Verfahrenstechnik 5/2015

VERFAHREN UND ANLAGEN
Franz Fastner
Der Vorteil der dynamischen
Cross-Flow-Filtration mit
keramischen Filterelementen
besteht darin, dass keine
Hilfsstoffe benötigt werden und
somit keine höheren Kosten
verursacht werden. Einsatzfelder
liegen zum Beispiel in der
Klärung von Bier und Wein.
In einem Schritt
Dynamische Cross-Flow-Filtration zum Aufkonzentrieren
und Klären
Im Novoflow SSDF-Filtersystem werden
keramische Filterscheiben zu einem sog.
Stack übereinander gestapelt. Durch die
Rotation des Scheibenpaketes wird eine dynamische
Überströmung auf den Filterscheiben
erzeugt. Die dadurch erzeugten
Scherkräfte, gepaart mit Zentrifugalkräften
und Wandschubspannungen, bewirken ein
kontinuierliches Abreinigen der Filteroberfläche.
Durch die unabhängig voneinander
regelbaren Parameter Druck und Drehzahl
kann so ganz bewusst die Deckschichtbildung
beeinflusst werden. Gerade bei empfindlichen
Produkten und den individuellen
Einstellmöglichkeiten kann die Anlage
optimal auf das Medium eingestellt werden.
Der Energieverbrauch liegt dabei teilweise
bei nur 10 % von einer herkömmlichen
Cross-Flow-Filteranlage.
Die Novoflow-Filteranlagen finden in der
Prozessindustrie wie Pharma, Food, Chemie
und Biotechnologie ihren Einsatz. Das
Funktionsprinzip ist immer gleich, wobei
Materialien und Steuerungstechnik individuell
auf das Produkt bzw. den Kundenwunsch
abgestimmt werden können. Gerade
die elektrochemische Aufbereitung, die
lange Zeit fast in Vergessenheit geraten ist,
erweist sich durch den Einsatz moderner
Technologien immer mehr als wirtschaftliche
Alternative zur Vorbehandlung von Abwasserströmen.
Das Design der Filtrationsanlagen
eignet sich auch im besonderen
Maß zur Eindickung von Stoffströmen, die
z. B. als Wertstoffe weiterbearbeitet werden,
oder um das Abfallvolumen auf ein Minimum
zu verringern.
So ist das Novoflow-System auch in der
Lage, als Teil einer Gesamtlösung die eigentliche
Suspension so aufzukonzentrieren,
dass diese durch die Trocknungstechnologie
zu einem Wertstoff weiterverarbeitet
werden kann. Ein Trockensubstanzgehalt
von bis zu 99,8 % ist möglich.
In der Wein- und Bierindustrie ist es
durch die Eindickung der Wein- und Bierhefe
möglich, den Ausstoß deutlich zu erhöhen
und das gewonnene Konzentrat bei
Bedarf als Pulver oder Granulat zu Futtermittel
weiterzuverarbeiten.
Die dynamische Cross-Flow-Filtration wird
unter Wein-Fachleuten immer beliebter,
denn sie bietet während der verschiedenen
Stufen der Klärung qualitative und wirtschaftliche
Vorteile gegenüber den herkömmlichen
Techniken und die Möglichkeit
eines hilfsmittelfreien und kontinuierlichen
Betriebs. Die verschiedenen Stufen
der Klärung sind ein wichtiger Schritt bei
der Weinherstellung. Sie bestimmen Geschmack,
Aroma, das Erscheinungsbild und
somit auch die Qualität und den kommerziellen
Erfolg des Weins.
10 bis 20 % des insgesamt gewonnenen
Weins ist im Sediment enthalten und bedarf
einer weiteren Behandlung. Die traditionell
für diese Zwecke genutzten Systeme sind
Drehfilter und Filterpressen. Jedoch werden
neu aufkommende Technologien immer
stärker eingesetzt. Hier vor allem die
dynamische Cross-Flow-Filtration mit Keramikmembranen.
Mit hohem Feststoffgehalt
Die dynamische Cross-Flow-Filtration von
Novoflow, auch SSDF (Single Shaft Disc Filter)
genannt, kommt immer dann zum Einsatz,
wenn ein flüssiges Medium von Feststoffen
getrennt werden soll. Die Klärung
mit keramischen Membranen befreit den
Most von Bestandteilen, die eine Trübung
verursachen bzw. von Mikroorganismen
und anderen Ablagerungen. Auf diese Weise
werden eine unkontrollierte Gärung sowie
das Auftreten von unerwünschten Gerüchen
und Aromen vermieden. Durch die
Klärung mit dem SSDF-System wird der
Feststoffgehalt auf weit unter 1 % reduziert.
Der Vorteil der dynamischen Cross-Flow-
Filtration mit keramischen Filterelementen
gegenüber herkömmlichen Techniken besteht
darin, dass keine weiteren Hilfsstoffe
benötigt werden und somit keine höheren
Kosten verursacht werden.
Fast keine Oxidation
Durch diese Betriebsweise wird das Produkt
äußerst schonend behandelt. Durch die inerte
Keramik treten keine Geschmacksveränderungen
beim Produkt auf – im Gegensatz
zu manchen polymeren Membranen.
Ein Anwendungsbeispiel
Autor: Franz Fastner, Gesellschafter-Geschäftsführer,
Novoflow GmbH Umwelt und Filtertechnik,
Rain