Druckfiltration

Druckfiltration ist ein Filtrationsverfahren, bei dem eine Flüssigkeit durch ein poröses Medium unter angelegtem Druck hindurchgetrieben wird, um Feststoffe von einer Flüssigkeit zu trennen. Der Druck kann mechanisch, hydraulisch oder durch Pumpen erzeugt werden und unterscheidet sich von der Vakuumfiltration, bei der Unterdruck als treibende Kraft dient.

Das Grundprinzip besteht darin, dass der Druck einen Transmembran- bzw. Differenzdruck über dem Filtermedium erzeugt. Flüssigkeit wird filtriert, während Feststoffe zurückgehalten oder in der Suspension belassen werden. Je nach Aufbau entsteht eine Filterkakeschicht auf dem Filtermedium oder Feststoffe werden durch eine Membran zurückgehalten. In der Membranfiltration reduzieren Membranen das zu filtrierende Volumen durch selektive Durchlässigkeit, während beim Tiefen- oder Cake-Filtration die Porenstruktur der Filterbeteiligten eine Rolle spielt.

Typische Verfahren der Druckfiltration umfassen den Einsatz von Filterpressen, bei denen Filterschichten unter Druck gepresst werden, häufig für klare Flüssigkeiten, Slurries oder hochkonzentrierte Feststoffphasen. Daneben wird die Membranfiltration eingesetzt, bei der Mikro-, Ultra- oder Nanofiltration unter Druck betrieben wird; hierbei können Cross-Flow- und Dead-End-Betriebsweisen unterschieden werden.

Anwendungen finden sich in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie (Klärung von Säften, Milch, Bier), der chemischen und pharmazeutischen Industrie, der Abwassertechnik sowie in der Gewinnung wertvoller Stoffe aus Schlämmen und Prozessströmen. Zu den betrieblichen Herausforderungen gehören Druck- und Energiebedarf, Fouling und Reinigungs- bzw. CIP-Anforderungen sowie die Entsorgung des Filterkuchens.