Filterkoek verwijst naar de vaste residumassa die ontstaat tijdens de mechanische filtratie en ontwatering van slib, met name in processen zoals de kamerfilterpers of andere drukfiltratietechnologieën. De filterkoek bestaat uit de vastgehouden vaste stoffen en is het eindproduct van het filtratieproces waarbij het filtraat (het gezuiverde water of een oplossing) uit het filtermedium wordt afgevoerd. Bij de behandeling van industrieel afvalwater en slib is de filterkoek een belangrijk element omdat deze waardevolle of verontreinigende residuen kan bevatten die op een milieuveilige manier moeten worden afgevoerd of verder verwerkt.
Inhoudsopgave
Vorming en samenstelling van de filterkoek
De filterkoek wordt gevormd wanneer het te behandelen slib door een filtermedium wordt geperst, zoals filterdoeken of membranen, en de vaste deeltjes worden vastgehouden door de poriën van het medium. De samenstelling van de filterkoek is sterk afhankelijk van de eigenschappen van het toegevoerde materiaal, zoals de deeltjesgrootte, de chemische structuur en de concentratie van de vaste stoffen.
De belangrijkste factoren die de vorming en samenstelling van de filterkoek beïnvloeden zijn
Deeltjesgrootte en -verdeling:
- Fijne deeltjes vormen vaak een dichtere en minder poreuze koek, wat de ontwatering kan bemoeilijken. Grovere deeltjes daarentegen zorgen voor een betere ontwatering omdat ze een meer open structuur in de filterkoek creëren.
Concentratie vaste stoffen in het slib:
- Hoge concentraties vaste stoffen leiden tot een snellere vorming van een dikkere filterkoek, waardoor de filtratie-efficiëntie toeneemt, terwijl lage concentraties de procestijd kunnen verlengen.
Conditionering van het slib:
- Het slib wordt voor filtratie vaak geconditioneerd door flocculanten of precipitanten toe te voegen om de deeltjesgrootte te vergroten en de ontwaterbaarheid te verbeteren.
Afbeelding: Foto van een filterkoek van een van onze testkamerfilterpersen
Technische processen voor filterkoekvorming
De vorming van de filterkoek is een meerfasenproces dat kan variëren afhankelijk van de respectieve systemen:
Vullen en onder druk zetten:
- Het slib wordt onder hoge druk in de filterkamers geperst. Door de toenemende druk wordt het water door het filtermedium geperst, waarbij de vaste stoffen als filterkoek achterblijven.
Cakestructuur en filtratiecyclus:
- Naarmate de filtratie vordert, wordt de filterkoek dichter doordat extra vaste deeltjes bovenop de bestaande laag worden afgezet. De druk wordt gehandhaafd om de poriën tussen de deeltjes te minimaliseren en het vochtgehalte te verlagen.
Afvoer en lossen:
- Zodra de filtratiecyclus is voltooid, wordt de hydraulische druk in de filterpers verlaagd, worden de platen van elkaar gescheiden en wordt de filterkoek uit de kamers verwijderd.
Mate van ontwatering en vochtgehalte van de filterkoek
De mate van ontwatering van de filterkoek is een doorslaggevend criterium, omdat het de droge stofconcentratie (DS) bepaalt, d.w.z. het aandeel vaste stoffen in de koek. Een hogere drogestofconcentratie vermindert het volume en verlaagt de transport- en afvoerkosten.
- Droge filterkoek: Wordt bereikt bij hoge filterdrukken en heeft een DS van 40-60%, wat typisch is voor veel industriële toepassingen.
- Natte filterkoek: Treedt op bij lage druk of minder effectieve filtratie en bevat meer vocht, wat de verwijdering en verdere behandeling kan bemoeilijken.
Afbeelding: ALMA CFP kamerfilterpers voor het ontwateren van slib uit CP-systemen
Invloed van de filterkoek op de filtratie-efficiëntie
Een goed gedraineerde filterkoek biedt verschillende voordelen:
Lagere bedrijfskosten:
- Een droge filterkoek bevat minder water en heeft daardoor een kleiner volume, waardoor de transport- en afvoerkosten lager zijn.
Verbeterde filterprestaties:
- De juiste afstelling van de filterdoeken en de voorbehandeling van het slib zorgen ervoor dat de filterkoek gemakkelijker oplost en de volgende filtratieronde zonder residu's kan worden gestart.
Vergemakkelijking van het filterproces:
- Een efficiënt losgemaakte filterkoek die niet aan het filtermedium kleeft, vermindert de reinigingsvereisten en verlengt de filtratiecyclustijden.
Toepassingen en afvoer van de filterkoek
In de praktijk kan de filterkoek worden weggegooid of, als deze waardevolle stoffen bevat, verder worden verwerkt. Voorbeelden van verwijdering en gebruik zijn
Stortplaats:
- Als de filterkoek verontreinigde of gevaarlijke stoffen bevat, moet deze op een veilige manier worden afgevoerd in overeenstemming met de wettelijke vereisten, vaak op aangewezen stortplaatsen.
Gebruik van recyclebare materialen:
- Bij metaalverwerking en galvanisatie bevat de filterkoek vaak zware metalen die door verdere processen kunnen worden teruggewonnen.
Compostering of agrarisch gebruik:
- Filterkoeken uit de voedsel- en landbouwindustrie die onschadelijk zijn, kunnen worden gecomposteerd of gebruikt als meststof.
Foto: Onze ALMA CFP kamerfilterpers geïnstalleerd in de ALMA Modul technische ruimte container
Optimalisatie van de filterkoek - piloottests en advies
Om een optimale slibontwatering te garanderen, bieden we piloottests aan die een uitgebreide analyse van de filterkoek mogelijk maken.
Deze tests kunnen bij u ter plaatse of in ons technisch centrum worden uitgevoerd. We testen de filtreerbaarheid en ontwaterbaarheid van het slib en passen de selectie van filterdoeken en filtratieparameters aan om een filterkoek te produceren die gemakkelijk loskomt van de doeken en een hoge droge stofconcentratie heeft. Met onze precipitatie- en flocculatie-installatie kunnen we ook voorbereidende tests uitvoeren om de best mogelijke conditionering van het slib te garanderen.
Conclusie
De filterkoek is een belangrijk product van mechanische filtratie en ontwatering in industriële water- en afvalwaterbehandeling. De samenstelling en de efficiëntie van de ontwatering zijn beslissende factoren voor de economische efficiëntie en duurzaamheid van het hele afvalwaterbehandelingsproces. Een goed ontwaterde filterkoek bespaart afvoerkosten, vergemakkelijkt de verwerking en kan in bepaalde gevallen dienen als een bron van recyclebaar materiaal. Gerichte procesoptimalisatie en de juiste keuze van filterdoeken en bedrijfsmaterialen kunnen de efficiëntie van de filterkoekvorming en de kosteneffectiviteit van het hele slibontwateringsproces aanzienlijk verhogen.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
