DE752721C

DE752721C - Kreislaufgaerverfahren und dazu geeigneter Kreislaufgaerbottich

Info

Publication number: DE752721C
Application number: DEST61650D
Authority: DE
Inventors: Eugen Stich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-03-19
Filing date: 1942-03-19
Publication date: 1953-05-11

Description

Kreislaufgärverfahren und. dazu geeigneter Kreislaufgärbottich Es ist bei Verfahren und Vorrichtungen zum Belüften von Würzen, Maischen u. dgl., und zwar in einem üblichen offenen Gärbottich, bekannt, die Luftzuführungs- und Kühlapparatur außerhalb des Bottichs anzuordnen. Dabei findet die Abführung der Maische od. dgl. unten aus dem Bottich statt, und auch die durch die Luftzuführungs- und Kühlapparatur geschickte Maische wird wieder unten in den Gärbottich eingeführt. Außerdem liegt zwar .die Luftzufuhr für die Maische außerhalb des Bottichs, aber die Luftverteilung selbst geschieht erst durch besondere Luftverteiler in dem Gärbottich. Bei dem bekannten Verfahren liegt ein Kreislaufgärverfahrennicht vor, weil inkeiner Weise sichergestellt -ist, daß die ganze Maische regelmäßig einen Arbeits- bzw. Vorgangskreislauf durchmacht. Außerdem handelt es sich bei ihm um die besondere Anordnung einer Belüftungs- und Kühleinrichtung für einen normalen Gärbottich, wobei die Belüftung in Form einer Strah.lpumpe und auch der Kühler, wie schon, oben gesagt, außerhalb des Bottichs angeordnet sind.
Bei dem Kreislaufgärverfahren gemäß. der Erfindung findet in an. sich bekannter Weise die Belüftung und die Kühlung außerhalb des eigentlichenKreislaufgärbottichs statt; zweckmäßig werden auch die Bewirkung der Umlaufbewegung sowie die Zuführung der Nährlösung und sonstige Maßnahmen zur Regelung und Ausübung der Verhefung und Gärung außerhalb des eigentlichen Kreislaufgärbottichs gelegt. Damit die Kreislaufbe-,vegung zustande kommt, wird die Maische im Kreislauf kontinuierlich entlüftet und im entlüfteten Zustand dem absteigenden Maischeweg zugeführt und in demselben nach erfolgter Kühlung wieder von neuem belüftet, so daß die belüftete Maische aus dem absteigenden Maischeweg unten in den Gärbottich eingeführt und nach Durchlaufen des aufsteigenden Maischewegs innerhalb des Gärbottichs oben aus. dem Gärbottich entlüftet abgeleitet wird, wodurch die Kreislaufbewegung des Maischein'haltes des Gärbottichs mit aufsteigendem Maischeweg innerhalb und mit absteigendem Maischeweg außerhalb. des Gärbottichs geschlossen wird.
Das Verfahren und ein zur Durchführung des Verfahrensgeeigneter Kreislaufgärbottich werden an Hand der Abb. i und 2 näher erläutert, die einen Kreislaufgärbottich gemäß der Erfindung im Längs- und Querschnitt zeigen.
Der Kreislaufgärbottich besteht aus dem eigentlichen Maischebehälter i und einer außerhalb des. Behälters liegenden Apparatur für die Herstellung des Maischeumlaufs, für die Kühlung der Maische und für die Belüftung der Maische. In dem Maischebehälter bzw. Gärbehälter i mit dem Ablaufventile befindet sich eine Entlüftungshaube 3, durch deren Löcher 4 die Maische während des Umlaufs kontinuierlich hindurchtritt,und zwecks leichter Abfuhr der verbrauchten Luft in Strahlen oder Tropfen zerlegt wird. Die Durchtritt:slöcher 4 befinden sich über der maximalen Füllhöhe des Bottichs. Die N ährlösung tritt bei 5 in das Ringrohr 6 und, wird in diesem mit der aus dem Rohr 7 in. das Ringrohr 6 durch den Propeller 8 beförderten hefehaltigen Maische vermischt. Die mit der Nährlösung vermischte Maische tritt dann durch Löcher des Ringrohres 6 in. Strahlen aus; die Strahlen dienen zur Zerstörung der gegebenenfalls noch auftretenden geringen Schaummenge. Die Menge der Maische, die zur Zerstörung des Schaumes jeweils nötig ist, wird durch Veränderung der Umdrehungszahl des Propellers 8 geregelt. Durch das Rohr 9 wird nach Beendigung der Gärung der Bottich von neuem gefüllt; das aus diesem Rohr in Strahlen austretende Wasser dient gleichzeitig zur Abs.pülung der Bottichwände. Der Umlauf der Maische ist durch Pfeile gekennzeichnet. Aus dem Bottich i .gelangt die :Maische nach Austritt durch die Löcher 4 der Belüftungshaube 3 in das Fallrohr io; der Propeller oder die Förderschnecke i i befördert die Maische dann durch das Propeller-bzw. Steigrohr 7, welches, gleichzeitig als Kühlrohr ausgebildet ist, über die Verbindungshaube 12 in die Belüftungsapparatur 13, die das Belüftungssystem 14 .enthält, welchem die Luft durch das Rohr 15 zugeführt wird. Hier wird die Maische augenblicklich und intensiv mit der zugeführten Luft vermischt und strömt durch das absteigende Rohr 16 zwecks Erzeugung einer horizontalen Strömungskomponente bzw. einer aufwärts gerichteten Spiralströmung der im Bottich aufsteigenden Maische seitlich in den Bottich i.
Die Umlaufzeit kann so .geregelt werden, daß die in der Maische enthaltenen Nährstoffe, die vorher bei 5 zugeführt wurden, durch die Hefe bis zu einem geringen Rest aufgebraucht sind, wenn die Maische wieder durch die Löcher 4. tritt. Ebenso ist dann auch der Sauerstoff der Luftbläschen in der Alaische verbraucht, während der in ihr gelöste Sauerstoff zur Deckung der Veratmung bis zur Wiederbelüftung noch in vollem Umfange vorhanden bleiben soll. Von der UmlaufGleschwindigkeit hängt auch die Menge an Luft und Nährstoffen, die mit der Maische vermischt wird, ab; bei geringerer Umlaufgeschwindigkeit werden die in der Zeiteinheit zugeführten: Luft- und Nährstoffmengen mit einer geringeren Menge Maische vermischt als bei größerer Umlaufgeschwindigkeit. Man kann dadurch der Maische entsprechend der Umlaufzeit einen beliebigen Luft- und Nährstoffgehalt erteilen. Die verbrauchte Luft wird über der Entlüftungshaube durch das Rohr 17 aus den Maischestrahlen kontinuierlich abgesaugt. Die Absaugung gestaltet sich um so leichter, je feiner die Maischestrahlen, also je geringer die Durchmesser der Löcher 4 in der Entlüftungshaube 3 sind. Die Schaumbildung ist durch diese Maßnahmen bereits sehr gering, entsprechend gering ist die zur Zerstörung des Restschaumes benötigte Maischemenge.
Wie aus der Abb. i ersichtlich ist, liegt die Belüftungsapparatur über dem höchsten Maischespiegel. Das 'hat den Zweck, daß bei Stillstand des Propellers i i die Belüftungsapparatur sofort frei liegt, daß also die Flüssigkeit nicht in die Belüftungsapparatur eintreten kann. Trifft inan zur Sicherung die Maßnahme, daß unterhalb der minimalen Belüftungsstärke, also vor Stillstand der Luftzuführungsapparatur, der Propeller i i automatisch außer Betrieb gesetzt wird, so kann Flüssigkeit in die Belüftungsapparatur nicht eintreten. Weiterhin ist das Belüftungssystem so eingerichtet, daß es seitlich aus der Belüftungsapparatur 13 herausgezogen und gegen eine Reserveapparatur ausgewechselt werden kann, wobei bei entsprechender Einrichtung die Betriebsunterbrechung sich nicht bemerkbar macht.
Wie weiter aus den Abbildungen erkenntlich ist, verhält sich die Größe dieser Belüftungsapparatur zu einer normalen wie. ihre Grundfläche zur Bodenfläche des Bottichs, hier wie i : z2.
Bei den Abbildungen ist das Ringrohr 6 mit einer Nährlösun:ggszuführung 5 verbunden. Das Nährlösungszufuhrrohr 5 kann aber auch direkt über die Belüftungsapparatur gelegt werden, so daß man vor dem Rohr 5 aus der Verbindungshaube i2 kontinuierlich entlüftete Maische entnehmen kann, welche keine Nährstoffe mehr enthält. Das ist wichtig für die Benutzung der Apparatur zum Zwecke der kontinuierlichen Gewinnung von Hefe.
Zur Klarstellung des Erfindungsgegenstandes wird noch einmal auf folgendes hingewiesen: Führung der belüfteten, mit Nährstoffen und Zucker versehenen Maische im absteigenden Weg der Kreislaufbewegung in den Bottich, Entlüftung der Maische, Führung der entlüfteten Maische in eine außerhalb des Bottichs gelegene Kühlapparatur, womit eine wesentliche Verbesserung der Kühlwirkung und Reduzierung der Kühlflächen verbunden ist, Wiederbelüftung des Bottichs in einer außerhalb des Bottichs gelegenen Belüftungsapparatur, Zusatz der' Nährlösung zweckmäßig vor der Belüftungsapparatur, womit eine augenblickliche und gleichmäßige Vermischung der Nährlösung mit der Maische verbunden ist, Führung der belüfteten und mit Nährlösung versehenen Maische in den: Gärbottich.
Die wesentlichsten und besonders betriebstechnisch wichtigen Vorteile des Kreislaufgärverfahrens und des neuen Kreislaufgärbottichs sind folgende: i. geringster Luftbedarf, 2. geringster Kraftbedarf, 3. Feinstbelüftung, 4. wirksamste Wärmeabführung, 5. gleichmäßige Vermischung der zugeführten Nährlösung mit der im Kreislauf befindlichen Maische, 6. Verringerung der Größe,der Belüftungsapparatur, 7. Auswechselungsmöglichkeit der Belüftungsapparatur ohne Betriebsunterbrechung des Bottichs, B. von Rohrsystemen und damit von schwer zu reinigenden Infektionsstellen freier Gärbottich, g. die sofortige und vollkommene Mischung der Nährlösungs- und Luftmengen mit der Maische, to. die Möglichkeit, die Belüftungsapparatur bzw. die Belüftungskörper bei Stillsetzung des Betriebes während der Entleerung des Bottichs trocken zu blasen und wenn notwendig zu reinigen, i i. die größte Wirksamkeit und damit die Verminderung der Kühlflächen, 1ä. die Reduzierung des Kraftverbrauchs infolge höchster Ausnutzurig der Luft. Ein Bottich von 6ooo kg H25 Eng efengehalt benötigt maximal 25 bis 3o PS je nach Füllhöhe, 13. die bequeme Reinigungsmöglichkeit des geschtossenen Bottichs und seine dadurch ermöglichte Infektionssicherheit, 14. die Möglichkeit, Bottiche beliebiger Füllhöhe zu benutzen und, dabei für die Belüftung der Maische statt der sonst üblichen Hochdruckgebläse oder Kompressoren nunmehr Niederdruckgebläse zu verwenden, 15. die Möglichkeit, die Luftzufuhr bis auf .das theoretisch erforderliche Quantum zu " reduzieren, 16. die geringe Schaumbildung, 17. die Möglichkeit, den Schaum, der sich noch gebildet bat, ohne Verwendung von Gärfett zu zerstören.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kreislaufgärverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß. in an sich bekannter Weise die Belüftung und die Kühlung und zweckmäßig auch die Bewirkung der Umlaufbewegung außerhalb des eigentlichen Kreislauf gärbottichs durchgeführt werden, was auch bezüglich der Zuführung der Nährlösung und. sonstiger Maßnahmen zur Regelung und Ausübung der Verhefun.g und Gärung geschehen kann, wobei die gesamte Maische im Kreislauf kontinuierlich entlüftet und im entlüfteten Zustand. dem absteigenden Maischeweg zugeführt und in demselben nach erfolgter Kühlung wieder von. neuem belüftet wird., so daß die belüftete Maische aus dem absteigenden Maischeweg unten in den Gärbottich eingeführt und nach Durchlaufen des aufsteigenden Maische-,vegs innerhalb des Gärbottichs oben aus dem Gärbottich entlüftet abgeleitet wird, wodurch die Kreislaufbewegung des Maischeinhaltes des Gärbottichs mit aufsteigendem Maischeweg innerhalb und mit absteigendem Maischeweg außerhalb des Gärbottichs geschlossen wird..
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die belüftete Maische aus der Belüftungsapparatur und dem absteigenden Maischeweg seitlich in den eigentlichen. Gärbottich eingeführt und dadurch eine Kreisbewegung des Maischeinhaltes des eigentlichen Gärbottichs bewirkt wird.
3. Verfahren. nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d'aß ein Teil der entlüfteten Maische mit der kontinuierlich zufließenden Nährlösung vermischt und im eigentlichen: Gärbottich auf den Schaum aufgespritzt wird, 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Maische derart geregelt wird, daß der Sauerstoff der Luftbläschen und insbesondere die der Maische zugeführten Nährstoffe vor der Entlüftung der Maische in der Zeit eines Umlaufs verbraucht werden. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsapparatur (13, 14) und zweckmäßig auch die Kühleinrichtung (7) außerhalb des eigentlichen Krei-slaufgärbottichs (i) angeordnet sind. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsapparatur (13, 14) über der größten Füllhöhe des Gärbottichs (i) angeordnet ist. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oberen Teil des. Gärbottichs (i) eine Entlüftungshaube (3) mit siebartigen Durchtrittsöffnungen (4) für die verhefte Maische angeordnet ist. B. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daS oberhalb der Entlüftungshaube (3) ein mit Löchern versehenes Ringrohr (6) mit einer Nährlösungszuführung (8) verbunden ist. g. Vorrichtung nachAnspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das senkrechte Rohr (7), an dessen unteren Ende der Propeller oder die Förderschnecke (ii) angeordnet ist, gleichzeitig als Kühlrohr ausgebildet ist. io. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf der Haube (3) über das Fallrohr (io) mit dem unteren Ende des Rohres (7) in Verbindung steht. i i. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (7) an seinem oberen Ende über eine Verbindungshaube (12) in die Belüftungsapparatur (13, 14), die das Belüftungssystem (14) mit Luftzuführungsrohr (15) enthält, übergeht. 12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis ii, dadurch gekennzeichnet, daß das Belüftungssystem (14) auswechselbar angeordnet ist. 13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Belüftungsapparatur (13, 14) nach unten das Rohr (16) anschließt, das seitlich am Boden in den Bottich (i) einmündet. 14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß für den Propeller (i i) eine automatische Ausschaltung vorgesehen ist, die den Propeller unterhalb der minimalen Belüftungsstärke, also vor Stillstand der Luftzuführun.gsapparatur, außer Betrieb setzt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Österreichische Patentschriften Nr. 65 677, 65678.