Mechanische Presse

Kolben

Übersicht
Die Kolbenpressen von Bucher Unipektin sind mechanische Anlagen zur Entwässerung von Schlämmen, ausgelegt, um Wasser bis an die Grenzen der physikalischen Entwässerbarkeit zu entfernen und zählen damit zu den effizientesten Entwässerungstechnologien. Höhere Trockenstoffgehalte sind möglich, wenn die Presse mit Schlammzersetzung oder Hydrolyse kombiniert wird. Anwendungsfälle zeigen eine technische Lebensdauer von über 40 Jahren. Die Pressen werden von Bucher Unipektin AG (Schweiz) hergestellt.

Funktionsprinzip
Hauptbestandteile sind ein Zylinder und ein rotierender Kolben. Zwischen Kolben und Zylinder angeordnete profillierte Polyurethan-Abflüsse leiten den Filtratstrom in das Kanalnetz. Der mit Flockungsmittel gemischte Schlamm wird mittels Schneckenpumpe in den Zylinder gefördert und füllt den Raum zwischen den Abflüssen. Zylinderdurchmesser und Anzahl der Abflüsse (Filtrationsfläche) bestimmen die Durchsatzleistung. Der Kolben rotiert mit etwa 6 Umdrehungen pro Minute und bewirkt zyklische Kompressions- und Expansionsphasen; überschüssiges Wasser wird über profilierte Polyurethankerne mit Filtertuch abgeführt.

Peripherie und Steuerung
Die Zufuhr erfolgt über eine Schneckenpumpe und das Flockungsmittel wird in einem dynamischen Mischer zugegeben. Jede Anlage ist mit einer Mikrowellen-Messung der Trockensubstanz zur Polymer-Dosierung nach Trockensubstanz und Durchfluss ausgestattet, wodurch Überdosierungen reduziert werden. Schlamm- und Flockungsmittelleitungen sind mit Durchflussmessern versehen. Die Presse enthält eine integrierte Stromversorgungs- und Steuerungseinheit, die an das Hauptschaltfeld angeschlossen werden kann. Die kontinuierliche Überwachung der durchschnittlichen Trockensubstanz und ein Bedienpanel liefern aktuelle und archivierte Daten und ermöglichen lokale/ferngesteuerte Steuerung.

Betriebliche Aspekte
Entwässerungsergebnisse – Pilotversuche und Anwendungen liefern typischerweise 45–50 % Trockensubstanz; ausgewählte Kombinationen erreichen bis zu ~70 % TS, Werte, die mit klassischen Bandpressen oder Zentrifugen nicht erreichbar sind.
Energieverbrauch – der hydraulische Betrieb führt zu niedrigem Stromverbrauch; indikative Anlagenwerte liegen bei ca. 1,5–2 Wh/kg H2O.
Chemikalienverbrauch – Flocculant/Koagulantverbrauch ist vergleichbar mit anderen Verfahren, typischerweise 6–16 kg aktive Substanz pro Tonne DM; genaue Werte werden in Pilotversuchen oder bei Inbetriebnahme bestimmt.
Filtratqualität – die Presse erzeugt sehr sauberes Filtrat; Schwebstoffe im Filtrat überschreiten in der Regel nicht 100 mg/l.
Gerüche – die Presse ist während Befüllung, Kompression und Expansion hermetisch verschlossen und öffnet nur beim Entladen; entwässerter Schlamm ist locker und hat einen schwachen erdigen Geruch.
Lärm – die Geräuschemissionen liegen im Betrieb unter 85 dB.

Stärken und Schwächen

• Entwässerung bis an die physikalischen Grenzen
• Technische Lebensdauer über 40 Jahre
• Niedriger Energieverbrauch (ca. 1,5–2 Wh/kg H2O)
• Geringe Geruchsemissionen durch geschlossenes System
• Hohe Filtratqualität (Schwebstoffe ≤ ~100 mg/l)
• Prozessflexibilität
• Prozesssteuerung durch kontinuierliche Trockensubstanzmessung
• Automatische Reinigung des Filtertuchs durch Gegenluftstrom bei Kolbenrückzug
• Einfache Wartung und vergleichsweise geringe Reparaturkosten

Hauptnachteile sind der Platzbedarf und relativ hohe Investitionskosten; der Betrieb erfordert qualifiziertes Personal, einen stabilen Flockungsprozess und eine Zuführung über ca. 2 % Feststoffe. Entwässerter Schlamm liegt als lockere Granulate vor, daher sollten Schneckenförderer mit einem Füllgrad von nicht mehr als ca. 30 % betrieben werden.

Technische Daten / Spezifikationen

• Hersteller: Bucher Unipektin AG (Schweiz)
• Produkttyp: Bucher Kolbenpresse
• Hauptelemente: Kolben und Zylinder mit profilierten Polyurethan-Abflüssen und Filtertuch
• Kolben-Drehzahl: ca. 6 U/min
• Entwässerungsleistung: typ. 45–50 % Trockensubstanz; bis zu ~70 % mit bestimmten Technologien
• Energieverbrauch (Anlagenindikator): ca. 1,5–2 Wh/kg H2O
• Flocculant/Koagulant-Verbrauch: typ. 6–16 kg AS pro Tonne DM (bei Pilot/Inbetriebnahme zu bestimmen)
• Schwebstoffe im Filtrat: typ. ≤ 100 mg/l
• Lärmpegel: < 85 dB im Betrieb
• Technische Lebensdauer: > 40 Jahre (typ.)
• Erforderliche Zuführfeststoffe: > ≈2 % (stabile Flockung notwendig)
• Empfohlenes Füllgrad Schneckenförderer: nicht über ≈30 %
• Peripherie: Schneckenpumpe für Zulauf, dynamischer Mischer für Flockungsmittel, Mikrowellen-Trockensubstanzmessung, Durchflussmesser, integrierte Stromversorgung und Bedienfeld mit Datenprotokollierung