DE202009013389U1

DE202009013389U1 - Vorrichtung zur Verarbeitung von Dünnschlempe

Info

Publication number: DE202009013389U1
Application number: DE202009013389U
Authority: DE
Original assignee: GEA Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2019-10-21

Abstract

Vorrichtung zur Bearbeitung einer Schlempe im Anschluss an eine Ethanolgewinnung aus zucker und stärkehaltigen Ausgangsstoffen, wobei die Vorrichtung zumindest
(i) einen Dekanter (5) aufweist zum Auftrennen der Schlempe in Dünnschlempe (14) und Dickschlempe, wobei der Dekanter (5) zumindest einen Zulauf für die Schlempe und zumindest einen Ablauf für die Dickschlempe und einen Ablauf für die Dünnschlempe (14) aufweist und
(ii) eine Trocknungsvorrichtung (6a, 6b) zum Trocknen der Dünn- (12) und der Dickschlempe aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
(iii) der Ablauf der Dünnschlempe (14) des Dekanters (5) mit einer Ultrafiltrationsanlage (8) zum Abtrennen eines Filtrats (17) aus einer Dünnschlempe (14) verbunden ist, wobei die Ultrafiltrationsanlage (8) zumindest einen Einlauf für Dünnschlempe (14), ein Filterelement zur Ultrafiltration, einen Ablauf für ein Filtrat (17) und einen Ablauf für ein Retentat (16) aufweist, wobei der Ablauf für das Retentat (16) mit der Trocknungsvorrichtung (6a, 6b) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.
Während der destillativen Gewinnung von Ethanol aus zucker- und stärkehaltigen Ausgangsstoffen fällt neben dem Ethanol auch ein großer Anteil an Schlempe an, welche etwa 10–20% Feststoffe enthält.
Diese Feststoffe sind bekannt als DDGS (dried distillers grains with solubles) und werden u. a. als wertvolles Futter oder Futterzusätze in der Tierhaltung eingesetzt werden, da sie sehr protein- und fettreich sind.
Bislang erfolgt eine Verarbeitung von Schlempe u. a. in einer Vorrichtung, welche einen Dekanter aufweist, der die Schlempe in Dünn- und Dickschlempe auftrennt.
Dabei ist die Dünnschlempe, auch „thin stillage” genannt, als ein Abspaltprodukt der Ethanol-Destillation definiert. Sie wird durch Trennen der flüssigen und festen Bestandteile der Destillationsrückstände, der Schlempe, gewonnen.
Zur Verarbeitung der Dünnschlempe ist eine Verdampfervorrichtung mit dem Dekanter verbunden. Durch die Verringerung des Wassergehalts wird die Dünnschlempe aufkonzentriert, anschließend mit Dickschlempe vermischt und die Mischung in einem Trockner auf einen Trockensubstanzgehalt von über 90% getrocknet.
Es ist nunmehr Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine Optimierung bei der Verarbeitung von Dünnschlempe bei der Verarbeitung von Schlempe ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Schlempe im Anschluss an die Ethanolgewinnung weist einen Dekanter, mit zumindest einen Zulauf und je einen Ablauf für Dick- und Dünnschlempe, sowie eine Trocknungsvorrichtung auf.
Zudem weist die Vorrichtung erfindungsgemäß eine Ultrafiltrationsanlage zum Abtrennen eines Filtrats aus der Dünnschlempe mit zumindest einem Einlauf für Dünnschlempe, einem Filterelement zur Ultrafiltration, einem Ablauf für ein Filtrat und einem Ablauf für ein Retentat auf.
Durch die Verwendung einer Ultrafiltrationsanlage kann ein temperaturschonendes Aufkonzentrieren der Feststoffpartikel der Dünnschlempe erfolgen.
Durch die Ultrafiltration sind Feststoffpartikel im Größenbereich von 5–100 nm von einer Flüssigkeit trennbar. Schwebstoffe und Kolloide dieser Größenordnung bilden einen Großteil der Feststoffe in der Dünnschlempe.
Erfindungsgemäß ist der Ablauf der Dünnschlempe des Dekanters mit der Ultrafiltrationsanlage verbunden. Der Ablauf des Retentates, also der aufkonzentrierten Dünnschlempe, der Ultrafiltrationsanlage ist mit der Trocknungsvorrichtung verbunden, so dass das Retentat, welches die Ultrafiltrationsanlage verlässt, anschließend zusammen mit der Dickschlempe oder getrennt davon in einer Trocknungsvorrichtung zu DDGS, mit einem Gehalt von Trockensubstanz von über 90%, verarbeitet werden kann.
Eine Vorrichtung zum Herstellen von Ethanol aus zucker- und stärkehaltigen Ausgangsstoffen kann mit der vorstehenden Vorrichtung zur Verarbeitung der bei der Destillation anfallenden Schlempe erfindungsgemäß gekoppelt werden.
Die Ultrafiltrationsanlage kann dabei vorteilhaft einen Ablauf für Filtrat aufweisen, welcher mit der Mischvorrichtung zum Herstellen und Konditionieren einer Maische aus zucker- und stärkehaltigen Ausgangsstoffen bei der Ethanol-Gewinnung verbunden ist. Dabei kann die Vorrichtung vorteilhaft an eine Anlage zur Gewinnung von Ethanol gekoppelt werden und durch Rückführung von Filtrat, beispielsweise Wasser, in den Anlagenkreislauf den Wasserverbrauch während des Betriebes senken.
Um eine Erhöhung der Filteroberfläche des Filterelements zu erreichen ist es von Vorteil, wenn das Filterelement einen oder mehrere stabförmige keramische Membranfilter mit axial zum jeweiligen Membranfilter verlaufenden Kanäle aufweisen, durch welche die Dickschlempe geleitet wird.
Es ist von Vorteil, wenn die Wandungen der Kanäle eine Zirconiumoxid (ZrO₂)-Schicht aufweisen, welche auf einem Trägermaterial aufgebracht sind. Die Zirconiumoxid (ZrO₂)-Schicht weist dabei Poren auf und bildet eine Membran, welche gegenüber Flüssigkeiten, wie Wasser, durchlässig ist, während sie Feststoffe zurückhält. Dabei sind die genannten Filtermaterialien chemisch inert gegenüber Lösungsmitteln, verdünnten Säuren und Laugen, sowie widerstandsfähig gegenüber Abrieb, geeignet für CIP und Backflush und Dampfreinigungsverfahren, druckresistent und regenerativ.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Retentat der Ultrafiltrationsanlage direkt in eine Trocknungsvorrichtung überführbar ist, so dass das Retentat sich bei gleichbleibender Strömungsgeschwindigkeit lediglich in geringern Maße absetzen oder ablagern kann.
Es ist von Vorteil, wenn die Vorrichtung einen Sprühtrockner zum Trocknen des Retentat der Dünnschlempe aufweist. Dabei wird das Retentat in einen heißen Luftstrom gesprüht, wo verbleibende Flüssigkeit verdunstet und Feststoffpartikel zurückbleiben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Zeichnungen 2–4 näher erläutert. Sie zeigen:
1 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verarbeitung von Schlempe
2 Eine Detailansicht eines Strömungsverlaufs von Dünnschlempe
3 Ein Messdiagramm bei der Verarbeitung von Dünnschlempe in einer Ultrafiltrationsanlage, als Bestandteil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
1 zeigt eine erfindungsgemäße Anlage zur Ethanol-Gewinnung und anschließenden Bearbeitung der anfallenden Schlempe. Dabei weist die Anlage ein Mahlwerk 1 zum Zerkleinern von Getreide, Mais und anderen stärke- oder zuckerhaltigen Ausgangsstoffen auf.
An das Mahlwerk 1 schließt sich eine Mischvorrichtung 2a, 2b mit zwei Mischstufen 2a und 2b an.
Dabei wird in einer ersten Mischstufe 2a Wasser mit dem gemahlenen Ausgangsmaterial zu einer Maische vermischt und die Fließfähigkeit der Maische entsprechend eingestellt.
In einer Mischstufe 2b erfolgt eine Zugabe von Enzymen zu der Maische und eine homogene Untermischung dieser Enzyme in die Maische.
Als Maische hierbei eine feststoffhaltige Flüssigkeit einem Zucker- oder Stärkegehalt definiert.
Die Mischstufe 2b ist mit einem Gärbehälter 3 verbunden, in welchem die enzymatische Umwandlung von Zucker oder Stärke zu Ethanol erfolgt. Zur Vermeidung eines Überdrucks weist der Gärbehälter neben Zu- und Ableitungen für die Maische zudem eine CO₂-Ableitung 3a auf. Die Mischvorrichtung kann auch lediglich einstufig ausgebildet sein, so dass die Wasserzugabe und die Zugabe von Enzymen für die Vergärung von Stärke oder Zucker gleichzeitig erfolgen kann. Die Maische verweilt für eine gewisse Zeit bis zum Abklingen der Gärung in dem Gärbehälter und wird anschließend in eine Destillationsanlage 4 überführt, in welcher die Maische destillativ in Ethanol und Schlempe umgewandelt wird, wobei das Ethanol im Anschluss in entsprechenden Lagertanks 9 bis zum Abtransport des Ethanols aufbewahrt werden kann.
Der in der Destillationsanlage verbleibende Rückstand ist als Schlempe definiert. Zur Bearbeitung dieser Schlempe weist die erfindungsgemäße Anlage weiterhin einen Dekanter 5 auf, welcher eine Auftrennung der Schlempe in Dünnschlempe und Dickschlempe ermöglicht. Dabei enthält die Dünnschlempe Feststoffanteile zwischen 6–10 Gewichtsprozenten Feststoffpartikel und die Dickschlempe bis zu 35 Gewichtsprozente an Feststoffanteilen.
Zur weiteren Bearbeitung der Dickschlempe weist die Anlage einen Trockner 6a auf. In diesem Trockner 6a wird ein Großteil des Wassers aus der Dickschlempe entfernt. Es entsteht ein getrocknetes Material mit einem Gehalt an Trockensubstanz von 92%. Dieses getrocknete Material enthält die schwereren Feststoffbestandteile der Schlempe und wird Trockenschlempe genannt.
Die Vorrichtung weist abschließend ein Silo 7 zur Lagerung dieser grobkörnigen Trockenschlempe auf.
Zur Verarbeitung der Dünnschlempe weist die Anlage erfindungsgemäß eine Ultrafiltrationsanlage 8 auf, in welche die Dünnschlempe, bestehend aus Wasser mit einem Anteil suspendierter Feststoffe und einem weiteren Anteil löslicher Feststoffe, eingebracht wird. Während der Filtration wird klares Wasser aus der Dünnschlempe abgezogen, wobei das abgetrennte Wasser als Filtrat in die Mischstufe 2a der Anlage zur Ethanolgewinnung rückgeführt werden kann.
Die Ultrafiltrationsanlage 8 weist hierbei beispielhaft Filterelemente auf, die eine Anzahl an keramischen Membranfilter 12 aus alpha-Aluminiumoxid und Zirconiumoxid umfassen. Bei der fest-flüssig Trennung entsteht als Retentat ein Filterkuchen mit einem Trockensubstanzgehalt zwischen 15 bis 17%, welcher anschließend zu einer pulverartigen Substanz mit einem Gehalt an Trockensubstanz von 98,3% getrocknet wird.
Zum Trocknen des Filterkuchens weist die Anlage einen Sprühtrockner 6b auf, an welchen sich ein Silo 7 anschließt.
Im Anschluss an die Lagerung kann diese pulverartige Substanz mit einem Proteingehalt von 30,5% und einem Fettgehalt von 41,4% bei einer Schlempe auf Maisbasis als Zuschlagstoff für die Tierfütterung genutzt werden.
Darüber hinaus kann die Anlage auch weitere Prozessstufen zur Weiterverarbeitung dieses Pulvers, insbesondere für die Fettabtrennung, aufweisen, so dass aus der die pulverartigen Substanz ein Mehl mit einem Proteingehalt von etwa 70% und ein Öl mit einem Fettgehalt von etwa 93%, bei der Verarbeitung von Mais, hergestellt werden kann.
2 zeigt den schematischen Aufbau eines Filtrationsprozesses in einer in der Ultrafiltrationsanlage 8. Die keramischen Membranfilter 12 weisen dabei eine längliche stabförmige Form auf sowie in dem Stab axial verlaufende Kanäle 13, durch welche die Dünnschlempe 14 mit den darin enthaltenen gelösten oder suspendierten Feststoffen 15 geleitet wird.
Die Kanäle 13 sind dabei derart ausgestattet, dass sie entlang der Kanalwandung vollumfänglich eine Filtermembran 11, bestehend aus Zirconiumoxid aufweisen, welches auf eine Trägersubstanz 10, bestehend aus alpha-Aluminiumoxid aufgebracht ist. Dabei weist die Zirconiumoxidschicht fein verteilte Poren auf, während das Trägermaterial aus Aluminiumoxid grobporig aufgebaut ist.
Während einer Filtration kann nunmehr das flüssige Filtrat durch die Membranschicht 11 hindurch dringen und tritt seitlich aus dem Membranfilter 12 aus, während das Retentat 16 als Filterkuchen durch die Poren 18 der Membran 11 durch den Membranfilter 12 geleitet werden. Folglich kommt es während der Durchleitung der Dünnsilage durch einen derartigen Membranfilter zu einer Reduzierung des Flüssigkeitsgehaltes und einer Aufkonzentrierung der Dünnsilage in einem Filterkuchen.
Dabei erkennt man die Ablagerung von Feststoffen an der Wandung des Kanals, wobei die Wandung feine Poren 18 aufweist, mit welchen Flüssigkeit abgeführt werden kann, welche jedoch kleiner sind als die Korngröße der suspendierten und/oder gelösten Feststoffe 15.
2 zeigt zudem das Strömungsprofil der Transportlösung. So können die abgelagerten Feststoffe 16 bei erhöhtem Druck von der Wandung der Filtermembran 11 gelöst und als Filterkuchen weitertransportiert werden. Als keramische Membranfilter 12 können beispielsweise die Membranfilter E 196-R oder E 198-R der Anmelderin eingesetzt werden.
Neben einer Membran 11 aus Zirconiumoxid ist beispielsweise auch ein Aufbau bestehend aus Titanoxid möglich. Dabei sollten die Größe der Poren 18 der Innenwandung innerhalb der keramischen Membranfilter 12 zwischen 5 und 100 Nm betragen.
Als Membranmaterial kommt jedes Inert-Material in Frage, mit welchem entsprechende Porengrößen realisierbar sind. Sie sollten zudem vorteilhafterweise säure- und basebeständig sein, lösungsmittelbeständig, regenerativ, abriebswiderständig, hitze- und dampfresistent sein und über lange Standzeiten verfügen. So weist Zirconiumoxid nach 4320 Durchläufen. bei einem Durchsatz an Silage von 36560 m³ und einer Strömung von 8500 l/h nach wie vor eine Integrität der Membranschicht 11 auf.
3 beschreibt mit Hilfe eines Diagramms den zeitlichen Ablauf einer Filtration von Dünnschlempe in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ultrafiltration anhand des Verlaufs A, B des Volumenstroms Q_F des Filtrats 17.
In 3 ist der Volumenstrom in Liter/Stunde und der anliegende Druck in bar über eine Zeitskale t aufgetragen. Bei der Betrachtung des Verlaufs der Geraden A und B wird von einer laminaren Strömung der Dünnschlempe 14 ausgegangen, so dass der Druck proportional zur mittleren Strömungsgeschwindigkeit ist.
Da der Volumenstrom das Produkt aus der mittleren Strömungsgeschwindigkeit und dem Querschnitt des inneren Kanals 13 des Membranfilters 12 ist, kann somit der Volumenstrom mit dem Druck gleichgesetzt werden.
Der aufgetragene Volumenstrom bezieht sich dabei auf den Volumenstrom des Filtrats 17 nach dem Filtervorgang, also auf den Volumenstrom des abgetrennten klaren Wassers.
Dabei erkennt man, dass sich während der ersten sechs Stunden zunächst ein Volumenstrom von 6000 l/h an Wasser aus der Ultrafiltrationsanlage 8 abscheidet und der Volumenstrom nach sechs Stunden auf etwa 5500 l/h sinkt. Dies kann darauf zurückgeführt werden, dass sich anfänglich noch kein Retentat 16 auf der Oberfläche der Membran 11 abgesetzt hat. Im Anschluss stellt sich ein Gleichgewicht zwischen Anlagern und Ablösen von Feststoffpartikeln 15 an oder aus dieser Schicht 16 ein. So kann eine Filterung unter nahezu gleichbleibenden Bedingungen etwa drei Tage aufrechterhalten werden, ohne Auswechseln der Membranfilter 12. Nach insgesamt drei Tagen kommt es verstärkt zu einem Zusetzen der Membran 11 und zu einer mangelnden Integrität der Membran 11, so dass der Membranfilter 12 oder das gesamte Filterelement ggf. gereinigt werden muss.
Die grafische Linie C stellt den zeitlichen Verlauf des transmembranen Drucks (TMP) dar. Dieser steigt nach etwa 30 Stunden schrittweise an, bis er nach 3½ Tagen einen Druck von 1,1 bar erreicht hat.
Wie 3 zeigt, kann eine Filtration über 62 Stunden und länger durch die Membran 11 aufrecht erhalten werden. Anschließend kann eine Reinigung durch ein CIP-Verfahren oder gegebenenfalls durch ein Backflash-Verfahren erfolgen.
Dabei ist die Ultrafiltrationsanlage 8 mit drei Filterelemente ausgerüstet, in welchen eine Vielzahl von Keramik-Membranfilter 12 derart angeordnet sind, dass die drei Filterelemente insgesamt eine Membranoberfläche von 72 m² ausbilden.
Vorteilhaft umfasst ein Verfahren zur Verarbeitung von Dünnschlempe, die als Abspaltprodukt der Ethanolherstellung anfällt, durch Ultrafiltrieren der Dünnschlempe unter Abtrennen eines klaren Filtrates aus der Dünnschlempe erfolgen.
Realisierbar ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Verfahren zur Verarbeitung von Schlempe mit folgenden Schritten:

(i) Auftrennen der Schlempe in Dünnschlempe und Dickschlempe;
(ii) Filtrieren der Dünnschlempe in einer Ultrafiltrationsanlage;
(iii) Trocknen der Dickschlempe und der Dünnschlempe;

In einem Verfahren kann die Verarbeitung der Schlempe in den Gewinnungsprozess für Ethanol vorteilhaft integriert werden.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn ein Verfahren folgende Schritte aufweist:

(i) Mahlen von stärke- oder zuckerhaltigen Ausgangsstoffen;
(ii) Mischen der gemahlenen Ausgangsstoffe mit Wasser zum Herstellen einer fließfähigen Maische;
(iii) Zugeben von Enzymen;
(iv) Vergären der Maische
(v) Destillatives Herstellen von Ethanol und Schlempe aus der vergorenen Maische;
(vi) Auftrennen der Schlempe in Dünnschlempe und Dickschlempe;
(vii) Filtrieren der Dünnschlempe in einer Ultrafiltrationsanlage, wobei ein feststoffhaltiges Retentat 16 und ein im Wesentlichen feststofffreies Filtrat 17 entsteht;
(viii) Rückführung des feststofffreien Filtrats 17 in Schritt (ii)
(ix) Trocknen der Dickschlempe und der Dünnschlempe

Dabei wird der Verbrauch an Wasser durch Integration der Filtrationsanlage in den Ethanolgewinnungsprozess, vorteilhaft gesenkt.
Dabei kann die Trocknung der Dick- und Dünnschlempe in einem Prozess erfolgen oder jeweils getrennt voneinander.
Der Verfahrensablauf wird im folgenden durch ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
So kann beispielshaft Getreideschlempe mit einem Feststoffanteil von 19%, wobei 12% auf suspendierte Feststoffe und 7% auf gelöste Feststoffe entfallen, in einem Trennprozess mittels eines Dekanters in eine Dünnschlempe mit einem Feststoffanteil von 8,7%, wobei 1,5% auf suspendierte Feststoffe und 7,2% auf gelöste Feststoffe entfallen und in eine Dickschlempe mit einem Feststoffanteil von bis zu 35% aufgetrennt werden.
Das abgetrennte Wasser weist keinerlei Trübung auf und zeigt einen pH-Wert von 3,5–4. Es kann in den Kreislauf der Ethanolgewinnung in Schritt (ii) rückgeführt werden.
Im Schritt des Filtrierens der Dünnschlempe, erfolgt ein Aufkonzentrieren der Dünnschlempe derart, dass Wasser aus der Dünnschlempe durch Filtration abgetrennt wird. Es entsteht ein im Wesentlichen klares Filtrat aus Wasser und ein trübes Retentat aus aufkonzentrierter Dünnschlempe. Die Dünnschlempe weist einen Anteil an Trockensubstanz von 15–17% auf mit 35,6% Proteine, 41,4% Fett, 5% Fasermaterial auf.
An das Filtrieren der Dünnschlempe schließt sich deren Trocknung an. Dies erfolgt durch Sprühtrocknung. Das daraus entstandene Getreidepulver weist einen Anteil an Trockensubstenz von 98,3% mit 30,5% Proteinen, 41,4% Fett und 2,6% Asche.
Das Getreidepulver kann als Futtermaterial verwendet werden oder in weiteren Prozessschritten eine Abtrennung von Öl bzw. Fett aus dem Pulver erfolgen.
Die Dickschlempe wird durch Trocknen zu einer Trockenschlempe mit einem Trockensubstanzgehalt von 92% verarbeitet.
Die Trockenschlempe kann ebenfalls als Tierfutter eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Mahlwerk
2a, 2b: Mischstufen
3: Gärbehälter
3a: CO₂-Ableitung
4: Destillationsanlage
5: Dekanter
6a: Trockner
6b: Sprühtrockner
7: Silo
8: Ultrafiltrationsanlage
9: Lagertank
10: Trägersubstanz
11: Membran
12: Membranfilter
13: Kanal
14: Dünnschlempe
15: suspendierte Feststoffe
16: Retentat
17: Filtrat
18: Pore
QF: Volumenstrom Filtrat
QR: Volumenstrom Retentat
QDS: Volumenstrom Dünnschlempe
A, B: zeitl. Verlauf des Volumenstroms Q_F
C: zeitl. Verlauf des transmembranen Drucks

Claims

Vorrichtung zur Bearbeitung einer Schlempe im Anschluss an eine Ethanolgewinnung aus zucker und stärkehaltigen Ausgangsstoffen, wobei die Vorrichtung zumindest (i) einen Dekanter (5) aufweist zum Auftrennen der Schlempe in Dünnschlempe (14) und Dickschlempe, wobei der Dekanter (5) zumindest einen Zulauf für die Schlempe und zumindest einen Ablauf für die Dickschlempe und einen Ablauf für die Dünnschlempe (14) aufweist und (ii) eine Trocknungsvorrichtung (6a, 6b) zum Trocknen der Dünn- (12) und der Dickschlempe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass (iii) der Ablauf der Dünnschlempe (14) des Dekanters (5) mit einer Ultrafiltrationsanlage (8) zum Abtrennen eines Filtrats (17) aus einer Dünnschlempe (14) verbunden ist, wobei die Ultrafiltrationsanlage (8) zumindest einen Einlauf für Dünnschlempe (14), ein Filterelement zur Ultrafiltration, einen Ablauf für ein Filtrat (17) und einen Ablauf für ein Retentat (16) aufweist, wobei der Ablauf für das Retentat (16) mit der Trocknungsvorrichtung (6a, 6b) verbunden ist.
Vorrichtung zum Herstellen von Ethanol aus zucker- und stärkehaltigen Ausgangsstoffen und dem anschließenden Bearbeiten anfallender Schlempe mit (i) einem Mahlwerk (1), zum Zerkleinern der Ausgangsstoffe; (ii) einer Mischvorrichtung (2a, 2b), welche mit dem Mahlwerk (1) verbunden ist, mit einer Dosiervorrichtung für die Herstellung einer fließfähigen Maische und zur gezielten Zugabe von Enzymen; (iii) einem Gärbehälter (3), welcher mit der Mischvorrichtung (2) verbunden ist, zur enzymatischen Umwandlung von Mono-, Di- und Polysacchariden zu Ethanol; (iv) einer Destillationsanlage (4), welche mit dem Gärbehälter (3) verbunden ist, zur destillativen Trennung von Ethanol und Schlempe; (v) einen Dekanter (5), welcher mit der Destillationsanlage (4) verbunden ist und bei der Destillation anfallende Schlempe in Dünnschlempe (14) und Dickschlempe, wobei der Dekanter (5) zumindest einen Zulauf für die Schlempe und zumindest einen Ablauf für die Dickschlempe und einen Ablauf für die Dünnschlempe (14) aufweist und (vi) eine Trocknungsvorrichtung (6a, 6b) zum Trocknen der Dünn- (12) und der Dickschlempe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass (vii) der Ablauf der Dünnschlempe (14) des Dekanters (5) mit einer Ultrafiltrationsanlage (8) zum Abtrennen eines Filtrats (17) aus einer Dünnschlempe (14) verbunden ist, wobei die Ultrafiltrationsanlage (8) zumindest einen Einlauf für Dünnschlempe (14), ein Filterelement zur Ultrafiltration, einen Ablauf für Filtrat (17) und einen Ablauf für das Retentat (16) aufweist, wobei der Ablauf für das Retentat (16) mit der Trocknungsvorrichtung (6a, 6b) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (8) zum Abtrennen eines Filtrats (17) einen Ablauf für Filtrat (17) aufweist, welcher mit der Mischvorrichtung (2a) zur Herstellung einer fließfähigen Maische verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement einen oder mehrere keramische Membranfilter (12) aufweist,
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein keramischer Membranfilter (12) axial verlaufende Kanäle (13) aufweisen, durch welche die Dünnschlempe (14) geleitet wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen der Kanäle (13) eine Zirconiumoxid (ZrO₂)-Schicht (11) aufweisen, welche auf einem Trägermaterial (10) aufgebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Retentat (16) der Vorrichtung (8) zum Abtrennen eines Filtrats (17) in eine Trocknungsvorrichtung (6a, 6b) überführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung (6a, 6b) ein Sprühtrockner (6b) ist.