Диатомит — порода, состоящая из остатков кремнистых панцирей одноклеточных микроскопических водорослей, микропористая структура которых способствует созданию фильтрующего слоя большей пористости.
Природный диатомит — мягкий, легкий материал белого или светло-серого цвета. По химическому составу он представляет собой в основном водный кремнезем, количество которого у лучших образцов достигает 80-90%. Диатомит называют также кизельгуром, инфузорной землей.
Кроме диоксида кремния, в диатомите в виде примесей содержатся оксиды железа, алюминия, кальция, калия, натрия и др.
Трепел — легкая тонкопористая порода, продукт выветривания окружающей суши, сложенная из мельчайших пористых частичек кремнезема. По внешнему виду и химическому составу трепел сходен с диатомитом, но примесей в нем больше.
Перлит-порода вулканического происхождения белого или светло-серого цвета. В основном состоит из окислов кремния и алюминия, содержит в небольшом количестве оксиды железа, кальция, натрия, калия.
Фильтрование виноматериалов и соков через слой порошков из диатомита и перлита осуществляется на намывных фильтрах. Применение их в винодельческой промышленности разрешено Минздравом Украины. Разработаны целлюлозно-асбестовые фильтр-пластины, имеющие в своем составе диатомит.
В странах СНГ насчитывается более 200 месторождений диатомита и трепела. В винодельческой промышленности рекомендуется применять следующие фильтровальные порошки: из диатомитов - лапландский, инзенский марок А и Б, нор-харбердский и Д-24, ГрузНИЭП-диатом (марок Р и Ф); из перлита - «Арагац» (крупный, средний и мелкий) и фильтроперлит.
Фильтровальные порошки получают путем термической обработки, измельчения и сортировки диатомита и перлита по гранулометрическому составу, по внешнему виду это легкие тонкие порошки белого или светло-розового цвета. Выпускают их различной дисперсности (в порядке ее возрастания: Д-24, инзенский Б, «Арагац» мелкий, инзенский А, норхарбердский, «Арагац» средний, фильтроперлит, «Арагац» крупный, лапландский).
Таблица 21
Оптимальные дозировки различных рекомендуемых для фильтрования порошков
Рис. 11. Схема фильтрации с диатомитом на дисковых фильтрах:
1 — фильтр, 2 — смеситель, 3 — насос, 4 — дозатор диатомита, 5 — смотровые фонари.
Процесс фильтрования разделяется на две стадии: намывание на пластины основного фильтрующего слоя и фильтрование с введением в виноматериал фильтровального порошка или без него (в случае применения фильтра без дозатора).
Необходимое для фильтрования количество фильтровального порошка выбирают (по табл. 21) в зависимости от мутности исходного виноматериала и качества его осветления при фильтровании в лабораторных условиях. Для этого 0,1 л исходного виноматериала или сока пропускают через двойной слой фильтровальной бумаги, помещенной в стеклянную воронку, и определяют после этого степень его прозрачности.
Работа на дисковых намывных фильтрах (рис. II).
Для намывания основного фильтрующего слоя фильтр и смеситель заполняют профильтрованным виноматериалом того же типа, что и подаваемый на фильтрование. Включают мешалку смесителя и вводят (в соответствии с данными табл. 21) количество порошка, необходимого для намывания основного слоя. После перемешивания суспензию перекачивают насосом “на себя” по кругу: смеситель—насос—фильтр—смеситель. Перекачивание ведут 10-15 мин до полного нанесения порошка на диски фильтра.
При намывании мелких порошков (Д-24, инзенский А и Б, “Арагац” мелкий) в них необходимо добавлять до 5% более крупных (просеянный через сито 0,5 мл лапландский диатомит, фильтроперлит, «Арагац» крутішай или средний). При отсутствии крупных порошков на диски предварительно намывают слой из фильтрмассы ЯК-1, ЯК-2 или целлюлозы (измельченный фильтр-картон) в количестве 0,05 кг/м2 Для контроля качества намывания основного слоя в смеситель добавляют еще 0,5-1 кг порошка (фильтр работает в режиме намывания). Если фильтрат на выходе остается прозрачным, то можно приступать к фильтрованию виноматериала, в случае помутнения фильтрата необходимо проверить целостность дисков и качество их мойки (на плохо вымытые диски порошок не намывается).
Для переключения фильтра из режима намывания в режим фильтрования его переводят в режим работы: насос фильтр - насос. В смесителе приготовляют 5-10%-ную суспензию порошка при его дозировании до 1 г/л и 15-20%-ную суспензию при дозировании большего его количества. Открывают вентили выхода фильтрата и входа мутного виноматериала, включают дозатор и закрывают вентиль циркуляции виноматериала.
Необходимое количество суспензии в виноматериале регулируется подачей насоса-дозатора. Вначале вводят минимально необходимое количество порошка (по табл. 21). При неудовлетворительном качестве осветления дозу увеличивают до получения прозрачного фильтрата.
Для предотвращения нарушения фильтрующего слоя следует избегать резкого изменения скорости фильтрации при открывании и закрывании вентилей, а также попадания в виноматериал пузырьков воздуха или СО2.
При временном прекращении фильтрации выключают дозатор, открывают вентиль циркуляции по «малому кругу» и закрывают вентили входа и выхода виноматериала. Если необходимо остановить работу на продолжительное время, выключают дозатор, закрывают вентиль входа мутного виноматериала, а затем - - вентиль выхода фильтрата, выключают насос и отключают фильтр от электросети. Для последующего перевода фильтра в режим работы эти операции необходимо проделать в обратном порядке.
При снижении производительности в процессе фильтрования подачу диатомитовой суспензии необходимо соответственно снижать посредством регулирования подачи дозатора или путем разбавления суспензии в смесителе. Фильтрование заканчивается при снижении производительности фильтра в 2 раза или после достижения максимально допустимого для данного фильтра давления для фильтров: ФПО-6 - 0,5 МП3.
Отработавший фильтровальный порошок повторно не используется. Мойку дисковых фильтров осуществляют автоматически. Качество мойки должны постоянно контролировать.
Один раз в неделю фильтр на 2-3 ч заполняют горячим (40-60°С) 0,5%-ным раствором кальцинированной соды. Освобожденный от раствора фильтр тщательно промываю: холодной водой.
Работа на рамном намывном фильтре
В фильтре предварительно устанавливают опорный картон или натягивают тканевые салфетки, фильтр и смеситель заполняют фильтрованным виноматериалом того же типа, что и подаваемый на фильтрование. Включают мешалку смесителя и вводят расчетное (по табл. 21) количество порошка, необходимого для намывания основного слоя. После перемешивания суспензия порошка перекачивается насосом по кругу: смеситель—насос—фильтр—смеситель. Перекачивание ведут до полного нанесения порошка на опорные поверхности.
При применении мелких порошков для увеличения кратности использования картона сначала намывают слой более крупною порошка в количестве 0,1 кг/м, а затем уже — мелкого.
При использовании рамных фильтров, не предназначенных для намыва вспомогательных веществ, фильтровальный порошок вводят в подставу, перемешивают с виноматериалом и путем циркуляции суспензии из подставы в фильтр добиваются полного нанесения порошка на опорные пластины. Фильтрование в этом случае осуществляется без дозирования порошка.
Последующие операции и требования к ним такие же, как и при работе на дисковых фильтрах (см. рис. 11).
Мойка фильтра, опорного картона и тканевых салфеток осуществляется вручную под сильной струей холодной воды. Кратность использования опорного картона — 5—8 раз.
Работа на пластинчатом фильтре
В случае некачественного фильтрования виноматериалов и соков через фильтр-картон на него предварительно намывают (используя возможность циркуляции через подставу) фильтровальный порошок из диатомита в количестве 0,05-0,2 кг/м. Дальнейшее фильтрование осуществляется, как на обычном фильтре, без добавления порошка в виноматериал или сок.
