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Verfahren zur Herstellung von Milchsäure durch Gärung Milchsäure wird-
bekanntlich durch Vergären von verzuckerten Stärkeprodukten und auch von Rohrzucker
vermittels Milchsäure bildenden Bakterien gewonnen. Um die Gärung bis zu einer möglichst
hohen Ausbeute an Milchsäure führen zu können, wird der Gärflüssigkeit zur Abstumpfung
der gebildeten Milchsäure von vornherein Säurebindungsmiitel; wie Kreide,' in tineT,,größeren
Übersehuß zugesetzt. Die- durch Gärung gebildete Milchsäure setzt sich mit Kreide
zu Calciumaktat um, wobei Kohlendioxyd gasförmig entweicht. Zur Sicherung der Neutralisation
wird die-gesamte Maische in Bewegung gehalten. Ferner setzt man den Gärbrühen organische
Substanzen zu; um den Bakterien gewissermaßen bei ihrer Gärtätigkeit eine Haltesubstanz
zu geben. Zumeist dient Stärke als Ausgangsmaterial; sie wird nach dem Sterilisieren
unter Verwendung von Malz oder Malzkleie als Diastasequelle verzuckert. Beide Produkte
dienen dann später als organische Schwebstoffe, um die Bakterien in der Gärbrühe
in Schwebe zu halten.
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Nach Beendigung des Gärvorganges läßt man die Gärbrühe in den Gärbottichen
in Ruhe sich absetzen. Dabei findet eine Aufteilung der Maischeftüssigkeit in eine
überstehende, --weitgehend geklärte, verdünnte Lösung von Calciumlaktat und in den
abgesetzten Schlamm, bei Verwendung von Kreide als Säurebindungsmittel in den sog.
Kreideschlamm, statt. Die überstehende Calciümlaktatlösung wird zunächst abgezogen
und für sich weiterverarbeitet. Sodann wird .der Kreideschlamm aus den Gärbottichen
entfernt und über Filterpressen unter etwaigem Nach- bzw. Auswaschen filtriert.
Auch
kann nach einem unter Schutz gestellten Verfahren die gesamte Gärbrühe vermittels
Trennschleudern behandelt und dadurch die Abtrennung des Kreideschlammes bewirkt
werden. Der zurückbleibende Schlamm enthält noch etwa 70'/0 Kreide und 30°/0 organische
Substanz, auf Trockensubstanz berechnet. Diese Rückstandmasse wird nicht weiter
verwertet, sondern auf Schlammgruben gefahren.
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Das Verfahren der Erfindung besteht nun darin, den Gärungsschlamm
weiter im Laufe des Milchsäuregärverfahrens einzusetzen und damit zum großen Teil
das Säurebindungsmittel, z. B. Kreide, zu verwerten, den Schlamm an organischer
Substanz anzureichern und ihn damit u. a. für die tierische Ernährung aasnutzbar
zu machen.
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Zti diesem Zweck -wird der Gärschlamm nach dein Filtrieren sterilisiert
und an Stelle eines Teils des neu zuzusetzenden Säurehindungsmittels, z. B. Kreide,
in einen frischen Gäransatz eingebracht. Nach beendeter Gärung wird der Gärschlamm
wiederum filtriert oder getrennschleudert, gewaschen und nochmals filtriert bzw.
geschleudert. Der Gehalt des zurückbleibenden Gärschlammes an organischer Substanz
ist nunmehr etwa auf den doppelten Betrag angestiegen, der Gehalt an Säurebindungsrnittel
ist entsprechend zurückgegangen. Dieser Gärschlamm kann für einen neuen Gäransatz
nach Sterilisierung weiter verwendet werden, wobei nun wiederum eine entsprechende
Menge Säurebindungsmittel eingespart wird. Nach Beendigung der Gärung wird der Schlamm
er-, neut filtriert bzw. getrennschleudert und kann nach Sterilisierung einem neuen
Gäransatz in der beschriebenen Weise zugeführt werden. Dieses Vorgehen kann mehrfach
und so lange wiederholt werden, bis der Schlamm etwa 7o bis 9o1/0 i. Tr. an organischer
Substanz angereichert ist. Dieser Rückstand kann dann entweder als Naßschlamm mit
etwa qo bis 5o°/0 Wassergehalt, wie er nach der letzten Filtration anfällt, als
Futtermittel verwendet oder einem Trocknungsprozeß zur Gewinnung eines Trockenfuttermittels
unterworfen werden.
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Dieses Kreislaufverfahren zur Gärungsschlainmverwertung hat gegenüber
:dein bisherigen Verfahren und anderen Verwertungsmöglichkeiten sehr erhebliche
Vorteile. Diese bestehen nebenanderen darin, .daß das Säurebindungsmittel, z. B.
Kreide, und organische Substanz der Gärbrühen, nicht in dem Ausmaß wie bei der bisherigen
Arbeitsweise verlorengehen, bei welcher der Schlamm eines jeden Gärvorganges auf
Abfallgruben gefahren wurde. In dem Gärschlamm befindet sich auch stets Calciumlaktat,
dessen Anteil im allgemeinen auf etwa r,@ °,@" geschätzt «-irci und bei der alten
Verfahrensführung mit dein Schlamm verlorenging. Entsprechend dein wiederholten
neuen Einsatz des Gärschlammes in den biologischen Prozeß verringert sich der Calciumlaktatverlust
sehr beträchtlich.
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Es war nicht zu erwarten, daß vorliegendes Verfahren der Gärungsschlammverwertung
bei der Milchsäuregewinnung ohne weiteres durchführbar ist. Bekanntlich finden bei
der Milchsäuregärung leicht Nebengärungen statt, die zu Buttersäure und anderen
biologisch gebildeten Nebenprodukten führen. Die Buttersäurebakterien bestehen auch
in der Sporenform, die wie bekannt, nur sehr schwer abzutöten ist. Es maßte erwartet
werden, daß bei vorliegendem Verfahren der Gärungsschlammv erwertung Sporen aus
alten Gäransätzen durch neue Gäransätze hindurchgeschleppt werden und dort zur Entstehung
von Buttersäure Veranlassung geben. Es gelingt jedoch, den Schlamm in ausreichender
Weise auch ohne Anwendung saurer Chemikalien, die die Kreide zersetzen würden, dergestalt
zu sterilisieren, daß die im Schlamm vorhandenen Buttersäuresporen und andere Mikroben
abgetötet werden.
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Der an organischer Substanz angereicherte letztendlich anfallende
Schlamm ist z. B. als tierisches Futtermittel verwertbar. Die organische Substanz
enthält beispielsweise etwa a01/0 verwertbares Eiweiß, danelben sind Kohlenhydrate,
in geringer Menge Fettstoffe und Nährsalze enthalten. Der Gehalt dieses als Futtermittel
geeigneten Schlammes, z. B. an Kreide, kann, falls er für den Verwendungszweck störend
wirken sollte, mit Phosphorsäure oder sauren Phosphaten, z. B. zu Calciumphosphat,umgesetzt
werden. Calciumphosphat ist ein geschätztes Nährsalz, welches auch in der tierischen
Ernährung gute Dienste zu leisten vermag. Es können auch andere Säuren zur Zersetzung
herangezogen werden, deren Calciumsalze wertvolle Nährstoffe darstellen; so kann
z. B. Milchsäure für diesen Zweck dienstbar gemacht werden, deren Zusatz zur Bildung
von Calciumlaktat führt. Der so gewonnene Kreideschlamm enthält also tvertvolle
organische Nährstoffe in erlieblicher Menge neben z. B. Calciumphosphat und anderen
Nährsalzen und stellt somit ein gutes tierisches Futtermittel dar.