Filterpressen sind Geräte zur Trennung von Flüssigkeit und Feststoff. Sie verfügen über zwei feststehende Köpfe, einen Brückenholm oder zwei Seitenholme und einen beweglichen Kopf mit einem Paket vertikaler Platten, die beim Zusammenpressen eine Reihe von Kammern bilden.
Die Filterplatten besitzen einen zentralen Trübekanal, durch den der Schlamm in die Kammern gepumpt wird, sowie vier Filtratanschlüsse (einen in jeder Plattenecke), über welche die filtrierte Flüssigkeit (das so genannte Filtrat) austritt.
Die Filterplatten bestehen (in den meisten Fällen) aus quadratischem oder rechteckigem Polypropylen. Es gibt zwei Haupttypen: Kammer- und Membranfilterplatten.
Kammerfilterplatten
Kammerfilterplatten weisen auf beiden Seiten Vertiefungen auf. Die Ausprägung der Vertiefungen kann variieren. Werden die Platten zusammengepresst, bilden die Vertiefungen mit den Vertiefungen der benachbarten Platte Kammern. Die zugeführte Aufschlämmung wird dann in diese Kammern gepumpt, wo die Filtertücher, die die Platten bedecken, die Feststoffe zurückhalten und die Flüssigkeit passieren lassen. Am Ende des Filtrationszyklus öffnen sich die Platten und geben den Filterkuchen frei, der sich in den Kammern gesammelt hat.
Membranfilterplatten
Mit Membranfilterplatten kann der Feuchtegehalt des Filterkuchens weiter verringert bzw. einfach die Festigkeit des Filterkuchens beim Pressen erhalten werden (um Risse zu vermeiden). Bei dieser Art von Filterplatte befindet sich an der Oberfläche eine Membran. Membranen können je nach Anwendung aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Die Membran kann beweglich sein, d. h. sie kann ersetzt werden, wenn sie gebrochen oder verschlissen ist, oder sie kann in die Platte integriert sein. In diesem Fall wurde die Platte mit einer Propylenmembran gefertigt, die bereits in ihrem Korpus eingesetzt und nicht austauschbar ist.
Am Ende des ersten Filterzyklus wird Druckluft oder Wasser mit einem bestimmten Druck in den Raum zwischen der Membran und der Oberfläche der Platte eingeleitet. Durch diesen Druck wird der Filterkuchen zur weiteren Entwässerung zusammengequetscht, um die Leistung des Prozesses zu erhöhen. Außerdem kann dadurch die Filtrierzeit verkürzt werden.
Arten des Quetschens: Wasser oder Luft
Es gibt zwei Arten, wie Membranfilterplatten zusammengequetscht werden können. Bei der ersten wird Druckluft in die Membranfilterplatten gepumpt. Bei der zweiten wird Wasser in die Membranfilterplatten gepumpt.
Das Einpumpen von Wasser in die Membranfilterplatten hat gegenüber Druckluft mehrere Vorteile. Erstens sorgt Wasser für einen gleichmäßigeren bzw. konstanteren Druck innerhalb der Membranen. Zweitens benötigt Wasser beim Ausquetschen des Filterkuchens weniger Strom als Luft. Dies liegt daran, dass ein Kompressor erforderlich ist, um Luft in die Membranfilterplatten zu pumpen, was die Stromkosten erhöhen kann.
Gemischte Plattenpakete
Filterpressen können mit Kammer- oder Membranfilterplatten oder einer Mischung aus beiden ausgestattet sein. Bei einem gemischten Paket wechseln sich Platten mit festen, vertieften Kammern und Membranfilterplatten ab. Gemischte Filterplattenpakete bieten eine hervorragende Filtrationseffizienz.
Filtertuch
Die Oberfläche der Filterplatten ist mit einem Gewebe, dem sogenannten Tuch, bedeckt. Das Gewebe ist verschleißanfällig und kann in verschiedenen Arten, Materialien, Webarten und Garnen ausgeführt sein, um die besten Filtrationseigenschaften für die Beschaffenheit des zu filternden Schlamms zu erzielen.
Die richtige Filterplattenart (und der richtige Filtertuchtyp) für eine Anwendung hängt von den Eigenschaften des zugeführten Materials ab. In einigen Fällen, z. B. bei konzentrierten Metallschlämmen, ist ein gemischtes Paket aus Kammer- und Membranfilterplatten die beste Wahl.
Das Ausgangsmaterial muss frühzeitig getestet werden, um nicht nur den richtigen Filterpressentyp und die richtigen Platten, sondern auch die besten Konstruktionsmaterialien für die verschiedenen Komponenten zu wählen, damit die Filterpresse für die jeweilige Anwendung mit optimaler Effizienz arbeitet.