Druck­dreh­fil­ter für Nahrungsergänzungsmittel-Industrie

L‑Threonin ist als essen­ti­el­le Ami­no­säu­re sowohl in der Tier- als auch Human­er­näh­rung von Bedeu­tung und wird welt­weit im indus­tri­el­len Maß­stab pro­du­ziert. Ein ame­ri­ka­ni­scher Her­stel­ler von Nah­rungs­er­gän­zungs­mit­teln nutz­te für die Fil­tra­ti­on der L‑Threo­nin-Kris­tal­le bis­her nicht mehr zeit­ge­mä­ße Hori­zon­tal-Press­fil­ter­au­to­ma­ten. BHS-Sont­ho­fen tes­te­te unter­schied­li­che eige­ne Fil­ter­sys­te­me für den Ein­satz in die­ser anspruchs­vol­len Fil­ter­an­wen­dung – und ent­schied sich zusam­men mit dem Kun­den für Druck­dreh­fil­ter als leis­tungs­fä­hi­ge, aber auch opti­mal in die bestehen­de Pro­duk­ti­on pas­sen­de Alternative.
L‑Threonin muss bei Mensch und Tier durch die Nah­rung zuge­führt wer­den. Ein Man­gel kann u.a. zu Ent­wick­lungs- und Wachs­tums­stö­run­gen sowie Schwä­chung des Immun­sys­tems füh­ren. Indus­tri­ell her­ge­stell­tes L‑Threonin wird ins­be­son­de­re in der Vieh­zucht ein­ge­setzt, da getrei­de­ba­sier­te Fut­ter­mit­tel die Tie­re nicht mit der not­wen­di­gen Men­ge die­ser Ami­no­säu­re ver­sor­gen. Auch in der Human­me­di­zin fin­det L‑Threonin Anwen­dung: Bei Ver­dau­ungs­stö­run­gen, Man­gel­er­schei­nun­gen, orga­nisch beding­ter Unter­ver­sor­gung sowie par­en­te­ra­ler Ernährung.

Zwei Fil­ter­ty­pen

Um die opti­ma­le Lösung für die Fil­tra­ti­ons­auf­ga­be zu fin­den, ent­schied sich Gar­rett Berg­quist, Pro­jekt­in­ge­nieur der Fil­tra­ti­ons­tech­nik bei BHS-Sont­ho­fen in Charlotte/NC (USA), für eine Rei­he von Labor­ver­su­chen mit unter­schied­li­chen Fil­ter­ty­pen und Para­me­tern: „Wir haben Vaku­um- und Druck­ver­su­che sowie ein- und mehr­stu­fi­ge Wäschen mit und ohne Zwi­schen­ent­feuch­tung bei unter­schied­lichs­ten Wasch­mit­tel­ver­hält­nis­sen und Kuchen­stär­ken durch­ge­führt. Um die effi­zi­en­tes­te Ver­fah­rens­wei­se zu eru­ie­ren sind sol­che umfang­rei­chen Labor­tests essen­zi­ell.“ Erst im nächs­ten Schritt wer­den mit den poten­ti­ell am bes­ten geeig­ne­ten Ansät­zen mehr­wö­chi­ge Dau­er­tests durch­ge­führt. Die­se sind wich­tig, um lang­fris­tig unter pro­duk­ti­ons­na­hen Bedin­gun­gen auf­tau­chen­de Pro­ble­ma­ti­ken erken­nen zu kön­nen – wie bei­spiels­wei­se den Zustand des Filtertuches.
„Als Favo­ri­ten ermit­tel­ten wir zwei Lösun­gen: Druck­dreh­fil­ter mit ein­stu­fi­ger Gegen­strom­wä­sche und Zwi­schen­ent­feuch­tung sowie Band­fil­ter mit zwei­stu­fi­ger Gegen­strom­wä­sche und Zwi­schen­ent­feuch­tung“, resü­miert Berg­quist die Dau­er­tests. „Bei­de Fil­ter­sys­te­me sind für die Auf­ga­be gut geeig­net – ins­be­son­de­re der sanf­te Umgang mit dem Fest­stoff prä­de­sti­nie­ren sowohl Band- als auch Druck­dreh­fil­ter für emp­find­li­che Pro­duk­te wie Nah­rungs­mit­tel­zu­satz­stof­fe.“ Nun galt es, den spe­zi­el­len Anwen­dungs­fall und alle peri­phe­ren Betriebs­pa­ra­me­ter genau unter die Lupe zu neh­men, um dem Kun­den die opti­ma­le Emp­feh­lung zu geben.

Retro­fit

Die Ent­schei­dung fiel auf den Druck­dreh­fil­ter – auch wenn der Band­fil­ter mit mini­mal bes­se­rer Rein­heit und gering­fü­gig nied­ri­ge­rem Was­ser­ver­brauch punk­ten konn­te und in die­sem Anwen­dungs­ge­biet welt­weit erfolg­reich von BHS ein­ge­setzt wird. Hier kommt die hohe Exper­ti­se von BHS-Sont­ho­fen bezüg­lich ganz­heit­li­cher Pro­zess­op­ti­mie­rung ins Spiel. „Auch wenn die Kenn­zah­len im Bereich Pro­dukt­qua­li­tät und Res­sour­cen­ef­fi­zi­enz für den Band­fil­ter spre­chen, ist in die­sem Fall der Druck­dreh­fil­ter die bes­se­re Wahl“, so Berg­quist. „Mit ihm lässt sich eine gerin­ge­re Rest­feuch­te erzie­len, was wich­tig für den nach­fol­gen­den Pro­zess­schritt im Trock­ner ist.“ Mit einer Rest­feuch­te von bis zu 25 Pro­zent beim Ein­satz des Band­fil­ters wäre der momen­tan ver­bau­te Trock­ner über­for­dert. Der Druck­dreh­fil­ter ver­min­dert dage­gen die Rest­feuch­te auf weni­ger als 19 Prozent.
Der neue Fil­ter, ein Druck­dreh­fil­ter vom Typ RPF A 12 mit 2,88 m² Fil­ter­flä­che, ersetzt zwei Press­fil­ter­au­to­ma­ten mit jeweils ca. 6 m² Fil­ter­flä­che. Nicht nur am Platz konn­te so gespart wer­den: Der War­tungs­auf­wand redu­zier­te sich auf rund ein Zehn­tel der ursprüng­li­chen Dau­er. Mit einer Maschi­nen­ver­füg­bar­keit von über 96 Pro­zent hat der Kun­de so einen spür­ba­ren Effi­zi­enz­sprung in der L‑Threo­nin-Fil­tra­ti­on gemacht, ohne die kom­plet­te Pro­zess­ket­te anpas­sen bzw. umrüs­ten zu müssen.