Filterkuchen

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Ein Filterkuchen wird von den auf einem Filter zurückgehaltenen Stoffen (in der Regel Feststoffe) gebildet. Der Filterkuchen wächst im Laufe der Filtration an, wird "dicker", da kontinuierlich Feststoffe zurückgehalten werden. Mit zunehmender Schichtdicke des Filterkuchens ergibt sich sowohl der positive Effekt der verbesserten Abscheidung als auch der negative Effekt eines steigenden Strömungswiderstandes des Filterkuchens. Letzteres führt zu einem zunehmenden Leistungsbedarf zur Durchströmung des Filters bzw. bei begrenzter Leistung zu einer stetigen Abnahme des Volumenstroms durch den Filter. Zudem können die auf den Filterkuchen wirkenden Kräfte dazu führen, dass es zur sogenannten Kuchenkompression – einer quasi schlagartigen Verdichtung des Filterkuchens und damit einem sprunghaften Anstieg des Strömungswiderstandes – kommt. Der Filterkuchen muss daher nach einiger Zeit vom Filter entfernt werden, z. B. durch Rückspülen bzw. in der Gasphase meist durch Einbringen eines Druckimpulses auf der Abströmseite des Filtermediums.

In der Membrantechnik wird bei Ultra- und Mikrofiltration der Prozess sehr stark durch die Filterkuchenbildung (Deckschichtbildung) beeinflusst. Der Effekt kann so stark sein, dass aus einer Mikrofiltration eine Ultrafiltration wird. Die Minimierung dieser in diesem Gebiet auch als Fouling bezeichneten Erscheinung der Filterkuchenbildung ist der Hauptgrund (neben dem Pinch-Effekt bei Filtration mittels Hohlfasern) für die Anwendung der energieaufwendigeren Cross-Flow-Filtration.