Verfahren zum Verwerten von Treber in einer Brauerei und zugehörige Vorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verwerten von Treber in einer Brauerei, bei dem der Treber mechanisch entwässert und anschließend thermisch verwertet wird. Moderne Brauereien, in denen bereits Maßnahmen zur Reduzierung des Energie- und Wasserverbrauchs umgesetzt wurden, ha ^¬ ben einen Wasserverbrauch von 3,5 bis 5 hl pro erzeugtem Hektoliter Bier und einen thermischen Energiebedarf von ca. 25 Kilowattstunden pro hl Bier. Der thermische Energiebedarf wird normalerweise durch fossile Brennstoffe gedeckt, indem ein Dampfkessel zur Erzeugung von Prozessdampf mit einer Temperatur von typischerweise 180°C betrieben wird. Das beim Brauprozess entstehende Abwasser muss vor der Einleitung in die Kanalisation einem Reinigungsprozess unterzogen werden, da Teile des Abwassers einen Sauerstoffbedarf haben, der mit der Reinigung in einer herkömmlichen Kläranlage nicht verträglich ist. Zudem fallen pro Hektoliter erzeugtem Bier mindestens 16,5 kg Treber mit einem Wassergehalt von rund 80 % an, die entsorgt oder verwertet werden müssen. Eine Verwer- tung als Zusatzstoff zum Viehfutter ist nur eingeschränkt möglich und wird immer weniger akzeptiert.

In der W098/22751 wird ein Verfahren zum thermischen Verwerten von Biertrebern vorgeschlagen. Dabei ist vorgesehen, dass nasser Biertreber in einer Trocknungsstufe mechanisch vorgetrocknet, in einer weiteren Trocknungsstufe thermisch ge ^¬ trocknet und schließlich durch Verbrennen oder Vergasen thermisch verwertet wird. Die mechanische Vortrocknung des

Biertrebers soll vorzugsweise auf einen Wassergehalt von min- destens 65 %, weiter vorzugsweise bis mindestens 62 % erfol ^¬ gen. Die für das Vortrocknen erforderliche Energie stammt aus der Abgaswärme eines Dampfkessels. Vorzugsweise soll das Tre- berpresswasser anaerob vergoren werden, um daraus Biogas zu gewinnen. Problematisch ist dabei jedoch, dass das Abwasser des anaeroben Gärungsprozesses nicht in eine normale Abwas ^¬ serkanalisation eingeleitet werden kann. Aus Qualitätsgründen ist auch die Rückführung des Treberpresswassers in den Brau- prozess keine Option für die Verwertung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verwerten von Treber anzugeben, dass energetisch günstig ist und die Belastung des Abwassers mit organischen Reststof- fen und Mineralstoffen verringert.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei der mechanischen Entwässerung entstehendes Presswasser thermisch durch Nutzung von beim Brauprozess anfallender Niedertemperaturabwärme konzentriert wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Verwertung von Treber verbessert werden kann, indem dieser soweit ent- wässert wird, dass anschließend eine thermische Nutzung, bei ^¬ spielsweise durch Verbrennen im Dampfkessel, möglich ist. Das bei der mechanischen Entwässerung anfallende Presswasser wird einer thermischen Konzentration unterzogen und kann anschließend weiter behandelt werden, sodass eine Belastung des Ab- wassers und nachgeschalteter Kläranlagen verringert wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, dass der Treber auf einen Wassergehalt auf unter 50 %, vorzugswei ^¬ se unter 45 %, konzentriert wird, um eine thermische Verwer- tung durch Verbrennen zu ermöglichen. Anders als bei herkömmlichen Verfahren wird dem Treber soviel Wasser entzogen, dass der verbleibende Treber unmittelbar verbrannt werden kann. Vorzugsweise erfolgt das Entwässern des Trebers mittels einer Bandpresse .

Es liegt auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass das Presswasser in einem vorzugsweise zirkulierenden Luftstrom verdunstet und in einem Kondensator als sauberes Produktwasser zurück gewonnen wird. Dabei kann die im Kondensator freiwerdende Wärme zur Vorwärmung des zu behandelnden Treberpresswassers genutzt werden, wodurch ein wesentlicher Teil der für die Verdunstung zugeführten Wärme zurück gewon- nen wird. Die Erzeugung des sauberen Produktwassers aus dem Treberpresswasser kann somit besonders energieeffizient durchgeführt werden.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das saubere Produktwasser anschließend zur Fla ^¬ schenreinigung eingesetzt wird. Auf diese Weise kann der Ein ^¬ satz von frischem Trinkwasser für diesen Zweck vermieden werden . Um die Belastung des Abwassers zu verringern, kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass das konzentrierte Presswasser zumindest teilweise dem Treber zugege ^¬ ben wird. Alternativ oder zusätzlich kann das konzentrierte Presswasser in einem Kreislauf zur thermischen Wasserbehand- lung zurückgeführt werden. Das konzentrierte Presswasser kann beispielsweise auf den abgetrennten, noch nicht gepressten Treber gegeben werden, der dadurch erzeugte Wasserüberschuss hat beim Pressen keine Auswirkungen auf den Endgehalt des Wassers im gepressten Treber. Das gewonnene Presswasser weist allenfalls einen leicht erhöhten Gehalt an organischen Sub ^¬ stanzen und Mineralstoffen auf, der jedoch durch die Filterwirkung des Trebers anschließend unter dem Mittelwert von frischem und konzentriertem Presswasser liegt. Wenn das konzentrierte Presswasser alternativ oder zusätzlich zur thermischen Wasserbehandlung zurückgeführt wird, kann es vorab zur Minderung der Schwebstoffkonzentration durch einen Absetztank oder eine Filtrationsstufe geleitet werden. Erfindungsgemäß kann die Abwärme für die thermische Konzent ^¬ ration des Presswassers aus einer der folgenden Quellen entnommen werden: einem Kondensatrücklauf eines Dampfkreislaufs , dem Abgas des Brenners für einen Dampfkessel, einer Würzeküh ^¬ lung oder einer Flaschenwäsche.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass das bei der Entwässerung des

Trebers entstehende Presswasser anaerob vergoren wird und das Abwasser des Gärprozesses thermisch konzentriert wird.

Daneben betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verwerten von Treber. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nach- folgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 ein Detail einer Variante einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung; Fig. 3 ein weiteres Detail einer Variante der erfindungs ^¬ gemäßen Vorrichtung;

Fig. 4 ein weiteres Detail einer Variante der erfindungs ^¬ gemäßen Vorrichtung; und

Fig. 5 ein weiteres Detail einer Variante der erfindungs ^¬ gemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Behandeln von Treber in einer Brauerei. Die Vorrichtung umfasst einen Maischebottich 2, einen Maischekessel 3, einen Läuterbottich 4 und einen Sudkessel 5. Anschließend wird die Flüssigkeit einer Klärung 6 unterzogen, in einem Kühler 7 abgekühlt und gelangt in ei- nen Gärbehälter 8. Von dort kommt das Produkt in einen Bot ^¬ tich 9, anschließend wird es durch einen Filter 10 geführt, gefolgt von einer Abfüllstation 11. Soweit entspricht die Vorrichtung 1 einer herkömmlichen Vorrichtung in einer Braue- rei .

Nach dem Durchlaufen des Läuterbottichs 4 fällt Treber 12 an, der einen hohen Wassergehalt aufweist. Der Treber 12 wird mittels einer Bandpresse 13 gepresst, bis er einen Wasserge- halt von weniger als 45 % aufweist. Das Treberpresswasser ge ^¬ langt über eine Leitung 14 in eine mindestens einen Verduns ^¬ ter und mindestens einen Kondensator enthaltende Wasserbe ^¬ handlungsanlage 15, in der es einem thermischen Trennprozess unterzogen wird. Die dafür erforderliche Wärme wird bei- spielsweise einem Kondensatrücklauf des in der Brauerei für die Bereitstellung der Prozesswärme vorhandenen Dampfkreislaufs mittels eines Wärmetauschers 20 entnommen, bevor es wieder dem Kessel 16 zugeführt, und mittels eines zugeführten Brennstoffs erhitzt und verdampft wird.

Fig. 2 zeigt ein Detail eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Verwerten von Treber in einer Brauerei. Das Treberpresswasser wird in einer Bandpresse 13 entwässert und gelangt über die Leitung 14 zu der Wasserbehandlungsanla- ge 15. Ein wesentlicher Teil des konzentrierten Presswassers wird als sauberes Produktwasser 17 zurück gewonnen. Das Konzentratwasser 18 wird der Wasserbehandlungsanlage 15 entnom ^¬ men und einem Absetztank 19 zugeführt, wo sich Schwebstoffe absetzen können, bevor es über eine Rückführleitung der Zu- leitung 14 des Treberpresswassers zugeführt wird.

Daneben ist die Wasserbehandlungsanlage 15 mit einem Wärme ^¬ tauscher 20 gekoppelt, der mit Abwärme gespeist wird, die bei einem anderen Prozess in der Brauerei anfällt.

Fig. 3 zeigt ein Detail eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Verwerten von Treber. Nach dem Durchlaufen der Bandpresse 13 kann der entwässerte Treber 21 thermisch genutzt werden. Beispielsweise durch Verbrennen in einem speziell dafür ausgelegten Dampfkessel. Über die Leitung 14 gelangt das Presswasser zu der Wasserbehandlungsanlage 15. In Fig. 3 ist dargestellt, dass konzent ^¬ riertes Presswasser von der Wasserbehandlungsanlage 15 über eine Leitung 22 wieder zum Eingang der Treberbehandlung und somit zur Bandpresse 13 geführt wird. Wie in dem vorangehen- den Ausführungsbeispiel ist die Wasserbehandlungsanlage 15 mit dem Wärmetauscher 20 verbunden, sodass das Presswasser thermisch konzentriert wird und anschließend als Produktwas ^¬ ser 17 erhalten wird. Fig. 4 zeigt ein Detail eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Verwerten von Treber, das im wesentlichen eine Kombination der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Varianten ist. Nach dem Passieren der mechanischen Trocknungsstufe, z. B. einer Bandpresse 13, gelangt Presswasser über die Leitung 14 zu der Wasserbehandlungsanlage 15, die mit dem

Wärmetauscher 20 verbunden ist. Von der Wasserbehandlungsanlage 15 führt die Leitung 22 zurück zum Eingang der Tre- bertrocknung, d. h. zur Bandpresse 13. Zusätzlich ist eine Rückführleitung 18 vorgesehen, in der sich der Absetztank 19 befindet. Das Presswasser wird somit einerseits zum Eingang der Trebertrocknung und andererseits zum Eingang der Presswasserbehandlung zurückgeführt.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrich- tung zum Verwerten von Treber, die in Übereinstimmung mit den vorangehenden Ausführungsbeispielen eine mechanische Trocknungsstufe und eine Wasserbehandlungsanlage 15 umfasst. Ein Gärreaktor 23 ist der mechanischen Trocknungsstufe nachge ^¬ schaltet, in dem das Presswasser anaerob vergoren wird. Bei diesem Gärprozess entsteht Biogas 24, das z. B. als Brenn ^¬ stoff benutzt werden kann. Nach dem Passieren des Gärreaktors 23 gelangt das fermentierte Presswasser zur Wasserbehand ^¬ lungsanlage 15, in der daraus sauberes Produktwasser 17 ge- wonnen wird. Das fermentierte Presswasser wird über die Rück ^¬ führleitung in die Wasserbehandlungsanlage 15 zurückgeführt und schrittweise aufkonzentriert . Die Wasserbehandlungsanlage 15 ist wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen mit dem Wärmetauscher 20 verbunden.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge- schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .