Projekt 20702/01

Leistungsstarke, abfallfreie Feinstfiltration mit integrierter Schleifschlammbrikettierung

Projektträger

Z-Filter GmbH + Co. KG
Gänsäcker 38
78532 Tuttlingen
Telefon: 07462/9455-52

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer Anlage zur abfallfreien Feinstfiltration mit integrierter Schlammbrikettierung. Mit dieser Anlage sollen Arbeitsmedien regelmäßig mit hoher Feinheit filtriert und dadurch ihre Standzeit praktisch unbegrenzt verlängert werden. Durch die integrierte Schlammbrikettierung soll aus Abfall ein Wertstoff erzeugt und parallel dazu der Verlust von Arbeitsmedium auf ein Minimum begrenzt werden. Insgesamt soll diese Anlage die Abfallprobleme in Metall bearbeitenden Betrieben vermindern.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Entwicklungsarbeit begann mit der Konstruktion eines Scheibenfilters mit Edelstahlgewebe und einer Vorrichtung zur Schlammverpressung mit Schlammauswurf. Mit diesen und weiteren Komponenten konstruierte man eine Technikumsanlage. Von besonderer Bedeutung war die Arbeitsweise der Rückspülvorrichtung, die Geometrie der Filteranströmung und die Positionierung des Filters relativ zum Schlammbehälter. Nach Prüfung verschiedener Rückspülverfahren entschied man sich für die zeitgesteuerte, pneumatische Rückspülung mit Luft. In der internen Testphase untersuchte man die Funktion der einzelnen Anlagenkomponenten und deren Zusammenwirken. Zunächst auftretende Probleme durch Schlammablagerungen im Filterraum wurden behoben und danach die Technikumsanlage in eine Pilotanlage umgebaut. Im Verlauf der internen Testphase, aber auch in nachfolgenden Arbeitsschritten wurde das Filtrationsergebnis mikroskopisch und durch quantitative Partikelanalyse beurteilt. In der Pilot-phase prüfte man die Leistungsfähigkeit der neu entwickelten Anlage unter Dauerbelastung in mehreren Industriebetrieben bei verschiedenen Anwendungsfällen. Dabei wurden verschiedene, kleinere Schwachstellen erkannt, die in dem abschließenden Arbeitspaket Weiterentwicklung verbessert wurden.


Ergebnisse und Diskussion

Das Ziel dieses Projekts, die Entwicklung einer leistungsstarken, hilfsmittelfreien Anlage zur Feinstfiltration mit integrierter Schlammbrikettierung, die noch anfallenden Abfall in Wertstoff umwandelt, konnte mit sehr gutem Erfolg erreicht werden. Der Arbeitsplan wurde eingehalten und an verschiedenen Punk-ten durch zusätzliche Arbeiten ergänzt. Als Beispiel sei die Beschichtung von Edelstahlgewebe mit Kunststoffpulver und verschiedenen Fasern genannt, wodurch sich die Tiefenwirkung des Filters verbessern ließ, was zu einer sehr guten Filtrationsfeinheit von bis zu 1 Mikrometer bei hoher Durchsatzleistung führte. Durch das starke Interesse potentieller Kunden und Kooperationspartner waren wir dem Druck ausgesetzt, die Phase bis zur Erstellung einer funktionsfähigen Pilotanlage zu beschleunigen und den ursprünglichen Zeitplan zu verkürzen. Die für die Arbeitspakete vorgesehenen Arbeitsvolumen wur-den in der Regel überschritten, wobei die zusätzlichen Personentage durch Eigenmittel finanziert wurden.
Aus ökologischer Sicht entsteht durch den Betrieb der neu entwickelten Filtrationsanlage bei den Arbeitsmedien kein Abfall zur Entsorgung. Damit verbunden sind geringere Emissionen sowie ein reduzierter Verbrauch von Ressourcen und Energie. Emissionen in Form von Ruß, Kohlendioxid und anderen Abgasbestandteilen werden vermieden, weil keine verschlammten Arbeitsmedien, verschmutzten Hilfsstoffe und verstopften Filter zur Verbrennungsanlage bzw. Deponie transportiert werden müssen. Ressourcen werden geschont, weil die Feinstreinigung der Arbeitsmedien zu einer praktisch unbegrenzten Verwendungsdauer und damit zur Einsparung von Öl und Ölprodukten führt. Der wegfallende Transport der Abfälle bewirkt auch eine Einsparung von Energie. Diesen fortwährenden Entlastungen stehen in geringerem Maße Belastungen durch die einmalige Erstellung und den Betrieb der Filtrationsanlage gegenüber. Ein Vergleich der neu entwickelten Filtrationsanlage mit einer bei Kern-Liebers, Schramberg, vorhandenen Anlagenkombination gleicher Kapazität zeigt sowohl aus ökologischer als auch aus ökonomischer Sicht herausragende Vorteile der neuen Anlage.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die erarbeiteten guten Ergebnisse wurden bereits auf einer internationalen Messe in China vorgestellt und sollen auf weiteren Messen präsentiert werden. Des weiteren sollen die Ergebnisse in Fachzeit-schriften publiziert werden.


Fazit

Dieses Vorhaben konnte gemäß dem Arbeitsplan mit sehr gutem Erfolg umgesetzt werden. Die insbesondere in der internen Testphase und der Pilotphase auftretenden Probleme ließen sich zufriedenstellend lösen. Das Endprodukt ist eine ökologisch und ökonomisch herausragende Filtrationsanlage, die in der Industrie auf großes Interesse stößt. Das Ziel dieses Projekts, die Entwicklung einer leistungsstarken, hilfsmittelfreien Anlage zur Feinstfiltration mit integrierter Schlammbrikettierung, die noch anfallenden Abfall in Wertstoff umwandelt, konnte mit sehr gutem Erfolg erreicht werden. Aus ökologischer Sicht entsteht durch den Betrieb der neu entwickelten Filtrationsanlage kein Abfall zur Entsorgung. Damit verbunden sind geringere Emissionen sowie ein reduzierter Verbrauch von Ressourcen und Energie. Auch die ökonomische Seite, die Betrachtung von Betriebs- und Investitionskosten, fällt positiv aus.