Ein neuer Versuchsstand zur Untersuchung von rückspülbaren Filtermedien in der Klärfiltration wurde konstruiert und in Betrieb genommen. An diesem Versuchsstand können Filtermedien über eine dreistellige Zahl von Filterzyklen belastet werden und das Verblockungsverhalten anhand des Anfangswiderstandes jedes Zyklus nach der Abreinigung aufgezeichnet werden.
Da die technisch relevanten Anströmgeschwindigkeiten zu signifikanten Teilen nicht laminar sind, ist die Berücksichtigung eines turbulenten Widerstands nötig. Die Messung des Anfangswiderstands während des Rückspülens bei niedrigen Anströmgeschwindigkeiten erlaubt die Aufnahme eines laminaren Widerstandswerts.
Der Vergleich von verschiedenen Filtermedien führte zu zahlreichen Schlussfolgerungen bezüglich des Einsatzes in Automatikfiltern. Von den betrachteten Medien mit technisch möglichen Porengrößen < 20 µm weisen glatte Tressengewebe den geringsten Durchströmungswiderstand auf, sind aber mechanisch instabil gegen hohe hydrodynamische Energieeinträge. Köpertressen weisen eine wesentlich höhere mechanische Stabilität auf, und zeigen ein geringeres Verblockungsverhalten als die glatten Tressen. Dieser Zusammenhang wurde mit der inneren Struktur der Gewebe erklärt. Vliesstoffe weisen eine durch Tiefenfiltration bedingte erhöhte Schmutzkapazität auf, die zu einer Verzögerung des Erreichens eines stationären Zustands führt.
Die Erhöhung der Rückspülzeit wirkt sich nicht merklich auf den Abreinigungseffekt aus, wobei eine relativ hohe Mindestzeit bedingt ist durch die Art des Aufbaus des Teststands. Ein steiler Druckstoß bietet nur bei lose angelagerten Partikeln einen Reinigungserfolg, nicht aber bei Klemmkorn oder durch Tiefenfiltration in Vliesstoffen eingelagerten Partikeln, ohne die Porenstruktur der Filtermedien zu verändern.
Bearbeitet wurde das Forschungsthema von 07/2016 bis 12/2019 an der TU Bergakademie Freiberg, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik (Agricolastraße 1, 09596 Freiberg, Tel. 03731 / 39-2795) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Urs Peuker (Leiter der Forschungseinrichtung Prof. Dr.-Ing. Urs Peuker).
Das IGF-Vorhaben Nr. 18528 BR der Forschungsvereinigung Forschungs-Gesellschaft Verfahrens-Technik e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.