규조토 여과 원리
규조토로 여과한 와인과 음료는 맛이 동일하고, 무독성이며, 부유물질이나 침전물이 없고, 맑고 투명하며, 여과 효율이 높고, 설치 공간이 작고 가벼워 이동이 용이합니다. 주요 제어 변수는 쉘 재질, 쉘 작동 압력, 직경, 첨가제 투입량 및 역세척 강도입니다.
여과막의 두께는 보통 2~3mm이고, 규조토 입자 크기는 1~10μM입니다. 여과 후에는 물, 압축 공기 또는 이 둘을 함께 사용하여 역세척합니다. 무문 여과의 장점은 처리 효율이 높고, 세척수 사용량이 적으며(생산수의 1% 미만), 설치 공간이 작다는 점입니다(일반 모래 여과 면적의 10% 미만). 기존의 면 케이크 여과기와 비교하면 에너지 절감 92%, 와인 손실 90% 감소, 장비 비용 2/3 절감, 생산 인력 3/4 감축 등 뚜렷한 이점이 있습니다. 그렇다면 이러한 여과 방식이 적용되는 원리는 무엇일까요?
규조토 여과의 원리는 액체를 여과하는 것입니다. 펌프 압력에 의해 액체는 프리코팅층을 통과하여 집수실로 유입됩니다. 입자와 고분자 물질은 프리코팅층에서 걸러지고, 정화된 액체는 집수실로 들어가 중앙 축을 통해 용기 밖으로 배출됩니다. 필터는 여과 스크린, 지지 스크린, 그리고 외부 프레임으로 구성됩니다. 각 여과 요소는 구멍이 뚫린 튜브를 골격으로 하고 금속 와이어로 감싼 후 표면에 규조토 코팅을 입힌 형태입니다. 여과 요소는 격막에 고정되며, 격막의 상하부는 각각 원수실과 정수실입니다. 전체 여과 과정은 막 형성, 여과, 역세척의 세 단계로 나뉩니다.
규조토 여과의 저렴한 비용: 물 소비량: 역세척수 소비량은 모래 여과기의 1/10 수준입니다. 전력 소비량: A-1 가역식 기계실의 총 전력 소비량은 기존 모래 원통 여과 시스템 기계실의 총 전력 소비량의 약 3/5에 불과합니다. 투입량: 여과 시 A-1형 기계실에 여과 면적 1m²당 1회 여과 주기마다 0.2kg의 규조토를 투입해야 합니다.
규조토 여과법에서 규조토 자체에 수많은 미세 기공이 있으며, 여과층의 불규칙한 기공은 길고 촘촘하게 케이크층 전체에 분포되어 있어 더 많은 미세 입자를 흡착 및 포집할 수 있으므로 여과 품질이 향상됩니다. 여과는 선별과 흡착의 두 부분으로 구성됩니다. 실제 작동 시, 규조토는 필터 외부의 여과포에 흡착되는 전처리층과 여과층으로 나뉘어 수많은 복잡하고 교차하는 미세 기공을 가진 압축 불가능한 여과 케이크층을 형성합니다. 여과 과정에서 여과액 내의 큰 불순물은 상대적으로 작은 여과 기공을 통과하지 못하고 여과 케이크층의 바깥 표면에 포집되는데, 이를 선별 과정이라고 합니다. 미세 입자는 여과 케이크층으로 들어가 곡선형의 복잡한 기공에 흡착 및 포집되는데, 이를 흡착 과정이라고 합니다. 이러한 과정을 통해 맑은 투과액을 얻을 수 있습니다. 필터의 여과 압력이 증가하면 필터층의 일부 필터 구멍이 막혔음을 나타냅니다. 이때, 여과기에 규조토를 첨가하여 새로운 필터층을 형성함으로써 여과를 계속합니다. 필터 케이크층의 대부분의 기공이 막혀 여과 속도가 감소하면 필터 케이크를 제거하고 새로운 필터 케이크층을 미리 코팅한 후 여과합니다. 미리 코팅된 층과 여과층으로 나누어 필터 케이크의 여과 과정을 관찰하면, 대부분의 불순물이 체질에 의해 걸러져 필터 기공 바깥쪽에 포집되고, 기공 내부에 흡착된 불순물은 극히 소량임을 확인할 수 있습니다.