FAQ Granatsand

FAQ Granatsand für Sandfilter und Aquaristik

1. Allgemeine Beschreibung des Filtermaterial Granatsand
2. Physikalische Eigenschaften
3. Verwendungszweck
4. Verfahrensschema der Schnellfiltration mit Granatsand
5. Allgemeine Betriebsbedingungen für Granatsand in Schnellfilter
6. Diagramm Druckverlust
7.Diagramm Bettausdehnung Granatsand
 

Zur Produktbeschreibung und den Bestelldaten von Granatsand
Zur FAQ Grundlagen Enteisenung und Entmanganung
Zur Produktübersicht Wasseraufbereitung

1.  Granatsand - Allgemeine Beschreibung

Granatsand gehört zu der Gruppe der Granatgesteine z.B des Almandine Granats. Almandine Granat wird in angeschwemmten Ablagerungsstätten in Indien in der Region um Tamil Nedu abgebaut.

Jedoch gibt es auch Abbaustätten in Australien und China, wobei dieser Sand von der Farbe dunkel, fast schwarz ist.
Der chinesische Granatsand wird im Gegensatz zu den anderen gebrochen und dann auf die entsprechende Korngröße gemahlen. Letztere scheint auch nicht völlig inert zu sein.

Der Almandine Granat ist ein inertes (nichtaktives)  nichtmetallisches Mineral. Der Anteil an kristallinem Silikat beträgt garantiert weniger als 0,3 %. Der Silikatanteil spielt zwar in der Wasseraufbereitung keine Rolle, jedoch umso mehr im Einsatz als Sandstrahlmittel.
Granatsand aus Indien besteht aus monokristallinen, ungebrochenen Körnern in unregelmäßiger Form, die mehr oder minder abgerundete Formen haben.

Leider sind die Abbaustätten für größere Korngrößen (0,5-1,0mm) weitestgehend ausgebeutet. Es wurde jedoch eine neu Abbaustätte gefunden, so dass wir in der Lage sind, diese relativ seltene Korngröße auch weiterhin zu liefern. Dies hat den Vorteil, dass Enteisenungsfilter nicht so schnell verblocken, wenn Granatsand in relativ groben Korngrößen als zusätzliche Fällstrecke eingebaut wird.

Unsere Granatssande sind mehrmals gewaschen und gesiebt, so dass wir ein gleichmäßiges und sauberes Korn gewährleisten können.

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2. Physikalische Eigenschaften von Granatsand

2.1. Physikalische Daten

2.2. Chemische Analyse

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3. Verwendungszweck von Granatsand

Granatsand wird wegen seines geringen Anteils an Silikaten zum größten Teil in der Sandstrahltechnik verwendet.
(siehe FAQ Sandstrahltechnik/Wasserstrahlschneiden) 
In der Wasseraufbereitung kommt Granatsand wegen seiner speziellen Eigenschaften insbesondere bei der Mischbett-Filtration zur Feinfiltration zum Zuge.
In Verbindung mit anderen schweren Filtrationsgranulaten, hauptsächlich aus Mangandioxiden zur Enteisenung/Entmanganung und Schwefelwasserstoffentfernung, wird das Stützbett mit Granatsand ausgeführt. 

3.1. Mischbettfiltration mit Granatsand

Bei der Mischbettfiltration ergänzen sich die Filtereigenschaften der jeweiligen Filtrationsmaterialien.
Granatsand  besitzt für sich alleine wegen der im Vergleich zu Quarzsand hohen Oberfläche und des von Natur aus sehr kleinen Korns hervorragende Filtrationseigenschaften. Man erreicht Filterfeinheiten von 10-20µ.
Bei der Filtration wird das Wasser von oben nach unten durch das Filterbett gedrückt. Die Schmutzteilchen sollen hierbei möglichst vom gesamten Filterbett aufgenommen werden.
Ist das Filterkorn nun sehr fein, dann sammeln sich die die gröberen Schmutzpartikel bereits in der obersten Filterschicht stark an und bilden einen Filterkuchen. Diese oberste Schicht würde dann sehr schnell verblocken, welches am am hohen Druckverlust erkennbar ist. Der Filter muss daher dann sehr häufig rückgespült werden. Diese führt höhere Kosten bzw. Betriebsausfallzeiten nach sich.

Nun könnte man argumentieren, dass man dann, wie von herkömmlichen Quarzsandfilter gewohnt, verschiedene Korngrößen verwendet. Jedoch erreicht man mit der feinsten in der Wasseraufbereitung eingesetzten Körnungen bei Quarzsand lediglich eine Filterfeinfeinheit von rund 100µ, mit ein bisschen Planung 80µ und in Verbindung mit speziellen Quarzsanden bestenfalls 50µ, wobei man sich jedoch auch wieder Sorge wegen des häufiges Rückspülens machen muss. Bei Granatsand erreichen wir aber eine Filterfeinheit von 10 bis 20µ. Somit ist klar, dass dieses Granulat noch schneller die Filtrationswege blockiert.

Deswegen nimmt man für die oberen Filterschichten ein relativ grobes und leichtes Korn, und für die tieferen Filterschichten ein schweres, aber feines Korn.
Warum nun dieses wieder?
Zunächst betrachten wir den Rückspülvorgang.
Bei diesem wird das Filterbett angehoben, durch Reibung werden die Granulate vom Schmutz befreit, durch die Filterbettausdehnung können die Schmutzpartikel dann das Filterbett zwischen den entstandenen Freiräumen nach oben verlassen und werden dann aus dem Filter ausgespült.
Durch das Rückspülen entsteht eine charakteristische Korngrößenverteilung im Filter.
Bei Verwendung nur eines Filtrationsmaterials, jedoch mit verschiedenen Korngrößen, sinken wegen des höheren Gewichtes die großen Körner nach unten, während die kleinsten ganz oben bleiben.
Nun wäre es aber wünschenswert, dass sich nach dem Rückspülen die kleinen Körner unten und die größeren darüber befänden.
Das erreicht man durch eine sorgsame Zusammenstellung verschiedener Filtrationsgranulate mit unterschiedlichen Dichten, z.B. leichtes, grobporiges Granulat mit großer Körnung, Aktivkohle oder FilterAG®, in Verbindung mit dem schweren Granatsand mit kleiner Körnung.

Durch diesen "Trick" haben wir nun automatisch eine optimale Korngrößenverteilung im Filter erreicht.
Nun können die im Wasser befindlichen Schmutzteilchen während des Filtervorganges gleichsam nach Größe sortiert im gesamten Filterbett abfiltriert werden. Die groben Teilchen bleiben oben an den groben Granulaten hängen. Weil dort die Abstände zwischen den einzelnen groben Körner jedoch größer sind, können die feineren Schmutzteilchen tiefer in das Filterbett eindringen.  

Weil das Gesamtgewicht bei einem derart gestaltetem Mischbett geringer ist als bei ausschließlicher Verwendung von Granatsand, hat man sich auch zugleich des leidigen Rückspülproblems schwerer Granulate entledigt, und alle sind glücklich.

3.2 Granatsand als Stützschicht

Bei sehr schweren Filtrationsmaterialien zur Enteisenung ist Granatsand gut als Stützschicht und als zusätzliche Fällstrecke geeignet. Da dieser inert ist, entstehen keine katalytische Reaktionen in dieser Stützschicht.

3.3. Granatsand für andere Zwecke als Wasseraufbereitung

Granatsand kann wegen des geringen Staubanteils auch für die Terraristik verwendet werden. Insbesondere empfehlen wir hier schwarzen Granatsand, der auch höchsten Ansprüchen gegenüber Staubarmut genügt. Dadurch werden in der Tierhaltung Atemwegsprobleme vermieden, insbesondere bei der Haltung von Echsen

In der Aquaristik wird er wegen des angenehmen Farbspiels gerne als Bodengrund eingesetzt.

Granatsand wird wegen der sehr hohen Härte und des feinen Kornes zu Wasserstrahlschneidearbeiten und zum Sandstrahlen verwendet.
Mehr Informationen hierzu vorerst auf Anfrage.

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4. Verfahrensschema der Schnellfiltration mit Granatsand

Die Anwendung erfolgt in einem normalen Filtrationsverfahren ( siehe Bild 1).  Grobe Schmutzpartikel werden zunächst an den sich oben befindlichen leichten, groben Granulaten abfiltriert, die feineren Schmutzpartikel von dem feinen und schwereren Granatsand
Durch ein periodisches Rückspülen wird das Filterbett ausgespült und der Filter ist wieder bereit, seine Funktion auszuüben.
Granatsand muss wegen seiner hohen Härte nur selten ausgewechselt werden. Die Standzeit ist erfahrungsgemäß mindestens dreimal höher als von herkömmlichen Quarzsand

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5. Allgemeine Betriebsbedingungen der Schnellfiltration mit Granatsand

*  bei optimalen Bedingungen
**

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6. Druckverlustdiagramm für Filter mit Granatsand

Im untenstehenden Diagramm  ist der Druckverlust in Abhängigkeit von der Filtergeschwindigkeit dargestellt. Ein Druckverlust von 0,5 bar sollte nicht überschritten werden. Spätestens bei Erreichen dieser Druckdifferenz ist eine Rückspülung durchzuführen

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7. Bettausdehnung von Granatsand in Schnellfiltern

Im untenstehenden Diagramm ist die Expansion des Filterbettes während der Rückspülung dargestellt als Funktion der Wassertemperatur.
Die Rückspülung ist für 20 - 30 Minuten durchzuführen bei einer anzustrebenden Bettexpansion von 25-30%

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