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Verfahren zum Anschwemmen eines Kieselgurfilters
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anschwemmen eines Kieselgurfilters,
insbesondere zum Filtrieren von Bier.
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Ausgereiftes Bier muß nach einer für den jeweiligen Biertyp optimalen
Lagerzeit vor dem Abfüllen in Fässer oder Flaschen filtriert werden, um die Trübstoffe,
vor allem Eiweißgerbstoffverbindungen, zu entfernen. In den meisten Brauereien wird
zu diesem Zweck ein Kieselgurfilter verwendet.
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Der Abfüllvorgang muß im höchsten Grade sauerstofffrei ablaufen, da
sonst die Haltbarkeit des Bieres beeinträchtigt wird. Es darf also in den einzelnen
Abfüllstationen in die Tanks und Transportgefäße keine Luft eintreten. Um den Luftzutritt
zu verhindern, werden diese Behälter durch Inertgase wie Stickstoff und Kohlendioxid
sauerstoffrei gemacht.
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Lediglich die Filteranlage bereitet bis zum heutigen Tag. Schwierigkeiten
hinsichtlich der Fernhaltung des Luftsauerstoffes. Bei der Vorbereitung der Filteranlage,
wird die Kieselgurfiltermasse an den Filter schichten mit Leitungswasser angeschwemmt.
Dabei wird Sauerstoff in den Filter eingetragen und abgelagert.
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Dieser Sauerstoff wird von dem nachlaufenden Bier wieder aufgenommen.
Die Sauerstoffwerte im Bier steigen dabei über einen für die Haltbarkeit wichtigen
Grenzwert von max. 1 mg 02/1 an. Täglich wird in den Brauereien dadurch 20 - 50
hl Bier abgefüllt, das durch die hohe Sauerstoffbelastung Haltbarkeitsprobleme aufwirft.
Dieses Bier ist für den Vertrieb ungeeignet und wird vielerorts dem Bierherstellungsprozeß
zur Aufbereitung wieder zugeführt. Diese Arbeitsweise beansprucht größere Lagerkapazitäten
und bringt auch noch
andere Nachteile, z. B. Verschleppung von Mikroorganismen,
mit sich.
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Bei der Filtration des Bieres dient der eigentliche Filter nur als
Stütze für die Filterhilfsmittel, in der Regel Kieselgur. Es ist also erforderlich,
vor der Filtration die Filterhilfsmittel an die Stützschichten anzuschwemmen. Dafür
wird in einem Anschwemmbehälter die Kieselgur mit Wasser gemischt und im Kreislauf
durch den Filter gepumpt, bis die Kieselgur im Filter restlos aufgetragen und einen
gleichmäßigen Belag auf den Filterelementen gebildet hat.
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Das für die Anschwemmung eingesetzte Wasser ist erfahrungsgemäß mit
Sauerstoff gesättigt. Durch das oben geschilderte Anschwemmverfahren, d. h. Anrühren
von Wasser und Kieselgur mit anschließender Eintragung in den Filter, wird Sauerstoff
in den Filter eingetragen und gespeichert. Diese Sauerstoffmenge reicht aus, um
20 - 50 hl Bier beim "Anlaufen" der Filteranlage (d. h. das erste Bier läuft in
den Filter) mit einer 02 -Belastung über 1 mg/I zu versehen. Nach einer Laufzeit
von 15 - 30 min. fällt der 02 -Wert auf eine konstante Zunahme von ca. 0,1 mg 02/1
ab. Diese °2 -Zunahme stellt keine Gefahr dar, zumal in der Regel das Bier vor der
Filteranlage einen 02 -Gehalt von wesentlich unter 0,1 mg/l aufweist.
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Eine zweite Schwierigkeit kann sich beim Anlaufen der Anlage aus der
relativ hohen Wassertemperatur ergeben, die den Filter auf eine Temperatur von ca.
80 C erwärmt. Zur einwandfreien Bierfiltration ist aber eine Temperatur unter +
20 C unbedingt erforderlich, da sonst die die Kältetrübung verursachenden Einweißgerbstoffverbindungen
wieder gelöst werden und damit im Bier verbleiben.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Anschwemmen eines Kieselgurfilters mit Wasser zu finden, welches es ermöglicht,
Bier beim Anlaufen der Filteranlage ohne eine weitere Sauerstoffaufnahme zu filtrieren.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß Wasser in einem
Tank durch Begasen mit Stickstoff im wesentlichen sauerstofffrei gemacht wird, danach
durch Stickstoff aus dem Tank gedrückt und nach Zugabe der Kieselgur durch den Filter
geleitet wird.
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In vorteilhafter Weise wird das Wasser vor dem Anschwemmen der Kieselgur
auf ca. 10 C abgekühlt. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß es in einem Raum mit
entsprechend niedriger Umgebungstemperatur aufbewahrt wird. Beim Anschwemmen kann
das Wasser dann den Filter nicht mehr erwärmen, so daß sich die Eiweißgerbstoffverbindungen
nicht wieder im Bier lösen können.
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Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Tank
nach dem Leerdrücken mit Stickstoff vorgespannt ist, also kein zusätzlicher Arbeitsaufwand,
beispielsweise zum Ausspülen von Luftsauerstoff, erforderlich ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich sinngemäß auch für andere
Filterhilfsmittel und auch für andere Flüssigkeiten, beispielsweise für Wein, einsetzen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der beigefügten
Zeichnungen erläutert werden.
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Es zeigen: Fig. 1 die Begasung des Wassers mit Stickstoff, Fig. 2
das Anschwemmen der Kieselgur, Fig. 3 das Filtrieren des Bieres.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Begasung des Wassers wird aus dem
Stickstoffleitungsnetz 1 durch eine Leitung 2 Stickstoff in das Begasungsgerät 3
gegeben. Das Begasungsgerät 3 wird von Leitungswasser aus Leitung 4 durchströmt,
welches im Tank 5 gespeichert wird. Ausgespülter Sauerstoff kann zusammen mit Stickstoff
durch Leitung 6 abgezogen werden. Zweckmäßigerwe#se stellt man den Tank in einem
Raum mit niedriger Umgebungstemperatur auf, so daß das Wasser eine Temperatur von
etwa 10 C annehmen kann. Sobald das Wasser diese Temperatur erreicht hat, was z.
B. über Nacht erfolgen kann, kann die in Fig. 2 dargestellte Anschwemmung der Kieselgur
erfolgen.
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Durch eine Leitung 7 wird Stickstoff aus dem Stickstoffleitungsnetz
1 in den Tank 5 geleitet, wodurch das Wasser durch die Leitung 8 aus dem Tank 5
herausgedrückt wird. Das Wasser wird dann mittels der Pumpe 9 durch den Kieselgurfilter
10 geleitet. Zuvor wird ihm noch Kieselgur aus dem Kieselgurdosiergerät 11 zugesetzt.
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Die Kieselgur setzt sich im Kieselgurfilter 10 fest. Das aus dem Kieselgurfilter
10 austretende Wasser kann auch im Kreislauf erneut in den Kieselgurfilter zurückgeleitet
werden. Wenn das Wasser eine Temperatur von etwa 10 C hat, nimmt auch der Kieselgurfilter
10 diese Temperatur an, so daß beim Anlaufen der in Fig. 3 dargestellten Filtration
des Bieres sich die Eiweißgerbstoffverbindungen nicht wieder im Bier lösen können.
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Die Filtration des Bieres beginnt, in dem unfiltriertes Bier aus dem
Speicherbehälter 12 abgezogen und mittels der Pumpe 9 durch den Kieselgurfilter
10 und ein Entkeimungsfilter 13 in den Tank 5 gedrückt wird. Der im Tank 5 befindliche
Stickstoff entweicht durch die Leitung 6. Bei der weiteren Filtration wird dann
in bekannter Weise dem unfiltrierten Bier aus dem Kieselgurdosiergerät 11 Kieselgur
zugesetzt, die sich im Kieselgurfilter 10 absetzt, so daß dieser Filter durch Trübstoffe
nicht verstopft wird.
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L e e r s e i t e