grund für eine stetige Weiterentwicklung der Filtrationsverfahren, Filter und Filtermittel.
Da das Gebiet der Fest/Flüssig-Trennung sehr umfangreich ist, gab Jürgen Junker von der Junker Filter GmbH aus Sinsheim mit seinem Übersicht über Trenngeräte in der Fest/Flüssig Trennung (Kammerfilterpresse/Bandfilter/Drehfilter/Kerzenfilter) einen Überblick über denkbare einzusetzende Apparate und textile Fasern in Abhängigkeit zu chemischen und Temperatur mäßigen Rahmenbedingungen in der Trennungstechnologie. Dabei spielen Bindungsart und Aufbau der textilen Filtermedien eine wichtige Rolle, da unterschiedliche Trennapparate in Verbindung mit den unterschiedlichsten Applikationen und Forderungen und Wünschen der Betreiber nach Abscheideleistung, Effizienz und Druckverlust in Bezug auf Standzeit und Kosten eine zu erfüllende Kennzahlen-Matrix vorgegeben wird, die nicht immer ohne weiteres zu erfüllen ist. Guido Rauße von der Fugafil saran GmbH aus Raesfeld ergänzte mit seinem Technische Textilien in der Fest/Flüssig-Trennung, Aufbau und Wirkungsweise von Geweben die oben gemachten Aussagen und stellte die unterschiedlichen Filtermedien aus Gewebe in der Fest-Flüssig-Trennung an Hand von Beispielen vor, wie den Filterschläuchen für Fruchtsaftpressen, den Filterbändern für die Gipsentwässerung, den Filtertüchern als Durchstecktücher für Filterpressen oder auch den Bespannungen für Scheibenfilter und Ronden für Anschwemmfilter. Dr. Thomas Bahners vom Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West e. V. in Krefeld referierte über den Einfluß textiler Konstruktionsparameter auf die Abscheideeigenschaften in der Flüssigfiltration Bei der Entwicklung neuer Filtermedien für die Zukunft kommt der funktionalen Gestaltung der Filterfaseroberflächen ein hoher Stellenwert zu. Parallel zu den Konzeptionen in anderen Anwendungsbereichen technischer Textilien finden hier moderne Ansätze der Material- und Oberflächentechnologie Beachtung. Die vielfältigen Formen der geometrischen Konstruktion eines Textils bieten weit reichende Möglichkeiten zur Einstellung der Abscheideleistung bzw. charakteristik eines Filters. Aktuelle Entwicklungen und Arbeiten der Grundlagenforschung konzentrieren sich entsprechend auf die Integration von Filterfasern sehr kleinen Titers Feinst- oder Nanofasern. Hubertus Schütt von der Junker Filter GmbH in Sinsheim berichtete in seinem Tropfdichte Tuchversion auf Filterpressen mit Anwendungsgebieten über eine besondere technische Ausführung der Filterplattenkonstruktion und den daraus resultierenden Ansprüchen an die zu verwendenden Filtertücher bei der Filtration mit Membran- und Kammerfilterpressen, den so genannten tropfdichten Filterpressen. Dabei wurden die Vorteile, aber auch die Nachteile dieser technischen Entwicklung an Hand von Beispielen aus der Praxis auch von der Kostenseite betrachtet. Die mit tropfdichten Filterplatten und tüchern ausgerüsteten Filterpressen haben inzwischen ihren berechtigten Stellenwert in sämtlichen Branchen, die die Fest/Flüssig-Trennung benötigen.
Ergänzungen dazu brachte auch der von Thomas Balke der Fugafil saran GmbH aus Raesfeld zum Thema Grundlagen der Fest/Flüssig - Trennung mit textilen Geweben, Problemlösungen in der Entwässerung Hier wurden ausführlich die Grundlagen der Kuchenfiltration mit den entsprechenden Filtrationsverlauf dargestellt. Am Beispiel des Kuchenaufbaus an einer Membranfilterpresse wurden die Problembereiche bei der Filtration und deren Ursachen dargestellt. In diesem wurden die Leistungsfähigkeit der am Markt bekannten Verfahren bewertet, die Grenzen der Verfahren abgesteckt, aber auch die Möglichkeiten, diese Grenzen zu überschreiten dargelegt. Für alle Verfahren wurde ein Vergleich hinsichtlich der Betriebs- und Investitionskosten vorgenommen. Dr. Bert Gilleßen und Bernd Silkens der Heimbach Filtration GmbH aus Düren stellten mit Ihrem Fest/Flüssig-Trennung mit Heimbach Nadelfilzen die Vorteile von Nadelfilzen deutlich dar. Obwohl das Grundprinzip der Oberflächenbzw. Kuchenfiltration sowohl bei Nadelfilz als auch bei Gewebe an erster Stelle steht, sind die Filtrationsvorgänge im Detail Struktur bedingt höchst unterschiedlich. Im Gegensatz zum Gewebe als typisches Flächengebilde bietet der dreidimensionale, maßstabile Aufbau des Nadelfilzes eine deutlich größere, aktive filternde Oberfläche. Der Abscheidevorgang findet an der Filzoberfläche statt, wo feine Fasern eine ausgeprägte Porenstruktur bilden. Im direkten Vergleich zum Gewebe lässt sich hierdurch in vielen Fällen die Durchsatzmenge erhöhen. Dr.-Ing. Julia Kopp ö. b. v. Sachverständige für Klärschlammbehandlung aus Lengede erläuterte im ersten praxisorientierten die Kennwerte der Klärschlammentwässerung und Möglichkeiten zur Verbesserung der Entwässerbarkeit Die maschinelle Entwässerung ist ein elementarer Verfahrensschritt in der Klärschlammbehandlung, da die Entsorgungskosten unmittelbar durch das erreichte Entwässerungsergebnis beeinflusst werden. Die Leistungsfähigkeit von Entwässerungsmaschinen ist sowohl abhängig von dem gewählten Aggregat, als auch von der Entwässerbarkeit des Schlammes. Auf beide Punkte wurde in diesem Beitrag eingegangen. Neben dem reinen Dokumentieren der Kennwerte zeigt sich immer wieder, dass eine komplexe Matrix an Werten aufgenommen werden muss, um den Schlamm zu beschreiben und, dass deren Beurteilung immer an Erfahrungen gekoppelt ist. Karl-Ulrich Hömann der Sefar AG aus Heiden in der Schweiz berichtete über Anwendungstechnische Vorteile von neuartigen Sefar-Tüchern für Filterpressen In den verschiedensten Industrien werden seit Jahrzehnten Filterpressen wegen ihrer Vielseitigkeit, Modularität und ihres einfachen Aufbaus eingesetzt. Niedrigen Wartungskosten und schonender Produktbehandlung stehen gleichwohl nicht zu vernachlässigende Betriebskosten, wie für Personal und Verbrauchsmaterialien gegenüber. Der Firma war klar, dass mit traditionellen Geweben die Anforderungen z.b. der Pigmentindustrie nicht erfüllt werden können. Mit einem neuen mechanisch sehr robusten, asymmetrischen, gesinterten Verbundwerkstoff aus Polymerfasern hingegen ergibt sich ein äußerst viel versprechender Lösungsansatz für die Zukunft.
Stefan Mennicken der Lenser Filtration GmbH aus Senden verfolgte in seinem Die richtige Auswahl von Filterelementen für den Einsatz in Filterpressen den gleichen Ansatz. Die Wahl des geeigneten Materials hängt im Wesentlichen von der chemischen Zusammensetzung der Suspension und von den Temperatur- und den Druckverhältnissen ab. Filterelemente aus Polypropylen (PP), einem Thermoplast, haben sich dabei aus verschiedenen Gründen durchgesetzt, wie zum Beispiel den geringen Herstellungskosten, der geringeren Dichte gegenüber Stahl und der sehr guten chemischen Beständigkeit gegenüber vielen Chemikalien (Säuren, Laugen). Damit erreicht man eine größere Variantenvielfalt aufgrund der leichteren Verarbeitung dieser Materialien. Für alle Teilnehmer der Veranstaltung bestand die Möglichkeit, die Pausen zwischen den sblöcken ausführlich zum weiteren Erfahrungsaustausch oder zu Diskussionen zu nutzen. Dafür bot auch die Abendveranstaltung auf Einladung der Firmen Junker und Fugafil breiten Raum. Die Tagungsteilnehmer haben die Chance genutzt, bei einer Schiffsfahrt auf Potsdamer und Berliner Seen mit den Referenten weiter zu diskutieren oder einige in den Vorträgen nur kurz angerissene Themen zu vertiefen. Der zweite Tag wurde mit einem von Thomas Böhme, und Marco Habermann der NETZSCH Mohnopumpen GmbH aus Waldkraiburg NETZSCH Exzenterschnecken- und Drehkolbenpumpen für feststoffhaltige Medien eröffnet. Vorgestellt wurden ventillose Verdrängerpumpen (Exzenterschnecken- und Drehkolbenpumpen). Diese Konstruktionen sind in der Industrie mit einer großen Marktdurchdringung für Applikationen im Umweltbereich, der Nahrungsmittel-, und Chemieindustrie im Einsatz. Auf Grund des Konstruktionsprinzipes sind die Pumpen zum Fördern von viskosen und feststoffhaltigen Medien prädestiniert. Die Fördermenge ist auf Grund der Kennlinienspezifik weitgehend unabhängig vom Förderdruck. Im wurden neben der Vorstellung der Förderprinzipien auch die Unterschiede in der Anwendung von Exzenterschnecken- und Drehkolbenpumpen zum Fördern von feststoffhaltigen Medien vermittelt. Matthias Müller der BHS-Sonthofen GmbH aus Sonthofen führte in seinem BHS-Taktbandfilter in der Aufbereitungstechnik aus, das bereits seit vielen Jahren wird insbesondere der BHS-Vakuumtaktbandfilter erfolgreich in diesem Bereich eingesetzt wird. Bei der Aufbereitungstechnik kommt es oftmals zu sehr anspruchsvollen Fest-Flüssig-Trennaufgaben, die zudem einen effizienten und Ressourcen schonenden Umgang mit Betriebsmitteln verlangen, bei gleichzeitiger Erfüllung höchster Qualitätsansprüche an das Produkt. Mit dem Taktbandfilter stehen vielfältige Möglichkeiten zur Nachbehandlung des Filterkuchens und eine Vielzahl von einsetzbaren Werkstoffen zur Verfügung. Als geschlossene Bauform ist auch eine inertisierbare Ausführung möglich, z.b. für hochaggressive oder explosionsgefährliche Stoffe.
Mit dem gleichen Thema aber unter anderen Voraussetzungen beschäftigte sich der von Michael Panholzer und Dieter Ackermann der Andritz Separation GmbH aus Graz in Österreich Schlammentwässerung mit Kammer-/Membranfilterpressen In einer Übersicht wurden die unterschiedlichen Funktionsprinzipien der Rahmenfilterpressen, der Kammerfilterpressen und der Membranfilterpressen vorgestellt. Dabei können Mehrere Prozessschritte in einer Einheit kombiniert und unabhängig beeinflusst werden, um ein optimales Ergebnis zu erzielen. Faktoren wie Filterkuchendichte und -durchlässigkeit, Betriebstemperatur und Druckgradienten spielen eine große Rolle bei den Investitions- und Betriebskosten. Die richtige Auswahl und Steuerung der Peripherieausrüstung wie Beschickungspumpen, Waschpumpen und Membrandrucksysteme ist zur Einhaltung minimaler Kosten unbedingt erforderlich. Volker Horstmann der Andreas Kufferath GmbH & Co. KG aus Düren zeigte die passende praktische Anwendung mit der Schlammentwässerung in der Papier- und Zellstoffindustrie In der Papierindustrie finden Maschinen und Anlagen zur Entwässerung ihre Anwendung zur Entwässerung von Rejekten, Schlämmen und Faserstoffen, mit besonderem Schwerpunkt auf die Erzielung maximaler Trockengehalte. Dabei kommen sowohl Schneckenpressen als auch Dekanter Zentrifugen zum Einsatz. Durch das breite Spektrum an Maschinengrößen werden praktisch alle industriellen Anwendungsfälle abgedeckt und die Kunden aus der Papier- und Zellstoffindustrie können ihre Entsorgungsprobleme minimieren und von innovativer Anlagentechnik mit hoher Betriebssicherheit profitieren. Dietrich Schmitt der MSE Filterpressen GmbH aus Remchingen stellt in seinem Filterpressen im Bereich von stationären und mobilen Pressen - Optimierung des Filtrationsvorgangs die Optimierungsprozesse der Filtervorgänge bei Filterpressen dar. Dabei wurden so wichtige Punkte wie die Optimierung der Todzeiten, die Verkürzung der Entleerungszeiten, das Minimieren des erforderlichen Bedienungsaufwandes sowie die automatische Reinigungs- und Spüleinrichtungen betrachtet. Bei fast allen Anlagen kommt der Zeitpunkt an dem es sich lohnt, über eine Optimierung nachzudenken. Dabei ist es von Vorteil die eigenen Erfahrungen aus dem Betrieb der Anlagen mit den Kenntnissen eines Spezialisten über das technisch machbare zu kreuzen. Die Kosten einer Optimierung sind oft geringer als befürchtet und der Nutzen meist größer als erhofft. Praktische Lösungen und Anwendungen vermittelte der von Wolfgang Steiger der Flottweg AG aus Vilsbiburg Ausgewählte Anwendungen von Dekantern und Separatoren Das Spektrum der Anwendungen reicht vom Eindicken und Entwässern von Schlämmen aus industriellen und kommunalen Abwässern über die Aufbereitung von ölhaltigen Schlämmen aus der Petrochemie, Rohölgewinnung und Altölverarbeitung oder der Entwässern von Lackschlämmen bis hin zum Entwässern von Schlämmen aus Gaswäschern, z. B. aus der Stahlindustrie. Dekanter und Separatoren haben ein immens breites Anwendungsspektrum. Sie lassen sich auf die unterschiedlichsten Anforderungen anpassen. Neben guter verfahrenstechnischer Performance sind dies
die Eignung zum Dauerbetrieb, die gute Reinigbarkeit (Pharmazie, Lebensmittel)der Verschleißschutz (Mining, Klärschlamm, etc.)und die Ausführung in gasdicht, druckdicht und explosionsgeschützt. Dr. Eberhard Gerdes von J. Rettenmaier & Söhne aus Rosenberg erläuterte die Anschwemmfiltration mit organischen Filterhilfsmitteln Die Anschwemmfiltration ist ein in Verfahren innerhalb der Fest-Flüssig-Trennung für lose, meist pulver- oder faserförmige Produkte. Feststoffhaltige Suepensionen, deren Trübstoffe ein Filtermedium in kürzester Zeit verblocken können, lassen sich deutlich besser filtrieren, wenn man das Filtermedium zuvor mit einer durchlässigen Schicht eines geeigneten Filterhilfmittels belegt. Beherrschten noch vor einigen Jahren ausschließlich mineralische Produkte wie Kieselgur oder Perlite den Markt, so wächst nun der Anteil an Filterhilfsmitteln, die auf organischen, nachwachsenden Rohstoffen basieren (Cellulose, Holzfaserstoffe etc.) Hans-Dieter Philipowski der Protec International aus Ahrensburg beschäftigte sich ebenfalls mit der Fest/Flüssig Trennung mit Flockungshilfsmitteln - Herstellung, Anwendung und Produktvielfalt Unterschieden wird dabei in die Flockungsmittel, meistens dreiwertige Metallsalze, wie z.b.: Eisen(III)Chlorid, Aluminium, Polyaluminiumchlorid (PAC), oder andere Hydroxidbildner wie z.b.: Kalkmilch, Soda, Natriumaluminat, etc. und die Flockungshilfsmittel wie organische, synthetische, hochmolekulare und wasserlösliche Polyelektrolyte auf Basis von Polyacrylamid und die Polymere. Dabei kommt es zur chemisch- physikalischen Entfernung von z.b. Suspensa (Teilchen in der Schwebe), Trübstoffe Kolloide (0,1-10 Micrometer) oder organischen und anorganischen Verbindungen. Abschließend verdeutlichte Dr. Jörg Albertsen der HeGo Biotec GmbH aus Berlin die im vorigen dargelegten Grundlagen an Hand eines praktischen es mit den Thema: Einsatz von polymeren Flockungshilfsmitteln für die Fest/Flüssig-Trennung am Beispiel der Aufbereitung von Waschwasser aus der Steine-und-Erden- Industrie Für eine Kreislaufführung des Waschwassers in der Steine-und-Erden-Industrie müssen die suspendierten Feststoffe entfernt werden. Dies erfolgt in der Praxis fast ausschließlich durch Sedimentation. Aufgrund von oft eingeschränkten Raumverhältnissen kommen immer öfter technische Eindickaggregate in Form von Hochklärern oder Flachklärern mit Krählwerken zum Einsatz. Bei hohen Durchsatzleistungen kann auch hier die Dosierung von Polyacrylamiden erforderlich sein. Durch den Einsatz anionischer polymerer Flockungshilfsmittel, die aus Acrylamid und Acrylsäure als Ladungsträger aufgebaut sind, werden die sich abstoßenden Ladungen neutralisiert. Die Agglomeration wird durch Brückenbildung zwischen den Partikeln und den Molekülketten unterstützt. Es resultiert eine verbesserte Flockenbildung.
Zusammenfassend ist zu sagen, dass sich diese Veranstaltung in Potsdam mit einem hochinteressanten Thema präsentierte, das offensichtlich zur richtigen Zeit die Fachwelt ansprach und erreichte, eine Veranstaltung, die sich am stark umkämpften Markt der Fachtagungen und Kongresse behaupten wird. Herr Prof. Ripperger schrieb kurz nach der Tagung: Ich bedanke mich nochmals recht herzlich für die Einladung zu Ihrem Seminar und möchte Sie bestärken, den eingeschlagenen Weg fortzuführen. Deshalb soll hier auch bereits auf die nächste Veranstaltung zu diesem Themenkomplex hingewiesen werden: Anfang Juli 2009 in Potsdam!