2.4.7. Фильтр-пресс нового поколения

Принцип действия таких фильтр-прессов основан на переработке порошкового помола при увеличении площади фильтра, то есть на работе с более тонким слоем дробины, а также на использовании пневматического прессования фильтрационной лепешки. Плиты или камеры фильтра имеют размер 1800 x 2000 мм; толщина фильтровальной лепешки составляет около 40 мм, что дает удельную засыпь 35 кг/м² (вместо 55-60 кг) площади фильтра. Рама фильтра разделена двумя эластичными (полимерными) мембранами на две части. Эти мембраны позволяют обеспечить легкое прессование фильтровальной лепешки после стекания первого сусла и более сильное - в конце процесса выщелачивания. Фильтрующие плиты покрыты фильтровальными полипропиленовыми салфетками. Заполнение фильтра осуществляется снизу, а промывание дробины - также снизу через канал для затора.

Используется порошковый помол, характеристики которого приведены в разделе 2.2.1 (в зависимости от состояния дробилки (молотков, сит) они могут немного колебаться).

2.4.8. Фильтрование на новых заторных фильтр-прессах

2.4.8.1. Заполнение фильтра осуществляется насосом с плавной регулировкой частоты. При этом создают небольшое противодавление (1-1,5 м водяного столба). Чтобы заполнить камеры по возможности быстро и равномерно, насос должен работать с максимальной производительностью. Благодаря нижней подаче происходит равномерное повышение уровня затора и вытеснение воздуха из объема камер. Как только сусло достигнет буферной емкости, размещенной на выпуске фильтра, или установленного в ней уровня (в течение примерно 4 мин), начинается (как и в традиционном фильтре) собственно слив первого сусла. Заметное вначале помутнение быстро уменьшается благодаря намыву мельчайших частиц дробины на салфетку (тем самым отпадает необходимость в откачивании мутного сусла). Первое сусло осветляется до 7-10 ед. ЕВС. Длительность фильтрования составляет 21-24 мин. Затем проводят непродолжительное промывание трубопровода для затора горячей водой. Сжатие при избыточном давлении около 0,5 бар занимает почти 6 мин, при этом количество первого сусла увеличивается приблизительно на 10%. Концентрация первого сусла не должна превышать показатели традиционного фильтр-пресса (для варок пива с массовой долей сухих веществ в начальном сусле 11,5-12 % она может составлять 17,5-18 %).

2.4.8.2. Фильтрованию промывных вод предшествует заполнение камер дробиной, которую сначала спрессовывают, а потом снимают давление (продолжительность - около 5 мин); затем примерно 5 мин ведут перекачивание при постоянном избыточном давлении на входе фильтра 0,5 бар и около 50 мин - при постоянном расходе, составляющем около 15% максимальной производительности насоса. Эти методы позволяют добиться по возможности равномерного выщелачивания. Сжатие дробины осуществляется дважды; сначала под давлением 0,4-0,5 бар, затем 0,5-0,6 бар. Из 3,7 гл главного налива/нем. ц получается 2,3 гл первого сусла с экстрактивностыо около 17,2 %; количество промывных вод составляет примерно 3,2 гл/нем. ц, что позволяет получить концентрацию последней промывной воды около 1 %, из которой после сжатия образуется 0,5 %-ный вымываемый экстракт сырой дробины (в пересчете на влажность 80 %). Сжатие нивелирует отклонения в составе экстракта, неизбежно возникающие в вертикальных слоях. Тем самым дробина выщелачивается очень равномерно и осушается до влажности около 70 %. Обе фазы сжатия длятся 4 и 3 мин.

2.4.8.3. Разгрузка и мойка фильтра. Выгрузка дробины продолжается около 10 мин, при этом излишнее снижение влажности дробины затрудняет ее удаление. В случае правильного проведения фильтрования дробина хорошо отделяется от салфеток, однако необходимо контролировать, насколько полно выполнена разгрузка и при необходимости принять соответствующие меры. Сточные воды образуются лишь в том случае, если необходимо смыть остатки дробины, а также при мойке фильтра, которая требуется через 24 - 30 варок. Мойку проводят после смыва остатков дробины 2 %-ным раствором едкого натра с добавлением фосфатов при температуре 80 °С; раствор прокачивают со скоростью, составляющей 2/3 скорости промывания дробины (в общей сложности - около 1,5 ч). Затем фильтр нейтрализуют 0,5 %-ным раствором холодной кислоты в течение 15 мин. Последнюю операцию мойки проводят путем ручного опрыскивания фильтровальных салфеток водой под низким давлением. Таким образом, общая продолжительность мойки составляет 4-5 ч.

2.4.8.4. Короткий контакт сусла с водой и дробиной оказывает на качество фильтрования положительное влияние. Некоторым недостатком является тонкое измельчение зерна солода, особенно оболочек.

Осветление сусла, за исключением сусла в начале фильтрования, которое из-за его относительно небольшого количества не возвращается, довольно хорошее (7-10 ед. ЕВС), лишь при повторном насыщении сжатой дробины водой отмечается помутнение до 40 ед. ЕВС, а затем прозрачность стекающих промывных вод составляет около 5 ед. ЕВС. Содержание твердых частиц составляет 20-50 мг/л (в зависимости от свойств помола и условий хранения), вследствие чего увеличение йодного числа при кипячении сусла минимально.

Содержание кислорода благодаря закачиванию затора снизу составляет 0,1-0,2 мг/л и является очень низким, однако при использовании в качестве промывной воды недеаэрированной воды оно может достигать 0,7-1,5 мг/л. Подвод промывной воды в емкость от смесителя через тангенциальный ввод способствует получению удовлетворительных показателей по удалению из воды кислорода.

2.4.8.5. Производительность фильтр-пресса составляет 12 варок/сут, то есть цикл фильтрования занимает 120 мин. При этом чистое время фильтрования составляет 95-100 мин, и после выгрузки дробины и сборки фильтра имеется небольшой резерв времени (5-7 мин). Проведение внеплановой мойки (например, после 24 варок) означало бы сокращение количества варок примерно на 2 варки каждые двое суток. Таким образом, операцию мойки и проведение фильтрования следует рассчитывать так, чтобы цикл фильтрования занимал одну неделю, то есть около 40-48 варок без промежуточной мойки.

Выход экстракта на 0,3-0,5 % ниже лабораторного, что объясняется тем, что из оптимального порошкового помола можно получить несколько более высокий лабораторный выход, чем из помола согласно стандарту ЕВС. Потери дробины в пересчете на сырую дробину влажностью 80% составляют 0,5-0,6 % вымываемого и 0,6-0,7 % растворимого экстракта, причем эти значения достижимы даже при варках с повышенной долей сухих веществ начального сусла (например, при массовой доле сухих веществ в горячем охмеленном сусле 14,8 %). Тем самым общие потери дробины составляют около 1,2 %. Заторный фильтр-пресс эксплуатируется в автоматическом режиме.

2.4.8.6. Преимущества и недостатки новых заторных фильтр-прессов. К преимуществам следует отнести более высокую производительность - до 12 варок/сут (при промежуточной мойке каждые двое суток - И варок), высокое и более равномерное выщелачивание, получение сусла с повышенной экстрактивностью (о высокоплотном пивоварении см. главу 9), хорошее фильтрование, сопоставимое с современными фильтр-чанами, а также более благоприятное (по сравнению с фильтр-прессами старой конструкции) содержание кислорода, возможность эксплуатации практически без образования сточных вод и получение «сухой» дробины с влажностью чуть выше 65-70 %. Фильтровальные салфетки обычно выдерживают около 1000 варок.

К недостаткам можно отнести высокий расход энергии молотковой дробилкой и необходимость гомогенной засыпи. Как и в традиционных фильтр-прессах, объем камер определяет расход моющих средств и воды для ополаскивания.