Die Membranfilterpressen der Firma Aquachem aus Senden sind mit abgedichteten Filterplatten ausgestattet. Dank einer SPS-Steuerung sowie verschiedener verfahrenstechnische Besonderheiten sind sie rund um die Uhr verfügbar – ganz ohne Personaleinsatz.

Kaum ein Industriezweig kann auf eine Filtration seines Abwassers verzichten. Die Filterpressen, die üblicherweise zur Fest-Flüssig-Trennung der Suspensionen eingesetzt werden, haben jedoch eine Reihe von Schwachstellen, deren gravierendste die Betriebssicherheit ist. Im Extremfall kann der komplette Boden überschwemmt werden. Aufgrund der Atmosphäre, die eine konventionelle Presse mit überhängenden Tüchern mit sich bringt, fangen umstehende Maschinen außerdem mit der Zeit an zu rosten und die Gesundheit des zuständigen Mitarbeiters wird möglicherweise in Mitleidenschaft gezogen.
Das kann mit den AF Vollautomaten von Aquachem nicht mehr passieren, da diese Membranfilterpressen – wie alle Modelle des Anbieters – mit abgedichteten Filterplatten ausgestattet sind. Zudem sorgen eine SPS-Steuerung sowie verschiedene verfahrenstechnische Besonderheiten dafür, dass sie rund um die Uhr verfügbar sind – ganz ohne Personaleinsatz.
Zwar ist die eigentliche Beschickung konventioneller Filterpressen bei allen Herstellern weitestgehend bzw. je nach Kompetenz automatisiert, die Entleerung läuft jedoch bestenfalls voll mechanisiert ab. Darunter leidet unter Umständen die Betriebssicherheit und auch der vollständige Kuchenaustrag ist nicht unbedingt gewährleistet, so dass beim Wiederanlauf unter Umständen Undichtigkeiten auftreten. Außerdem muss der Mitarbeiter oft rein visuell entscheiden, ob der Zyklus abgeschlossen ist und die Presse aufgefahren werden kann. Dementsprechend kommt es immer wieder zu Fehlern und – im schlechtesten Fall – zu einer enormen Verschmutzung der Betriebsräume.

Steuerung für optimales Filtrationsergebnis – auch bei schwankenden Bedingungen
Die Vollautomaten der AF-Serie von Aquachem sind hingegen standardmäßig mit abgedichteten Filterelementen ausgeführt. Das ist die Grundvoraussetzung, um die Maschinen im Betrieb sauber zu halten. Für einen sicheren Einsatz hat der Hersteller darüber hinaus ein Steuerungskonzept entwickelt: Über eine SPS mit Visualisierung lassen sich alle gängigen Beschickungspumpen Druck-Mengen-abhängig regeln, so dass auch bei schwankenden Bedingungen Personenschutz, Sauberkeit und Sicherheit im Betrieb bei gleichzeitig optimalem Filtrationsergebnis gewährleistet sind. Wenn sich beispielsweise die Dichte ändert, wird das erkannt und der Zyklus so angepasst, dass die Qualität des Filterkuchens am Ende stimmt. Grundsätzlich kann über vier Parameter jede beliebige Kennlinie gefahren werden und auch Rezeptursprünge sind möglich.
Selbst die Start-Stopp-Funktion reagiert automatisiert auf bestimmte Kennwerte. Die Anlage startet selbsttätig, wenn genügend Masse da ist, um den Zyklus zu beenden. Somit kann die Filterpresse auch komplett unbeaufsichtigt laufen. Die einzige Aufgabe, für die Personal benötigt wird, ist das gelegentliche Wechseln der Reststoffbehälter oder Big Bags.

Niedriger Druckindex reduziert Verschleiß und spart Energie
Neben der Steuerung gibt es noch eine Reihe anderer Features, deren Zusammenspiel dafür sorgt, dass mögliche Risiken abgefangen werden: So ist etwa die gesamte Anlage eingehaust, damit niemand hineingreifen und sich verletzen kann. Um sicherzustellen, dass die Presse wirklich dicht ist, wird eingangs außerdem eine Dichtheitsprüfung durchgeführt. Zwar sind die Aquachem-Modelle von Anfang an sicher – auch wenn sofort Druck anliegt –, um jedoch zu verhindern, dass sich bereits die ersten Kuchenschichten verdichten und den Filtrationsvorgang somit behindern, wird der Druck bei der Beschickung erst dann erhöht, wenn sich diese bereits gebildet haben.
Des Weiteren beträgt der Beschickungsdruck auch in der Endphase – abhängig von den Mediumeigenschaften und dem gewünschten Endergebnis – meistens nur etwa ein Drittel des üblichen Drucks von 15 bar. Der Trockenstoffgehalt ist deshalb jedoch nicht geringer als bei konventionellen Pressen, die mit hohem Druck arbeiten, da die Entwässerung, also das Auswringen durch die Membranen, durchaus mit hohem Druck erfolgt. Somit reduziert sich auch die Menge, die entsorgt werden muss und es fallen insbesondere bei Sondermüll geringere Kosten für die Abfallbeseitigung an. Allein dieser Faktor kann unter Umständen dazu führen, dass sich die Investition in die neue Anlage innerhalb weniger Monate amortisiert.
Zentral verantwortlich für einen zuverlässigen Kuchenaustrag ist das sogenannte Airdis-System. Anschließend werden die Filterelemente gerüttelt. Sollte ein Teil des Filterkuchens auf dem Dichtrand hängen geblieben sein, wird dies beim Schließen durch einen Neigungssensor erkannt und ein möglicher Schaden verhindert. Über einen Laser wird außerdem sichergestellt, dass die Presse nur dann geöffnet wird, wenn der Container darunter steht, und die maximal zulässige Füllhöhe noch nicht erreicht ist. Wenn er nahezu voll ist oder wenn Unregelmäßigkeiten auftreten, kann dies dem zuständigen Mitarbeiter via SMS oder E-Mail mitgeteilt werden. Neben der Wartung durch den Betreiber oder Aquachem ist auch eine Fernwartung per Smartphone möglich, wenn nachts oder an Feiertagen kein Personal vor Ort ist.

Gute Reinigbarkeit und lange Tuchstandzeit
Physikalisch betrachtet läuft der Kuchenaufbau ab wie gehabt, nur mit dem Unterschied, dass die Beschickung Druck-Mengen-abhängig und die Befüllung von oben statt von der Mitte aus erfolgt. Der konventionelle Zentraleinlauf ist insbesondere beim Entleeren ein Störfaktor. Von Vorteil ist der Einlauf von oben auch bei der Reinigung, da das Loch in der Mitte für die Tuchmontage bei Durchstecktüchern relativ groß sein muss, was beim Saubermachen zu Schwierigkeiten führen kann. Da sich die Tücher mit der Zeit zusetzen – etwa durch Kalk, der häufig zur Neutralisation eingesetzt wird –, steigt der durchschnittliche Druck bei der Beschickung und der Durchsatz des Filters sinkt. Das führt dazu, dass die Leistung in Einzelfällen bereits innerhalb einer Woche auf 40 % des normalen Durchsatzes heruntergehen kann.
Durch die abgedichteten Filterelemente von Aquachem ist eine automatische Spülung im Abstand von üblicherweise zwei bis vier Wochen ohne großen Aufwand möglich. Dabei entfällt der mechanische Eingriff und die Tücher unterliegen nur der geringen Belastung durch die eigentliche Filtration. Die Tuchstandzeit ist folglich bedeutend länger als bei Pressen, bei denen der Kuchen manuell mit einem Spachtel entfernt werden muss. Dank der einfachen und durchdachten Konstruktion der AF-Serie lassen sich auch die Dichtränder problemlos reinigen. Diese Arbeit, die üblicherweise einmal pro Woche durchgeführt werden sollte und 10 –15 min in Anspruch nimmt, ist die einzige Tätigkeit, die noch manuell gemacht werden muss.

Amortisierung innerhalb kürzester Zeit
Generell wurde bei der Konstruktion der Vollautomaten darauf geachtet, die Prozesskette insgesamt zu optimieren. Oftmals sind Medium und Umfeld problematisch, weshalb die Komponenten möglichst nicht mit der Suspension in Kontakt gebracht werden. So sind nur zwei der Sensoren medienberührend, was den Automaten kaum anfällig für Störungen macht. Dadurch, dass so wenige Komponenten wie nötig eingesetzt werden, kann eine hohe Verfügbarkeit von über 95 % garantiert werden. Hinzu kommt, dass die Pressen absolut standardisiert sind, was eine besonders effiziente Fertigung erlaubt und sich in einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis niederschlägt. Somit rechnet sich die Anschaffung nicht nur als Ersatz, sondern auch als Neuinvestition, da sich diese aufgrund der Einsparungen – unter anderem wegen der massiv reduzierten Personalkosten – innerhalb kürzester Zeit amortisiert.