Декарбонизация с помощью гашеной извести
Обычный способ декарбонизации - добавка гашеной извести в виде известковой воды. Гидроокись кальция известковой воды реагирует с гидрокарбонатом воды и образует нерастворимый карбонат кальция:
На рис. 1.19 представлена современная двухступенчатая декарбонизадионная установка.
В сатураторе (1) находится насыщенный известковый раствор Са(ОН)2, куда добавляется известковое молоко из смесителя (2). Раствор смешивается в реакторе (3) с декарбонизируемой необработанной водой и, реагируя, опускается по центральной трубе вниз. Образующийся известковый шлам осаждается в конусе и должен периодически удаляться, тогда как осветляемая вода медленно поднимается вверх и повторяет тот же процесс в следующей емкости для облагораживания (4), причем состав воды может свободно регулироваться путем добавления необработанной воды. В находящемся далее гравийном фильтре (5) происходит полное удаление еще имеющихся взвешенных веществ.
О работе закрытого гравийного фильтра см. раздел 1.3.4.1.
Декарбонизация известью в настоящее время получила широкое распространение и может проводиться в одну или две стадии. Преимущество данного способа, наряду с его простотой, состоит в относительно низкой стоимости химикатов, а также в том, что, кроме железа и марганца, с его помощью осаждаются и другие тяжелые металлы, и поэтому вода лучше очищается. К недостаткам данного способа можно отнести необходимость удаления шлама и изменения дозировки при переменном качестве воды.
Обессоливание
Уже довольно длительное время для улучшения воды, применяемой в пивоварении, применяются ионообменники, с помощью которых из воды удаляются катионы и тем самым существенно уменьшается ее жесткость. Такие катионообменники позволяют при плохом качестве воды в особых случаях предварительно подключать известковый декарбонизатор для своего рода предочистки воды и экономить химикалии для регенерации. С помощью анионообменника можно удалять анионы неорганических кислот после прохождения катионообменника и таким образом получать практически полностью обессоленную воду, не отличающуюся от дистиллированной. Подобная установка с сильнокислотным катионообменником (1) и сильноосновным анионобменником (2) представлена на рис. 1.20.
В этой установке ионообменники смонтированы попарно, и когда один регенерируется, другой работает, то есть таким образом обеспечивается непрерывное функционирование установки.
Поскольку во избежание коррозии не следует стремиться к абсолютному обессоливанию воды (за исключением воды для паровых котлов), целесообразно в конце подключать регулирующее устройство (4) для придания воде желаемой остаточной карбонатной жесткости.
Вода может также подготавливаться способом обратного осмоса (см. раздел 7.3.1.1.1), но при прочих равных условиях мембранная система требует предварительной очистки воды, так как иначе блокируются мембраны тонкой очистки. Агрессивная двуокись углерода удаляется в основном посредством орошения и дополнительной нейтрализации известковой водой или мраморной крошкой.
При биологическом подкислении (см. раздел 3.2.1.8) к остаточной щелочности пивоваренной воды предъявляется меньше требований. Здесь важно определенное содержание ионов кальция (минимум 50 мг на 1 л) и возможно более низкое содержание нитратов.
Полное обессоливание воды нежелательно из-за соображений, связанных с неблагоприятным воздействием на здоровье человека и из-за ее повышенной коррозионной способности. Небольшая остаточная жесткость может создаваться путем добавления необработанной воды или солей CaSО4 CaCl2. Ионы кальция необходимы для осаждения оксалатов пивоваренной воды. Кроме того различные соли участвуют в округлении вкуса пива.
Наряду с химической подготовкой воды большую роль играет и подготовка с применением биологических методов.
Обеззараживание воды
Применяемая в пивоварении вода должна соответствовать нормативам, действующим для питьевой воды. Чтобы довести воду до безупречного состояния и иметь возможность хранить ее, можно применить:
· активный хлор (в дозировке до 1,2 мг/л);
· двуокись хлора (максимальная дозировка 0,4 мг/л) и
· озон (максимальная дозировка 10 мг/л и концентрация 0,005%).
После применения активного хлора и озона по немецким нормативам допускается обнаружение max 0,001% тригалогенметана, например, хлороформа.
Применяются следующие способы обеззараживания воды.