DE752360C

DE752360C - Kreislaufgaerverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchfuehrung

Info

Publication number: DE752360C
Application number: DEST61976D
Authority: DE
Inventors: Eugen Georg Stich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-06-24
Filing date: 1942-06-24
Publication date: 1953-06-22

Description

Kreislaufgärverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kreislaufgärverfahren mit vertikal voneinland#-ir getrennt verlaufendem, auf und ab steigendem Maischeweg innerhalb eines Kreislaufgärbottichs.
Das Verfahren besteht darin, daß das Volumen der Maische durch eine feststehende Bodenbelüftung vergrößert und die Maische dadurch im aufsteigenden Maischeweg nach oben zweckmäßig durch eine Siebwand od. dgl. in den Entlüftungsraum getrieben, danach unter kontinuierlicher Absaugung der Luft entlüftet, infolge der damit verbundenen Volumenverkleinerung bzw. Erhöhung des Gewichts zum Absinken nach dem Bottichboden im absteigenden Maischeweg gebracht und der Bewegungskreislauf geschlossen wird.
Das wesentlich Neue des Verfahrens ist darin zu sehen, daß die gesamte Kreislaufbewegung durch die feststehende Bodenbelüftung erreicht wird und daß demnach keine angetriebenen beweglichen Teile in dem Kreislaufgärbottich zur Erzeugung des Kreislaufs erforderlich sind.
Dadurch, daß nur die Erzeugung spezifischer Gewichtsunterschiede die Kreislauf- Bewegung bewirkt, unterscheidet sich das neue Verfahren wesentlich von: bekannten Verfahren, bei denen die Kreislaufbewegung durch mechanisch angetriebene Umwälzeinrichtungen oder durch rotierende Belüftungseinrichtungen erreicht wird.
Bei einem Verfahren zum kontinuierlichen Vergären von Lösungen für die Gewinnung von Gärungserzeugnissen oder von Mikroorganismen hat man schon die sogenannte Hefefalle benutzt. Bei dieser Hefefalle findet zwar ein Auftrieb der mikroorganismenhaltigen Flüssigkeit durch Belüftung statt, und es schließt sich ein Absinken der entlüfteten Flüssigkeit an; es findet aber keine Kreislaufbewegung statt, bei der die hefehaltige Maische in einem Kreislauf fortgesetzt dieselben Zustandsänderungen und Bewegungsvorgänge durchmacht. Bei der Hefefalle wird vielmehr eine Absetzung der Hefe in einem besonderenAbsatzgefäß herbeigeführt, das den mehrfachen auf und ab steigenden Maischewegen der mikroorganismenhaltigen Flüssigkeit angeschlossen ist.
Der vorliegende Erfindungsgegenstand bezieht sich auf ein normales Kreislaufgärverfahren, während bei der Hefefalle nacheinander verschiedene -auf und ab steigende Flüssigkeitswege benutzt werden, um eine Vergärung und anschließend ein Absetzen der Hefe od. dgl. herbeizuführen. Bei dem bekannten Verfahren fehlt das wesentlichste illoment zur Erzeugung des Umlaufs durch Belüftung, und dieses Moment ist die Entlüftung der Maische am Ende des aufsteigenden Maischeweges.
Wesentlich bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist einerseits die Maßnahme, daß eine Bodenbelüftung im aufsteigenden Maischeweg stattfindet und andererseits das Luftmaischegemisch oben im Bottich kontinuierlich entlüftet wird, wodurch sich die für die Belüftung der Maische aufgewendete Energie zur Erzeugung des Kreislaufs der Maische verwerten läßt.
Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens wird zweckmäßigerweise die nach aufwärts gerichtete Strömungsgeschwindigkeit der Maische durch die Füllhöhe des Maischeluftgemisches im Bottich und bzw. oder durch die Regelung der Luftzufuhr gleich oder größer gemacht, als die Aufstiegsgeschwindigkeit der Luftbläschen beträgt.
Außerdem verfährt man zweckmäßig so, daß durch die Einstellung der Zuführung der Luft und bzw. oder der Nährlösung und bzw. oder der Umlaufzeit die der Maische zugeführten Nährstoffe im wesentlichen während des Kreislaufs aufgebraucht werden.
Das Verfahren wird an Hand der Abbildung, die im Längsschnitt und schematisiert einen Kreislaufgärbottich zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigt, näher erläutert.
Bei der Abbildung ist der geschlossene Gärbottich i in den eigentlichen Bottichraum 2, welcher die zunächst unbelüftete und dann belüftete Maische enthält, und in den Entlüftungsraum 3, in dem die Entlüftung der lIaische geschieht, unterteilt; dabei ist das obere Ende des zentral angeordneten Fallrohres 4 zu einem bis zur Bottichwandung geführten, an seinem oberen Rand siebartig ausgebildeten Trichter 5 erweitert. Das untere Ende des Fallrohres 4 ist von den Feinstbelüftungskörpern 6 umgeben.
Der Bottich i wird zunächst bis zur Höhe h, mit Maische gefüllt. Nach der Belüftung durch die düsenartig wirkenden Belüftungskörper 6 steigt das Luftmaischegemisch bis zur Höhe h2 und tritt dann durch die Löcher des Trichters 5 in den Entlüftungsraum 3. Um eine möglichst vollständige Entlüftung der Maische zu erreichen, sind in dem Entlüftungsraum weitere nach- und untereinander angeordnete vertikale Ringsiebe 7 und 8 vorgesehen. Dadurch erhält die wiederholt in Tropfen zerteilte Maische eine gegenüber dem Bottichquerschnitt außerordentlich vergrößerte Oberfläche, aus welcher sich die Luft leicht absaugen läßt. Zu diesem Zweck ist das Luftabsaugerohr 9 an einen Ventilator angeschlossen.
Etwa vorhandener Restschaum wird in üblicher Weise durch Spritzflüssigkeit, die durch die Leitung io zugeführt wird, beseitigt.
Die Entlüftung findet ohne Anwendung von Gärfett statt.
Nach der Entlüftung strömt die entlüftete Maische durch das Fallrohr 4 nach unten und gelangt unter bzw. um die Belüftungskörper 6, wo sie von neuem mit Luftbläschen vermischt und in dem Bottichraum 2 nach oben getrieben wird.
Die Kühlung wird in üblicher Weise in dem Bottich angeordnet.
Eine Schaumbildung in dem Raum 2 tritt dann nicht ein, wenn die nach aufwärts gerichtete Strömungsgeschwindigkeit der Maische größer ist als die Aufstiegsgeschwindigkeit der Luftbläschen. Die Strömungsgeschwindigkeit ist direkt proportional der Füllhöhe h2 und dem von dem Hefegehalt der Maische abhängigen sekundlichen Luftbedarf, also mit anderen Worten der sekundlichen Luftzufuhr, und sie ist umgekehrt proportional dem Luftgehalt der Maische und kann somit durch Veränderung des Verhältnisses h2 zu hl im voraus bestimmt und weiterhin durch Veränderung der Luftzufuhr beliebig geregelt werden, zweckmäßig derart, daß die der Maische zugeführten Nährstoffe in der Zeit eines Umlaufs des gesamten Maischequantums aufgebraucht sind. Diese Umlaufzeit ist gegeben durch das Verhältnis der sekundlich von der Hefe veratmeten Luftmenge, d. h. der sekundlich veratmeten Sauerstoffmenge, und dem in der Maische enthaltenen Luftquantum, mit welchem sie wächst. Das Maischevolumen dividiert durch die Umlaufzeit ergibt dann das sekundlich zu entlüftende Maischegewicht und die Fallhöhe h2 -h. die Energiemenge zur Erzeugung der Kreislaufgeschwindigkeit der Maische im Gärbottich.
Wie schon oben gesagt worden ist, weist dieses neue Verfahren als technischen Fortschritt die Einsparung der mechanischen Mittel zur Herstellung derKreislaufbewegung der Maische auf. Der Energiebedarf ist in beiden Fällen annähernd gleich; statt eines Niederdruckgebläses wird im vorliegenden Fall zur Belüftung der Maische ein Hochdruckgebläse verwendet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kreislaufgärverfahren mit vertikal voneinander getrennt verlaufendem auf und ab steigerndem Maischeweg inneehalb eines Kreislaufgärbottichs, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Maische durch eine feststehende Bodenbelüftung vergrößert und die Maische dadurch im aufsteigenden Maischeweg nach oben zweckmäßig durch eine Siebwand od. dgl. in den Entlüftungsraum getrieben, danach unter kontinuierlicher Absaugung der Luft entlüftet, zum Absinken nach dem Bottichboden gebracht und so der Bewegungskreislauf geschlossen wird. a. Kreislaufgärverfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die nach aufwärts gerichtete Strömungsgeschwindigkeit der Maische durch die Füllhöhe des Maischeluftgemisches im Bottich und bzw. oder durch Regelung der Luftzufuhr gleich oder größer gemacht wird als die Aufstiegsgeschwindigkeit der Luftbläschen. 3. Kreislaufgärverfahren nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Einstellung der Zuführung der Luft und bzw. oder der Nährlösung und bzw. oder der Umlaufzeit die der Maische zugeführten Nährstoffe im wesentlichen während eines Umlaufs aufgebraucht werden. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Kreislaufgärbottich (i) mit zentral bis dicht zum Bottichboden geführtem, unten offenem Fallrohr (4) für den absteigenden Maischeweg, das sich im oberen Teil des Bottichs zu einem bis zur Bottichwandung geführten, an seinem oberen Rand siebartig ausgebildeten Trichter (5) erweitert, wodurch in dem Bottich einerseits der eigentliche die belüftete Maische enthaltende Bottichraum (a) und der Entlüftungsraum (3) für die Maische gebildet wird, dicht am Boden des sich nach unten zweckmäßigerweise konisch verengenden Bottichs (i) um das Fallrohr (4) herum zweckmäßig düsenartig wirkende Belüftungskörper (6) angeordnet sind. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß in dem Entlüftungsraum (3) nach- und untereinander angeordnete vertikale Ringsiebe (7, 8) vorgesehen sind. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Österreichische Patentschrift Nr. 155 464; französische Patentschrift '1Tr. 871 295; britische Patentschrift Nr. 509 745.