Vertikale Tuchfilter: Tertiärfilterung mit geringem Platzbedarf

Im Jahr 2020 legt die EU-Richtlinie 2184 die Menge an Schwebstoffen fest, die in der Einleitung vorhanden sein muss, um nicht bestraft zu werden: 10 mg/L für die Drittbehandlung. Werden diese Werte endgültig sein? Werden die nationalen Gesetzgeber beschließen, strengere Kriterien anzuwenden?

Zweifellos wird die Abwasserbehandlung eine Chance für diejenigen darstellen, die die Gelegenheit einer effizienten Wiederverwendung nutzen, um ihre internen Prozesse zu optimieren. Sie wird aber auch eine große Herausforderung für diejenigen darstellen, die mit Produktionsstätten ausgestattet sind, die über keine eigenen Bereiche verfügen.

Strenge Vorschriften, beengte Platzverhältnisse, geringe Installationsbudgets und in Zukunft knappe Wasserressourcen: Was ist die optimale Lösung für Umweltingenieure und -berater, die mit diesen Herausforderungen konfrontiert sind? In vielen zivilen, aber vor allem industriellen Anlagen ist die Antwort der vielseitig einsetzbare vertikale Tuchfilter.

Lassen Sie uns einen Blick auf die Gründe werfen.

1. Horizontale oder vertikale Tuchfilter? Ein bisschen Geschichte

Lassen Sie uns einen Blick in die Geschichte werfen und die Notwendigkeit der Tertiärfilterung mit vertikalen Filtern kontextualisieren.

Horizontale Tuchfilter wurden in den 1970er Jahren als tertiäre Filtrationslösung für die Wasseraufbereitung in zivilen und industriellen Kläranlagen erfunden. Was ist ihr Vorteil? Es ist das Filtertuch: Die langen und zersetzten Filamente dieses Materials ermöglichen eine volumetrische Filtration, die wesentlich effizienter ist als die Oberflächenfiltration in Mikronetzen.

Ab den 1990er Jahren wurden Filter aus freien Fasern zu einer beliebten Lösung für die Endstufen der Wasseraufbereitung, insbesondere wenn eine weitgehende Entfernung von suspendierten Gesamtfeststoffen erforderlich war.

Die weite Verbreitung der Tuchfiltration ging mit einer ständigen technologischen Innovation einher, die darauf abzielte, immer leistungsfähigere Maschinen mit immer geringerem Platzbedarf zu erhalten. Vor diesem Hintergrund realisierte das Team von MITA Water Technologies 2010 den ersten Tuchfilter mit freien Fasern und vertikaler Achse: Die Scheiben, die auf einem Behälter mit einem Durchmesser von nur 2,5 m installiert sind, sind auf einer vertikalen Welle montiert, wodurch der verfügbare Raum optimal genutzt werden kann. Die Reduzierung des Platzbedarfs wurde natürlich unter Beibehaltung der von horizontalen Lösungen garantierten Feststoffentfernungsleistung erreicht.

Heute werden vertikale Gewebefilter sowohl in zivilen, vor allem kleineren Wäschern als auch vor allem in der Industrie auf der ganzen Welt weitgehend übernommen.

2. Wie funktionieren vertikale Filter?

Vertikale Gewebefilter arbeiten mit der Schwerkraft und verwenden Scheiben, die mit einem Filtergewebe bedeckt sind, um Schwebeteilchen aus dem Wasser zu entfernen. Der Prozess kann in eine Reihe von kontextabhängigen Schritten unterteilt werden:

1. Zuführung: Das zu behandelnde Wasser wird in die Filtertanks eingeleitet und durchläuft das Filtermedium von außen nach innen (Auslaufbewegung nach innen).
2. Filtration: Die von den Tüchern zurückgehaltenen schwebenden Feststoffe sammeln sich außerhalb der Scheiben an und bilden eine Schlammschicht.
3. Austritt der behandelten Ressource: Das gereinigte Wasser fließt radial durch die Scheiben und wird in der Hohlwelle gesammelt. Nachdem es die Hohlwelle durchlaufen hat, wird es zu den nächsten Aufbereitungsstufen geleitet oder zur Wiederverwendung weitergeleitet.
4. Rückspülen: Um die Filterwirkung aufrechtzuerhalten, führt der Filter automatisch Rückspülzyklen durch: Ein Strom aufbereiteten Wassers fließt mithilfe eines Saugpumpensystems im Gegenstrom durch die Siebe (Ein-/Auslaufbewegung). Dieser Strom entfernt die auf der Außenfläche der Scheiben abgelagerte Schlammschicht, indem er die Fasern aufschüttelt und die im Gewebe eingeschlossenen Feststoffe freigibt, die dann aus dem System entfernt werden. Während der Rückspülung wird die Filtration nicht unterbrochen.

3. Vorteile: Vielseitigkeit und Bequemlichkeit auf höchstem Niveau

Vertikale Tuchfilter zeichnen sich daher durch ihre Vielseitigkeit aus. Hier sind die wichtigsten Vorteile dieser Lösung.

• Geringer Platzbedarf: Aufgrund ihrer kompakten Bauweise benötigen sie nur wenig Installationsraum und eignen sich daher ideal für beengte Platzverhältnisse.
• Skalierbarkeit: Die ursprünglich installierte Filterfläche kann später (durch Hinzufügen von Scheiben) vergrößert werden, um überschüssiges Wasser zu behandeln, das z. B. durch zukünftige Erweiterungen entsteht.
• Einfache Integration in den Anlagenkontext: Die vertikale Scheibenfilterlösung ist plug & play und kann daher mit allen für den Betrieb erforderlichen Zubehörteilen geliefert werden.
• Keine zusätzlichen Nebenarbeiten: Im Gegensatz zu anderen Systemen ist die Installation schnell erledigt und erfordert nur die Anschlüsse für Wasser und Strom. Teure und zeitaufwändige Ausgrabungen sind nicht erforderlich.
• Kosteneffizienz: Bei gleicher Filterfläche sind vertikale Gewebefilter deutlich kosteneffizienter als horizontale Systeme.
• Hohe Filtereffizienz: Wie bei horizontalen Gewebefiltern können dank der freien Fasern selbst feinste Schwebstoffe mit hoher Effizienz zurückgehalten werden.
  Wartungsfreundlichkeit: Vertikale Tuchfilter sind „einfache“ Systeme mit minimalem Wartungsbedarf; Reinigungsarbeiten sind schnell und einfach durchzuführen.
• Geringerer Energieverbrauch: Strom wird nur während der Rückspülphase verbraucht: ein Vorteil, der mit der ähnlichen Lösung mit horizontaler Achse geteilt wird.
• Schutz der Ökosysteme: Mit Gewebefiltern behandeltes Abwasser kann dank der hohen Kapazität zur Entfernung von Schwebstoffen ohne Strafzahlungen in Flüsse oder andere Gewässer eingeleitet werden.
• Optimierung von Produktionsprozessen: Durch die effiziente Wiederverwendung von Wasser sind Tuchfilter ein hervorragendes Aufbereitungssystem, das zu einer rationelleren und effizienteren Produktion (sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich) beiträgt.

4. Technische Daten und Leistung

Die vertikalen Filter von MITA Water Technologies können bis zu 6 Scheiben montieren, jede mit einer Filterfläche von 5 m2: bis zu 30 m2 Vlies für die Entfernung von Schwebstoffen. Im Anschluss an die physikalisch-mechanische und biologische Behandlung kann ein vertikales Scheibenfiltersystem den Behandlungsbedarf von bis zu 15.000 AE decken, was einer Kleinstadt entspricht.

Diese Technologie wird zur Behandlung von zivilem und industriellem Abwasser eingesetzt und erreicht am Auslauf sogar Schwebstoffkonzentrationen von weniger als 5 mg/L: Werte, die geeignet sind, die verschiedenen Gesetze zur Einleitung von Abwasser in Gewässer einzuhalten.

In den vertikalen Scheibenfiltern von MITA erfolgt die Rückspülung der Tücher mit Hilfe von Pumpen, die automatisch von der SPS aktiviert werden, ohne die Filtration zu unterbrechen. Der Energieverbrauch ist minimal, da die elektrischen Verbraucher nur während der Rückspülphase aktiviert werden.

5. Welche Anwendungen gibt es für vertikale Tuchfilter?

Vertikale Gewebefilter eignen sich daher überall dort, wo eine abschließende Filtrationsstufe bei begrenztem Installationsraum und einem Behandlungsbedarf in der Größenordnung von Tausenden von Einwohnergleichwerten erforderlich ist.

Als Beispiele seien genannt:

• zivile Abwasserreinigung,
• Kunststoffindustrie,
• Lebensmittelindustrie,
• Stahlwerke,
• chemische und pharmazeutische Industrie.

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