Dokumentenidentifikation |
DE102005037541A1 15.02.2007 |
Titel |
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Brauwasser |
Anmelder |
Eumann, Michael, 71116 Gärtringen, DE |
Erfinder |
Eumann, Michael, 71116 Gärtringen, DE |
Vertreter |
Kohler Schmid Möbus Patentanwälte, 70565 Stuttgart |
DE-Anmeldedatum |
09.08.2005 |
DE-Aktenzeichen |
102005037541 |
Offenlegungstag |
15.02.2007 |
Veröffentlichungstag im Patentblatt |
15.02.2007 |
IPC-Hauptklasse |
C02F 1/68(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
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Zusammenfassung |
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.
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Beschreibung[de] |
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.
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Anspruch[de] |
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).
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Patente PDF
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