Filtration in Ballastwasser Management Systemen (BWMS)
Ohne Ballastwasser ist die moderne Frachtschifffahrt nicht denkbar: Jedes Jahr werden zwischen zehn und zwölf Milliarden Tonnen Ware von Schiffen transportiert. Dabei stellt das Thema Ballastwasser ein weltweites ökologisches Problem dar.
Wird Ballastwasser im Herkunftshafen zur Stabilisierung eines nicht voll beladenen Containerschiffes aufgenommen und im Zielhafen abgelassen, werden damit auch die im Wasser enthaltenen Organismen in neue Lebensräume verbracht. Bakterien, Algen, Plankton, Viren, kleine Fische, Krebse oder Quallen gelangen so in Ökosysteme, die sich durch die neuen Arten nachhaltig verändern können. Daher ist eine Aufbereitung des Ballastwassers gesetzlich vorgeschrieben.
Die zwei bedeutendsten Ballastwasser-Bestimmungen für die Seeschifffahrt wurden von der International Maritime Organisation (IMO) und der United States Coast Guard (USCG) implementiert.
Während die IMO-Zulassung erst mit Inkrafttreten der Konvention weltweit erforderlich wird, ist die USCG-Zulassung bereits für alle US-Gewässer erforderlich. Für das Ballastwasser-Management-System (BWMS) auf großen Schiffen gibt es zahlreiche Lösungen. Zum Schutz dieser mehrstufigen Anlagen zur Ballastwasserbehandlung ist für die meisten Systeme eine automatische Vorfiltration des aufgenommenen Meerwassers erforderlich.
Dazu wird ein automatischer Rückspülfilter, als Komponente im BWMS, mit mindestens 50µm Filterfeinheit ( Vorschrift IMO ) zwischen dem manuellen Grobabscheider und der chemischen oder physikalischen Desinfektionseinheit installiert. Der Filter hat die Aufgabe, tierische und pflanzliche Organismen, sowie Sedimente aus dem Ballastwasser zu entfernen, um den Wirkungsgrad der Desinfektionseinheit entsprechend hoch zu halten.
Die Verwendung von automatischen Rückspülfilter ist in der Industrie seit vielen Jahren etabliert. Die Funktion von Rückspülfilter basiert dabei auf dem Druckgefälle zwischen Filteraustrittsseite und der Rückspülleitung, wo die konzentrierte Verschmutzung dann im Reverse Flow ausgetragen wird. Hierbei sind der zur Verfügung stehende Betriebsdruck am Filtereintritt und die gegendrucklose Verlegung der Rückspülleitung für die Filterperformance ausschlaggebend.
Damit ist der erhebliche Unterschied zu Anwendungen an Land bereits beschrieben. An Bord bestehen grundsätzlich andere Bedingungen, die den Einsatz und die Performance von automatischen Rückspülfiltern erschweren. Zum einen steht üblicherweise nicht ausreichend Betriebsdruck zur Verfügung, zum anderen beeinflussen Gegendrücke in der Rückspülleitung die Filterperformance, da die Filter meistens im Rumpf des Schiffes verbaut werden und somit, abhängig von der Wasseroberfläche ( Draft ), während der Rückspülung Gegendrücke, in Form von Steigleitungen, Rohrleitungsgeometrien und Überbordventilen, überwunden werden müssen.