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Verfahren jum Fällen und Abtrennen der Kolloide in den Abwässern der
Diffusion bei der Rübenzuckerfabrikation Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Fällen und Abtrennen der Kolloide in den Abwässern, insbesondere den Abpreßwässern,
der Diffusion bei der Rübenzuckerfabrikation und zum erneuten Verwenden der Abwässer
riir die Diffusion, bei dem durch Hinzufügen von Säure die Wasserstoffionenkonzentration
der Abwässer so erniedrigt wird, daß ein Optimum der auszufällenden Kolloide erzielt
wird.
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Versuche zur Durchführung eines solchen Verfahrens wurden verschiedentlich
gemacht, bisher aber ohne ausreichenden praktischen 13rfolg. Vorgeschlagen wurde
hierbei die Benutzung von schwefliger Säure, also nicht einer starken Säure und
die Nachbehandlung mit Kalk, also eine Neutralisation. Mit schwefliger Säure ist
es praktisch unmöglich, bei den Abwässern der Zuckerfabrikation den pn-Wert so weit
herabzusetzen, daß ein praktisch brauchbares Ergebnis erzielt wird.
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Weiter wurde vorgeschlagen, nach derAusfällung der Kolloide aus dem
Saft durch Zusatz von Säure die darauffolgende Scheidung und Saturation des Saftes
bei niedriger Temperatur vorzunehmen, um dadurch die Invertzuckerbildung möglichst
zu begrenzen. Dabei sollte auch die Diffusion kalt ausgeführt werden, für den Fall,
daß die Säure schon dem Einmaischwasser zugesetzt wird. Erfahrungsgemäß ist es für
die rationelle Durchführung der Diffusion, Scheidung und Saturation notwendig, diese
Vorgänge bei erhöhter Temperatur durchzuführen. Der Erfindung gemäß wird der pg-Wert
der Abwässer durch Zugabe einer starken Säure, vorzugsweise Schwefelsäure,
bis
zum Ausflockungsoptimum der Kolloide (etwa pA = 3,6) gesenkt und das Abtrennen der
ausgefällten K=olloide so-,vie das Wiederverwenden der derart gereinigten Abwässer
als Druckwasser für die Diffusionsbatterie ohne vorhergehende Neutralisation durchgeführt.
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tr Die Abwässer der Diffusion sind schwane Zuckerlösungen. Der Zuckergehalt
in ibnen`: ist jedoch so groß, daß es einen Nachtei' für".. die Saftgewinnung bilden
würde, die wässer als Druckwasser für die Diffusio Batterie wieder zu verwenden,
wenn der Zukkergehalt in den Abwässern im wesentlichen Maße zu Invertzucker verwandelt
würde oder wenn die Abwässer eine erhöhte Invertzuckerbildung im Saftgewinnungsvorgang
verursachen würde. Auch ist es bekannt, daß starke Säuren eine stark invertierende
Wirkung auf Rohrzuckerlösungen haben, vor allem, wenn diese stark verdünnt sind.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine erhöhte Invertzuckerbildung im
Saftgewinnungsvorgang bei Zugabe starker Säure ausbleibt, und zwar offenbar, weil
die Rübenschnitzel eine sehr starke Pufferwirkung besitzen, und zwar auch in den
Abwässern.
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Bei einem Trockensubstanzgehalt von etwa i,i % enthält das
Preßwasser etwa 0,3 °la durch Zusatz einer starken Säure attsflockbarer eiweißhaltiger
Stoffe, welche ein wertvolles Nebenerzeugnis der Zuckerherstellung bilden. Das Verfahren
kann nicht allein auf das Preßwasser angewendet werden, sondern auch auf das Diffusionsablaßwasser
oder einen Teil davon. Die durch Dekantierung oder in anderer Weise gewonnene eiweißhaltige
Substanz kann als Ausgangsstoff zur Herstellung von Hefe, Nahrungsmitteln, medizinischen
Präparaten o. dgl. dienen, insbesondere kann sie als Futtermittel entweder allein
oder mit einem oder mehreren anderen Futtermitteln, wie z.B. Melasse, Rübenschnitzel
(ausgelaugt oder zuckerhaltig), Futtercellulose usw:, gemischt Verwendung finden.
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Zur Verdeutlichung der Erfindung wird im nachstehenden auf die Zeichnung
hingewiesen, welche schaubildlich eine Ausführungsform des Verfahrens und ein Beispiel
der Vorrichtung zu deren Ausführung zeigt.
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Das beim Entleeren der Diffuseure i abgehendeWasser (Diffusionsablaßwasser)
wird dadurch rückgeführt, daß es, wie mit der gestrichelten Linie _ angedeutet wird,
durch einen Sandabscheider 3 und ein Pulpefilter .4 zum Behälter 5 für das Druckwasser
zur Diffusionsbatterie geleitet wird. Die aus den Diffuseureu abgelassenen ausgelaugten
Schnitzel werden z. B. durch ein Hebewerk 6 und einen Schraubenförderer 7 zu Pressen
S gefördert, wo sie zu dem erwünschten Trockensubstanzgehalt gepreßt werden. Das
abgepr; ßte Wasser (Preßwasser) wird, wie mit der Linie g angedeutet, über ein Pulpefilter
io in ein Gefäß i i geleitet, in welches die Säure durch eine Zulaufleitung 12 zugeführt
wird und in welchem zweckmäßig ein Rührglied 13
angebracht ist. Der Säurezusatz
soll streng kontrolliert werden, z. B. durch Dosierung der ,ure nach Impulsen eines
Wassermessers 1d., d& z. B. in einer Leitung 15 für das Wasser Itsdem
Säurebeimischgefäß ii zu einem Dekantierungsapparat 16 eingesetzt ist. In diesem
Dekantierungsapparat, der für seinen Zweck richtig bemessen sein muß, z. B. finit
Lamellen mit richtig berechneter Neigung, z.B. d.5°, versehen ist, wird der durch
den Säurezusatz erhaltene Niederschlag, welcher etwa io°/o des ursprünglichen Flüssigkeits-,-olumens
beträgt, aus <lern Boden des Dekantierungsapparates entnommen. Das gereinigte
Wasser, welches aus dem Dekantierungsapparat entnommen wird, ist nun von solcher
Beschaffenheit, daß es ohne Nachteil dein Druckwasser zur Batterie zugesetzt wird,
und zwar wie auf der Zeichnung dargestellt dadurch, daß das gereinigte Wasser durch
eine Leitung 17 dem Behälter 5 zugeleitet wird.
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Dieses gereinigte Preßwasser, welches somit zur erneuten Anwendung
als Druckwasser in der Batterie aufgenommen wird, hat teils einen höheren Zuckergehalt,
teils einen kleineren pH-Wert als dasjenige Druckwasser. welches bisher der Batterie
zugeführt zu werden pflegte. Der niedrigere püWert des Druckwassers ist mit Rücksicht
auf die Lagerungsfähigkeit der ausgelaugten und nachträglich ausgepreßten Rübenmasse
bei I?insilage sehr wertvoll, indem der für eine gute Lagerungsfähigkeit erwünschte
p11-Wert (etwa pii = d,0) leicht und rasch erreicht wird, w: ibei eine besondere
Einsilierungsflüssigkeit, wie Salzsäure, Melasse ti. elgl., nicht zugesetzt zu werden
braucht.
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Der wäßrige Niederschlag aus dein Dekantierungsbehälter 16 wird gemäß
der Zeichnung zur weiteren Konzentrierung einem hlielikraftabscheider i8 zugeführt,
wo die ausgeflockte Substanz mit einem Trockensubstanzgehalt von etwa 25 °% gewonnen
wird. Das beim Abschleudern abgetrennte Wasser %N-iril ebenso wie (las gereinigte
Wasser vorn Dekantierungsbehälter 16 dem Behälter 5 für das Druckwasser der Batterie
zugeleitet. Die gewonnene Substanz enthält im Verhältnis ztir Trockensubstanz gerechnet
etwa 35 °/" Rnh protein. Zur Anwendung als Futtermittel wird die Substanz entweder
für sich oder ini Gemisch mit anderen Futterstoffen, z. B. Riibenniasse, Futtercellulose,
Melasse, getrocknet. Gernä ß der Zeichnung erfolgt die Trocknung in eitler rauchgaserhitzten
Trockentrontmel
ig mit angeschlossenem Zyklon 2o und Ventilator
2i, wobei das Einfüllen des getrockneten Materials in Säcke bei 22- erfolken kann.
Wenn die Substanz mit Rübenmasse gemischt getrocknet wird, wird sie der Trokkentrommel
durch eine Schraubenpresse 23 zugeführt, welche die gleiche Aufgabe erfüllt wie
die vorher genannten Pressen B. Das Trocknen des Materials kann selbstverständlich
auch in anderer geeignter Weise geschehen.
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Das wesentlichste Merkmal der Erfindung besteht in der Reinigung der
Abwässer zur erneuten Anwendung im Diffusionsvorgang unter gleichzeitiger Gewinnung
von als Futtermittel oder als Ausgangsstoff für die Herstellung besonderer Nahrungsmittelsubstrate
wertvoller eiweißhaltiger Nebenerzeugnisse durch Ausflocken derselben durch Zusatz
von Schwefelsäure oder gegebenenfalls einer anderen starken Mineralsäure und dusch
Abs.cheidung -der ausgeflockten Substanz. Diese Abscheidung kann außer in der oben
angedeuteten Weise alternativ auch so geschehen, daß im Säureeinmischgefäß vor dem.
Dekantierungsapparat iS ein geeignetes Filtermittel zugesetzt wird, z. B. Sand,
Kieselgur, oder geeignete organische Stoffe, z. B. Futtercellulose, wonach das Konzentrat
aus dem Dekantierungsbehälter 16 durch Filterpressen oder Filter anderer geeigneter
Art filtriert werden können. Die dabei erhaltene abfiltrierte Substanz kann nach
dem Trocknen von schwereren, für die Zusammensetzung des Futters gegebenenfalls
ungeeigneten Bestandteilen durch Trockenabscheidung befreit werden. Es ist auch
möglich nach dem Zusatz von Säure und Filtermittel die Flüssigkeit in der Weise
direkt zu filtrieren, wie soeben angegeben, ohne vorhergehende Konzentrierung der
Fällungen im Dekantierungsbehälter.
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Wie schon aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, führt das
mit der Erfindung beabsichtigte Verfahren mehrere Vorteile mit sich. Diese können
kurz wie folgt zusammengefaßt werden: i. Die für die Zuckerfabrikation so bedeutungsvolle
Abwässerfrage ist als gelöst zu betrachten, da irgend-welches Abwasser aus dem Diffusionsprozeß
nicht länger -,veggeführt zu werden braucht, da sowohl das Diffusionsablaßwasser
als auch das Preßwasser ohne Nachteil für die qualitative Seite des Saftgewinnungsvorganges
erneut verwendet werden können.
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2. Durch Wiedergewinnung sowohl des Diffusionsablaufwassers als auch
des Preßwassers wird der Betriebswasserbedarf der Fabrik mit etwa 150 bis
175 °/o des Rübengewichtes vermindert.
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3. Die ausgelaugten Schnitzel (Rübenmasse) erhalten einen für die
Lagerung günstigen pH-Wert, wobei hinzukommt, daß der höhere Zuckergehalt der Masse
den Gärj organg bei Einsilage vorteilhaft beeinflußt.
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:4. Die im Preßwasser (und gegebenenfalls im Diffusionsablauf#,vasser)
vorhandenen, zum großen Teil eiweißhaltigen Kolloide werden als wertvolles Nebenerzeugnis
verwendbar entweder als Futtermittel allein oder mit anderen Futtermitteln gemischt
oder als Ausgangsstoff für die Herstellung von Nahrungsmittelpräparaten usw.
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5. Die Trockensubstanz, welche früher mit dem Ablaßwasser verlorenging,
wird zu i oo °!a wiedergewonnen, nämlich -teils in Form erhöhter Ausbeute gepreßter
Rübenmasse, teils in Form des aus dem Wasser abgeschiedenen Konzentrates. Hierdurch
wird die Ausbeute an Nebenerzeugnissen in Trockensubstanz auf das Rübengewicht bezogen
wesentlich erhöht. nämlich z. B. von 5 °% auf 6 °/a. - Diese Erhöhung ist um so
mehr bedeutungsvoll als sie besonders wertvolle Stoffe betrifft.