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2023-06-29T13:28:56Z

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{{Redundanztext
|3=Kuchenfiltration
|4=Dead-End-Filtration
|2=Januar 2021|1=[[Benutzer:Biggerj1|biggerj1]] ([[Benutzer Diskussion:Biggerj1|Diskussion]]) 01:56, 9. Jan. 2021 (CET)}}
Die '''Kuchenfiltration''' oder '''kuchenbildende Filtration''' ist ein [[Mechanische Verfahrenstechnik|mechanisches Verfahren]] zur Trennung von Fest- und Flüssigstoffen. Sie gehört wie die [[Querstromfiltration]] zur [[Oberflächenfilter|Oberflächenfiltration]].<ref>VDI 2762 Blatt 1:2006-09 ''Mechanische Fest-Flüssig-Trennung durch Kuchenfiltration; Übersicht (Mechanical solid-liquid-separation by cake filtration; Overview).'' Beuth Verlag, Berlin, S. 4.</ref>

== Funktionsweise ==
Bei der Kuchenfiltration wird ein [[Filter (Fluidtechnik)|Filter]] von einer [[Suspension (Chemie)|Suspension]] angeströmt. Auf dem Filter sammelt sich eine mit der Zeit anwachsende Schicht des abzutrennenden Feststoffs an. Diese Schicht wird [[Filterkuchen]] genannt und leistet einen wesentlichen Beitrag bei der Reinigung der Flüssigkeit. Durch das Anwachsen der zu durchströmenden Schicht steigt der Durchströmungswiderstand und damit der [[Druckverlust]] an. Triebkraft für den Flüssigkeitstransport können [[Massenkraft|Massenkräfte]] (z. B. [[Zentrifugalkraft|Zentrifugaldruck]] beim Einsatz filternder [[Zentrifuge]]n) oder äußere [[Druckkraft|Druckkräfte]] (z. B. Anlegen eines [[Unterdruck]]s bei der [[Vakuumfiltration]]) sein.<ref>VDI 2762 Blatt 1:2006-09 ''Mechanische Fest-Flüssig-Trennung durch Kuchenfiltration; Übersicht (Mechanical solid-liquid-separation by cake filtration; Overview).'' Beuth Verlag, Berlin, S. 5.</ref>

Die Kuchenfiltration kann sowohl [[Kontinuierlicher Prozess|kontinuierlich]] als auch [[Chargenprozess|diskontinuierlich]] durchgeführt werden.<ref name="q1">Matthias Stieß: ''Mechanische Verfahrenstechnik 2''. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 1994, ISBN 3-540-55852-7, S. 98–100.</ref>

Die kontinuierliche Filtration kann beispielsweise mit einem Vakuum-Trommelfilter realisiert werden. Dabei taucht eine rotierende perforierte Trommel, in deren Inneren ein Unterdruck angelegt wird, halb in die aufzutrennende Suspension ein. Filtrationsvorgang und Abtrennung erfolgen während einer Trommelrotation. Die Suspension wird kontinuierlich hinzugefügt.<ref name="q1"/>

Bei der diskontinuierlichen Kuchenfiltration wird nach Erreichen eines Abbruchkriteriums (z. B. ein bestimmter Druckverlust) der Filtervorgang unterbrochen, der Filterapparat erforderlichenfalls geöffnet und der Filterkuchen (oft nach Waschen und Entwässern) entfernt. Nach dem Reinigen des Filters und dem Schließen des Apparates kann das Filtrieren erneut beginnen. Die diskontinuierliche Kuchenfiltration ist ein [[Instationarität|instationärer]] und [[Periodizität|periodischer]] Vorgang.

Kontinuierliche Filtrationsvorgänge eignen sich für [[Massengut|Massengüter]] mit gleichbleibenden Produktanforderungen, während diskontinuierliche Prozesse flexibler auf sich ändernde Anforderungen reagieren können.<ref name="q1"/>

== Anwendung ==
Kuchenfiltration wird beispielsweise in [[Kläranlage|Abwasserreinigungsanlagen]] (z. B. [[Polstofffiltration]]), aber auch in [[dezentrale Ölmühle|dezentralen Ölmühlen]] angewendet. In Abwasserreinigungsanlagen kann Schlamm mittels geeigneter Pumpen in die Filterkammern einer [[Kammerfilterpresse]] gepresst werden, um das Schlammwasser vom Filterkuchen zu trennen. Damit können [[Abscheidegrad]]e, die nahezu 100 % betragen, erreicht werden.<ref>DIN 19569-9:2004-07 ''Kläranlagen; Baugrundsätze für Bauwerke und technische Ausrüstungen; Teil 9: Maschinelle Klärschlammentwässerung.'' Beuth Verlag, Berlin, S. 12.</ref>

Da der Strömungswiderstand eines Filterkuchens von zahlreichen Faktoren abhängt, beispielsweise von [[Partikelgrößenverteilung]], Partikelform und Wechselwirkung zwischen den Partikeln, kann er nicht vorausberechnet werden. Stattdessen sind zu seiner Ermittlung Vorversuche notwendig.<ref>VDI 2762 Blatt 2:2010-12 ''Filtrierbarkeit von Suspensionen; Bestimmung des Filterkuchenwiderstands (Mechanical solid-liquid separation by cake filtration; Determination of filter cake resistance).'' Beuth Verlag, Berlin, S. 4.</ref>

== Siehe auch ==
* [[Dead-End-Filtration]]

== Literatur ==
* VDI 2762 Blatt 1:2006-09 ''Mechanische Fest-Flüssig-Trennung durch Kuchenfiltration; Übersicht (Mechanical solid-liquid-separation by cake filtration; Overview).'' Beuth Verlag, Berlin. ([https://www.vdi.de/richtlinie/vdi_2762_blatt_1-mechanische_fest_fluessig_trennung_durch_kuchenfiltration_uebersicht/ Zusammenfassung und Inhaltsverzeichnis online])

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4165857-7}}

[[Kategorie:Filtrationsverfahren]]

Kuchenfiltration - Versionsgeschichte

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