1.3.4. Потребление воды

Для получения влажности проращиваемого зерна 47-48 % требуется всего 0,7 м³ воды на 1 т зерна. В зависимости от применяемого способа замачивания и установки для замачивания на практике потребление воды намного больше. При размягчении замачиванием потребность в воде составляет 1,8 м³/т ячменя, для простой смены воды требуется 1,2 м³, для перекачивания из одного замочного чана в другой необходимо от 1,5 до 1,8 м³, для «мокрой» выгрузки замоченного зерна - 1,8-2,4 м³. При практиковавшемся ранее воздушно-водном замачивании с 7-кратным добавлением воды, двукратным перекачиванием и «мокрой» выгрузкой замоченного зерна требовалось около 11 м³/т воды, тогда как при современных методах замачивания с трехкратным подведением воды необходимо немногим более 5 м³/т. Путем правильного подбора уровня перелива замочной воды в соответствии с объемом ячменя и отказа от перекачивания при возможности интенсивного перемешивания зерна сжатым воздухом можно дополнительно сэкономить 0,8-1,5 м³/т. Повторное использование второй замочной воды (например, для «мокрой» выгрузки замоченного зерна) позволяет еще более снизить расход воды. Эти меры, хотя и требуют дополнительного резерва воды, могут оказаться целесообразными при высокой стоимости воды или больших затратах на утилизацию сточных вод. Сокращение числа «мокрых» замачиваний соответственно требует усиленного увлажнения зерна при проращивании. Дальнейшее снижение расхода воды возможно при использовании водных шнеков, которые несмотря на применение теплой воды (температурой до 30 °С) позволяют добиться влажности зерна лишь около 25 %. Расход воды в данном случае (в зависимости от интенсивности процесса промывки) составляет 1,2-2,0 м³/т. Если же вода расходуется исключительно на орошение в солодорастильном аппарате, то расход воды (0,9 м³/т) лишь незначительно превышает теоретическую величину. Тем не менее при подобной технологии требуется предварительная интенсивная очистка ячменя.

1.3.5. Аппараты для замачивания

1.3.5.1. Замочные аппараты изготавливают из листов нержавеющей стали или железобетона. Нержавеющая сталь упрощает очистку и мойку оборудования и уход за ним, так что в последнее время замочные аппараты из бетона также облицовываются листами из нержавеющей стали. Для равномерной обработки замачиваемого материала желательно применять аппараты круглого или квадратного поперечного сечения. Нижнюю часть делают конической формы, что облегчает опорожнение аппарата.

1.3.5.2. Вместимость замочных аппаратов рассчитывают с учетом объема замачиваемого количества ячменя, увеличения объема материала в ходе замачивания и дополнительного объема для перемещения ячменя. С учетом этих требований для замачивания 1 т ячменя требуется 2,2-2,4 м³. Общая вместимость всех замочных аппаратов должна рассчитываться на максимальную продолжительность замачивания, включая время заполнения, слива, выгрузки и очистки. Если взять за основу современные методы замачивания, то среднее время загрузки аппарата составляет 52-54 ч, что требует установки соответственно трех замочных аппаратов. Зачастую продолжительность замачивания рассчитывают из 24-28 ч, а фазу проращивания переносят в солодорастильный аппарат. В этом случае требуется лишь два замочных аппарата. Дальнейшее ограничение времени замачивания может при известных условиях излишне сократить воздушные паузы. Количество замочных аппаратов зависит также от производительности солодорастильной установки. Для равномерной обработки замачиваемого материала рассчитывают отдельный аппарат для замачивания обычной конструкции (с конусом) максимум на 50 т замачиваемого ячменя. Следует избегать слишком глубокого замачивания, так как при прочих равных условиях оно значительно осложняет аэрацию и позднее проращивание идет неравномерно. Аппараты для замачивания большей емкости делают прямоугольными с несколькими конусными выпусками.

1.3.5.3. Устанавливают замочные аппараты между емкостями с зерном и солодорастильными ящиками. При «мокром» замачивании расположение аппаратов не имеет особого значения, однако следует избегать перемещения замачиваемого материала на слишком большие расстояния и на большую высоту, так как при транспортировании проросший материал может быть поврежден.

1.3.5.4. Замочное отделение. Если замочные аппараты открытые, помещение замочного отделения не должно зависеть от внешних температур: зимой его подогревают до температуры 15 °С, а летом охлаждают примерно до 12 °С. Кроме того, необходимо позаботиться о кондиционировании воздуха в отделении до влажности 85-90 %, так как она может изменяться под действием вытяжного эффекта вентиляторов для CO₂.

Для предотвращения кондиционирования всего замочного отделения влажным воздухом целесообразно закрыть отдельные чаны крышками и вмонтировать в них систему кондиционирования.

Конструкция аппаратов для замачивания в последние годы совершенствуется и значительно усложняется. К имевшимся ранее магистралям для подвода и отвода воды, отверстиям для выгрузки и слива всплывшего ячменя добавляются устройства для перекачки замоченного зерна, вентиляции под давлением, удаления диоксида углерода и орошения.

1.3.5.5. Система впуска и выпуска воды должна обеспечивать быструю смену воды так, чтобы можно было точно выдержать продолжительность «мокрого» замачивания. Длительность заполнения и разгрузки отдельного аппарата для замачивания не должна превышать 1 ч.

Орошение материала с помощью распылительных форсунок в меньшей степени предназначено для подвода воды - его цель - увлажнение воздуха, поглощаемого поверхностью зерна. Этот способ позволяет в определенных условиях предупредить повышение температуры. Распылительные форсунки должны быть установлены по всей площади замочного аппарата.

1.3.5.6. Перемещение материала из одного аппарата в другой производится при помощи насосов для замачиваемого материала, конструкция которых должна предотвращать повреждение замачиваемого зерна (прежде всего ростков на стадии прорастания). Установка перфорированных отделителей позволяет удалять загрязненную воду. Перекачка способствует хорошей очистке зерна, но не обеспечивает удовлетворительного перемешивания, так как находящееся в конусе зерно снова попадает вниз.

1.3.5.7. Подача сжатого воздуха в небольшие замочные аппараты производится с помощью простого переносного нагнетателя, а в крупные - с помощью вертикальных труб, через которые замачиваемое зерно подается в нижнюю часть эрлифтной трубы и с помощью сжатого воздуха равномерно распределяется сверху. Нередко распределение ячменя происходит при помощи центробежных труб, в которых обеспечивается перемешивание материала. Хорошей аэрации содержимого способствуют также кольцевые барботерные трубки с мелкими отверстиями, располагаемые над затвором аппарата на определенном расстоянии. В час на ворошение 1 т материала требуется около 15-25 м³ всасываемого воздуха, давление которого в зависимости от высоты аппарата может составить 0,2-0,5 MПa. Из-за этого происходит повышение температуры материала, которое следует учитывать при проведении 10-15-минутной аэрации. Если ворошение при влажной аэрации достаточно интенсивно, от упомянутой перекачки можно отказаться, поскольку каждый аппарат для замачивания, а соответственно, и каждая их группа одинаково пригодны для замачивания и спуска замоченного материала. Благодаря этому можно получить значительную экономию воды (при каждой перекачке определенное количество воды неизбежно уходит в стоки).

1.3.5.8. Удаление диоксида углерода из аппарата для замачивания осуществляется вакуумными насосами. Если необходимо удалить только диоксид углерода, то при производительности насоса 15 м³/т в час достаточно каждый час осуществлять откачку в течение 10-15 мин. Если при длительном (12-20 ч) воздушном замачивании необходимо не только удалять CO₂, но и вентилировать и охлаждать материал, то на 1-е сутки замачивания производительность насоса должна составлять 50, а в следующие дни - 100-120 м³/т в час. При дополнительном подключении к существующим установкам для замачивания более мощных насосов может случиться, что из-за закупорки слежавшимся ячменем малая свободная поверхность сит затвора замочного аппарата не обеспечит подачи нужного количества воздуха. Во избежание этого в нижней трети конуса следует размещать блок сит, который вместе с обычной трассой вентиляции через сита днища обеспечит равномерное удаление воздуха.

1.3.5.9. В новых замочных аппаратах с плоским днищем круглой формы пространство под ситчатым днищем делают коническим. Высота материала даже в 250-тонных аппаратах составляет около 3 м. При этом днище должно способствовать равномерному перемещению воздуха с CO₂ во время воздушных пауз и позволять проводить тщательную очистку. Внизу под решеткой около центральной опоры разгрузочного устройства размещают конический разгрузочный резервуар (с углом наклона стенок 60°) для выгрузки влажного и сухого продукта. Чаще всего предусматривают четырехконусное пространство, из которого с помощью лопастей одинаковой ширины, вращающихся с регулируемой скоростью, выгружают зерно в солодорастильный аппарат. Нагнетательная вентиляции во время «мокрого» замачивания проводится через жестко вмонтированные форсунки или через вращающуюся трубку с отверстиями. Такое устройство может использоваться также для очистки решетки снизу. Аппараты прямоугольной формы с перемещаемыми вверх-вниз решетками (системы Lausmann, см. раздел 1.5.3.5) позволяют экономить воду при «мокром» замачивании путем опускания решетки. Ворошитель выравнивает верхний слой продукта или транспортирует его в устройство для выгрузки, из которого влажный или сухой продукт выгружается в солодорастильный аппарат.

Замочные аппараты с плоским днищем применяются также для повторного замачивания, для чего используют специальные емкости для замачивания зерна перед проращиванием с опрокидывающейся решеткой.

Относительно новой конструкцией для замачивания ячменя является замочный аппарат барабанного типа, загружаемый с помощью шнека. Загрузка партии массой 180 т длится около 5 ч. Благодаря вращению барабана ячмень попеременно контактирует с водой и воздухом. Вода течет противотоком, то есть на ячмень с влажностью 30 % подается свежая замочная вода, а ячмень на входе в аппарат впервые контактирует с водой незадолго до точки слива загрязненной воды.

Очевидно, что подобные дорогостоящие замочные аппараты применяются в основном для увеличения мощности имеющихся солодорастильных аппаратов. В данном случае часть процесса проращивания переносится в замочный аппарат, соответствующим образом дооборудованный. Для описанных ниже способов замачивания продолжительностью 24-26 ч в большинстве случаев достаточно вентилируемых замочных аппаратов с коническим днищем и указанными выше узлами. Тем не менее применяются также сочетания барабанных замочных аппаратов с аппаратами с плоским днищем.