Мембранно-фильтрационный тест по Эссеру

Тест фильтруемости по Эссеру предполагает определение фильтруемости пива при О °С с использованием мембран 0,2 мкм.

Контроль за процессом фильтрования

Во время фильтрования пива следует вести контроль (табл. 9.20):

· за расходом фильтровальных материалов на основной слой;

· за расходом фильтровальных материалов па дозирование;

· за количеством пива, поступающего на фильтрование (V₁, гл), его мутностью (ед. ЕВС);

· за концентрацией дрожжевых клеток (С, млн клеток/мл);

· за процессом фильтрования.

Для этого через определенные промежутки времени, например, через каждые 30 мин, записывают давление перед фильтром и после него, скорость протекания (Q, гл/ч), мутность (визуально), либо по нефелометру (мутномеру). Далее проводят оценку фильтрования по общей продолжительности процесса (Т, ч), количеству отфильтрованного пива (V, гл), разнице давлений в начале и конце фильтрования (Δр, МПа) и рассчитывают расход фильтровальных материалов (М, кг), среднюю скорость фильтрования (Q_ср, гл/ч), средний прирост давления в час (Δр /ч).

 

Таблица 9.20 Показатели процесса фильтрования (рекомендуемая форма для контроля фильтрования)

Время, ч	Давление (р), МПа	Q гл/ч	Мутность, ед. ЕВС	Расход материала (М), кг	С, млн клеток/мл
Перед фильтром	После фильтра	Δр	Основной слой	Фракции на дозацию
грубая	средняя	топкая
Итого

 

На основании проведенных измерений определяют:

· удельную скорость фильтрования q = Q_ср/S (гл/(ч•м²), где 5 - площадь фильтрования, м²;

· удельный расход фильтровального материала т = M/T- S (кг/(ч•м²).

КИЗЕЛЬГУРОВЫЙ ШЛАМ

При среднем расходе кизельгура 150-180 г/гл пива количество кизельгурового шлама в год для завода производительностью 900 тыс. гл пива составит более 135 т.

Кизельгуровый шлам после фильтрования представляет собой вязкий, клейкий и не предназначенный для длительного хранения отход, состоящий в основном из воды, кизельгура и белка (табл. 9.21), который характеризуется высокими значениями показателя ХПК (химическое потребление кислорода), и должен быть утилизирован.

 

Таблица 9.21 Состав кизельгурового шлама

Компоненты	Массовая доля,%
Вода	60-80
Кизельгур	10-30
Белок	2-5

 

Кизельгуровый шлам можно использовать в качестве удобрения для растений. Он улучшает структуру почвы, а растения могут утилизировать содержащийся в нем азот. Однако без предварительной подготовки использовать кизельгуровый шлам в сельском хозяйстве невозможно, поскольку он содержит значительное количество органического азота, поэтому его внесение может привести к накоплению в почве и воде нитратов.

Снизить объем шлама и повысить длительность его хранения можно за счет удаления из него воды с помощью автоматического камерного фильтр-пресса до массовой доли воды 53% (максимум до 46%), что в 2 раза снижает массу шлама. Кроме того, снижение содержания влаги в шламе способствует замедлению процессов разложения, что особенно важно в летнее время. Для подавления жизнедеятельности микроорганизмов в шлам вводят консерванты или поверхностно-активные вещества.

Кроме этого, предлагается использовать для обработки кизельгурового шлама негашеную известь (СаО). При обработке СаО (химически связывается до 0,32 кг воды на 1 кг СаО) с последующим выпариванием воды в шламе увеличивается содержание сухих веществ и его биологическая стойкость. После этой обработки кизельгуровый шлам можно использовать для получения силикатного кирпича. При этом часть песка заменяют кизельгуровым шламом.

В настоящее время предложен способ термической регенерации кизельгурового шлама, который впоследствии может быть снова использован для фильтрования пива.

ФИЛЬТРОВАНИЕ ВОЗДУХА

Из известных способов стерилизации воздуха способ фильтрования получил наибольшее распространение.

Для очистки воздуха на пивоваренных заводах используются различные технологические схемы, самая простая из которых включает: предварительное фильтрование воздуха, грубое фильтрование и тонкую очистку.

Процесс очистки воздуха заключается в следующем: атмосферный воздух засасывается турбокомпрессором через фильтр предварительной очистки, в результате чего происходит выделение из атмосферного воздуха основной массы пыли. Температура воздуха на выходе из компрессора составляет около 100 °С. После компрессора воздух поступает в теплообменник, где охлаждается до температуры росы, и далее в общий фильтр грубой очистки, так называемый головной фильтр. Эффективность очистки воздуха на этом этапе достигает 98% (по содержанию частиц с размером 1-1,5 мкм, как наиболее характерному показателю бактериальных загрязнении воздушной микрофлоры). Очищенный таким образом воздух по коллектору поступает для окончательной очистки в индивидуальные фильтры, установленные у каждого аппарата, которые обеспечивают очистку воздуха более чем на 90% (по частицам с диаметром 0,3 мкм).

В соответствии с технологической схемой получения стерильного сжатого воздуха все фильтровальные материалы можно разделить натри группы:

· материалы для фильтров предварительной очистки воздуха;

· материалы для головных фильтров;

· материалы для индивидуальных фильтров.

9.11.1. Фильтровальные материалы для предварительной очистки воздуха

В качестве фильтрующих материалов в фильтрах предварительной очистки воздуха используются: слой из проволочной сетки, набивные слои из металлической стружки или полимерных материалов, маты или набивка из грубых минеральных или синтетических волокон. В последние годы в фильтрах предварительной очистки применяется губчатый модифицированный пенополиуретан. На этой стадии очистки используются масляные и висциновые фильтры, в которых находятся металлические сетки. Масло способствует более полному оседанию частиц на фильтре. Если смачивающее вещество в висциновом фильтре обладает бактерицидными свойствами, то осаждаемые вместе с пылью бактерии обезвреживаются.

Наиболее выгодным из всех типов промышленных фильтров предварительной очистки с большой производительностью являются фильтры непрерывного действия, в том числе масляные циклофильтры. Для автономных систем очистки, а также систем небольшой производительности целесообразно применять сухие панельные фильтры, заполненные модифицированным пенополиуретаном.