Apparatur zur Belüftung von Gärflüssigkeiten. Die Erfindung betrifft eine neue und fortschrittliche Apparatur zur Belüftung von Gärflüssigkeiten. Es wird durch die Erfin dung ermöglicht; die Luft in Form -sehr feiner Bläschen in die Gärflüssigkeit zu bringen.
Für die Zwecke der Feinstbelüftung sind bereits Belüftungskörper vorgeschlagen wor den, deren Poren einen Durchmesser von 0,25 bis<I>0,40</I> ,u aufweisen. Hält man der artige, mit Rücksicht auf die Porenfeinheit ohnehin schwierig herstellbare Belüftungs körper sehr dünnwandig, so lässt sich die Luft mit einem erträglichen Aufwand an mechanischer Arbeit durch die Poren hin durchführen, aber in diesem Falle sind die Belüftungskörper -sehr- zerbrechlich.
Will man diesen letzteren Nachteil ausschalten durch höhere Wandstärken,- so entsteht ein. hoher Widerstand bei der Durchführung der Luft durch .die dickwandigen Belüftungs körper, und dementsprechend ist auch der Aufwand an mechanischer Arbeit wesentlich grösser.
Hiernach besteht die Erfindung darin, dass der Durchmesser der Poren wenig stens an der Luftaustrittsfläche kleiner als 26 ,u ist, um die Wandstärke der porösen Körper relativ zu ihrer Belastung gross hal ten zu können, ohne dass der Luftdurchtritts- widerstand übermässig gross wird, während die Oberfläche der mit der Flüssigkeit in Berührung stehenden, feinporigen Körper grösser gehalten ist als ihre vertikale Pro jektion auf den darüber befindlichen Flüssig keitsspiegel.
Auf der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt durch einen Gärbottich mit einer Belüf tungsapparatur gemäss der Erfindung, Fig. 2 der zugehörige Grundriss, und die Fig. 3 bis 1.1 sind weitere Ausführungsformen der Be lüftungsapparatur.
In dem Gärbottich 2, befindet sich in einiger Entfernung über dessen Boden 8 die sogenannte Belüftungsapparatur. Sie besteht aus einzelnen, wellenlinienförmig ausgebil deten Platten 3' aus keramischem Material, bei welchem einerseits -der Durchmesser der Poren weniger als 25 ,u beträgt, während gleichzeitig die Wandstärke den auftreten den mechanischen Beanspruchungen entspre chend stark gehalten ist.
Die mit der Gär- flüssigkeit in Berührung stehende Oberfläche der Belüftungsplatten 3' ist infolge der Wellenlinienform grösser als der wagrechte Querschnitt des die Gärflüssigkeit enthalten den Bottichs -2'. Die Platten sind in einiger Entfernung über dem Boden 3 angeordnet und durch Träger 4 in der richtigen. Lage gehalten; in den so entstehenden Raum 5 führt eine -Leitung-6, durch welche unter Druck -Luft eingeführt wird.
Diese Luft nimmt dann durch die wellenlinienförmig ausgebildeten, porösen Platten ihren Weg in die Gärflüssigkeit 7 und wird -hierbei in ausserordentlich feine Bläschen zerlegt, wel che sich innerhalb der Gärflüssigkeit nicht wieder zusammenschliessen. Auch bei grö sserer Porenweite vereinigen sich die Bläschen nach ihrem Austritt aus-den Poren nicht.
Die Ursache hierfür -ist nach Ansicht des Erfinders in. elektrischen Vorgängen zu. sehen; infolge der Reibung beim Durchgang der Luft durch- die feinen Poren und die ent sprechend starken Platten werden die Luft bläschen. gleichnamig elektrisch aufgeladen und stossen sich dann innerhalb der Flüssig keit ab. Hierdurch besteht auch die Mög lichkeit, jeder in der Flüssigkeit vorhan denen Hefezelle ein Luftbläschen, in. -wel chem Sauerstoff sich befindet, darzubieten.
Neben der bereits erwähnten- Zerlegung der Luft in sehr feine Bläschen bei ihrem Eintritt in die Gärflüssigkeit ergibt sich auch eine gleichmässige Verteilung der Luft über den ganzen wagrechten Querschnitt der Gärflüssigkeit; eine genügende, gleichmässige 22 Einfuhr von Luft in Form feinster Bläs chen in die Gärflüssigkeit auch dort, wo der Querschnitt des Gärbottichs zu seiner Höhe verhältnismässig gering ist, und eine Ver hinderung des Zusammenschlusses der- fein- sten Bläschen innerhalb der Gärflüssigkeit zu grösseren Luftblasen.
Das Profil der Platten 3 kann auch an ders als wellenlinienförmig,- zum Beispiel zickzackförmig, sein.
In den Fig. 3 und 4 sind in einen Bottich zu verlegende gelochte Belüftungsröhren 8 aus -Metall dargestellt, und über diese Rohre sind ovale bezw. dreieckige Rohre 10, -aus keramischem, also feinporigem Material be stehend, aufgeschoben.
Die Oberfläche der Rohre 10 ist grösser als die horizontale Quer schnittsfläche des Gärflüssigkeitsbottichs. In Fig. 5 sind ebene, feinporige Belüftungs platten 11 zur Anwendung gebracht; um hier die Luftaustrittsfläche -dieser - Plätten grösser zu gestalten als die unmittelbar dar über befindliche horizontale Flüssigkeits- qnerschnittsfläche, besitzt der Bottich eine entsprechende Einschnürung 2'.
Bei - dem - Ausführungsbeispiel nach den Fig.6; 7 und 8 sind feinporige, aus kera mischem Material bestehende Belüftungs- körper 11 vorgesehen; welche auf Nippel 12 von Metallrohren 13, die von einem Zufüh- rungsrohr 14 abzweigen, aufgeschraubt sind. Sie besitzen verschiedene Winkelstellungen zur Horizontalen 13 und sind ausserdem in ihrer Länge verschieden.
Hierdurch ent stehen in der belüfteten Gärflüssigkeit Strö mungen bezw. Wirbelbildungen, denn der über jedem Körper herrschende Flüssigkeits druck- ist je nach deren Winkelstellung zur Horizontalen verschieden. So wird beispiels weise aus dem gleichen Körper 11', der unter einem-Winkel von 45 gegen die Horizontale geneigt -ist, mehr Luft austreten als aus dem Körper .11", bei dem. der Winkel nur etwa 43 '-- beträgt.
Bei der Ausführung der Belüftungs- apparatur nach Fig. 9 ist zur Bildung der einzelnen Belüftungsrohre ein Metallstab 15 zur Anwendung gebracht, =der eiere Anzahl von ringförmigen, sich über seine ganze Länge erstreckende Rohrstützen 16 trägt, über welche dann längere Rohrstücke 17 aus keramischem Material mit einer Porenweite von weniger als 25 ,u- aufgeschoben sind. Es ist zweckmässig, die innern Schichten der Rohrstücke 17 mit Poren von grösserem Durchmesser zu versehen als die Poren der mittleren und äussern Schichten.
Aussen sind die Poren am kleinsten; dadurch ist es mög lich, die Belüftungsrohre in grösserer Wand stärke und in grossem Durchmesser auszu führen und so ihre Oberfläche und den Be lüftungseffekt zu steigern, während der Widerstand gegen den Luft- oder Gasdurch gang herabgesetzt wird. Dabei ist es mög lich, den ganzen lichten Raum der porösen Rohre für die Luftzufuhr zu verwenden.
Bei der Ausführungsform der Belüftungs apparatur nach Fig. 10 sind gelochte Metall rohre 18 benutzt, um welche ein feinporiges Rohr 1.9 aus keramischem Material herum- gelegt- ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig.ll ist das kreisförmig gestaltete Rohr 18 ge mäss Fig. 10 durch ein im Querschnitt-wellen- linienförmiges Rohr 20 -ersetzt. Die Ausfüh rungsformen gemäss Fig.10 und 11 bieten den Vorteil, dass die feinporigen Rohre durch die Metallrohre 18 und 20 gut unterstützt und versteift werden und somit recht dünn wandig gehalten werden können, so dass auch der Widerstand der durchtretenden Luft oder Gase gering ist.
Bei den beschriebenen Belüftungsappara turen weisen die BelüftungskörperPoren auf, deren Weite von der Eintrittsseite dem Gase nach der Austrittsseite allmählich abnimmt. Hierdurch wird der Eintritt der Gase in ,die Poren -erleichtert, und es kann doch eine Zer legung derselben in feinste Bläschen statt finden. Die Feinheit der Poren an der Aus trittsseite der Gase kann so gehalten sein, - dass die Poren praktisch flüssigkeitsundurch lässig, dagegen noch gut .gasdurchlässig sind.
Auf diese Weise bieten grobporöse Form stücke in ihrer Wirkung feinporöse Filter körper, die bei grösster Haltbarkeit einen ver hältnismässig geringen Widerstand gegen den Durchgang von Gasen besitzen. Die Herstel lung solcher Filterkörper kann beispielsweise in der Weise geschehen, dass ein grobporöses Tonrohr am einen Ende verschlossen in eine Flüssigkeit getaucht wird, in welcher sich aufgeschlemmtes Filtermaterial befindet.
Verbindet man das Rohr an seinem andern Ende mit einer Vakuumleitung, so saugt die Flüssigkeit das feine Filtermaterial, welches ständig umgerührt wird, in die gröberen Po rcn des Tonrohres ein, welche sich auf diese Weise je nach der Dauer .der Saugwirkung mit feinem Filtermaterial füllen können.
An Stelle von keramischem Material kön nen auch andere Baustoffe, wie poröse Me talle, poröser Gummi oder poröses Glas, Ver wendung finden. Auch kommen Web- und Faserstoffe, insbesondere poröse Gummiweb- stoffe oder Gummifaserstoffe in Betracht., wobei durch die Wirkung der elastischen Ausdehnung des Gummis oder der Fasern derselbe Effekt entsteht wie durch die feinen Poren der keramischen oder Diafragmen- masse.
Bei allen Beispielen ist die Porenweite der Belüftungskörper kleiner als \35 ,u.