DE102005037541A1

DE102005037541A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Brauwasser

Info

Publication number: DE102005037541A1
Application number: DE102005037541A
Authority: DE
Inventors: Michael Eumann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2025-08-10
Also published as: DE102005037541B4

Abstract

Bei einem Verfahren zum Aufbereiten von Brauwasser werden in einem Behälter (14) unterschiedlichste Spezifikationen von Kalkwasser gespeichert und aus dem Behälter (14) werden mehrere Teilströme (16 bis 22) des gespeicherten Kalkwassers abgezogen und anschließend mit Säuren, wie HCl, H¶2¶SO¶4¶ und/oder aufbereitetem Wasser (24) bzw. Rohwasser je nach gewünschten Mengenverhältnissen vermischt, wobei CaCl¶2¶ und CaSO¶4¶ entstehen, bevor diese aufbereiteten Teilströme (16 bis 22) weiteren Prozessverarbeitungsschritten in der Bierherstellung zugeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Brauwasser, bei dem in einem Behälter aufbereitetes Wasser, das mit Kalk versetzt ist, gespeichert wird.

Es ist bekannt, Wasser so aufzubereiten, z.B. mit Kalkmilch, Salzsäure und Schwefelsäure, wobei diese Aufbereitung in einem Reaktor erfolgt und das mit Salzsäure und Schwefelsäure aufbereitete Wasser in einem Behälter zwischengelagert wird. Bei Bedarf wird dieses, derart aufbereitete Wasser aus dem Behälter abgezogen und weiteren Verfahrensschritten in der Herstellung von Bier zugeführt. Bei diesem bekannten Verfahren muss der zur Zwischenspeicherung des vollkommen neutralisierten Wassers genutzte Behälter eine Spezialauskleidung, beispielsweise eine Gummierung, aufweisen, damit das Wasser dauerhaft bevorratet werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung bereitzustellen, das bzw. die mit größter Flexibilität die Bedürfnisse beim Herstellungsprozess von Bier unterschiedlichster Qualitäten erfüllt und das verfahrenstechnisch bzw. die anlagentechnisch vereinfacht und kostengünstig ist.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Aufbereitung von Wasser, bei dem in einem Behälter aufbereitetes Wasser mit Kalk versetzt wird, das entweder eine Spezifikation von p = 45–48 mval/l, so genanntes gesättigtes Kalkwasser, oder eine Spezifiktion von p < 45 mval/l, so genanntes nicht-gesättigtes Kalkwasser, oder eine Spezifikation von p > 49 mval/l, so genanntes übersättigtes Kalkwasser bzw. Kalkmilch aufweist, und aus dem Behälter mindestens ein erster Teilstrom ausströmt, der entweder mit Rohwasser oder aufbereitetem Wasser vermischt wird, und/oder dem in gewünschtem Mengenverhältnis HCl oder H₂SO₄ oder HCl und H₂SO₄ zugesetzt wird, bevor der derart aufbereitete erste Teilstrom dem weiteren Prozess zur Herstellung von Bier zugeführt wird.

Die Spezifikation p steht in diesem Zusammenhang für den p-Wert, der als wasserchemischer Parameter die Säurekapazität bis pH = 8,2 angibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass das im Behälter bevorratete Kalkwasser unterschiedlichster Spezifikation einfachst, dauerhaft in Behältnissen aus Normalstahl gelagert werden kann. Kleinere Behältnisse können auch aus Kunststoff hergestellt werden. Somit ist für kleine wie auch für große Behältnisse ein kostengünstiger Behälterbau möglich. Je nach Bedarf werden aus dem Behälter über Rohrleitungen Teilströme des Kalkwassers unterschiedlichster Spezifikation abgezogen und je nach Bedarf mit Säuren und/oder Rohwasser und/oder aufbereitetem Wasser in gewünschten Mengenverhältnissen versetzt. Somit müssen nur besonders ausgewählte Rohrleitungen für den Transport des oder der Teilströme korrosionsgeschützt ausgeführt sein.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass je nach Bedarf unterschiedlichste Mengen aus dem Behälter entnommen werden können und diese unterschiedlichen Mengen von Kalkwasser werden je nach Bedarf aufbereitet, bevor sie ausgewählten Prozessverfahrensschritten zur Herstellung von Bier zugeführt werden. Mit diesen Maßnahmen kann ein Verfahren zur Aufbereitung von Brauwasser erheblich vereinfacht werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird aus dem Behälter neben dem ersten Teilstrom ein zweiter Teilstrom, ein dritter Teilstrom und ein vierter Teilstrom abgeführt. Dies hat den Vorteil, dass die unterschiedlichen Teilströme in ihrer Menge gleichzeitig unterschiedlich aufbereitet werden können und unterschiedlichsten Prozessverfahrensschritten innerhalb der Herstellung von Bier zugeführt werden können. Mit dieser Maßnahme wird die zur Herstellung von Bier benötigte Anlagentechnik weiter vereinfacht und unterschiedlichste Teilströme sind schnell verfügbar. Ferner ist nur ein zentraler Behälter zur Speicherung von Kalkwasser notwendig, aus dem die verschiedensten Teilströme für die notwendigen Prozessverfahrensschritte zur Bierherstellung gespeist werden.

Bevorzugt wird das aufbereitete Wasser, das mit Kalk zu einem gesättigten, übersättigten oder nicht gesättigten Kalkwasser versetzt wird, aus einem Verfahrensschritt gewonnen, bei dem das aufzubereitende Wasser eine Umkehrosmoseanlage und/oder einen Ionenaustauscher und/oder eine Kalkentkarbonisierungsanlage durchströmt. Weist das aufzubereitende Wasser eine geringe Karbonathärte auf, ein sogenanntes weiches Rohwasser, so kann es unter Umgehung der Verfahrensschritte der Umkehrosmose und/oder eines Ionenaustauschers und/oder einer Kalkentkarbonisierung mit Kalk versetzt werden und dem Behälter zur Speicherung des Kalkwassers zugeführt werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens werden der mindestens erste Teilstrom und/oder der zweite und dritte Teilstrom in gewünschten Mengenverhältnissen dem aufbereiteten Wasser zugeführt, bevor weitere Verfahrens- bzw. Verarbeitungsschritte in der Bierherstellung erfolgen. Dem ersten, zweiten oder dritten Teilstrom können schon vor der Zumischung zum aufbereiteten Wasser bzw. dem weichen Rohwasser Säuren in gewünschten Mengenverhältnissen zugeführt worden sein. Mit derartigen Maßnahmen wird die Flexibilität zum Betreiben einer Anlage zur Herstellung von Bier weiter verbessert.

Zur Durchführung des Verfahrens ist auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorgesehen, die mindestens einen Behälter aufweist, in dem das Kalkwasser unterschiedlichster Spezifikation gespeichert ist, sowie Rohrleitungen zur Führung des aufbereiteten Wassers, das mit Kalk versetzt dem mindestens einen Behälter zufließt und Rohrleitungen zum Abzug von Teilströmen aus dem Behälter sind vorgesehen, wobei diesen Rohrleitungen über weitere Rohrleitungen Säuren unterschiedlichster Art und/oder Rohwasser bzw. aufbereitetes Wasser zudosierbar sind, damit unterschiedlichste Teilströme mit unterschiedlichsten Spezifikationen für die Herstellung von Bier zur Verfügung gestellt werden können.

Mit einer derartigen Vorrichtung lassen sich Teilströme mit den gewünschten Gehalten von Calciumsulfat (CaSO₄) und Calciumchlorid (CaCl₂) einfach und sicher erzeugen, die zwingend für den Brauprozess notwendig sind.

Im nachfolgenden Fließschema ist das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft dargestellt:
Ein Fließschema eines aufbereiteten Wassers im Einsatz für Prozessverfahrensschritte zur Herstellung von Bier ist mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Ein aufbereitetes Wasser 12, das mit Kalk versetzt ist, strömt einem Behälter 14 zu, in dem es bevorratet wird. Im Behälter 14 können unterschiedlichste Spezifikationen von Kalkwasser bevorratet werden. Nicht gesättigtes Kalkwasser, gesättigtes Kalkwasser und trübes, übersättigtes Kalkwasser können in dem Behälter 14 gespeichert werden. Aus dem Behälter 14 werden über am Behälter 14 vorgesehene Rohrleitungen ein erster Teilstrom 16, ein zweiter Teilstrom 18, ein dritter Teilstrom 20 und ein vierter Teilstrom 22 abgezogen. Der erste Teilstrom 16 wird beispielsweise mit Schwefelsäure und Salzsäure in gewünschten Mengenverhältnissen gemischt und weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt. Der zweite Teilstrom 18 wird beispielsweise in einem gewünschten Mengenverhältnis mit Salzsäure vermischt und weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt. Dem dritten Teilstrom 20 wird in einer gewünschten Menge Schwefelsäure zugesetzt und dieser Teilstrom 20 wird weiteren Prozessschritten zur Verfügung gestellt. Der vierte Teilstrom 22 wird mit aufbereitetem Wasser 24, und/oder einem Rohwasser vermischt, das eine geringe Karbonathärte aufweist und ein sogenanntes „weiches" Rohwasser darstellt. Das aufbereitete Wasser 24 strömt dem vierten Teilstrom 22 in der Regel aus einer Umkehrosmoseanlage und/oder einer Ionenaustauscheranlage und/oder einer Kalkentkarbonisierungsanlage zu und wird anschließend in einer im Fließschema gezeigten Reserve 32 gepuffert, damit Spitzenlasten im Brauprozess abgefedert werden können. Die Reserve 32 ist ein Behältnis aus dem die Wasserteilströme 26, 28, 30 je nach Menge entnommen werden. Diesen Wasserteilströmen 26, 28, 30 werden die Teilströme 16, 18, 20 in gewünschten Mengenverhältnissen zudosiert. Je nach Bedarf kann der Reserve 32 auch ein Wasserteilstrom 34 entnommen werden, der aus dem aufbereiteten Wasser 24 bzw. einem Rohwasser und dem Teilstrom 22 besteht, und dieser Wasserteilstrom 34 wird dem Herstellungsprozess von Bier zugeführt.
Bei Bedarf kann dem ersten, zweiten und dritten Teilstrom 16, 18, 20 noch ein aufbereiteter Wasserteilstrom 26, 28, 30 zugemischt werden.
Mit den verschiedenen Möglichkeiten der Herstellung von ersten, zweiten, dritten, vierten Teilströmen 16, 18, 20, 22 wird ein Verfahrensprozess zur Bereitstellung von Calciumsalzen für die Herstellung von Bier realisiert, der sehr flexibel nutzbar ist und sich gegenüber bekannten Verfahrensschritten sehr vereinfacht darstellt. Nur vereinzelte Rohrleitungen müssen korrosionsgeschützt für den Transport von Säuren und/oder gemischten Teilströmen aus unterschiedlichsten Spezifikationen von Kalkwasser und Säuren ausgeführt sein und der zentrale Behälter 14 für die Speicherung des Kalkwassers kann aus Normalstahl bzw. Kunststoff gefertigt sein. Eine derartige Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann kostengünstig hergestellt werden und es lässt sich noch eine weitere Flexibilisierung der Anlage dadurch erreichen, wenn mehrere Behälter 14 bereitgestellt werden.
Bei einem Verfahren zum Aufbereiten von Brauwasser werden in einem Behälter 14 unterschiedlichste Spezifikationen von Kalkwasser gespeichert und aus dem Behälter 14 werden mehrere Teilströme 16 bis 22 des gespeicherten Kalkwassers abgezogen und anschließend mit Säuren, wie HCl, H₂SO₄ und/oder aufbereitetem Wasser 24 bzw. Rohwasser je nach gewünschten Mengenverhältnissen vermischt, wobei CaCl₂ und CaSO₄ entstehen, bevor diese aufbereiteten Teilströme 16 bis 22 weiteren Prozessverarbeitungsschritten in der Bierherstellung zugeführt werden.

Claims

Verfahren zum Aufbereiten von Brauwasser, bei dem in einem Behälter (14) aufbereitetes Wasser (12) mit Kalk versetzt gespeichert wird, das entweder eine Spezifikation von p = 45–48 mval/l, so genanntes gesättigtes Kalkwasser, oder eine Spezifikation von p < 45 mval/l, so genanntes nicht-gesättigtes Kalkwasser, oder eine Spezifikation von p > 49 mval/l, so genanntes übersättigtes Kalkwasser und/oder Kalkmilch aufweist, und aus dem Behälter (14) mindestens ein erster Teilstrom (16) ausströmt, der entweder mit Rohwasser oder aufbereitetem Wasser (24) vermischt wird und/oder dem im gewünschten Mengenverhältnis HCl, H₂SO₄ oder HCl und H₂SO₄ zugesetzt wird, bevor der derart beaufschlagte erste Teilstrom (16) dem weiteren Prozess zur Herstellung von Bier zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Behälter (14) neben dem ersten Teilstrom (16) ein zweiter Teilstrom (18), ein dritter Teilstrom (20) und ein vierter Teilstrom (22) ausströmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das aufbereitete Wasser (12) entweder einen Umkehrosmose-Verfahrensschritt, und/oder einen Ionenaustauscher-Verfahrensschritt, und/oder einen Kalkentkarbonisierungs – Verfahrensschritt durchlaufen hat, oder ein so genanntes weiches Rohwasser ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens erste Teilstrom (16) und/oder der zweite und dritte Teilstrom (18, 20) in gewünschten Mengenverhältnissen dem aufbereiteten Wasser (24) bzw. dem Rohwasser zugeführt wird bzw. werden, bevor weitere Verarbeitungsschritte in der Bierherstellung erfolgen.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit mindestens einem Behälter (14), Rohrleitungen zur Führung des aufbereiteten Wassers (12) mit versetztem Kalk, Rohrleitungen zum Abzug von Teilströmen (16, 18, 20, 22) aus dem Behälter (14) und einer Rohrleitung zur Führung des Rohwassers oder einem aufbereiteten Wasser (24), sowie Mischaggregate und Verbindungsleitungen zum Mischen der Teilströme (16, 18, 20, 22) mit Säuren und/oder Rohwasser bzw. aufbereitetem Wasser (24).