DE102005061492A1

DE102005061492A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Brauwasser

Info

Publication number: DE102005061492A1
Application number: DE102005061492A
Authority: DE
Inventors: Michael Eumann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2025-12-23
Also published as: DE102005061492B4

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Aufbereiten von Brauchwasser wird ein Frischwasser 13 derart aufbereitet, dass es in einen ersten Teilstrom 25 und in einen zweiten Teilstrom 27 aufgespalten wird. Der erste Teilstrom 25 wird in einem Behälter 29 mit Kalk gesättigt und als erster klarer, kalkgesättigter Teilstrom 39 aus dem Behälter 29 abgezogen. Der erste klare, kalgesättigte Teilstrom 39 wird anschließend neutralisiert und einem Speicherbehältnis 43 zugeführt. Im Speicherbehältnis 43 wird der erste aufbereitete Teilstrom 53 gespeichert, der eine hohe Kalziumhärte in echt gelöster Form aufweist. Die Karbonathärte des ersten aufbereiteten Teilstroms 53 ist gering.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Brauwasser und eine Vorrichtung dazu, bei der ein in die Vorrichtung zuströmendes Frischwasser oder ein aufbereitetes zuströmendes Frischwasser in einen anteilsmäßig kleinen ersten Teilstrom und in einen anteilsmäßig großen zweiten Teilstrom aufgeteilt wird. Der erste Teilstrom wird mit Ca(OH)₂, HCl und H₂SO₄ behandelt und als aufbereiteter erster Teilstrom in entweder vorgegebener Menge einem weiteren Verarbeitungsprozessschritt zur Herstellung einer Flüssigkeit, wie Bier, zugeführt oder in einem vorgegebenen Verhältnis mit dem zweiten Teilstrom vermischt.

Ein derartiges Verfahren und eine dazu gehörige Vorrichtung ist durch die Patentschrift DE 199 63 743 C2 bekannt geworden.

Das bekannte Verfahren und auch die bekannte Vorrichtung werden zum Aufbereiten von Brauwasser eingesetzt, bei dem das zuströmende Rohwasser in einen anteilsmäßig kleinen Teilstrom und einen Hauptstrom aufgeteilt wird, dem Teilstrom Kalkmilch zugeleitet wird und Salzsäure und Schwefelsäure zudosiert werden. Danach wird der sich absetzende Kalkschlamm bei aufsteigender Strömung des Wassers in einem Reaktionsbehälter separiert und anschließend das so eingestellte Wasser mit dem Hauptstrom zu einem Brauwasserstrom vermischt, wobei die Kalkmilch, die Salzsäure und die Schwefelsäure vor dem Reaktionsbehälter dem Teilstrom zudosiert und über eine Reaktionsleitung dem Reaktionsbehälter zugeführt werden. Die Dosierung der Kalkmilch erfolgt in Abhängigkeit von der Durchflussmenge des Teilstroms und die Dosierung der Schwefelsäure in Abhängigkeit von der Durchflussmenge des Teilstroms und des pH-Wertes, der am Ende der Reaktionsleitung gemessen wird. Ziel des Verfahrens ist es, einen am Ende des Teilstroms verbleibenden Überschuss an gelöstem Kalziumhydroxid zumindest annähernd zu vermeiden.

Bei dem bekannten Verfahren werden einem Frischwasser- bzw. Rohwasser die Kalkmilch, die Salzsäure und die Schwefelsäure vor dem Eintritt in ein Absetzbehältnis, hier Reaktionsbehälter, zudosiert und im Absetzbehältnis wird die Klärung der gesamten Flüssigkeitsmischung bewirkt. Alle Anlagenteile müssen dazu unter besonderen Gesichtspunkten gefertigt und betrieben werden und die für das Verfahren zu verwendenden Chemikalien müssen auf den gewünschten Prozessablauf abgestimmt, d.h. stark verdünnt, und somit dafür hergestellt werden. Dies erfordert zusätzlich eine umfangreiche Mess- und Regeltechnik und der für dieses Verfahren notwendige Anlagenaufbau ist sehr kostenintensiv.

Weiterhin ist aus DE 563 823 eine Vorrichtung zur Herstellung von gesättigtem Kalkwasser bekannt geworden. Anlagenkomponenten bzw. Verfahrensschritte zur Herstellung von Brauwasser sind in dieser Druckschrift nicht beschrieben.

Aufgabe der Erfindung bezüglich eines Verfahrens ist es, das bekannte Verfahren weiter zu vereinfachen, kostengünstiger zu betreiben und kontrollieren zu können, sowie bezüglich der Anlage, Anlagenbauteile zu schaffen, die kostengünstig herstellbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe bezüglich des Verfahrens dadurch, dass der erste Teilstrom entweder in einem Behälter mit Kalk abgesättigt und in dem Behälter zu einem ersten trübefreien, klaren mit Kalk gesättigten Teilstrom geklärt wird oder vor dem Eintritt in den Behälter mit Kalk abgesättigt wird und in dem Behälter die Trennung zum ersten trübefreien, klaren mit Kalk gesättigten Teilstrom erfolgt, und dass aus dem Behälter ein erster klarer, mit Kalk gesättigter Teilstrom abgezogen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat damit den wesentlichen Vorteil, dass die Neutralisierung des als Flüssigkeit vorliegenden ersten Teilstroms erst nach der Klärung zu einem ersten trübefreien, klaren, mit Kalk gesättigten Teilstrom erfolgt. Für die Neutralisierung, pH-Wert-Absenkung können handelsübliche Chemikalien eingesetzt werden, die das Betreiben des erfindungsgemäßen Verfahrens verbilligen. Die Mess- und Regelvorrichtungen zum Betreiben des erfindungsgemäßen Verfahrens verbilligen sich ebenfalls, weil erst in einem späteren Prozessschritt die zur Neutralisierung des klaren gesättigten Kalkwassers erforderlichen Chemikalien, wie HCl und H₂SO₄, zudosiert werden. Entscheidend und erfindungswesentlich ist, dass die pH-Wert-Absenkung erst nach dem Vorliegen eines klaren, gesättigten Kalkwassers erfolgt. Anlagenbetreiber können somit vereinfacht Brauwasserwerte herstellen und einstellen, wie sie beim schon bekannten Verfahren erreicht werden mit dem Vorteil, dass das erfindungsgemäße Verfahren in zahlreichen Verfahrensabschnitten mit einer hohen Schutzalkalität betrieben werden kann, d.h. z.B. dass der Behälter, in dem die Kalkabsättigung erfolgt, keine Innenbeschichtung, z.B. aus Gummi, aufweisen muss.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird der erste Teilstrom von unten in den Behälter eingespeist, der anschließend eine Kalkmilchvorlage durchströmt und oben aus dem Behälter wird ein erster klarer, mit Kalk gesättigter Teilstrom abgezogen.

Dies hat den Vorteil, dass die gesamte Absetzung des Kalkschlamms im Behälter erfolgt und auch nicht ansatzweise in den dem Behälter vorgeschalteten Rohrleitungen erfolgen kann. Ausfällungen können nur im Behälter selbst erfolgen. Die Kalkmilchvorlage kann bei Bedarf über ein Regelventil unten aus dem Behälter abgelassen werden, wenn das treibende Konzentrationsgefälle zur Absättigung des ersten Teilstroms zu gering geworden ist. Soll das erfindungsgemäße Verfahren auch in diesem Verfahrensschritt weiter kontinuierlich betrieben werden, so ist es vorteilhaft, einen zweiten Behälter mit einer eigenen Kalkmilchvorlage parallel zum ersten Behälter zu betreiben und während im ersten Behälter die verbrauchte Kalkmilchvorlage ausgetauscht wird, wird der erste Teilstrom über den zweiten Behälter geleitet. Somit erfolgt keine Verfahrensunterbrechung und der Prozess zur Herstellung des geeigneten Brauwassers kann ohne Unterbrechung weitergeführt werden.

Die dem Fachmann schon aus dem gattungsbildenden Stand der Technik bekannte Mess- und Regeltechnik, sowie die dort verwendete Dosiertechnik kann auch bei dem bekannten Verfahren eingesetzt werden, mit dem Vorteil, dass vor der Klärung des Teilstroms im ersten und/oder zweiten Behälter kostengünstigere Geräte zur Durchführung des gesamten Verfahrens eingesetzt werden können, weil die Anlage bis zum Ausströmen des Teilstroms aus dem ersten und/oder zweiten Behälter mit einer hohen Schutzalkalität, beispielsweise im Wertebereich von pH = 12, betrieben wird.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der erste Teilstrom von oben in den Behälter kalkgesättigt eingespeist und über eine Zwangsführung wird der erste Teilstrom in den unteren Bereich des Behälters geführt und dort umgelenkt, um dort durch ein Kalkschlammbett strömen zu können und anschließend wird der erste Teilstrom im Behälter wieder nach oben geführt und als erster klarer und mit Kalk gesättigter Teilstrom dort aus dem Behälter abgeleitet.

Dies hat den Vorteil, dass die Klärung des gesättigten Kalkwassers vier- bis fünfmal schneller erfolgen kann als bei einer Klärung des gesättigten Kalkwassers, das von unten in einen Behälter eingeleitet wird und anschließend der erste Teilstrom eine Kalkmilchvorlage durchströmt. Diese Verfahrensvariante hat ebenfalls den Vorteil, dass die Klärung des ersten Teilstroms in einen klaren, kalkgesättigten ersten Teilstrom unter einem stark erhöhten pH-Wert-Bereich erfolgt. Die kontinuierliche Betriebsweise kann unterbrechungsfrei auch ohne zweiten Behälter gewährleistet werden, indem man von Zeit zu Zeit aufgestauten Kalkschlamm im unteren Bereich des Behälters austrägt. Sinnvoll und verfahrensfördernd ist es, wenn man eine konstante Kalkschlammhöhe im Behälter einstellt, während das erfindungsgemäße Verfahren betrieben wird.

Die Zwangsführung wird besonders vorteilhaft durch ein Tauchrohr bzw. Fallrohr erreicht, das in den Behälter eingebaut wird. Der erste kalkgesättigte Teilstrom wird von oben in den Behälter durch das Tauchrohr soweit nach unten geführt, dass der erste kalkgesättigte Teilstrom durch den dort aufgestauten Kalkschlamm hindurchtreten muss, um wieder in den oberen Bereich des Behälters strömen zu können. Bei dieser Aufwärtsströmung klärt sich der erste Teilstrom in einen ersten klaren, kalkgesättigten Teilstrom, der am oberen Behälterrand abgezogen wird bzw. dort überströmen kann.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfährt der erste klare und mit Kalk gesättigte Teilstrom nach dem Austritt aus dem Behälter unter Zugabe von HCl und H₂SO₄ eine ph-Wert-Veränderung zu einem ersten aufbereiteten Teilstrom. In diesem Verfahrensschritt wird der klare, kalkgesättigte Teilstrom neutralisiert, d.h. der pH-Wert wird abgesenkt und in eine Flüssigkeitslösung überführt, die eine hohe Kalziumhärte und eine geringe Karbonathärte aufweist.

In einer Verfahrensvariante innerhalb dieses Prozessschrittes kann der erste klare mit Kalk gesättigte Teilstrom mit vorgegebenen Mengenanteilen des ersten Teilstroms vermischt werden und anschließend erfolgt die Behandlung des neu entstandenen ersten Teilstromes mit HCl und H₂SO₄ zu einem ersten aufbereiteten Teilstrom. Dies hat den Vorteil, dass man mit dieser Prozessvariante immer eine Verdünnung des gesättigten klaren Kalkwassers auf eine Konzentration erreichen kann, die es erlaubt, dass das Kalkwasser ausschließlich mit H₂SO₄ neutralisiert werden kann, ohne dass eine Ausfällung erfolgt. In Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der erste aufbereitete Teilstrom in einem Speicherbehältnis gelagert und aus dem Speicherbehältnis wird der erste aufbereitete Teilstrom entweder direkt weiteren Prozessverfahrensschritten zur Herstellung von Bier zugeführt oder in einem vorbestimmten Mischverhältnis mit dem zweiten Teilstrom vermischt, der im gewünschten Mischungsverhältnis als Prozesswasser im weiteren Herstellungsprozess von Bier eingesetzt wird.

Der Verfahrensschritt mit einer Zwischenlagerung des erfindungsgemäß aufbereiteten Teilstroms zu einem Endprodukt mit einer hohen Kalziumhärte und einer geringen Karbonathärte hat den Vorteil, dass man aus diesem Zwischenbehältnis Teilströme direkt weiteren Prozessverfahrensschritten zur Herstellung von Bier zuführen kann oder der erstellte Teilstrom wird mit dem zweiten Teilstrom wunschgemäß vermischt.

Anteilsmäßig setzt sich der Gesamtflüssigkeitsstrom zu ca. 80–90% aus dem zweiten Teilstrom und zu 10–20% aus dem ersten Teilstrom zusammen, der wie beschrieben behandelt wird.

Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe mit einer Anlage zur Herstellung von Brauwasser gelöst, die einen Behälter zur Herstellung eines ersten klaren, mit Kalk gesättigten Teilstroms mit einem pH-Wert zwischen 12 und 13,5 aus einem Frischwasser oder aus einem aufbereiteten Frischwasser abgezweigten ersten Teilstrom aufweist.

Dies hat den Vorteil, dass der Behälter zur Klärung des gesättigten Kalkwassers aus Normalstahl gefertigt werden kann. Ebenfalls ist die zum Betreiben des Behälters notwendige Mess- und Regelungstechnik einfacher zu gestalten und auszulegen, weil in diesem Verfahrens- und Prozessabschnitt mit einer hohen Schutzalkalität gearbeitet wird. Im Stand der Technik müssen derartige Behälter beispielsweise mit einer Gummierung vollkommen ausgekleidet werden, damit die Klärung des gesättigten Kalkwassers erfolgen kann. Es versteht sich, dass die Anlage auch einen zweiten Behälter aufweisen kann, der zu dem ersten Behälter parallel geschaltet ist. Die Anlage selbst wird stets nur mit einem Behälter betrieben, so dass der nicht genutzte Behälter verfahrensgemäß gewartet werden kann.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage sind dem Behälter Behandlungsstationen mit Vorratsbehältnissen zur Behandlung des ersten klaren, mit Kalk gesättigten Teilstroms nachgeschaltet, die die Behandlung des ersten klaren mit Kalk gesättigten Teilstroms mit HCl und H₂SO₄ ermöglichen. Der neutralisierte erste Teilstrom wird einem Vorratsbehältnis zugeführt, das entsprechend ausgekleidet sein muss. Aus dem Vorratsbehältnis werden vorbestimmte Mengen für nachgeschaltete Prozessschritte abgezogen, wie z.B. Mengen zum Mischen mit dem zweiten Teilstrom, um das gewünschte Brauwasser herzustellen.

In einer weiteren Verfahrensvariante wird der erste klare, mit Kalk gesättigte Teilstrom nach dem Austritt aus dem Behälter nicht vollkommen neutralisiert, sondern es wird eine Alkalität des ersten Teilstroms in einem Speicherbehältnis nach dem Absatzbehältnis von P ≥ 1 mval/l angestrebt, bevorzugt eine Alkalität des ersten Teilstroms von P ≥ 10 mval/l. Aus dem Speicherbehältnis wird ein derart aufbereitetes Wasser als Prozesswasser im weiteren Herstellungsprozess von Bier eingesetzt, oder dieser Teilstrom wird weiteren Prozessverfahrensschritten zur Herstellung von Bier zugeführt. Dabei kann in beiden Verwendungen der gewünschte Teilstrom in seiner chemischen Aufbereitung noch weiter verändert werden, indem diesem Teilstrom noch weitere Chemikalien in gewünschten Mengenverhältnissen zugesetzt werden.

Es versteht sich, dass eine im Verfahren beschriebene Speicherung des neutralisierten ersten Teilstroms oder eines nicht vollkommen neutralisierten ersten Teilstroms nicht zwingend stattfinden muss. Entfallen die Speicherbehältnisse, so wird der erste aufbereitete Teilstrom ohne Zwischenspeicherung direkt seiner Zweckbestimmung zugeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend beispielhaft an einem ersten und zweiten Fließschema erläutert.
Es zeigt:
1 ein erstes Fließschema für die Aufbereitung von Frischwasser zu einem geeigneten Brauwasser mit einem Behälter zur Klärung eines kalkgesättigten Teilstroms und nachgeschalteten Behandlungsvorrichtungen, die die Behandlung eines klaren, geklärten Teilstroms mit HCl und H₂SO₄ ermöglichen; und
2 ein weiteres Fließschema zur Behandlung eines Frischwassers zu einem geeigneten Brauwasser mit einem Behälter zur Erzeugung eines klaren, mit Kalk gesättigten Teilstroms, der von der Behälteroberseite beschickt wird und mit nachgeschalteten Behandlungsvorrichtungen für den aus dem Behälter abgezogenen Teilstrom mit einer Zudosierung von HCl und H₂SO₄.
Die 1 und 2 zeigen stark vereinfacht zwei Fließschemen zur Aufbereitung von Frischwasser zu einem geeigneten Brauwasser, bei denen der Übersichtlichkeit halber auf eine zum Betreiben von Anlagen mit diesen in den Figuren dargestellten Prozessabläufen notwendige Mess-, Regel-, Überwachungs- und Dosiertechnik verzichtet wurde. Der hier angesprochene Fachmann kann auf die aus dem Stand der Technik bekannte Messtechnik, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie Dosiertechnik zurückgreifen, wie sie beispielsweise aus der DE 199 63 743 C2 bekannt ist.
1 zeigt mit 10 eine Brauwasseraufbereitungsanlage, bei der ein Rohwasser, Frischwasser 13 über eine Pumpe 15 einer Wasseraufbereitungseinheit, wie beispielsweise einer Umkehrosmosestation 17 zugeführt wird. Das über die Umkehrosmosestation 17 aufbereitete Frischwasser 13 wird einem Behältnis 19 zugeführt, in dem das aufbereitete Frischwasser 13 gespeichert wird. Auf die Umkehrosmosestation 17 kann dann verzichtet werden, wenn als Frischwasser 13 ein besonders salzarmes, ein so genanntes „weiches" Frischwasser 13 vorliegt. In diesem Fall kann das Frischwasser 13 unmittelbar in das Behältnis 19 eingespeist werden.
Das Frischwasser 13, das als aufbereitetes Frischwasser 21 im Behältnis 19 gespeichert ist, kann als Gesamtstrom 22 aus dem Behältnis 19 ausströmen. An einer Verzweigung 23 wird der Gesamtstrom 22 in einen ersten Teilstrom 25, ca. 10–20% des Gesamtstromes 22, und in einen zweiten Teilstrom 27, ca. 80–90% des Gesamtstromes 22, aufgeteilt.
Der erste Teilstrom 25 wird in einen Behälter 29, der hier als Kalksättiger arbeitet, im unteren Bereich des Behälters 29 eingespeist und der erste Teilstrom 25 durchströmt den Behälter 29 in Pfeilrichtungen 31.
Gleichzeitig wird über eine Leitung 33 aus einem Vorratsbehältnis 35, ebenfalls im unteren Bereich des Behälters 29 Kalkmilch Ca(OH)₂ in den Behälter 29 eingespeist. Die Kalkmilch dient als Kalkmilchvorlage 37, die von dem ersten Teilstrom 25 in dem Behälter 29 in Pfeilrichtungen 31 durchströmt wird. Während der erste Teilstrom 25 den Behälter 29 durchströmt, stellen sich dort pH-Werte um pH = 12 ein. Das Verfahren kann in diesem Prozessstadium mit einer hohen Schutzalkalität betrieben werden, d.h., der Behälter 29 kann aus Normalstahl gefertigt werden und muss keine Innenoberflächenbeschichtung aufweisen, die den Behälter 29 schützt. Die Kalkmilchvorlage 37 ist immer so hoch und derart aufkonzentriert, dass ein durch die Kalkmilchvorlage 37 strömender erster Teilstrom 25 als gesättigter Teilstrom aus der Kalkmilchvorlage 37 austritt und in Pfeilrichtungen 31 weiter nach oben im Behälter 29 strömt. Bei der Strömung des ersten Teilstroms 25 im Bereich außerhalb der Kalkmilchvorlage 37 klärt sich der erste Teilstrom 25 und die Verweilzeit des ersten Teilstroms 25 im Behälter 29 wird so eingestellt, dass am oberen Behälterrand ein klares gesättigtes Kalkwasser 39 ansteht.
Das klare gesättigte Kalkwasser (erster klarer, kalkgesättigter Teilstrom 39) wird aus dem Behälter 29 abgezogen und über eine Leitung 41 einem Speicherbehältnis 43 zugeführt. An einer Verzweigung 45 wird in die Leitung 41 über ein Vorratsbehältnis 47 Salzsäure, HCl, in die Leitung 41 im gewünschten Mengenverhältnis eingespeist. Nachfolgend wird an einer Verzweigung 49 in die Leitung 41 aus einem Vorratsbehältnis 51 Schwefelsäure, H₂SO₄, in die Leitung 41 in einem vorgegebenen Mengenverhältnis eingespeist, damit der erste klare, kalkgesättigte Teilstrom 39 neutralisiert werden kann. D.h., der pH-Wert des ersten klaren, kalkgesättigten Teilstroms 39 wird abgesenkt und in einen aufbereiteten ersten Teilstrom 53 überführt, der eine hohe Kalziumhärte in echt gelöster Form aufweist und durch eine geringe Karbonathärte gekennzeichnet ist. Der so aufbereitete erste Teilstrom 41 wird in einem Speicherbehältnis 43 gelagert, das beispielsweise eine gummierte Innenoberfläche aufweist.
Aus dem Behältnis 43 kann in Pfeilrichtung 55 der erste aufbereitete Teilstrom 53 in gewünschten Mengen so abgezogen werden, dass er an einer Verzweigung 57 mit dem zweiten Teilstrom 27 zu einem gewünschten Brauwasser 59 vermischt werden kann. Ebenfalls kann über eine Leitung 61 ein erster aufbereiteter Teilstrom 53 direkt dem „Würzekochen" bei der Herstellung von Bier zugeführt werden.
In einer Verfahrensalternative kann über eine Leitung 63 dem ersten klaren, kalkgesättigten Teilstrom 39 ein erster Teilstrom 25 derart zugemischt werden, dass der erste klare, kalkgesättigte Teilstrom 39 soweit verdünnt wird, dass eine Neutralisierung des ersten klaren, kalkgesättigten Teilstroms 39 in den nachfolgenden Behandlungsschritten ohne Ausfällung gewährleistet werden kann.
Über ein Ablassventil 65 kann der Kalkschlamm 37 aus dem Behälter 29 dann abgezogen werden, wenn das aktive Konzentrationsgefälle zu dem in den Behälter 29 einströmenden ersten Teilstrom 25 zu ge ring geworden ist. In diesem Zeitpunkt kann die Anlage abgeschaltet werden, damit die Kalkmilchvorlage 37 durch eine frische unverbrauchte Kalkmilchvorlage 37 ausgetauscht werden kann oder alternativ wird der erste Teilstrom 25 auf einen zweiten Behälter 29 umgeleitet, das ebenfalls ein Vorratsbehältnis 35 zur Zudosierung von Kalkmilch aufweist. Ist ein zweiter Behälter 29 einem ersten Behälter 29 parallel geschaltet, so kann das Fließschema nach 1 immer kontinuierlich betrieben werden.
2 zeigt eine Alternative zum Fließschema von 1 und zum Betreiben des erfindungsgemäßen Verfahrens, indem mit 110 eine Brauwasseraufbereitungsanlage schematisiert dargestellt ist, die ein Frischwasser 113 aufbereitet. Das Frischwasser 113 wird über eine Pumpe 115 einer Wasseraufbereitungseinheit 117, beispielsweise einer Umkehrosmosestation, zugeleitet und das aus der Umkehrosmosestation austretende Frischwasser 113 wird in einem Behältnis 119 als aufbereitetes Frischwasser 121 gespeichert.
Das aufbereitete Frischwasser 121 kann als Gesamtstrom 122 aus dem Behältnis 119 abgezogen werden. An einer Verzweigung 123 wird der Gesamtstrom 122 in einen ersten Teilstrom 125, 10–20% des Gesamtstromes 122, und in einen zweiten Teilstrom 127, 80–90% des Gesamtstromes 122, aufgeteilt.
Der erste Teilstrom 125 wird von oben in einen Behälter 129 zwangsgeführt eingespeist, in dem der erste Teilstrom 125 über ein Tauchrohr 130 in den unteren Bereich des Behälters 129, der hier als Absetzreaktor arbeitet, geführt wird. Der erste Teilstrom 125 durchströmt den Behälter 129 in Pfeilrichtungen 131.
Bevor der erste Teilstrom 125 in den Behälter 129 einströmt, wird über eine Leitung 133 dem ersten Teilstrom 125 aus einem Vorratsbehältnis 135 Kalkmilch Ca(OH)₂ zudosiert. Der nach dieser Zudosie rung entstandene erste Teilstrom 125 ist kalkgesättigt und trübe und strömt in diesem Zustand von oben in den Behälter 129 durch das Tauchrohr 130 nach unten und steigt anschließend in Pfeilrichtung 131 wieder zum oberen Behälterrand auf. Dabei klärt sich der erste Teilstrom 125 auf und es entsteht am oberen Rand des Behälters 129 ein erster klarer, kalkgesättigter Teilstrom 139.
Gegenüber der Betriebsweise aus 1 wird durch die Betriebsweise aus 2 im Behälter 129 eine Klärung des gesättigten Kalkwassers im Behälter 129 erreicht, die vier- bis fünfmal schneller erfolgen kann als im Behälter 29 der 1.
Der erste klare, kalkgesättigte Teilstrom 139 wird über eine Leitung 141 einem Speicherbehältnis 143 zugeführt. In die Leitung 141 wird an einer Verzweigung 145 über ein Vorratsbehältnis 147 Salzsäure und an einer Verzweigung 149 über ein Vorratsbehältnis 151 Schwefelsäure in gewünschten, vorbestimmten Mengen in die Leitung 141 derart eingespeist, dass der erste klare, kalkgesättigte Teilstrom 139 neutralisiert wird und in einen ersten aufbereiteten Teilstrom 153 übergeführt wird, der eine hohe Kalziumhärte in echt gelöster Form aufweist und sich durch eine geringe Karbonathärte auszeichnet.
Aus dem Behältnis 143 kann in Pfeilrichtung 155 in gewünschten Mengen der erste aufbereitete Teilstrom 153 abgezogen werden und beispielsweise an einer Verzweigung 157 mit dem zweiten Teilstrom 127 zu einem geeigneten Brauwasser 159 vermischt werden. Über eine Leitung 161 lässt sich der erste aufbereitete Teilstrom 153 weiteren Prozessschritten direkt, wie beispielsweise dem „Würzekochen" zuführen.
In einer alternativen Betriebsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens in 2 kann dem ersten klaren, kalkgesättigten Teilstrom 139 über eine Leitung 163 in gewünschten Mengen ein erster Teilstrom 125 derart zugeführt werden, dass der erste klare, kalkgesättigte Teilstrom 139 so weit verdünnt wird, dass bei einer Neutralisierung mit H₂SO₄ keine Ausfällung erfolgt. Über ein Ablassventil 165 kann der abgesetzte Kalkschlamm 137 nach Wunsch aus dem Behälter 129 abgelassen werden. Vorteilhaft ist es, wenn man in dem Behälter 129 einen konstanten Kalkschlammspiegel einstellt. Das Verfahren von 2 kann auch ohne ein zweites Behältnis 129 kontinuierlich betrieben werden.
Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Aufbereiten von Brauwasser wird ein Frischwasser 13 derart aufbereitet, dass es in einen ersten Teilstrom 25 und in einen zweiten Teilstrom 27 aufgespalten wird. Der erste Teilstrom 25 wird in einem Behälter 29 mit Kalk gesättigt und als erster klarer, kalkgesättigter Teilstrom 39 aus dem Behälter 29 abgezogen. Der erste klare, kalkgesättigte Teilstrom 39 wird anschließend neutralisiert und einem Speicherbehältnis 43 zugeführt. Im Speicherbehältnis 43 wird der erste aufbereitete Teilstrom 53 gespeichert, der eine hohe Kalziumhärte in echt gelöster Form aufweist. Die Karbonathärte des ersten aufbereiteten Teilstroms 53 ist gering.

Claims

Verfahren zum Aufbereiten von Brauwasser, bei dem ein zuströmendes Frischwasser (13; 113) oder ein aufbereitetes zuströmendes Frischwasser (21; 121) in einen anteilsmäßig kleinen ersten Teilstrom (25; 125) und in einen anteilsmäßig großen zweiten Teilstrom (27; 127) aufgeteilt wird, wobei der erste Teilstrom (25; 125) mit Ca(OH)₂, HCl und H₂SO₄ behandelt wird und als erster aufbereiteter Teilstrom (53; 153) in entweder vorgegebener Menge einem weiteren Verarbeitungsprozessschritt zur Herstellung einer Flüssigkeit, wie Bier, zugeführt wird oder in einem vorgegebenen Verhältnis mit dem zweiten Teilstrom (27; 127) vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilstrom (25; 125) entweder in einem Behälter (29; 129) mit Kalk abgesättigt und in dem Behälter (29; 129) zu einem ersten, trübefreien, klaren, mit Kalk gesättigten Teilstrom (39; 139) geklärt wird oder vor dem Eintritt in den Behälter (29; 129) mit Kalk abgesättigt wird und in dem Behälter (29; 129) die Trennung zum ersten, trübefreien, klaren, mit Kalk gesättigten Teilstrom (39; 139) erfolgt und dass aus dem Behälter (29; 129) ein erster klarer, mit Kalk gesättigter Teilstrom (39; 139) abgezogen wird, und dass der erste klare, mit Kalk gesättigte Teilstrom (39; 139) nach dem Austritt aus dem Behälter (29; 129) unter Zugabe von HCl und H₂SO₄ eine pH-Wert-Veränderung erfährt und zu einem ersten aufbereiteten Teilstrom (53; 153) weiterbehandelt wird oder dass der erste klare, mit Kalk gesättigte Teilstrom (39; 139) mit vorgegebenen Mengenanteilen des ersten Teilstroms (25; 125) vermischt wird und anschließend die Behandlung des ersten Teilstromes mit HCl und H₂SO₄ zu einem ersten aufbereiteten Teilstrom (53; 153) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilstrom (25) von unten in den Behälter (29) eingespeist wird, eine Kalkmilchvorlage (37) durchströmt, und oben aus dem Behälter (29) als erster klarer, mit Kalk gesättigter Teilstrom (39) abgezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilstrom (125) von oben in den Behälter (129) kalkgesättigt eingespeist wird und über eine Zwangsführung des ersten Teilstroms (125) in den unteren Bereich des Behälters (129) geführt und dort umgelenkt durch ein Kalkschlammbett (137) strömend im Behälter (125) nach oben geführt und dort aus dem Behälter (125) als erster klarer, mit Kalk gesättigter Teilstrom (139) abgezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsführung durch ein Tauchrohr 130 erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste aufbereitete Teilstrom (53; 153) in einem Speicherbehältnis (43; 143) gelagert wird und aus dem Speicherbehältnis (43; 143) der erste aufbereitete Teilstrom (53; 153) entweder direkt weiteren Prozessverfahrensschritten zur Herstellung von Bier zugeführt oder in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis mit dem zweiten Teilstrom (27; 127) vermischt wird, der im gewünschten Mischungsverhältnis als Prozesswasser im weiteren Herstellungsprozess von Bier eingesetzt wird.
Anlage zur Herstellung von Brauwasser mit einem Behälter (29; 129) zur Herstellung eines ersten klaren, kalkgesättigten Teilstroms (39; 139) mit einem pH-Wert zwischen 12 und 13,5 aus einem Frischwasser (13; 113) oder aus einem aufbereiteten Frischwasser (21; 121) abgezweigten ersten Teilstrom (25; 125).
Anlage zur Herstellung von Brauwasser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Behälter (29; 129) Behandlungsstationen mit Vorratsbehältnissen (47; 51; 147; 151) zur Behandlung des ersten klaren kalkgesättigten Teilstroms (39; 139) anschließen und nach der Behandlung ein Vorratsbehältnis (43; 143) angeordnet ist.