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Verfahren zur Aufbereitung von Filtermasse für die Bierfiltration
Für die Bierfiltration benutzt man Filterkuchen, die aus Zellstoff, Baumwollgewebe
und anderen geeigneten Stoffen bestehen. Ist nach gewisser Gebrauchszeit die Filtrierfähigkeit
dieser zwischen zwei Siebplatten eingespannten Filterkuchen erschöpft, so wird die
Filtermasse in einem Waschapparat aus gelaugt bzw. gekocht und nach Kühlen mit gewöhnlichem
Wasser erneut zu Kuchen gepreßt und dann wieder für die Filtrierung verwendet.
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Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die gesamte Wass&n, mit
der die Filtermasse ausgewaschen wurde, aufgekocht werden muß, wobei große Wassermengen
erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die feinen Teilchen
der Filtermasse, die wegen ihrer auflockernden Wirkung zu einer guten Filtration
erforderlich sind, fortgeschwemmt werden. Ferner bilden sich kleine Knoten der Filtermasse,
die für die Filterwirkung schädlich sind. Insgesamt wird durch das Kochen die Filtermasse
erheblich verschlechtert, insbesondere auch dadurch, daß die erwünschte Langfaserigkeit
zerstört wird. Die Durchlässigkeit der Filtermasse wird bei jedem Auskochen weiter
verringert, so daß der Filterdruck erhöht wird, was wiederum - von anderen Nachteilen
abgesehen - zu einer- Verschlechterung des Biergeschmackes führt.
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Außerdem wird bei diesem bekannten Verfahren eine genügende Sterilisierung
nicht erreicht, zumal man die Temperaturen beim Auskochen nicht über go0 steigern
kann.
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Man hat daher vorgeschlagen, die gebrauchten Filterkuchen nach Auswaschen
der Kuchenmasse im Wasser erneut zu Kuchen zu pressen und diese Kuchen in einem
Behälter mit heißer Luft zu sterilisieren. Dieses Verfahren ist aber praktisch undurchführbar.
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Zunächst soll gemäß dem bekannten Vorschlag, um genügend elastische
Filterkuchen zu erzielen, die zur Bildung der Kuchen erforderliche Pressung nur
so weit durchgefilift werden, daß der Kuchen noch etwa 80 % Wasser enthält. In diesem
sehr nassen Zustand ist die Masse des Filterkuchens so weich, daß besondere Mittel
erforderlich sind, um die Form des Kuchens beim Sterilisiervorgang zu erhalten.
So muß der Kuchen auch beim Sterilisiervorgang zwischen zwei Platten eingespannt
werden und am Umfang mit einem U-förmigen Ring, z. B. aus Gummi, versehen werden.
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Noch schwerwiegender ist aber der bei der Behandlung mit Heißluft
auftretende Übelstand, daß die einzelnen Teilchen der Filtermasse sich zusammenziehen,
so daß der Kuchen eine unzulässig große Dichte erhält und dadurch schwer durchlässig
wird. Hierbei wird durch die heiße Luft insbesondere nur die äußere Schicht des
Kuchens angegriffen und in übermäßiger-Weise getrocknet und sogar verbrannt. Da
die Filtermasse selbst isolierend wirkt, ergibt sich der weitere Nachteil, daß
der
Kuchen in der Mitte verhältnismäßig kalt bleibt und daher von dem Sterilisiervorgang
nicht erfaßt wird, wenn man die Kuchen nicht sehrlange Zeit der Einwirkung der Heißluft
aussetzen will. Ein solches Verfahren ist aber schon deshalb unzulässig, weil der
Kuchen dann vollkommen hart und brüchig wird.
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Nachdem man die geschilderten Übelstände des Sterilisierverfahrens
mittels Heißluft bei Versuchen erkannt hat, hat man dieses Verfahren von vornherein
fallengelassen und benutzt in der Praxis ausschließlich das anfänglich geschilderte
Verfahren des Auskochens der Filtermasse.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Aufbereitungsverfahren
für derartige Filtermassen, welches sowohl die Nachteile des Kochvetfahrens als
auch die des Heißluftverfahrens beseitigt. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren
werden gemäß der Erfindung die Kuchen nicht in nassem Zustand aufbereitet, sondern
sie werden durch Pressen weitmöglichst entwässert und verfestigt und dann unter
Einhaltung von Spalten zwischen -den einzelnen übereinandergestapelten Kuchen in
einen geschlossenen Behälter eingebracht und dort allseitig von gesättigtem Wasserdampf
durchströmt, so daß eine Auflockerung der einzelnen Zellgewebeteilchen der Masse
stattfindet.
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An sich ist das Behandeln von Faserstoffen mit Waserdampf zum Beispiel
zur Sterilisierung von Verbandswatte, ärztlichen Instrumenten usw., also auf einem
anderen Gebiet der Technik, belang ; doch hat man dieses Verfahren für die Aufbereitung
von Filterkuchen für die Bierklärung bisher wohl deshalb nicht : angewandt, weil
man der Ansicht war, daß der Wasserdampf von Ider Filtermasse übermäßig aufgesaugt
würde, so daß ein Zerfließen des Kuchens stattfinden müßte.
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Diese Befürchtung ist an sich nicht unberechtigt, doch tritt der
geschilderte überstand bei dem Verfahren nach der Erfindung deshalb nicht ein, weil
die einzelnen Kuchen derart übereinander angeordnet sind, daß sich zwischen den
einzelnen Kuchen geringe Spalten befinden, so daß der Dampf zu allen Kuchen gleichzeitig
zutreten kann und die einzelnen Kuchen, die eine verhältnismäßig geringe Dicke (z.
B. 5 cm) besitzen, so schnell durchströmt, daß zwar die wünschenswerte undvon der
Erfindung angestrebte Aufschließung der Zellstoffteilchen stattfindet, ohne daß
aber ein übermäßiges Vollsaugen mit Wasser erfolgt.
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Es kann auf diese Weise eine große Anzahl von Filterkuchen gleichzeitig
in dem Bebälter aufbereitet werden, wodurch das Verfahren erst wirtschaftlich wird.
Durch die Aufschließung der einzelnen Zellstoffteilchen wird ohne Bildung von Knoten
und unter Erhaltung der Langfaserigkeit fades Gewebes die Dichte des Kuchens verringert
und damit die Durchlässigkeit erhöht, so daß der Filterdruck verringert wird. Wichtig
ist hierbei die Verwendung von gesättigtem, also feuchtem Dampf, da mit trockenem
Dampf die beabsichtigte Wirkung nicht erreicht wird.
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Wie Versuche gezeigt haben, besitzt der Kuchen trotz der Behandlung
mit Wasserdampf bei Beendigung des Aufbereitungsvorganges, der nur eine kurze Zeit
(höchstens Stunde) dauern soll, genügende Festigkeit, so daß er ohne Deformierung
seiner Verwendungsstelle zugeführt werden kann. Auch sind im Gegensatz zu den beschriebenen
Heißluftverfahren besondere Mittel für das Einspannen des Kuchens während des Aufbereitungsprozesses
nicht erforderlich.
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Wichtig ist ferner, daß das Verfahren nach der Erfindung den Filterkuchen
sehr schonend behandelt, da vor der Pressung und Aufbereitung nach Vorwaschen mit
kaltem Wasser lediglich ein Auswaschen mit mäßig warmem Wasser erforderlich ist;
hierdurch wird die Zerstörung der Faser, die bei den früheren Auskochverfahren eintrat,
vermieden und eine erhebliche Ersparnis an Dampf, Wasser und Arbeitszeit erzielt.
- Die Verwendung von gewöhnlichem und überhitztem Dampf bei der Aufbereitung von
Filtermasse für die Bierfiltfation ist an sich bekannt, doch lediglich im Rahmen
eines Waschprozesses, welcher der üblichen Pressung der Masse zu Kuchen und der
anschließenden Trocknung vorausgeht. Die Wirkung der Erfindung wird selbstverständlich
bei einem mit Dampf betriebenen Waschprozeß der Filtermasse nicht erreicht, außerdem
ist gerade die Dampfbehandlung während des Waschprozesses schädlich, weil sie die
Knotenbildung fördert, und es wird daher in der Fachwelt von einer Beheizung mit
direkter Dampfeinleitung in die Filtermasse während des Waschprozesses abgeraten
und d eine indirekte Dampfbeheizung empfohlen.
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Der Aufbereitungsbehälter stellt gleichzeitig einen vorzüglichen
Aufbewahrungsraum für betriebsfertige Filterkuchen dar, so daß in diesem Behälter
ständig ein Satz beiriebsfertiger Kuchen vorrätig gehalten werden kann. Der Aufbereitungsapparat
kann an sich in beliebiger bekannter Weise ausgebildet sein. Am zweckmäßigsten ist
es, wenn man die Kuchen mit geringenZwischenräumen übereinander auf Drahtnetzen
oder Siebplatten eines- besonderen, in den Aufbereitungsbehälter eingesetzten Rahmens
o. dgl. anordnet. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn man die Rahmen auf einem Fahrgestell
(gegebenenfalis
lösbar) anbringt, so daß der die Kuchen tragende
Rahmen auf diesem Gestell in den Aufbereitungsbehälter eine und aus ihm herausgefahren
werden kann. Der für die Aufbereitung erforderliche Wasserdampf wird dadurch erzeugt,
daß der Aufbereitungsbehälter mit einem Wasserbad versehen ist, welches z. B. durch
eine mit Dampf gespeiste Heizschlange erhitzt wird, die Dampf von z. B. IIoO C und
geringem Überdruck erzeugt, der durch eine gedrosselte Öffnung des Behälters ausströmen
kann.
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In der Zeichnung ist der Aufbereitungsbehälter nach der Erfindung
in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Fig. I und 3 sind je ein senkrechter Schnitt und Fig. 2 ein waagerechter
Schnitt durch den Behälter.
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Die Aufbereitung der Filterkuchen 1 erfolgt in einem Apparat, der
im wesentlichen aus dem Behälter 2 besteht, welcher in einer Vertiefung ein Wasserbad
3 besitzt, das von einer Dampfschlange 4 beheizt wird. In die sen Behälter werden
Tragrahmen 5 mittels der Fahrgestelle 6 eingefahren, welche die Filterkuchen I tragen,
und zwar sind diese Kuchen in größerer Anzahl übereinander auf siebartigen Platten
oder Drahtnetzen 7 so angeordnet, daß zwischen der Oberseite jedes Kuchens und der
Unterseite der nächst höheren Tragplatte 7 Spalten verbleiben. Hat der Kuchen eine
Stärke von 5 cm, so kann man für die Spalten beispielsweise 2 cm' wählen.
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Die Kuchen sind gewöhnlich rund und haben einen Durchmesser von etwa
50 cm.
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Die Filtermasse wird d nach vorherigem Auswaschen in einer bekannten
Presse zu Kuchen geformt, wobei unter Anwendung von Drucken von beispielsweise 3
Atm. eine weitgehende Entwässerung und Verfestigung der Masse erzielt wird, so daß
die Kuchen ohne besondere Hilfsmittel in die Tragrahmen 5 eingesetzt werden können.
Es wird dann durch Beheizen des Wasserbades 3 in dem Behälter 2 gesättigter Wasserdampf
erzeugt, der vorzugsweise eine Temperatur von IIoO bei entsprechend geringem Überdruck
haben soll und der durch die gedrosselte Ableitung 8 entweicht.
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Infolge der Stapelung der Kuchen mit Zwischenräumen findet der Dampf
allseitig zu sämtlichen Kuchen Zutritt und durchströmt diese in senkrechter Richtung.
Infolge der im Verhältnis zum Durchmesser der Kuchen geringen Stärke derselben durchströmt
der Dampf die Kuchen so schnell, daß zwar eine genügende Auflockerung erreicht wird,
jedoch ein übermäßiges Vollsaugen der Masse vermieden wird. Nach etwa einer halben
Stunde ist der Aufbereitungsvorgang vollendet, bei dem die Höhe der Kuchen infolge
der Auflockerung der einzelnen Teilchen um ein geringes zugenommen hat. Die Filterkuchen
können dann mittels der Fahrgestelle aus dem Behälter ausgefahren und dem Verwendungszweck
zugeführt werden.
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Selbstverständlich können der Tragrahmen 5 und auch das Gehäuse 2
in anderer Weise, als auf der Zeichnung dargestellt, ausgebildet sein.