EP3678754A1 - Plattenfilterpresse und filtrationsverfahren unter verwendung derselben - Google Patents

Plattenfilterpresse und filtrationsverfahren unter verwendung derselben

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Publication number
EP3678754A1
EP3678754A1 EP18766196.2A EP18766196A EP3678754A1 EP 3678754 A1 EP3678754 A1 EP 3678754A1 EP 18766196 A EP18766196 A EP 18766196A EP 3678754 A1 EP3678754 A1 EP 3678754A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
membrane
filter
plate
plate filter
filtergutraum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18766196.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Konrad MÜLLER-AUFFERMANN
Alirio CALDERA LOPEZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP3678754A1 publication Critical patent/EP3678754A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/12—Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type
    • B01D25/164—Chamber-plate presses, i.e. the sides of the filtering elements being clamped between two successive filtering plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/12—Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type
    • B01D25/21—Plate and frame presses
    • B01D25/215—Construction of the filter plates, frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/28—Leaching or washing filter cakes in the filter handling the filter cake for purposes other than regenerating
    • B01D25/282—Leaching or washing filter cakes in the filter handling the filter cake for purposes other than regenerating for drying
    • B01D25/285—Leaching or washing filter cakes in the filter handling the filter cake for purposes other than regenerating for drying by compression using inflatable membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/30—Feeding devices ; Discharge devices
    • B01D25/302—Feeding devices ; Discharge devices specially adapted for chamber filter presses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/14—Lautering, i.e. clarifying wort
    • C12C7/16—Lautering, i.e. clarifying wort by straining
    • C12C7/165—Lautering, i.e. clarifying wort by straining in mash filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/04—Preparation or treatment of the mash

Definitions

  • the invention relates to a filtration method and a plate filter according to the preambles of claims 1 and 9.
  • Mash filters are used in beer production for the separation of solid and liquid components from the mash for wort clarification and the leaching or leaching of the grains.
  • the leached spent grains must be removed from the filter chambers in order to ensure a subsequent filtration cycle as quickly as possible.
  • Such mash filters are already well known and have juxtaposed, standing filter chambers on the side by respective plates, between which z. B. a frame is arranged with at least one filter cloth, limited.
  • the individual chambers are pressed tightly, for example, by a punch to a fixed head plate 18a.
  • the emptying of the filter chambers is done by opening the horizontally strained plate packs.
  • the individual plates move apart one after the other so that the filter cake, i. H. the spent grains can fall down in a grave bunker, which is located under the filter and open at the top, and from there can be transported away, for example, via a screw.
  • At least one inflatable membrane is provided in the respective filter chambers, which is applied to the filter material, for.
  • the Marc can squeeze to squeeze the grains and create a defined space for the later supplied washout medium (eg Tail water).
  • washout medium eg Tail water
  • the functionality of the membranes limited to the expansion in the Filtergutraum to compress the filter material contained therein and optionally to press the washout / Anschwänzmedien through the filter cake.
  • the known mash filters have the disadvantage that a discharge of the filter material is often difficult and the filter cake falls badly from the filter cloths and / or membranes. Since the grain cakes are often not removed sufficiently, control measures are necessary, which may require manual cleaning.
  • the object of the present invention is to provide a filtration method and a plate filter which allow improved removal of the filter material after filtration.
  • the filtration process according to the invention is used in particular for filtering mash for beer production.
  • a plate filter is used with a plurality of juxtaposed filter chambers.
  • the filter chambers have a Filtergutraum, d. H. a Unfiltratraum, in which, for example, the mash is introduced. It is possible that in the filtration process only a filtration is carried out or unfiltered mash is stored in the plate filter, so that the mash saccharified in the plate filter.
  • the plate filter also has a Filtratraum, and a filter material, in particular a filter cloth over the z. B. Filtergut space and filtrate are separated.
  • the plate filter has a membrane which is in the Filtergutraum expandable, in particular inflatable, wherein after the filtration of the plate filter is opened to clear the filter material. It is also possible for a plurality of membranes to be arranged in a filter chamber, for example on each plate bounding the filter chamber. Further, it is also possible that in the filter chamber, for example, two filter cloths are arranged, one for coarse filtration one for fine filtration.
  • the membrane and / or the filter cloth is set in motion, ie relative to the plate to which it is attached moves. As a result of the movement of the membrane and / or the filter cloth, adhesions of the filter material or filter cake are released.
  • opening the plate filter it is understood that at least a part of the filter chambers is opened.
  • the plate filter can be opened as usual by moving apart of the individual plates.
  • the method according to the invention described here is very particularly advantageous when the plate filter is opened by opening a bottom opening in the floor covering. rich of a respective filter chamber is emptied.
  • the bottom opening is arranged in each case at least in the region below the filter material space - it is also possible that the opening extends over a plurality of filter chambers.
  • This embodiment entails that significant space is saved, simplifies the construction, fewer mechanical components are required and also the duration of the emptying of the filter can be significantly shortened. The movement of the membrane and / or the filter cloth, the filtered material can easily fall down.
  • the membrane is advantageously an inflatable membrane which, by introducing an inflation medium, in particular a liquid or optionally a gas in a membrane inflation space, moves into the filter compartment and can be moved back out of the filter compartment by discharging the liquid or gas.
  • an inflation medium in particular a liquid or optionally a gas in a membrane inflation space
  • this membrane can be used on the one hand, the filter material, d. H.
  • the filter material d. H.
  • the spent grains to squeeze when filtering mash
  • the membrane at least back and / or alternately moved back and forth.
  • the membrane in particular after termination of the filtration or leaching process and before or while the filter material space is open and / or the filter material, in particular the filter cloth, can be set in vibration. This can be done, for example, by pulsed, preferably pulse-like introduction and / or discharge of the inflation medium. But it is also possible that the membrane and / or the filter cloth are put into vibration.
  • the membrane as it moves back out of the filter chamber, ie, that the pressure drops in the membrane inflation chamber, has an uneven surface with a plurality of elevations, wherein the membrane during the return movement, in particular on an uneven surface or structure That is, a structure that has regions of different extent in the horizontal direction starting from a vertical virtual surface) is moved so that this uneven surface or uneven structure pushes through the membrane and creates an uneven surface with multiple protrusions.
  • the membrane is attached to a plate, and the membrane inflation space is limited by this plate, either this plate can be formed flat and have a corresponding structure or the structure is arranged in front of this plate. If, for example, a membrane plate with two membranes is used, then for example a corresponding uneven structure can be arranged between the membranes.
  • An uneven structure can be formed by, for example, bars, grids or structured surfaces with protrusions.
  • the membrane itself has an inhomogeneous structure, i. h., That, for example, a longitudinal section through the membrane has areas that expand differently. Then, for example, it is possible that when the membrane is inflated, a plurality of convex portions turn outward, while with the membrane retracted, these convex portions concave inward. This is only an example, it is essential that the surface structure in an inflated state of the membrane is different from the surface structure in a non-inflated, retracted state. It is also possible that the different areas are made of different material or have a different depth.
  • At least one movable element is provided in the membrane inflation space, which is for example for discharging the Filterguts up and down and / or towards Filtergut, d. H. with a direction component in the horizontal direction can move.
  • other directional components such as vertical, radial and / or forward / backward movements are also possible.
  • the movement of this element also promotes the detachment and discharge of the filter material.
  • a corresponding element can be moved via a mechanical drive.
  • this element can be moved by means of a flow in the membrane inflation space, in particular a liquid flow.
  • the filter cloth and / or the membrane can be set in motion by means of magnetic force.
  • the membrane and / or the filter cloth contains magnetic portions which can be attracted or repelled by a magnet.
  • an element such as e.g. one or more rods mounted in front of and / or behind the membrane which are set in motion by magnetism and thereby promote removal of the filter cake.
  • the membrane may be impermeable to liquid, in particular filtrate, in the membrane inflation space at overpressure and in the withdrawn zone. genen state, ie not inflated state, be permeable to liquid, such that liquid from the Filtergutraum or when the membrane adjacent to a filter cloth can flow from the Filtratraum in the Membranaufblasraum and can flow away from there.
  • the invention also relates to a plate filter for performing the method according to at least one of claims 1 to 8 and a plurality of juxtaposed filter chambers, which have a Filtergutraum and a Filtratraum, and a filter material, in particular a filter cloth and a membrane which expands into the Filtergutraum, in particular is inflatable.
  • the membrane and / or the filter cloth is movable during and / or after the opening of the plate filter for discharging the filter cloth.
  • Filter cloth is to be understood in this application wide in the sense of flat filter element.
  • a control is preferably provided which automatically sets the membrane and / or the filter cloth in motion when, or after the plate filter is opened.
  • the membrane may be an inflatable membrane that can move into the filter material space by introducing an inflation medium, in particular a liquid or a gas, into a membrane inflation space and can move back out of the filter material space by discharging the inflation medium.
  • an inflation medium in particular a liquid or a gas
  • the plate filter comprises a device for pulse-like introduction and / or discharge of the inflation medium.
  • a vibration can be generated in the membrane in a simple manner, for example by appropriate pumps and / or a corresponding control.
  • the plate filter also comprises means for generating a negative pressure in the membrane inflation space.
  • an uneven surface or uneven structure in the membrane inflation space is an uneven surface or uneven structure, d. H. an uneven surface or structure having a plurality of elevations is provided. The same can be realized by bars, grids or a structured surface or in particular periodically arranged elevations.
  • the membrane engages the surface in a deflated position (but, for example, at negative pressure in the membrane inflation space)
  • the pattern presses through the membrane such that the membrane has a corresponding uneven surface.
  • the membrane may have an inhomogeneous structure, in particular regions which expand differently.
  • the plate filter is used for simultaneous mashing and filtering. This is particularly advantageous since both processes can be carried out with one device.
  • the wort produced in the plate filter can be recirculated to an inlet of the plate filter, wherein in this circulation line, a heat exchanger may be provided to temper the wort, which flows through the stored mash.
  • Fig. 1A shows a roughly schematic section through part of a plate filter with a combined filter membrane plate.
  • Fig. 1B shows a section through a plate filter with a filter plate and a membrane plate with two membranes.
  • FIGS. 1C to 1E show different membrane surfaces.
  • FIGS. 2A to 2D show different membrane expansions in longitudinal section.
  • FIGS. 3A to 3C show a longitudinal section through membranes and different ones
  • FIGS. 4A to 4C show examples of structured membrane surfaces.
  • 5A shows a perspective view of a lamellar membrane
  • FIGS. 5B and 5C show a longitudinal section through a filter chamber according to the invention with the membrane shown in FIG. 5A.
  • FIGS. 6A to 6D show longitudinal sections through a further embodiment according to FIG.
  • Figs. 7A and 7B show a longitudinal section through another embodiment of the present invention.
  • Fig. 8A shows a longitudinal section through a further embodiment according to the present invention.
  • Fig. 8B shows a perspective view of another embodiment according to the present invention.
  • 9A and 9B show a longitudinal section through further embodiments according to the present invention.
  • Fig. 1 1 shows a longitudinal section according to another embodiment of the present invention with movable filter cloth and movable membrane.
  • Figs. 12A to 12D show longitudinal sections through another embodiment of the present invention.
  • Fig. 13 shows a perspective view of a possible embodiment of a membrane plate with two membranes.
  • Fig. 14 shows a perspective view of a plate filter with a bottom which can be opened.
  • Figs. 15 and 16 show a plate filter according to the prior art.
  • FIG. 17 shows a perspective view of an embodiment of a plate filter according to the invention
  • FIGS. 15 and 16 show possible embodiments for a plate filter 1.
  • individual filter chambers 3 are pressed tightly by a punch on a top plate 18a.
  • plates which can be pressed together.
  • a filter chamber 3 can be delimited by two plates 14 between which a further plate or a further frame 20 with a filter cloth and / or membrane is arranged, at the beginning and at the end end plates 18a, 18b are provided, but also other plate configurations possible, for example, in which a filter cloth 15 is already integrated on a side of the plate.
  • the plate filter 1 In order to empty the materials retained during the filtration from the filter spaces, the plate filter 1 is conventionally opened by moving apart the plates previously pressed by a punch / spindle (FIG. 16) and the filter cake (in the beer filtration of the spent grains) can fall down below.
  • a bottom opening 4 in the bottom region 5 of a respective filter chamber 3 is provided for discharging the filter core. opened.
  • the bottom element 7 of a plate filter may be formed as a movable flap.
  • the individual filter chambers 3 are opened individually, or in each case a plurality of filter chambers in the bottom area are opened together.
  • the bottom opening 4 should be located at least below the respective filter material space, ie, unfiltered space 3a of the filter chamber 3.
  • each filter chamber 3 can have a bottom opening 4, which can be closed in each case via its own closure element, here a flap.
  • the flaps can close either one or several filter chambers.
  • the flaps can be closed and opened via a common mechanism.
  • the plate filter 1 is connected via corresponding walls to a spent grain bunker 40 such that emissions can be reduced.
  • FIGS. 1A and 1B show different possible embodiments of filter chambers in longitudinal section.
  • Fig. 1A clearly shows the filter chamber 3, which is formed between two filter plates 14.
  • the plates 14 are formed as combined filters and membrane plates 14, while the plate 14 may be formed as a frame, for example, by a filter cloth 15 is disposed on the right side and the opposite side an inflatable membrane 36, which is formed for example of rubber or polypropylene polyvinylidene fluoride and its derivatives, in particular polypropyl carbonate, acrylonitrile-butadiene rubber, PVDT or TPE.
  • a filter cloth 15 is disposed on the right side and the opposite side
  • an inflatable membrane 36 which is formed for example of rubber or polypropylene polyvinylidene fluoride and its derivatives, in particular polypropyl carbonate, acrylonitrile-butadiene rubber, PVDT or TPE.
  • an inflation medium can be introduced, as will be described below, such that the membrane 36 can move into the Filtergutraum 3 in and move by discharging the Aufblasmediums again from the Filtergutraum 3 a back to the plate 14.
  • an inlet 16 which is shown here only schematically provided. It can also be provided on the top and bottom of a corresponding inlet / outlet 16, such that a flow in the membrane inflation space 9 can be generated.
  • mash can be fed via the filter material feed 13 to the filter material space 3a, pass through the filter cloth 15 and leave the filtrate space 3b filter chamber 3 as filtrate via a schematically indicated filtrate outlet 17.
  • the Filtergutraum 3a collects the filter material 38 and the filter cake.
  • a plurality of filter chambers 3 may be pressed together via the plates 14 to a plate filter 1.
  • Fig. 1B shows a longitudinal section according to another possible embodiment.
  • a filter chamber 3 is then formed between the plates 14 and 20.
  • the filter cloths 15 are clamped in the filter plate or the frame.
  • Fig. 13 shows how the membrane plate 14 can be constructed.
  • the membranes 36 are held on both sides by further frame parts 39 on the plate 14.
  • the membrane inflation space 9 between the membranes 36 d. h., If the plate 14 is not continuous but frame-like design, that both membranes 36 have a common diaphragm inflation space 9. If the plate 14 were continuous in FIG. 13, there would be separate membrane blowing chambers 9 for adjacent chambers 3.
  • this embodiment like the embodiment shown in FIG. 1A, has at least one inlet 16 for the inflation medium.
  • the inflation medium may be air or water.
  • a corresponding pump and / or valve circuit for gas / pressure pre- and relaxation can be provided, which can be controlled such that in the respective Membranaufblasraum 9, an overpressure or a negative pressure can be generated and preferably the inflation of a pulsed on or can be discharged to dissolve adhesions on the membrane and / or the filter cloth.
  • the membranes 36 can either have a smooth surface or, as shown in FIG. 1D, have a structured surface in the filter material space. As shown in Fig. 1 E, there are also membranes 36, before the filter cloths 15 for filtration on the membrane side (direction Filtergutraum) are covered.
  • the at least one membrane 36 is to be moved for discharging the filter material.
  • FIGS. 2A-D show a possible membrane expansion, two membranes 36 having a common membrane blowing space 9 by way of example here.
  • Fig. 2A shows a condition where there is more or less no expansion, ie, an extent of about 0 degrees to a vertical, as indicated by the arrow on the membrane.
  • the pressure in the inflation space 9 is substantially equal to the pressure outside the membrane 36. If inflation medium is now introduced into the inflation space 9, the membrane 36, here expand the membranes 36 to the outside, since the pressure in the diaphragm inflation 9 increases.
  • the tangent in the lower region of the convex membrane 36 is here in a range of approximately 5 degrees relative to the vertical.
  • the pressure in the membrane inflation space 9 is higher than outside the membrane inflation space 9. As shown in Fig.
  • the inflation medium may be vented again, such that the membranes 36 move inward again to either return to the initial condition as in Fig. 2A is shown to return, or as shown in Fig. 2D shows back to the initial state with a deviation of ⁇ 3 °. If a negative pressure is generated in the membrane inflation space 9 relative to the pressure in the filter material space 3b, the membrane can be pulled further inward, but at most until either the two membranes 36 abut one another (or a corresponding membrane abuts against an adjacent component).
  • a pump not shown, may be provided.
  • a membrane may be in a condition as shown in Fig. 2B, for example, when the grains are squeezed and washed out.
  • a fast pulsed, in particular pulse-like inlet and / or outlet of the inflation medium a wave-like movement of the membrane 36 can be generated, as shown in Fig. 3B, whereby attachments (eg, Treberkuchen) are broken and / or thrown off.
  • attachments eg, Treberkuchen
  • the inflation medium can also be introduced and removed from several sides.
  • FIGS. 4A to 4B show embodiments in which the membrane 36 has an inhomogeneous structure, in particular regions which expand differently.
  • the membranes 36 have a functional structure in the form of a plurality of lamellae 35 on a side directed toward the membrane inflation space 9. This structure can be be executed so that they cause vibration and / or wave-like vibrations when introducing and discharging the inflation medium.
  • FIG. 4B also has a structure which, like the embodiment in FIG. 4A, promotes breakage and thus a decrease in the filter cakes when the membrane 36 is moved back from an inflated position, ie, pulled into the inflation space. This is favored by the uneven surface with elevations 30.
  • the membrane has here in particular areas which expand differently, and here have a different depth t1, t2.
  • pore-like structures such as hole, grid, point, and / or honeycomb structures are suitable, so that upon retraction of the membranes 36, a dent pattern, as shown in Fig. 4C, may arise.
  • the elevations 30 are distributed uniformly over the membrane surface.
  • the membranes 36 are structured on their inside in such a way that adequate cleaning of the membrane inflation chambers 9 and thus also of the membrane inside can be ensured.
  • channel systems and / or other fluid control systems / flow elements 35 for example webs and / or lamellas
  • a targeted flow guidance and preferably at least partially turbulent flows can take place in the membrane inflation chamber 9.
  • FIG. 5A shows by way of example a membrane 36 with lamellar structured cleaning elements 35, which enable a targeted flow through.
  • the filter chamber is ideally filled (PFiiterguthunt> PMembranaufbiasraum) so as to allow a pressing of the membrane to the plate, here the combined filter and membrane plate 14, as shown in Fig. 5B, or the membranes 36 on each other or to press against each other, as shown in Fig. 5C, whereby the channel formation is improved.
  • Fig. 6 AD shows another embodiment according to the present invention.
  • the membranes 36 are connected in such a way that results in an inventive cleaning an improved Abcurissent.
  • the membranes 36 are interconnected at multiple locations, as shown in FIG. 6A, in which the pressure in the membrane inflation space 9 is substantially equal to the pressure outside the membrane 36.
  • the regions 44 between the connections or crosslinks expand. tongues outwardly so that they form the convex portions 44a in the form of elevations, the z. B. may be evenly distributed over the surface, so that, for example, honeycomb or grid pattern arise.
  • FIG. 6C During and after the opening of the filter chambers 3, for example when a respective lower bottom opening 4 is opened, a negative pressure can then be generated in the membrane inflation space 9, as shown in FIG. 6C.
  • the surface of the membrane 36 changes its structure and the concave areas 44a become convex areas 44b such that filter cake 38 is blown off the surface, as can be seen in FIG. 6C.
  • FIG. 6D again shows a cleaning in which cleaning medium is passed between the membranes 36, the pressure in the adjacent filter chambers 3a being higher than the pressure in the membrane blowing space 9.
  • a partial fixation of the membrane 36 can take place at several points.
  • the membrane 36 may, for example, be bonded to a plate 14 via gluing, welding, casting, etc., but may also be fixed via releasable connections, as shown in FIG. 7B.
  • the plate 14, which delimits the membrane inflation space 9 has a corresponding profile.
  • the plate 14 may have on the surface of a plurality of recesses 45, which are arranged, for example, in the shape of a ridge, lattice, or point, etc. If the membrane 36 is pulled in the direction of the plate 14 by generating a negative pressure, the pattern is pressed through and the filter cake can be efficiently blasted off. If the membrane inflation space 9 is delimited by two membranes 36, in the case of the membrane plate 14, as shown in FIG.
  • an element with an uneven structure 47 is arranged in the membrane inflation space, in particular bars, grids, etc.
  • bars, grids, etc For example, in FIG. 8B, three bars are shown.
  • a better breakage and a better Abschleuder and at the same time an improved cleaning by targeted flow and / or faster flow rate or optimized turbulence, etc. also stabilize the grid or bars the plate 14th In this case, a liquid or a gas can also be introduced and / or discharged by the rods themselves.
  • FIG. 9 shows that at least one movable element 32 is provided in the membrane blowing space 9, that here for discharging the filter material up and down and / or in the direction of filament good 38 can move.
  • the element can preferably be moved by means of flow in the membrane inflation space 9.
  • the membrane 36 may be structured, in particular, elements corresponding to the inside may also be installed in the filter spaces 3a and / or between the filter cloth 15 and membranes 36.
  • the triggering of the movements of such elements 32 can be effected, for example, by magnetic force, the introduction of a medium into the membrane inflation space 9, and / or a mechanical force.
  • Different types of motion vectors or a variation of the number of elements 32 are also possible and according to the invention.
  • FIGS. 10A to 10C show an element 32 which is moved, for example, by flow and density difference.
  • Fig. 10A shows a normal operation in which the membrane inflation space 9 is filled with water from below and thereby inflated, d. h., Expands in the Filtergutraum 3 a.
  • Fig. 10B shows that the water has been discharged, whereby the previously located above z. B. floatable elements 32 now presses through the surface of the membrane 36 and generates a survey 30.
  • z. B. another medium, for. B. introduced air from above and drained the water from below, whereby a downward movement of the element and thus a breakage and a fall of the filter cake is effected downwards.
  • Fig. 1 1 shows a further preferred embodiment, in which case the movement of the membranes 36 and / or filter cloths 15 takes place by means of magnetic force.
  • both the filter cloths 15 and the diaphragms 36 comprise magnetic components 50 which are attached to, on or in the membranes or cloths and which are secured by a magnet 51 e.g. are movable with alternating polarity.
  • a magnet 51 e.g. are movable with alternating polarity.
  • the filter cloths or membranes are brought into oscillation and / or other movement in a temporally and spatially displaced manner, whereby the filter cake 38 can fall downwards and off down through the bottom opening 4 can be discharged.
  • the filter cloth 15 was set in motion.
  • the filter cloth can also be moved by means of a mechanically moved element (not shown) or via another inflatable membrane, not shown here, which adjoins the filtrate space according to the invention, in particular in order to promote emptying.
  • membranes 36 and / or double membranes can be used, for example, for a more homogeneous leaching of the films. cake or the filter material 38 care.
  • holes can be integrated in the membranes, which are optionally designed semipermeable. This is most easily achieved if valve-like closures 53 are integrated and which only close in one direction of flow, which is shown by way of example in FIGS. 12A to 12D.
  • FIGS. 12A to 12D the filling of the chamber 3 via the Filtergutzussel 13, wherein here already a medium in the membrane inflation space 9 may be present.
  • FIG. 12B shows the classical process of pressing the filter material (to the left) by introducing an inflation medium behind the membrane 36 and discharging the filtrate via the filtrate outlet 17.
  • the openings 53 according to the invention in the membrane 36 which is permeable on one side are closed.
  • a flow reversal that is, the initiation of, for example, a cocking / leaching liquid z.
  • the filter material 38 is now pressed onto the opposite side of the chamber 3.
  • the valves 53 open in the membrane 36, whereby here the filtrate can be removed by the previously used for the inflation medium channel.
  • the plurality of valves 53 leads to a more uniform leaching of the filter cake 38.
  • the plate filter 1 further comprises a controller (not shown) which automatically sets the membrane 36 and / or the filter cloth 15 in motion when or after the plate filter 1 is opened or this is opened, in particular when dividing the filter in several areas only the membrane of the filter chambers 3 are moved, which are also emptied.
  • a controller not shown
  • the mash is filtered.
  • the mash is stored on the Filtergutzuschreib 13 in the filter space 3a, wherein liquid can pass through the corresponding filter cloth 15 and 17 can be derived via a filtrate.
  • the introduced mash is also saccharified with the plate filter 1 according to the invention, wherein wort is discharged and fed again in the circuit to the plate filter 1. In this cycle, the wort can be heated even further, which favors the mash process.
  • the plate filter 1 according to the invention is also suitable exclusively for filtration. At the end of the filtration (usually after The wort is washed out or leached out, ie, the spent grains 38.
  • the corresponding membrane 36 can be inflated for pressing out the filter cake 38.
  • the controller outputs a signal and drives a corresponding device to move the respective membrane 36.
  • the pressure in the membrane inflation space 9 is reduced, and / or increased in such a way that the membrane 36 moves back and forth, preferably generating an underpressure and / or overpressure in the membrane inflation space 9.
  • pulsed, preferably pulse-like inflation medium is introduced or discharged.
  • Water is particularly suitable as the inflation medium.
  • filter material or filter cake can be blasted off and loosened, and can preferably be seen through a bottom opening 4 in the bottom region 5, as can be seen, for example, from FIG. 14, fall into a grain bunker 40 and be transported away there, for example, via a transport screw.
  • the breaking up of the filter cake or filter good 38 by structured surfaces can be favored. When the surface structure changes from an inflated state of the membrane 36 as compared to a retracted state of the membrane 36, this is particularly advantageous. Elevations on the front and / or back of the membrane 36 are also advantageous as previously stated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, insbesondere zum Filtrieren von Maische mit einem Plattenfilter mit mehreren nebeneinander angeordneten Filterkammern, die einen Filtergutraum und einen Filtratraum sowie ein Filtertuch aufweisen und eine Membran, die in den Filtergutraum hinein ausdehnbar, insbesondere aufblasbar ist, wobei nach der Filtration der Plattenfilter zum Ausräumen des Filterguts geöffnet wird, wobei während und/oder nach dem Öffnen des Plattenfilters die Membran und/oder das Filtertuch zum Austragen des Filterguts bewegt wird.

Description

PLATTENFILTERPRESSE UND FILTRATIONSVERFAHREN UNTER
VERWENDUNG DERSELBEN
Die Erfindung betrifft ein Filtrationsverfahren sowie einen Plattenfilter gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 9.
Maischefilter werden bei der Bierherstellung zur Trennung von festen und flüssigen Bestandteilen aus der Maische zur Würzeklärung und der Auswaschung bzw. Auslaugung der Treber verwendet.
Bei üblichen Verfahrensschritten für den Betrieb dieser Anlagen erfolgt zunächst das Einfüllen der zuvor verzuckerten Maische in die Filterkammern der Maischefilter, und die Filtration der Maische, sodass eine geklärte, zuckerhaltige Würze von den Feststoffen (Trebern), d. h. dem Filtergut, separiert wird. Es folgt das Auswaschen und Auslaugen der in den Trebern enthaltenen Zuckerpartien durch das Einleiten von Wasser (sog. Anschwänzwasser).
Im Anschluss an die genannten Prozessschritte muss der ausgelaugte Treber aus den Filterkammern entfernt werden, um einen anschließenden Filtrationszyklus wieder schnellstmöglich zu gewährleisten.
Solche Maischefilter sind bereits wohlbekannt und weisen nebeneinander angeordnete, stehende Filterkammern auf, die seitlich durch jeweiligen Platten, zwischen denen z. B. ein Rahmen mit mindestens einem Filtertuch angeordnet ist, begrenzt werden. Wie aus den Fig. 15 und 16 hervorgeht, werden die einzelne Kammern beispielsweise durch einen Stempel an eine feste Kopfplatte 18a dicht verpresst. Die Entleerung der Filterkammern erfolgt durch das Öffnen der horizontal verspannten Plattenpakete. Dabei fahren herkömmlicherweise die einzelnen Platten nacheinander auseinander, sodass der Filterkuchen, d. h. die Treber, in einem sich unter dem Filter befindlichen nach oben hin offenen Treberbunker herabfallen und von dort beispielsweise über eine Schnecke abtransportiert werden können. Je nach Ausführung der Filter erfolgt eine Ausspritzung der Kammern bzw. eine Sprühreinigung der Filterschicht (insbesondere der Filtertücher, bevor die Platten wieder zusammengeschoben werden und über eine starke Verpressung über eine umlaufende zwischen den Platten bzw. Rahmen angeordnete Dichtung abgedichtet werden.
Es ist bereits bekannt, dass in den jeweiligen Filterkammern mindestens eine aufblasbare Membran vorgesehen ist, die auf das Filtergut, z. B. die Treber, drücken kann, um die Treber auszupressen und einen definierten Raum für das später zugeführte Auswaschmedium (z.B. Anschwänzwasser) zu schaffen. Bisher beschränkt sich die Funktionalität der Membranen auf die Ausdehnung in den Filtergutraum, um das darin enthaltene Filtergut zu verdichten und gegebenenfalls das Auswasch/Anschwänzmedien durch die Filterkuchen zu drücken. Die bekannten Maischefilter bringen den Nachteil mit sich, dass ein Austragen des Filterguts oft schwierig ist und der Filterkuchen schlecht von den Filtertüchern und/oder Membranen abfällt. Da die Treberku- chen oftmals nicht hinreichend genug entfernt werden, sind Kontrollmaßnahmen notwendig, wobei gegebenenfalls eine manuelle Abreinigung vorgenommen werden muss.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Filtrationsverfahren sowie ein Plattenfilter bereitzustellen, die ein verbessertes Austragen des Filterguts nach der Filtration ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst.
Das erfindungsgemäße Filtrationsverfahren dient insbesondere zum Filtrieren von Maische zur Bierherstellung. Dabei wird ein Plattenfilter mit mehreren nebeneinander angeordneten Filterkammern verwendet. Die Filterkammern weisen einen Filtergutraum auf, d. h. einen Unfiltratraum, in den zum Beispiel die Maische eingebracht wird. Es ist möglich, dass bei dem Filtrationsverfahren ausschließlich eine Filtration durchgeführt wird oder aber unverzu- ckerte Maische in dem Plattenfilter eingelagert wird, derart, dass die Maische im Plattenfilter verzuckert. Ferner weist der Plattenfilter auch einen Filtratraum auf, sowie ein Filtermaterial, insbesondere ein Filtertuch, über das z. B. Filtergutraum und Filtratraum getrennt sind. Ferner weist der Plattenfilter eine Membran auf, die in den Filtergutraum hinein ausdehnbar, insbesondere aufblasbar ist, wobei nach der Filtration der Plattenfilter zum Ausräumen des Filterguts geöffnet wird. Es ist auch möglich, dass mehrere Membranen in einer Filterkammer angeordnet sind, beispielsweise an jeder Platte, die die Filterkammer begrenzt. Weiter ist es auch möglich, dass in der Filterkammer beispielsweise zwei Filtertücher angeordnet sind, eines zur Grobfiltration eines zur Feinfiltration.
Um das Austragen des Filterguts zu begünstigen, wird während und/oder nach dem Öffnen des Plattenfilters die Membran und/oder das Filtertuch in Bewegung versetzt, d. h. relativ zu der Platte, an der sie befestigt ist, bewegt. Durch die Bewegung der Membran und/oder des Filtertuchs werden Anhaftungen des Filterguts bzw. Filterkuchens gelöst. Unter Öffnen des Plattenfilters, versteht man, dass zumindest ein Teil der Filterkammern geöffnet wird. Der Plattenfilter kann dabei wie herkömmlich durch Auseinanderfahren der einzelnen Platten geöffnet werden. Ganz besonders vorteilhaft ist das hier beschriebene, erfindungsgemäße Verfahren jedoch dann, wenn der Plattenfilter durch Öffnen einer Bodenöffnung im Bodenbe- reich einer jeweiligen Filterkammer entleert wird. Dabei ist die Bodenöffnung jeweils zumindest im Bereich unterhalb des Filtergutraums angeordnet - es ist auch möglich, dass sich die Öffnung über mehrere Filterkammern erstreckt. Diese Ausführungsform bringt mit sich, dass wesentlich Platz gespart wird, sich die Konstruktion vereinfacht, weniger mechanische Komponenten benötigt werden und auch die Dauer der Entleerung des Filters wesentlich verkürzt werden kann. Durch die Bewegung der Membran und/oder des Filtertuchs kann das Filtergut einfach nach unten abfallen.
Die Membran ist vorteilhafterweise eine aufblasbare Membran, die sich durch Einleiten eines Aufblasmediums, insbesondere einer Flüssigkeit oder wahlweise eines Gases in einem Membranaufblasraum, in den Filtergutraum hinein bewegt und durch Ausleiten der Flüssigkeit oder des Gases aus dem Filtergutraum zurückbewegt werden kann. Somit kann diese Membran einerseits dazu verwendet werden, das Filtergut, d. h. beispielsweise die Treber, beim Filtrieren von Maische auszupressen, andererseits aber erfindungsgemäß auch zum Aufbrechen und Lösen des Filterguts. Dazu kann beispielsweise nach dem Auspressen und/oder Auslaugen zum Austragen des Filterguts die Membran zumindest zurück- und/oder im Wechsel vor- und zurückbewegt werden. Durch Erzeugen eines Unterdrucks (pMembranauf- biasraum < PFiitergutraum) in dem Membranaufblasraum kann die Membran noch weiter vom Filtergutraum bewegt werden im Vergleich zu einer Membranposition, wenn der Druck p im Filter- gutraum<= dem Druck p im Membranaufblasraum ist, wodurch sich der Filterkuchen besonders gut lösen kann.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Membran, insbesondere also nach Beenden des Filtrations- bzw. Auslaugungsprozesses und vor- während oder bei geöffnetem Zustand des Filtergutraums und/oder das Filtermaterial, insbesondere das das Filtertuch in Schwingung versetzt werden. Dies kann beispielsweise durch getaktetes, vorzugsweise pulsartiges Ein- und/oder Ausleiten des Aufblasmediums erfolgen. Es ist aber auch möglich, dass die Membran und/oder das Filtertuch in Vibration versetzt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn die Membran, wenn sie sich aus dem Filtergutraum zurückbewegt, d. h., dass der Druck im Membranaufblasraum abfällt, eine unebene Oberfläche mit mehreren Erhebungen aufweist, wobei die Membran beim Zurückbewegen, insbesondere auf eine unebene Fläche bzw. unebene Struktur (das heißt eine Struktur, die ausgehend von einer vertikalen virtuellen Fläche Bereiche mit unterschiedlicher Erstreckung in Horizontalrichtung hat) bewegt wird, sodass sich diese unebene Fläche oder unebene Struktur durch die Membran hindurchdrückt und eine unebene Oberfläche mit mehreren Erhebungen erzeugt. Wenn die Membran an einer Platte befestigt ist, und der Membranaufblasraum durch diese Platte begrenzt ist, kann entweder diese Platte flächig ausgebildet sein und eine entsprechende Struktur aufweisen oder aber die Struktur ist vor dieser Platte angeordnet. Wird beispielsweise eine Membranplatte mit zwei Membranen verwendet, so kann beispielsweise eine entsprechende unebene Struktur zwischen den Membranen angeordnet sein. Eine unebene Struktur kann beispielsweise durch Stäbe, Gitter oder strukturierte Oberflächen mit Vorsprüngen ausgebildet werden.
Es ist auch möglich, dass die Membran selbst eine inhomogene Struktur aufweist, d. h., dass beispielsweise ein Längsschnitt durch die Membran Bereiche aufweist, die sich unterschiedlich ausdehnen. Dann ist es beispielsweise möglich, dass wenn die Membran aufgeblasen ist, sich eine Vielzahl von konvexen Bereichen nach außen stülpen, während bei zurückgezogener Membran diese konvexen Bereiche konkav nach innen ziehen. Dies ist nur ein Beispiel, wesentlich ist dabei, dass die Oberflächenstruktur in einem aufgeblasenen Zustand der Membran sich von der Oberflächenstruktur in einem nicht aufgeblasenen, zurückgezogenen Zustand unterscheidet. Es ist auch möglich, dass die unterschiedlichen Bereiche aus unterschiedlichem Material gefertigt sind oder aber eine unterschiedliche Tiefe aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, dass im Membranaufblasraum mindestens ein bewegliches Element vorgesehen ist, das sich zum Austragen des Filterguts beispielsweise auf und ab und/oder in Richtung Filtergut, d. h. mit einer Richtungskomponente in horizontaler Richtung bewegen kann. Andersartige Richtungskomponenten wie vertikal, radial und/oder Vorwärts/Rückwärts gerichtete Bewegungen sind jedoch ebenfalls möglich. Auch die Bewegung dieses Elements begünstigt das Ablösen und das Austragen des Filterguts. Ein entsprechendes Element kann über einen mechanischen Antrieb bewegt werden. Besonders vorteilhaft kann dieses Element mittels einer Strömung im Membranaufblasraum bewegt werden, insbesondere einer Flüssigkeitsströmung.
Es ist auch möglich, dass das Filtertuch und/oder die Membran mittels Magnetkraft in Bewegung versetzt wird. Dabei enthält beispielsweise die Membran und/oder das Filtertuch magnetische Abschnitte, die von einem Magneten angezogen oder abgestoßen werden können. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch ein Element wie z.B. ein oder mehrere Stäbe vor- und/oder hinter der Membran montiert sein die durch Magnetismus in Bewegung versetzt werden und dadurch eine Entfernung des Filterkuchens begünstigen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Membran bei Überdruck im Membranaufblasraum für Flüssigkeit, insbesondere Filtrat undurchlässig sein und im zurückgezo- genen Zustand, d. h. nicht aufgeblasenem Zustand, für Flüssigkeit durchlässig sein, derart, dass Flüssigkeit aus dem Filtergutraum oder aber wenn die Membran an ein Filtertuch angrenzt aus dem Filtratraum in den Membranaufblasraum fließen kann und von dort abfließen kann.
Die Erfindung betrifft auch einen Plattenfilter zum Durchführen des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 und mehreren nebeneinander angeordneten Filterkammern, die einen Filtergutraum und einen Filtratraum, sowie ein Filtermaterial, insbesondere ein Filtertuch aufweisen und eine Membran, die in den Filtergutraum ausdehnbar, insbesondere aufblasbar ist. Die Membran und/oder das Filtertuch ist während und/oder nach dem Öffnen des Plattenfilters zum Austragen des Filtertuchs bewegbar. Filtertuch ist in dieser Anmeldung breit zu verstehen im Sinne von flächigem Filterelement. Dazu ist bevorzugt eine Steuerung vorgesehen, die die Membran und/oder das Filtertuch automatisch in Bewegung versetzt, wenn, oder nachdem der Plattenfilter geöffnet wird.
Die Membran kann eine aufblasbare Membran sein, die sich durch Einleiten eines Aufblasmediums, insbesondere einer Flüssigkeit oder eines Gases in einen Membranaufblasraum in den Filtergutraum hinein bewegen kann und durch Ausleiten des Aufblasmediums aus dem Filtergutraum zurückbewegen kann.
Vorzugsweise umfasst der Plattenfilter eine Einrichtung zum pulsartigen Ein- und/oder Ausleiten des Aufblasmediums. Somit kann auf einfache Art und Weise beispielsweise durch entsprechende Pumpen und/oder einer entsprechenden Ansteuerung eine Schwingung in der Membran erzeugt werden. Vorteilhafterweise umfasst der Plattenfilter auch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Membranaufblasraum.
Vorteilhafterweise ist im Membranaufblasraum eine unebene Fläche bzw. unebene Struktur, d. h. eine unebene Fläche oder Struktur, die mehrere Erhebungen aufweist, vorgesehen. Entsprechendes kann durch Stäbe, Gitter oder eine strukturierte Oberfläche oder insbesondere periodisch angeordnete Erhebungen realisiert werden. Wenn sich die Membran in einer nicht aufgeblasenen Position (sondern beispielsweise bei Unterdruck in dem Membranaufblasraum) an die Fläche bzw. Struktur anlegt, drückt sich das Muster durch die Membran derart, dass die Membran eine entsprechende unebene Oberfläche aufweist.
Die Membran kann eine inhomogene Struktur aufweisen, insbesondere Bereiche, die sich unterschiedlich ausdehnen. Vorteilhafterweise wird der Plattenfilter zum gleichzeitigen Maischen und Filtern verwendet. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da beide Prozesse mit einer Vorrichtung durchgeführt werden können. Dabei kann die im Plattenfilter erzeugte Würze im Kreislauf zu einem Einlauf des Plattenfilters rückgeführt werden, wobei in dieser Zirkulationsleitung ein Wärmetauscher vorgesehen sein kann, um die Würze, die durch die eingelagerte Maische strömt, zu temperieren.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme folgender Figuren näher erläutert.
Fig. 1A zeigt grob schematisch einen Schnitt durch einen Teil eines Plattenfilters mit einer kombinierten Filtermembranplatte.
Fig. 1 B zeigt einen Schnitt durch einen Plattenfilter mit einer Filterplatte und einer Membranplatte mit zwei Membranen.
Fig. 1 C bis Fig. 1 E zeigen unterschiedliche Membranoberflächen.
Fig. 2A bis Fig. 2D zeigen unterschiedliche Membranausdehnungen im Längsschnitt.
Fig. 3A bis Fig. 3C zeigen einen Längsschnitt durch Membranen und unterschiedliche
Membranbewegungen.
Fig. 4A bis Fig. 4C zeigen Beispiele für strukturierte Membranoberflächen.
Fig. 5A zeigt in perspektivischer Darstellung eine mit Lamellen versehene Membran,
Fig. 5B und Fig. 5C zeigen einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Filterkammer mit der in Fig. 5A gezeigten Membran.
Fig. 6A bis Fig. 6D zeigen Längsschnitte durch eine weitere Ausführungsform gemäß der
Erfindung.
Fig. 7A und Fig. 7B zeigen einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8A zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8B zeigt eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 9A und Fig. 9B zeigen einen Längsschnitt durch weitere Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10A bis Fig. 10C zeigen einen Längsschnitt durch weitere Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung
Fig. 1 1 zeigt einen Längsschnitt gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit beweglichem Filtertuch und beweglicher Membran.
Fig. 12A bis Fig. 12D zeigen Längsschnitte durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 zeigt in perspektivischer Darstellung eine mögliche Ausführungsform einer Membranplatte mit zwei Membranen.
Fig. 14 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Plattenfilter mit einem Boden der geöffnet werden kann.
Fig. 15 und Fig. 16 zeigen einen Plattenfilter gemäß dem Stand der Technik.
Fig.17 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Plattenfilters
Fig. 15 und Fig. 16 zeigen mögliche Ausführungsformen für einen Plattenfilter 1 . Dabei können, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, einzelne Filterkammern 3 durch einen Stempel an eine Kopfplatte 18a dicht verpresst werden. Es gibt unterschiedliche Ausführungsformen miteinander verpressbarer Platten. So kann beispielsweise eine Filterkammer 3 durch zwei Platten 14 begrenzt werden zwischen denen eine weitere Platte bzw. ein weiterer Rahmen 20 mit einem Filtertuch und/oder Membran angeordnet ist, am Anfang und am Ende sind Endplatten 18a, 18b vorgesehen, aber auch andere Plattenkonfigurationen sind möglich, bei denen beispielsweise ein Filtertuch 15 bereits auf einer Plattenseite integriert ist.
Um die bei der Filtration zurückgehaltenen Stoffe aus den Filterguträumen zu entleeren wird der Plattenfilter 1 herkömmlich geöffnet, indem die zuvor durch einen Stempel/Spindel ver- pressten Platten auseinander gefahren werden (Fig. 16) und der Filterkuchen (bei der Bierfiltration der Treber) nach unten herabfallen kann.
Es ist jedoch vorteilhafter Weise auch möglich, wie in Figur 14 gezeigt ist, dass eine Bodenöffnung 4 im Bodenbereich 5 einer jeweiligen Filterkammer 3 zum Austragen des Filterku- chens geöffnet wird. Dabei kann beispielsweise das Bodenelement 7 eines Plattenfilters als bewegliche Klappe ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass die einzelnen Filterkammern 3 einzeln geöffnet werden, oder aber jeweils mehrere Filterkammern im Bodenbereich gemeinsam geöffnet werden. Die Bodenöffnung 4 sollte sich zumindest unterhalb des jeweiligen Filtergutraums, d. h., Unfiltratraums 3a der Filterkammer 3 befinden.
Wie aus Figur 17 hervorgeht, kann jede Filterkammer 3 eine Bodenöffnung 4 aufweisen, die jeweils über ein eigenes Verschlusselement, hier einer Klappe verschlossen werden kann. Die Klappen können entweder eine oder aber auch mehrere Filterkammern verschließen. Die Klappen können über einen gemeinsamen Mechanismus geschlossen und geöffnet werden. Der Plattenfilter 1 ist über entsprechende Wandungen mit einem Treberbunker 40 verbunden, derart, dass Emissionen reduziert werden können.
Fig. 1A und Fig. 1 B zeigen unterschiedliche mögliche Ausführungsformen von Filterkammern im Längsschnitt. Fig. 1A zeigt deutlich die Filterkammer 3, die zwischen zwei Filterplatten 14 gebildet ist. Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, wie die einzelnen Platten konfiguriert und zusammengesetzt werden können. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Platten 14 als kombinierte Filter und Membranplatten 14 ausgebildet, dabei kann die Platte 14 als Rahmen gebildet sein, indem beispielsweise an der rechten Seite ein Filtertuch 15 angeordnet ist und der gegenüberliegenden Seite eine aufblasbare Membran 36, die beispielsweise aus Gummi ausgebildet ist, oder aber Polypropylenpolyvinylindenfluorid und deren Derivate, insbesondere Polypropylcarbonat, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, PVDT oder TPE. Dadurch, dass es sich hier um eine kombinierte Filtermembranplatte handelt, ist kein Extrarahmen für ein Filtertuch notwendig. In einem Bereich hinter der Membran 36 befindet sich der Aufblasraum 9, der hier wiederum über die Platte 14 begrenzt ist. In Membranaufblasraum 9 kann ein Aufblasmedium eingeleitet werden, wie nachfolgend noch beschrieben wird, derart, dass sich die Membran 36 in den Filtergutraum 3a hinein bewegen kann und durch Ausleiten des Aufblasmediums wieder aus dem Filtergutraum 3a zurück zur Platte 14 hin bewegen kann. Dazu ist beispielsweise ein Einlass 16, der hier nur schematisch dargestellt ist, vorgesehen. Es kann auch auf der Oberseite und Unterseite ein entsprechender Ein/Auslass 16 vorgesehen sein, derart, dass eine Strömung in dem Membranaufblasraum 9 erzeugt werden kann. Zur Filtration kann beispielsweise Maische über die Filtergutzufuhr 13 dem Filtergutraum 3a zugeführt werden, das Filtertuch 15 passieren und als Filtrat über einen schematisch angedeuteten Filtratablauf 17 den Filtratraum 3b Filterkammer 3 verlassen. In dem Filtergutraum 3a sammelt sich dann das Filtergut 38 bzw. der Filterkuchen an. Wie schematisch darge- stellt, kann eine Vielzahl von Filterkammern 3 über die Platten 14 miteinander zu einem Plattenfilter 1 verpresst sein.
Fig. 1 B zeigt einen Längsschnitt gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform. Hier wechseln sich beispielsweise eine Platte 14, die auf jeder Seite eine Membran aufweist, und eine Filterplatte 20 mit zwei Filtertüchern 15 ab. Eine Filterkammer 3 ist dann zwischen den Platten 14 und 20 gebildet. Die Filtertücher 15 sind in die Filterplatte bzw. den Rahmen eingespannt. Fig. 13 zeigt beispielsweise wie die Membranplatte 14 aufgebaut sein kann. Die Membranen 36 sind auf beiden Seiten durch weitere Rahmenteile 39 an der Platte 14 gehalten. Hier entsteht der Membranaufblasraum 9 zwischen den Membranen 36, d. h., wenn die Platte 14 nicht durchgängig sondern rahmenartig ausgebildet ist, dass beide Membranen 36 einen gemeinsamen Membranaufblasraum 9 aufweisen. Wäre die Platte 14 in Fig. 13 durchgängig, so gäbe es für benachbarte Kammern 3 voneinander getrennte Membranaufblasräume 9. Auch dieses Ausführungsbeispiel hat, wie das in Fig. 1A gezeigte Ausführungsbeispiel, mindestens einen Einlasse 16 für das Aufblasmedium.
Das Aufblasmedium kann Luft oder Wasser sein. Dazu kann erfindungsgemäß eine entsprechende Pumpe und/oder Ventilschaltung zur Gas/Druck-Vor-und Entspannung vorgesehen sein, die derart angesteuert werden kann, dass in dem jeweiligen Membranaufblasraum 9 ein Überdruck oder ein Unterdruck erzeugt werden kann und vorzugsweise das Aufblasmedium pulsartig ein- oder ausgeleitet werden kann, um Anhaftungen an der Membran und/oder dem Filtertuch zu lösen.
Wie aus Fig. 1 C hervorgeht, können die Membranen 36 entweder eine glatte Oberfläche aufweisen oder wie aus Fig. 1 D hervorgeht, eine strukturierte Oberfläche in den Filtergutraum aufweisen. Wie in Fig. 1 E gezeigt ist, existieren auch Membranen 36, vor die Filtertücher 15 zur Filtration auf der Membranseite (Richtung Filtergutraum) bespannt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung soll nun während und/oder nach dem Öffnen des Plattenfilters 1 die mindestens eine Membran 36 zum Austragen des Filterguts bewegt werden.
Fig. 2A-D zeigen eine mögliche Membranausdehnung, wobei hier beispielhaft zwei Membranen 36 einen gemeinsamen Membranaufblasraum 9 aufweisen. Fig. 2A zeigt einen Zustand, bei dem mehr oder weniger keine Ausdehnung vorliegt, d. h., eine Ausdehnung von etwa 0 Grad zu einer Vertikalen, wie durch den Pfeil an der Membran dargestellt ist. Hier ist der Druck in dem Aufblasraum 9 im Wesentlichen gleich dem Druck außerhalb der Membran 36. Wird nun Aufblasmedium in den Aufblasraum 9 eingeführt, so kann sich die Membran 36, hier die Membranen 36 nach außen hin ausdehnen, da der Druck im Membranaufblasraum 9 zunimmt. Die Tangente im unteren Bereich der konvexen Membran 36 liegt hier in einem Bereich von zirka 5 Grad relativ zur Vertikalen. Der Druck im Membranaufblasraum 9 ist höher als außerhalb des Membranaufblasraums 9. Wie in Fig. 2C gezeigt ist, kann das Aufblasmedium wieder abgelassen werden, derart, dass sich die Membranen 36 wieder nach innen bewegen, um entweder wieder in den Ausgangszustand wie in Figur 2A gezeigt ist zurückzukehren, oder aber wie aus Fig. 2D hervorgeht wieder zu in den Ausgangszustand mit einer Abweichung von ± 3°. Wird in dem Membranaufblasraum 9 ein Unterdruck relativ zum Druck in dem Filtergutraum 3b erzeugt, kann die Membran noch weiter nach innen gezogen werden, jedoch höchstens bis entweder die beiden Membranen 36 aneinander stoßen (oder eine entsprechende Membran an ein benachbartes Bauteil anstößt).
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wie in Fig. 3 gezeigt ist, einen Unterdruck in dem Membranaufblasraum 9 zu erzeugen, indem Aufblasmedium aus den Membranaufblasraum 9 abgepumpt wird. Dazu kann eine nicht dargestellte Pumpe vorgesehen sein. So kann beispielsweise eine Membran in einem Zustand sein, wie in Fig. 2B dargestellt ist, wenn zum Beispiel die Treber ausgepresst und ausgewaschen werden. Beim Öffnen des Plattenfilters zum Austragen des Filterguts 38 bzw. des Filterkuchens aus dem Filtergutraum 3a kann dann eine Bewegung der Membran 36 bzw. der Membranen 36 eingeleitet werden, indem sich die Membran wie in Fig. 2C und Fig. 2D gezeigt ist, zurückbewegt und vorzugsweise über den Ausgangszustand wie er in Figur 2A gezeigt ist noch weiter nach innen bewegt, indem ein Unterdruck (pMembranaufbiasraum < pumgebung) erzeugt wird. Besonders vorteilhaft ist es hier den Unterdruck schlagartig zu entlasten, wodurch eine schnelle Expansion der entsprechenden Membran 36 und anschließende Vibration des Materials resultiert, wodurch das Filtergut bzw. der Filterkuchen 38 gelockert und/oder abgeschleudert wird.
Auch durch eine schnelle getaktete insbesondere pulsartige Ein- und/oder Ausleitung des Aufblasmediums kann eine wellenartige Bewegung der Membran 36 erzeugt werden, wie in Fig. 3B gezeigt ist, wodurch Anhaftungen (z. B. Treberkuchen) gebrochen und/oder abgeschleudert werden. Wie in Fig. 3C gezeigt ist, kann das Aufblasmedium erfindungsgemäß auch von mehreren Seiten ein- und abgeleitet werden.
Fig. 4A bis Fig. 4B zeigen Ausführungsformen, bei denen die Membran 36 eine inhomogene Struktur aufweist, insbesondere Bereiche, die sich unterschiedlich ausdehnen. Hier weisen in Figur 4A die Membranen 36 auf einer zum Membranaufblasraum 9 hin gerichteten Seite eine funktionelle Struktur in Form von mehreren Lamellen 35 auf. Diese Struktur kann beispiels- weise so ausgeführt sein, dass sie bei Ein- und Ausleiten des Aufblasmediums eine Vibration und/oder wellenförmige Schwingungen verursachen. Auch Fig. 4B weist eine Struktur auf, die wie das Ausführungsbeispiel in Figur 4A ein Brechen und somit ein Abfallen der Filterkuchen begünstigt, wenn die Membran 36 aus einer aufgeblasenen Position zurückbewegt, sprich in den Aufblasraum hineingezogen wird. Dies wird durch die unebene Oberfläche mit Erhebungen 30 begünstigt. Die Membran weist hier insbesondere Bereiche auf, die sich unterschiedlich ausdehnen, und die hier eine unterschiedliche Tiefe t1 , t2 aufweisen. Hierzu eignen sich auch porenartige Strukturen wie Loch-, Gitter-, Punkt-, und/oder Wabenstrukturen, so dass beim Zurückziehen der Membranen 36 ein Dellenmuster, wie in Fig. 4C gezeigt ist, entstehen kann. Vorzugsweise sind die Erhebungen 30 gleichmäßig über die Membranoberfläche verteilt. Durch die Strukturierung wird z. B. auch das Einleiten von Filtergut und/oder einem Auslaugungs/Anschwänzmedium verbessert und erfolgt vor allem gleichmäßiger. Ein homogener Filterkuchen und eine gleichmäßige Auslaugung führen generell zu Effektivität- und Effizienzsteigerung.
Wie in den Fig. 5A bis Fig. 5C gezeigt ist, sind in diesen Ausführungsbeispielen die Membranen 36 auf ihrer Innenseite derart strukturiert, dass eine adäquate Reinigung der Membranaufblasräume 9 und somit auch der Membraninnenseite gewährleistet werden kann. Dazu sind Kanalsysteme und/oder andere Flüssigkeitsleitsysteme/Strömungselemente 35 (z.B. Stege und/oder Lamellen) vorgesehen, so dass eine gezielte Strömungsführung und vorzugsweise zumindest teilweise turbulente Strömungen in dem Membranaufblasraum 9 erfolgen können. Dabei ist beispielsweise eine Reinigungsgeschwindigkeit von 0,1 bis 3,5 m/s, vorzugsweise < =1 ,5 m/s anzustreben. In Fig. 5A wird exemplarisch eine Membran 36 mit lamellenartig strukturierten Reinigungselementen 35 dargestellt, die eine gezielte Durchströmung ermöglichen. Während der Reinigung ist die Filtergutkammer idealer Weise befüllt (PFiitergutkammer > PMembranaufbiasraum), um so eine Anpressung der Membran an die Platte, hier die kombinierte Filter und Membranplatte 14, wie in Fig. 5B gezeigt ist, zu ermöglichen oder aber die Membranen 36 aufeinander bzw. gegeneinander zu verpressen, wie aus Fig. 5C hervorgeht, wodurch die Kanalbildung verbessert wird.
Fig. 6 A-D zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Hier stehen die Membranen 36 derart in Verbindung, dass sich bei erfindungsgemäßem Gebrauch ein verbessertes Abreinigungsbild ergibt. Die Membranen 36 sind an mehreren Stellen miteinander verbunden, wie aus Fig. 6A hervorgeht, in der der Druck in dem Membranaufblasraum 9 im Wesentlichen dem Druck außerhalb der Membran 36 entspricht. Beim Aufblasen der Membranen 36 dehnen sich die Bereiche 44 zwischen den Verbindungen bzw. Vernet- zungen nach außen, so dass sie sich die konvexen Bereiche 44a in Form von Erhebungen bilden, die z. B. gleichmäßig über die Oberfläche verteilt sein können, so dass beispielsweise waben- oder gitterförmige Muster entstehen. Während und nach dem Öffnen der Filterkammern 3, beispielsweise beim Öffnen einer jeweiligen unteren Bodenöffnung 4 kann dann ein Unterdruck im Membranaufblasraum 9 erzeugt werden, wie in Fig. 6C gezeigt ist. Durch die Verbindungen ändert dabei die Oberfläche der Membran 36 ihre Struktur und aus den konkaven Bereichen 44a werden konvexe Bereiche 44b derart, dass Filterkuchen 38 von der Oberfläche abgesprengt wird, wie in Fig. 6C zu erkennen ist. In Fig. 6D ist wiederum eine Reinigung dargestellt, bei der Reinigungsmedium zwischen den Membranen 36 durchgeleitet wird, wobei der Druck in den benachbarten Filterguträumen 3a höher als der Druck in dem Membranaufblasraum 9 ist.
Wie in Fig. 7A beispielhaft gezeigt wird, kann wahlweise oder auch zusätzlich ein partielle Fixierung der Membran 36 an mehreren Stellen erfolgen. Die Membran 36 kann beispielsweise über Kleben, Schweißen, Gießen etc. mit einer Platte 14 verbunden sein, jedoch auch über lösbare Verbindungen fixiert werden, wie in Fig. 7B gezeigt ist.
Eine weitere Möglichkeit die Membranoberfläche zu strukturieren, derart dass sie eine Vielzahl von Erhebungen 30 aufweist, ist, dass die Platte 14, die den Membranaufblasraum 9 begrenzt ein entsprechendes Profil aufweist. Wie in Fig. 8A gezeigt ist, kann beispielsweise die Platte 14 an der Oberfläche mehrerer Aussparungen 45 aufweisen, die zum Beispiel ril- lenförmig, gitterförmig oder punktuell etc. angeordnet sind. Wird durch Erzeugen eines Unterdrucks die Membran 36 in Richtung Platte 14 gezogen, so drückt sich das Muster durch und der Filterkuchen kann effizient abgesprengt werden. Wird der Membranaufblasraum 9 durch zwei Membranen 36 begrenzt, im Falle der Membranplatte 14, wie sie in Fig. 1 B gezeigt ist, so ist es vorteilhaft, wenn im Membranaufblasraum ein Element mit unebener Struktur 47 angeordnet ist, insbesondere Stäbe, Gitter, etc. In Fig. 8B sind beispielsweise drei Gitterstäbe gezeigt. Wenn sich die Membran 36 auf die Stäbe zubewegt, ergibt sich ein besserer Bruch und ein besseres Abschleuderverhalten und gleichzeitig auch eine verbesserte Reinigung durch gezielte Strömungsführung und/oder schnellere Strömungsgeschwindigkeit bzw. optimierte Turbulenzen etc. zudem stabilisieren die Gitter bzw. Stäbe die Platte 14. Dabei kann auch durch die Stäbe selbst eine Flüssigkeit oder ein Gas ein- und/oder ausgeleitet werden.
Fig. 9 zeigt, dass im Membranaufblasraum 9 mindestens ein bewegliches Element 32 vorgesehen ist, dass sich hier zum Austragen des Filterguts auf und ab und/oder in Richtung Fil- tergut 38 bewegen kann. Das Element kann vorzugsweise mittels Strömung im Membranaufblasraum 9 bewegt werden. Zusätzlich kann die Membran 36, wie in Fig. 9B gezeigt ist, strukturiert sein, insbesondere auf der Innenseite entsprechende Elemente können auch in den Filterguträumen 3a und/oder zwischen dem Filtertuch 15 und Membranen 36 installiert werden. Die Auslösung der Bewegungen derartiger Elemente 32 kann beispielsweise durch Magnetkraft, das Einleiten eines Mediums in den Membranaufblasraum 9, und/oder einer mechanischen Krafteinwirkung erfolgen. Andersartige Bewegungsvektoren oder eine Variation der Elementanzahl 32 sind ebenfalls möglich und erfindungsgemäß.
Fig. 10A bis Fig. 10C zeigen ein Element 32, welches beispielsweise durch Strömung und Dichteunterschied bewegt wird. Fig. 10A zeigt einen Normalbetrieb bei dem der Membranaufblasraum 9 mit Wasser von unten befüllt ist und dadurch aufgeblasen wurde, d. h., sich in den Filtergutraum 3a ausdehnt. Fig. 10B zeigt dann, dass das Wasser ausgelassen wurde, wodurch sich das zuvor oben befindliche z. B. schwimmbare Elemente 32 nun durch die Oberfläche der Membran 36 drückt und eine Erhebung 30 erzeugt. Wie in Fig. 10C gezeigt ist, wird dann z. B. ein weiteres Medium, z. B. Luft von oben eingeleitet und das Wasser von unten abgelassen, wodurch eine Abwärtsbewegung des Elements und somit ein Bruch und ein Abfallen des Filterkuchens nach unten hin bewirkt wird.
Fig. 1 1 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform, wobei hier die Bewegung der Membranen 36 und/oder Filtertücher 15 mit Hilfe von Magnetkraft erfolgt. Hier umfassen sowohl die Filtertücher 15 als auch die Membranen 36 magnetische Komponenten 50, die an, auf oder in den Membranen oder Tüchern angebracht sind und die durch einen Magnet 51 z.B. mit wechselnder Polung bewegbar sind. Zum Beispiel werden durch das Herbeiführen (hier z. B. Auf-und Abwärtsbewegung eines zum Beispiel pulsierenden Elektromagneten) die Filtertücher bzw. Membranen zeitlich und örtlich versetzt in Schwingung und/oder andersartige Bewegung gebracht, wodurch der Filterkuchen 38 nach unten fallen kann und von unten durch die Bodenöffnung 4 ausgetragen werden kann.
Dies war ein Ausführungsbeispiel, bei dem auch das Filtertuch 15 in Bewegung versetzt wurde. Das Filtertuch kann aber ebenfalls auch über ein mechanisch bewegtes Element (nicht dargestellt) oder aber über eine weitere, hier nicht dargestellte aufblasbare Membran, die an den Filtratraum angrenzt erfindungsgemäß in Bewegung versetzt werden, insbesondere um eine Entleerung zu begünstigen werden.
Zudem können bei dem Bedarf Funktionalitäten in den Membranen 36 und/oder Doppelmembranen integriert werden, die beispielsweise für eine homogenere Auslaugung der Fil- terkuchen bzw. des Filterguts 38 Sorge tragen. So können beispielsweise Löcher in die Membranen integriert werden, die wahlweise semipermeabel gestaltet sind. Dies gelingt am einfachsten, wenn ventilartige Verschlüsse 53 integriert werden und die nur in eine Flussrichtung schließen, was exemplarisch in Fig. 12A bis Fig. 12D gezeigt wird. In Fig. 12A erfolgt die Befüllung der Kammer 3 über die Filtergutzufuhr 13, wobei hier bereits ein Medium im Membranaufblasraum 9 vorhanden sein kann. Fig. 12B zeigt den klassischen Verpressvor- gang des Filterguts (nach links) durch Einleiten eines Aufblasmediums hinter die Membran 36 und die Abführung des Filtrats über den Filtratsablauf 17. Die erfindungsgemäßen Öffnungen 53 in der einseitig durchlässigen Membran 36 sind dabei verschlossen. Durch eine Strömungsumkehrung, sprich der Einleitung beispielsweise einer An- schwänz/Auslaugungsflüssigkeit z. B. in die Filtratabführleitungen 17 (Fig. 12C) wird nun das Filtergut 38 auf die gegenüberliegende Seite der Kammer 3 gedrückt. Dabei öffnen sich die Ventile 53 in der Membran 36, wodurch hier das Filtrat durch den zuvor für das Aufblasmedium genutzten Kanal abgeführt werden kann. Die Vielzahl an Ventilen 53 führt dabei zu einer gleichmäßigeren Auslaugung des Filterkuchens 38. Wie in Fig. 12D gezeigt, können dabei auch mehrere derartige Membranen und Filtertücher (insbesondere zwei) zum Einsatz kommen, wahlweise mit gleichen oder unterschiedlichen Eigenschaften wie Ventilanzahlen, benötigter Öffnungsdruckfeinheiten der Poren etc. Erfindungsgemäß können zudem alle Filtertücher, Membranen 36 und/oder Platten 14 gezielt an ihrer Oberfläche behandelt (z. B. beschichtet werden, damit Haftreibung reduziert und somit ein Abfallen der Filterkuchen begünstigt und/oder Reinigungsverhalten verbessert werden kann.
Der erfindungsgemäße Plattenfilter 1 weist weiter eine Steuerung auf (nicht dargestellt), die die Membran 36 und/oder das Filtertuch 15 automatisch in Bewegung versetzt, wenn oder nachdem der Plattenfilter 1 geöffnet wird bzw. dieser geöffnet ist, wobei insbesondere beim Einteilen des Filters in mehrere Bereiche nur die Membrane der Filterkammern 3 bewegt werden, die auch entleert werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Filtrationsverfahren wird insbesondere Maische filtriert. Dabei wird die Maische über die Filtergutzufuhr 13 in den Filterraumgut 3a eingelagert, wobei Flüssigkeit das entsprechende Filtertuch 15 passieren kann und über einen Ablauf 17 Filtrat abgeleitet werden kann. Es ist möglich, dass mit dem erfindungsgemäßen Plattenfilter 1 die eingeleitete Maische auch verzuckert wird, wobei Würze abgeleitet und erneut im Kreislauf dem Plattenfilter 1 zugeführt wird. In diesem Kreislauf kann die Würze noch weiter erwärmt werden, was den Maischeprozess begünstigt. Der erfindungsgemäße Plattenfilter 1 ist jedoch auch ausschließlich für die Filtration geeignet. Am Ende der Filtration (meist nach Ab- zug der Vorderwürze) erfolgt ein Auswaschen bzw. Auslaugen des Filterkuchens, d. h., der Treber 38. Dabei kann zum Auspressen des Filterkuchens 38 die entsprechende Membran 36 aufgeblasen werden. Am Ende des Filtrationsprozesses, d. h., während und/oder nach dem Öffnen des Plattenfilters 1 gibt die Steuerung ein Signal aus und steuert eine entsprechende Einrichtung an um die jeweilige Membran 36 zu bewegen.
Dabei wird gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Druck in dem Membranaufblasraum 9 reduziert, und/oder erhöht derart, dass sich die Membran 36 vor- und wieder zurückzieht, vorzugsweise ein Unter- und/oder Überdruck in dem Membranaufblasraum 9 erzeugt. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn getaktet vorzugsweise pulsartig Aufblasmedium ein- oder ausgeleitet wird. Als Aufblasmedium eignet sich insbesondere Wasser. Durch die Bewegung kann Filtergut bzw. Filterkuchen abgesprengt werden, sich lösen und vorzugsweise durch eine Bodenöffnung 4 im Bodenbereich 5 wie beispielsweise aus Fig. 14 zu erkennen ist, in einen Treberbunker 40 fallen und von dort aus beispielsweise über eine Transportschnecke abtransportiert werden. Begünstigt werden kann das Aufbrechen des Filterkuchens bzw. Filterguts 38 durch strukturierte Oberflächen. Wenn sich die Oberflächenstruktur von einem aufgeblasenen Zustand der Membran 36 im Vergleich zu einem zurückbewegten Zustand der Membran 36 verändert ist dies besonders vorteilhaft. Erhebungen auf Vorder- und/oder Rückseite der Membran 36 sind ebenfalls vorteilhaft wie zuvor ausgeführt wurde.

Claims

Patentansprüche
1 . Filtrationsverfahren, insbesondere zum Filtrieren von Maische mit einem Plattenfilter (1 ) mit mehreren nebeneinander angeordneten Filterkammern (3), die einen Filtergutraum (3a) und einen Filtratraum (3b) sowie ein Filtertuch (15) aufweisen und eine Membran (36), die in den Filtergutraum (3a) hinein ausdehnbar, insbesondere aufblasbar ist, wobei nach der Filtration der Plattenfilter (1 ) zum Ausräumen des Filterguts (38) geöffnet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
während und/oder nach dem Öffnen des Plattenfilters (1 ) die Membran (36) und/oder das Filtertuch (15) zum Austragen des Filterguts (38) bewegt wird.
2. Filtrationsverfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenfilter (1 ) durch Öffnen einer Bodenöffnung (4) im Bodenbereich (5) seiner jeweiligen Filterkammer (3) entleert wird.
3. Filtrationsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (36) eine aufblasbare Membran ist, die sich durch Einleiten eines Aufblasmediums, insbesondere einer Flüssigkeit oder eines Gases in einen Membranaufblasraum (9), in den Filtergutraum (3a) hinein bewegen kann und durch Ausleiten des Aufblasmediums aus dem Filtergutraum (3a) zurück bewegen kann,
wobei zum Austragen des Filterguts die Membran (36) zumindest zurück und/oder im Wechsel vor- und zurück bewegt wird und insbesondere durch Erzeugen eines Unterdrucks in dem Membranaufblasraum (9) die Membran zurück bewegt wird und vorzugsweise danach schlagartig entlastet wird.
4. Filtrationsverfahren, nach mindestens einem der Ansprüche 1 -3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (36) und/oder das Filtertuch (15) in Schwingung versetzt wird, insbesondere durch getaktetes, vorzugsweise pulsartiges Ein- und/oder Ausleiten des Aufblasmediums, und/oder die Membran (36) und/oder das Filtertuch in Vibration versetzt wird.
5. Filtrationsverfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (36), wenn sie aus dem Filtergutraum (3a) zurück bewegt ist, eine unebene Oberfläche mit mehreren Erhebungen (30) aufweist, wobei die Membran (36) beim Zurückbewegen insbesondere auf eine unebene Fläche bzw. unebene Struktur (47) hin bewegt wird oder die Membran eine inhomogene Struktur aufweist, insbesondere Bereiche, die sich unterschiedlich ausdehnen
6. Filtrationsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 -5, dadurch gekennzeichnet, dass im Membranaufblasraum (9) mindestens ein bewegliches Element (32) vorgesehen ist, das sich zum Austragen des Filterguts (38) auf- und abbewegt und/oder in Richtung Filtergut (38) bewegt, wobei das Element (32) vorzugsweise mittels Strömung im Membranaufblasraum (9) bewegt wird.
7. Filtrationsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 -6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtertuch (15) und/oder die Membran (36) mittels Magnetkraft in Bewegung versetzt wird.
8. Filtrationsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 -7, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran bei Überdruck im Membranaufblasraum (9) für Flüssigkeit, insbesondere Filtrat undurchlässig ist, und in zurückgezogenem Zustand, d. h., wenn die Membran (36) vom Filtergut (38) weg bewegt wird, Flüssigkeit aus dem Filtergutraum (3a) in den Membranaufblasraum fließt (9).
9. Plattenfilter (1 ) zum Durchführen des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 -8, mit mehreren nebeneinander angeordneten Filterkammern (3), die einen Filtergutraum (3a) und einen Filtratraum (3b) sowie ein Filtertuch (15) aufweisen und einer Membran (36), die in den Filtergutraum (3a) hinein ausdehnbar, insbesondere aufblasbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Membran (36) und/oder das Filtertuch während und/oder nach dem Öffnen des Plattenfilters (1 ) zum Austragen des Filterguts (38) bewegbar ist.
10. Plattenfilter (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenfilter eine Steuerung (10) umfasst, die die Membran (36) und/oder das Filtertuch (15) automatisch in Bewegung versetzt, wenn oder nachdem der Plattenfilter (1 ) geöffnet wird.
1 1 . Plattenfilter (1 ) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (36) eine aufblasbare Membran (36) ist, die sich durch Einleiten eines Aufblasmediums, insbesondere einer Flüssigkeit oder eines Gases in einen Membranaufblasraum (9), in den Filtergutraum (3a) hinein bewegen kann und durch Ausleiten des Aufblasmediums aus dem Filtergutraum (3a) zurück bewegt werden kann und der Plattenfilter (1 ) vorzugsweise eine Einrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks im Membranaufblasraum (9) umfasst.
12. Plattenfilter (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 9-1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenfilter eine Einrichtung umfasst, zum pulsartigen Ein- und/oder Ausleiten des Aufblasmediums.
13. Plattenfilter nach mindestens einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass im Membranaufblasraum (9) eine unebene Fläche bzw. unebene Struktur (47), insbesondere Stäbe, Gitter, strukturierte Oberflächen, angeordnet sind, derart, dass sich, wenn die Membran (36) in einer nicht aufgeblasenen Position ist, sich die unebene Fläche bzw. Struktur durch die Membran (36) durchdrückt, derart, dass die Membran (36) eine unebene Oberfläche mit mehreren Erhebungen (30) aufweist.
14. Plattenfilter nach mindestens einem der Ansprüche 9-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (36) eine inhomogene Struktur aufweist, insbesondere Bereiche, die sich unterschiedlich stark ausdehnen.
15. Plattenfilter nach mindestens einem der Ansprüche 9-14, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen (36) auf der Innenseite strukturiert sind, insbesondere Lamellen (35) aufweisen.
16. Verwendung eines Plattenfilters (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 9 und 14 zum gleichzeitigen Maischen und Filtrieren.
17. Filtrationsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 -8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur der Membran (36) in einem aufgeblasenen Zustand der Membran (36) sich von der Oberflächenstruktur in einem nicht aufgeblasenen, insbesondere in den Membranaufblasraum (9) zurückgezogenen Zustand unterscheidet, und der Filterkuchen, insbesondere Treber von der Membran (36) abgesprengt wird.
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