BE1018840A3 - UNIVERSAL METHOD WHICH MAKES THE CONVERSION OF THE ORGANIC FRACTION IN WASTE TO BIOGAS. - Google Patents

UNIVERSAL METHOD WHICH MAKES THE CONVERSION OF THE ORGANIC FRACTION IN WASTE TO BIOGAS. Download PDF

Info

Publication number
BE1018840A3
BE1018840A3 BE2009/0507A BE200900507A BE1018840A3 BE 1018840 A3 BE1018840 A3 BE 1018840A3 BE 2009/0507 A BE2009/0507 A BE 2009/0507A BE 200900507 A BE200900507 A BE 200900507A BE 1018840 A3 BE1018840 A3 BE 1018840A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
waste
treatment
cardboard
paper
plastic
Prior art date
Application number
BE2009/0507A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Christoph Andrue Daems
Theodorus Adrianus Maria Dekkers
Original Assignee
Waste Energy Recovered
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Waste Energy Recovered filed Critical Waste Energy Recovered
Priority to BE2009/0507A priority Critical patent/BE1018840A3/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1018840A3 publication Critical patent/BE1018840A3/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • C02F11/04Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/50Treatments combining two or more different biological or biochemical treatments, e.g. anaerobic and aerobic treatment or vermicomposting and aerobic treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • Y02T50/678Aviation using fuels of non-fossil origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

De uitvinding betreft een universeel toepasbare afvalbehandelingsmethode waarbij met een zeer sterke base de organische stoffen in afval, afkomstig van zowel synthetische als biologische processen, onder hoge druk en bij hoge temperatuur worden bewerkt tot een steriele en prion-eiwitvrije substantie welke daarna door middel van anaerobe vergisting omgezet kan worden in biogas en een hoogwaardig compost.The invention relates to a universally applicable waste treatment method in which the organic substances in waste, originating from both synthetic and biological processes, are processed under high pressure and at high temperature with a very strong base into a sterile and prion-protein-free substance which is subsequently anaerobic fermentation can be converted into biogas and high-quality compost.

Description

Universele methode welke de conversie van de organische fractie in afval naar biogas1 mogeliik maakt.Universal method that allows the conversion of the organic fraction in waste to biogas1.

1. Beschrijving van de uitvinding (1 van 13):1. Description of the invention (1 of 13):

Technologie waarop deze uitvinding betrekking heeftTechnology to which this invention relates

De uitvinding heeft betrekking op methodieken om biogas te produceren, in het bijzonder methoden, om uitgaande van de organische bestanddelen in afval, biogas te produceren. Deze uitvinding maakt het mogelijk om de organische fractie in afval, met een wijd uiteenlopende samenstelling, in biogas om te zetten. Afval afkomstig van eert zeer diverse herkomst is geschikt, zoals huishoudelijk afval, afval van ziekenhuizen, catering( hotels, restaurants), maar ook van boerderijen, de vlees- en visindustrie, de voedingsindustrie, de papier- en houtindustrie, de plasticindustrie ofwel in zijn algemeenheid industrieën en sectoren die een substantiële hoeveelheid aan organisch houdend afval produceren. De methodiek waarop deze uitvinding betrekking heeft, betreft een verzeping van het organisch houdende afval met een zeer sterke base, bij een temperatuur van 225 graden Celsius en 25 bar druk. Door deze voorbehandeling wordt een waterige substantie verkregen waarin de organische bestanddelen, afkomstig uit het afval, door eén anaerobe vergisting in biogas en compost worden omgezet.The invention relates to methods for producing biogas, in particular methods for producing biogas from the organic components in waste. This invention makes it possible to convert the organic fraction into waste, with a widely varying composition, into biogas. Waste from a very diverse origin is suitable, such as household waste, waste from hospitals, catering (hotels, restaurants), but also from farms, the meat and fish industry, the food industry, the paper and wood industry, the plastic industry or in its Generally, industries and sectors that produce a substantial amount of organic waste. The method to which this invention relates relates to a saponification of the organic waste with a very strong base, at a temperature of 225 degrees Celsius and 25 bar pressure. Through this pre-treatment, an aqueous substance is obtained in which the organic components from the waste are converted into biogas and compost by an anaerobic fermentation.

AchtergrondinformatieBackground information

Momenteel worden goederen geproduceerd met het doel om deze niet de beste prijs / kwaliteit verhouding te maken, maar niet genoeg aandacht wordt gegeven aan het feit dat na het maken en benutten van de producten onherroepelijk afval resteert. Structuur, organisatie ën discipline is nodig om te bereiken dat vooraf de recycling een integraal onderdeel van het ontwerpen, ontwikkelen en produceren van de goederen vormt. In het algemeen is de verwerking van afval een groeiende zorg voor de samenleving om verschillende redenen: milieu, gezondheid, economische en logistieke beperkingen. De meeste OESO-landen hebben verbrandingsinstallaties gebouwd als hun belangrijkste alternatief voor afvalverwerking naast het storten van het afval. De "cradle-to-cradle"-filosofie is sterk bevorderd en ondersteund, maar de impact op de afvalverwerking is beperkt, vooral vanwege economische beperkingen. Verbrandingsinstallaties zetten de energie in het afval om naar elektriciteit. De efficiëntie van de omzetting is middelmatig, meestal wordt slechts 20-30% van de energie omgezet in elektrische energie. Het bijproduct van dit proces is de verbrandingswarmte die verloren gaat, tenzij de regio een goed ontwikkeld systeem van stadsverwarming heeft. Momenteel zijn stadsverwarmingssystemen niet wijd verspreid, wat tot gevolg heeft dat voor de meerderheid van deGoods are currently being produced with the aim of not making them the best price / quality ratio, but not enough attention is paid to the fact that irrevocable waste remains after making and using the products. Structure, organization and discipline are needed to ensure that recycling in advance forms an integral part of the design, development and production of the goods. In general, waste processing is a growing concern for society for a variety of reasons: environment, health, economic and logistical limitations. Most OECD countries have built incineration plants as their main alternative to waste processing in addition to landfilling. The "cradle-to-cradle" philosophy has been strongly promoted and supported, but the impact on waste processing is limited, mainly due to economic constraints. Incineration plants convert the energy in the waste into electricity. The conversion efficiency is mediocre, usually only 20-30% of the energy is converted to electrical energy. The by-product of this process is the combustion heat that is lost unless the region has a well-developed district heating system. Currently, district heating systems are not widely distributed, which means that for the majority of the

Vervolg beschrijving van de uitvinding (2 van 13^: verbrandingsinstallaties ongeveer 70-80% van de energie-inhoud van het afval verloren gaat. Dit verlies van energie is betreurenswaardig, omdat het verlies geheel onnodig door de mens of de natuur moet worden gecompenseerd, een verlies dat door gebruik van biologische of fossiele grondstoffen moet worden vereffend. Afgezien van het lage rendement van de verbrandingsinstallaties ontstaan er milieuproblemen die samenhangen met de verbranding van het afval, bijvoorbeeld de uitstoot van giftige stoffen, alsmede de aanwezigheid van zware metalen in de slakken.Further description of the invention (2 of 13: incineration plants about 70-80% of the energy content of the waste is lost. This loss of energy is regrettable, because the loss must be compensated completely unnecessarily by man or nature, a loss that must be compensated for by the use of biological or fossil raw materials Apart from the low efficiency of the incineration plants, environmental problems are associated with the incineration of the waste, for example the emission of toxic substances, as well as the presence of heavy metals in the slag .

Het publiek heeft een groot belang bij het ontwikkelen en implementeren van meer ecologisch en economisch vriendelijke afvalverwerkingsprocessen. Zowel de verbranding als het storten van afval moet worden gezien als een tijdelijke oplossing welke niet aanvaardbaar is op de langere termijn.The public has a great interest in developing and implementing more ecologically and economically friendly waste processing processes. Both the incineration and the dumping of waste must be seen as a temporary solution which is not acceptable in the longer term.

Andere methoden voor het terugwinnen van de energie-inhoud van de afvalstoffen zijn onderzocht en/of overwogen zoals de rechtstreekse vergassing van afval, plasma boog vergassing van afval, mechanisch biologische behandeling, afval autoclaaf, pyrolyse, thermische ontleding, hydrothermale behandeling voor de productie van carbiden, enz. De economische- en/of milieu effecten van deze nogal exotische processen zijn veelal niet gunstig en als gevolg bieden deze processen geen aantrekkelijk alternatief.Other methods for recovering the energy content of the waste have been investigated and / or considered such as direct gasification of waste, plasma arc gasification of waste, mechanical biological treatment, waste autoclave, pyrolysis, thermal decomposition, hydrothermal treatment for the production of carbides, etc. The economic and / or environmental effects of these rather exotic processes are often not favorable and as a result, these processes do not offer an attractive alternative.

SamenvattingSummary

De uitvinding betreft een universeel toepasbare voorbehandelingsmethode van afval met een wijd uiteenlopende samenstelling, waarbij de organische fractie in hët afval door deze behandeling wordt omgezet in een substantie die geschikt is om daaruit door een anaerobe vergisting methaan en een hoogwaardig compost te winnen. De methode bestaat uit de behandeling van het afval met natron- of kaliloog bij een temperatuur van ongeveer 225 graden, een druk van 25 bar gedurende 1 uur, die het mogelijk maakt om gedurende deze voorbehandeling de synthetische en de biologische polymeren te verzepen en/of te depolymerizeren en het aanwezige organisch materiaal te desintegreren.The invention relates to a universally applicable pre-treatment method for waste with a widely varying composition, wherein the organic fraction is converted into the waste by this treatment into a substance suitable for extracting methane and a high-quality compost from it by anaerobic fermentation. The method consists of treating the waste with soda or potassium hydroxide at a temperature of approximately 225 degrees, a pressure of 25 bar for 1 hour, which makes it possible to saponify the synthetic and biological polymers during this pre-treatment and / or to depolymerize and disintegrate the organic material present.

Deze universeel toepasbare voorbehandelingsmethode is een toevoeging aan de bestaande afval behandelingsmethoden. Het is in de meeste installaties die biobrandstoffen produceren gebruikelijk om bij de afvalverwerking de biomassa van het andere afval te scheiden. De biomassa wordt gefermenteerd resulterend in de productie van biobrandstof. Kunststof, textiel (kleding, enz.) en hout, in weerwil van het feit dat deze materialen eveneens organische verbindingen zijn, worden nietThis universally applicable pre-treatment method is an addition to the existing waste treatment methods. In most plants that produce biofuels, it is customary to separate the biomass from the other waste when processing waste. The biomass is fermented, resulting in the production of biofuel. Plastic, textiles (clothing, etc.) and wood, despite the fact that these materials are also organic compounds, are not

Vervolg beschrijving van de uitvinding f3 van 13Ί: gebruikt omdat de directe anaerobe vergisting van deze materialen niet mogelijk is. De combinatie van deze uitvinding met de bestaande vergisting technieken maakt de omzetting mogelijk van organisch materiaal in afval, van welke samenstelling dan ook, tot biogas en een hoogwaardig compost met een rendement van meer dan 80% of zelfs hoger wanneer ontwikkelaars, ontwerpers en producenten van goederen de recycling van de goederen in hun respectievelijke besluitvormingsprocessen constructief integreren.Continued description of the invention f3 of 13Ί: used because the direct anaerobic fermentation of these materials is not possible. The combination of this invention with the existing fermentation techniques allows the conversion of organic material into waste, of any composition whatsoever, into biogas and a high-quality compost with an efficiency of more than 80% or even higher when developers, designers and producers of constructively integrate the recycling of the goods into their respective decision-making processes.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvindingDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

De uitvinding biedt een beter alternatief om afval op een meer milieuvriendelijke wijze te behandelen welke tevens resulteert in een hogere energie opbrengst.The invention offers a better alternative to treat waste in a more environmentally friendly manner, which also results in a higher energy yield.

In het algemeen bestaan anaërobe vergisting methoden en processen voor de productie van ethanol, biogas of andere biobrandstoffen uit vijf of meer processtappen: 1. Sorteren en malen 2. Voorbehandeling 3. Hydrolyse en / of vergisting (anaerobe vergisting) 4. Extractie van eindproduct (en) 5. Afscheiding van het digestaatIn general, anaerobic fermentation methods and processes for the production of ethanol, biogas or other biofuels consist of five or more process steps: 1. Sorting and grinding 2. Pre-treatment 3. Hydrolysis and / or fermentation (anaerobic fermentation) 4. Extraction of end product ( and) 5. Separation of the digestate

De universele voorbehandelingsmethode beschreven in deze uitvinding is geschikt voor de behandeling van alle afval dat voor een aanzienlijk deel uit organische stoffen bestaat.The universal pre-treatment method described in this invention is suitable for the treatment of all waste that consists for a substantial part of organic substances.

Chemisch gezien kan afval worden verdeeld in een anorganische en organische fractie. De anorganische fractie kan niet worden omgezet in energie. Het grootste deel van de anorganische fractie bevat glas, beton, keramiek en metaal, dat vooraf wordt afgescheiden en gerecycleerd via specifiek daartoe ingerichte processen.Chemically, waste can be divided into an inorganic and organic fraction. The inorganic fraction cannot be converted into energy. The majority of the inorganic fraction contains glass, concrete, ceramics and metal, which are previously separated and recycled via processes specifically designed for this purpose.

In de organische fractie van het afval is de "energie" opgeslagen. De organische fractie bestaat uit materiaal afkomstig van zowel biologische als synthetische bronnen. Biologisch afval is bijvoorbeeld voedsel- en tuin afval, dierlijk afval, met inbegrip van mest en slachtafval, papier en hout, organische oliën en vetten, katoen, zijde, wol, linnen en ook biologische kunststoffen zoals: thermoplastische cellulose, polyhydroxyalkanolaten (bijv. polycaprolacton, polylactaat, polyethyleensuccinaat, polybutyleensuccinaat, polybutyleenadipaat), in het algemeen polyalkylesters en polyalkylarylesters.The "energy" is stored in the organic fraction of the waste. The organic fraction consists of material from both biological and synthetic sources. Biological waste is, for example, food and garden waste, animal waste, including manure and slaughter waste, paper and wood, organic oils and fats, cotton, silk, wool, linen and also biological plastics such as: thermoplastic cellulose, polyhydroxyalkanolates (e.g. polycaprolactone) polylactate, polyethylene succinate, polybutylene succinate, polybutylene adipate), generally polyalkyl esters and polyalkyl aryl esters.

Synthetisch organisch afval bestaat voornamelijk uit polymeren, het merendeel wordt gevormd door kunststof verpakkingen en textiel. Een groot aantal polymeren valtSynthetic organic waste mainly consists of polymers, the majority is formed by plastic packaging and textiles. A large number of polymers falls

Vervolg beschrijving van de uitvinding (4 van 13V.Continue description of the invention (4 of 13V.

uit elkaar tijdens de chemische voorbehandeling van deze uitvinding. Tijdens de behandeling worden de macromoleculen afgebroken tot hun respectievelijke bouwstenen (monomeren) of oligomeren van deze bouwstenen. De afbraak gebeurt door de verzeping van het polymeer en/of het geleidelijk afbouwen van de polymerisatiegraad van het polymeer.apart during the chemical pretreatment of this invention. During the treatment, the macromolecules are broken down into their respective building blocks (monomers) or oligomers of these building blocks. The degradation occurs by the saponification of the polymer and / or the gradual reduction of the polymerization degree of the polymer.

In het algemeen worden de polymeren, die zijn geproduceerd door polycondensatie, zoals: polycarbonaten, polyesters (bijvoorbeeld PET-PBT-PNT), polyamiden, polyimiden en polysulphonen tijdens de chemische voorbehandeling van deze uitvinding verzeept.In general, the polymers produced by polycondensation such as: polycarbonates, polyesters (e.g., PET-PBT-PNT), polyamides, polyimides, and polysulphones are saponified during the chemical pretreatment of this invention.

Polymeren waarvan de polymerisatiegraad tijdens de chemische voorbehandeling geleidelijk afneemt zijn bijvoorbeeld polyvinylalcohol (PVA) en PVA derivaten, super absorberende kunststof zoals natrium polyacrylaat en copolymeren daarvan. Polymeren die niet ontleden tot kleinere eenheden, waardoor de conversie naar biogas door de micro-organismen in de hydrolyse en fermentatie stap volgend op de voorbehandeling niet zonder meer mogelijk is, behoeven de toevoeging van prodegradanten of pro-oxidanten. In het algemeen geldt dat de polymeren geproduceerd door middel van polyadditie, zoals polystyreen, polyethyleen, polypropyleen, enz. niet ontleden en deze moeten worden verwijderd uit het geproduceerde mengsel vóór de hydrolyse en fermentatie stap samen met alle andere materialen, die niet verzepen of uiteenvallen in kleine vergistbare deeltjes opgelost of fijn verdeeld in de te vergisten substantie.Polymers whose degree of polymerization gradually decreases during chemical pretreatment are, for example, polyvinyl alcohol (PVA) and PVA derivatives, super-absorbent plastic such as sodium polyacrylate and copolymers thereof. Polymers that do not decompose into smaller units, as a result of which the conversion to biogas by the microorganisms in the hydrolysis and fermentation step following the pre-treatment is not automatically possible, require the addition of prodegradants or pro-oxidants. In general, the polymers produced by polyaddition, such as polystyrene, polyethylene, polypropylene, etc., do not decompose and must be removed from the produced mixture prior to the hydrolysis and fermentation step together with all other materials that do not saponify or disintegrate dissolved in small fermentable particles or finely divided in the substance to be fermented.

Huishoudelijk afval is waarschijnlijk een goed voorbeeld van afval met een zeer gevarieerde samenstelling. Huishoudelijk afval bestaat gemiddeld uit: • Groenten, fruit, voedsel- en voeding resten en tuin afval (Ongeveer 45%) • Papier, karton, hout (ongeveer 30%) • Plastics, voornamelijk plastic verpakking (ongeveer 5%) • Textiel en leder (ongeveer 3%) • Luiers/maandverband/incontinentie producten (ongeveer 2%) • Glas (ongeveer 6%) • Metalen (ongeveer 3%) • Andere afval waaronder chemisch afval, keramiek / porselein / beton (6%)Household waste is probably a good example of waste with a very varied composition. Household waste consists on average of: • Vegetables, fruit, food and nutrition waste and garden waste (Approximately 45%) • Paper, cardboard, wood (approximately 30%) • Plastics, mainly plastic packaging (approximately 5%) • Textile and leather (approximately 3%) • Diapers / sanitary napkin / incontinence products (approximately 2%) • Glass (approximately 6%) • Metals (approximately 3%) • Other waste including chemical waste, ceramic / porcelain / concrete (6%)

Met uitzondering van glas, metaal en de categorie ander afval, kan deze uitvinding worden gebruikt voor alle andere genoemde categorieën.With the exception of glass, metal and the category of other waste, this invention can be used for all other categories mentioned.

Vervolg beschrijving van de uitvinding (5 van 131: Vóór de voorbehandeling van het afval worden het glas, metaal en ander afval verwijderd. De methoden en technieken, die voor de afscheiding van deze inerte anorganische materialen nodig zijn, vormen geen onderdeel van deze uitvinding. Sporen van deze anorganische materialen, welke in eerste instantie niet zijn verwijderd, worden na de voorbehandeling, dus vóór de vergisting, alsnog door een 2 mesh zeef of een ander apparaat voor het scheiden van de niet-opgeloste, niet gedesintegreerde, onaangetaste vaste stoffen in de te fermenteren substantie, verwijderd. Het gesorteerde afval, vrij van metaal, glas en ander inert afval, wordt omgezet naar een afvalstroom met deeltjes niet groter dan 100 mm, bij voorkeur niet groter dan 75 mm en nog beter niet groter dan 50 mm alvorens het afval aan de voorbehandeling bloot te stellen. De voorbehandeling bestaat uit het blootstellen van het afval aan natrium- of kaliumhydroxide, bij voorkeur natronloog.Continued description of the invention (5 of 131: Before the pre-treatment of the waste, the glass, metal and other waste are removed. The methods and techniques required for the separation of these inert inorganic materials do not form part of this invention. Traces of these inorganic materials, which were not initially removed, are after the pre-treatment, i.e. before the fermentation, still passed through a 2 mesh screen or other device for separating the undissolved, non-disintegrated, unaffected solids. the substance to be fermented removed The sorted waste, free from metal, glass and other inert waste, is converted into a waste stream with particles no larger than 100 mm, preferably no larger than 75 mm and even better no larger than 50 mm before to expose the waste to the pretreatment The pretreatment consists of exposing the waste to sodium or potassium hydroxide, preferably onloog.

De voorbehandeling vindt plaats in een geroerd vat, een "fluid bed reactor" of een vat waarin een goed contact tussen het natrium- of kalium hydroxïde en het afval wordt bewerkstelligd zodat het oppervlak van de afvaldeeltjes regelmatig wordt ververst. Het droge stof gehalte in het loog/water/afval mengsel bedraagt 15 tot 70%, bij voorkeur 30 tot 60 % en nog beter 40 tot 55%.The pre-treatment takes place in a stirred vessel, a "fluid bed reactor" or a vessel in which a good contact between the sodium or potassium hydroxide and the waste is achieved so that the surface of the waste particles is regularly refreshed. The dry matter content in the lye / water / waste mixture is 15 to 70%, preferably 30 to 60% and even better 40 to 55%.

Aan het afvalmengsel wordt zoveel loog toegevoegd, dat dit correspondeert met een pH van 10 tot 16, bij voorkeur 12,7 tot 14,4 en nog beter een pH die samenhangt met de totale hoeveelheid kunststof plus textiel in het afval. Aan het afval moet bij aanvang van de voorbehandeling zoveel loog worden toegevoegd dat dit overeenkomt met: 1. Een pH van 13,4 als de totale hoeveelheid plastic plus textiel minder dan 2,5 gewichtsprocenten bedraagt, 2. Een pH van 13,7 als deze hoeveelheid 2,5 tot 5% bedraagt, 3. Een pH van 14,0 als deze hoeveelheid 5 tot 10% bedraagt, 4. Een pH van 14,2 als deze hoeveelheid 10 tot 15% bedraagt, 5. Een pH van 14,3 als deze hoeveelheid meer dan 15% bedraagt.So much lye is added to the waste mixture that it corresponds to a pH of 10 to 16, preferably 12.7 to 14.4, and even better a pH that is associated with the total amount of plastic plus textile in the waste. At the start of pre-treatment, so much lye must be added to the waste that this corresponds to: 1. A pH of 13.4 if the total amount of plastic plus textile is less than 2.5% by weight, 2. A pH of 13.7 if this amount is 2.5 to 5%, 3. A pH of 14.0 if this amount is 5 to 10%, 4. A pH of 14.2 if this amount is 10 to 15%, 5. A pH of 14 3 if this amount is more than 15%.

Het voorgaande met de restrictie dat de hoeveelheid toe te voegen loog steeds de hoeveelheid, die stechiometrisch nodig is, om de polymeren in het afval te verzepen met tenminste 20% overschrijdt.The foregoing with the restriction that the amount of lye to be added always exceeds the amount that is required by stoichiometrically to saponify the polymers in the waste by at least 20%.

Gedurende de duur van de voorbehandeling moet worden voorkomen dat de pH niet onder een waarde van 10 daalt door zo nodig extra loog toe te voegen. Tijdens de voorbehandeling mag de pH geleidelijk afnemen van de geprefereerde startwaarde tot een pH van 10 als 95% van de voorbehandelingsduur is verstreken. De duur van de behandeling bedraagt 25 tot 100 minuten, bij voorkeur 40 to 80 minuten en nogDuring the pre-treatment period, it must be prevented that the pH does not fall below a value of 10 by adding additional lye if necessary. During the pre-treatment, the pH may gradually decrease from the preferred starting value to a pH of 10 when 95% of the pre-treatment period has elapsed. The duration of the treatment is 25 to 100 minutes, preferably 40 to 80 minutes and more

Vervolg beschrijving van de uitvinding f6 van 131: beter 55 tot 60 minuten, bij een temperatuur van 200 tot 250 graden Celsius, bij voorkeur 215 tot 235 graden en nog beter 223 tot 225 graden en een druk van 10 tot 50 bar, bij voorkeur 15 tot 30 bar en nog beter 20 tot 25 bar. Na de verzeping van het afvaimengsel met loog onder druk, wordt het mengsel met een sterk zuur geneutraliseerd, bij voorkeur met zwavelzuur, nog beter met een ander sterk zuur, zoals salpeterzuur of fosforzuur, indien dat voor het verdere verloop van de vergistingstap gewenst is. De uiteindelijke pH van het geneutraliseerde mengsel wordt op een pH van 6,8 gebracht of een andere waarde, indien de hydrolyse, versuikering en vergisting daarop volgend, dit wenselijk maken. De temperatuur van het te vergisten mengsel wordt gebracht op 20 tot 70 graden, een en ander opnieuw afhankelijk van de temperatuur die, voor een goed verloop van de hydrolyse, versuikering en vergisting daarop volgend, wenselijk is. Gelijktijdig wordt het gehalte aan droge stof in het te vergisten mengsel door toevoegen van water verlaagd naar 10 tot 30% ofwel meer specifiek tot een gehalte dat, voor een goed verloop van de hydrolyse, versuikering en vergisting daarop volgend, wenselijk is.Further description of the invention f6 from 131: better 55 to 60 minutes, at a temperature of 200 to 250 degrees Celsius, preferably 215 to 235 degrees and even better 223 to 225 degrees and a pressure of 10 to 50 bar, preferably 15 up to 30 bar and even better 20 to 25 bar. After the saponification of the waste mixture with lye under pressure, the mixture is neutralized with a strong acid, preferably with sulfuric acid, even better with another strong acid, such as nitric acid or phosphoric acid, if this is desired for the further course of the fermentation step. The final pH of the neutralized mixture is adjusted to a pH of 6.8 or a different value if the hydrolysis, sweetening and subsequent fermentation make this desirable. The temperature of the mixture to be fermented is brought to 20 to 70 degrees, all this again depending on the temperature which is desirable for a good course of the hydrolysis, subsequent sugaring and fermentation. At the same time, the dry matter content in the mixture to be fermented is lowered by adding water to 10 to 30%, or more specifically to a content that is desirable for the hydrolysis, sweetening and subsequent fermentation to proceed smoothly.

Na verwijdering van inerte vaste deeltjes resteert een mengsel dat geschikt is voor een anaerobe vergisting, bestaande uit: • opgeloste stoffen zoals alcoholen, aminozuren, carbonzuren, koolhydraten en • fijn gedispergeerd materiaal zoals pulp deeltjes, papiervezels, cellulose en vetzuren.After removal of inert solid particles, a mixture that is suitable for anaerobic fermentation remains, consisting of: • dissolved substances such as alcohols, amino acids, carboxylic acids, carbohydrates and • finely dispersed material such as pulp particles, paper fibers, cellulose and fatty acids.

Normaliter bestaat de anaerobe vergisting uit de volgende stappen welke gelijktijdig of achtereenvolgend kunnen plaatsvinden: • HydrolyseNormally, the anaerobic fermentation consists of the following steps which can take place simultaneously or successively: • Hydrolysis

Organische stoffen zoals koolhydraten, bijvoorbeeld cellulose, worden door micro-organismen in mono- en disachariden omgezet.Organic substances such as carbohydrates, for example cellulose, are converted into mono- and disaccharides by microorganisms.

• Acidogenesis• Acidogenesis

Organische stoffen worden omgezet naar kleinere organische moleculen, bijvoorbeeld vetzuren.Organic substances are converted into smaller organic molecules, for example fatty acids.

• Acetogenesis• Acetogenesis

Organische moleculen, zoals vetzuren, worden omgezet in kleine moleculen zoals azijnzuur, waterstofsulfide en kooldioxide.Organic molecules, such as fatty acids, are converted into small molecules such as acetic acid, hydrogen sulfide and carbon dioxide.

• Methanogenesis• Methanogenesis

Organische tussenproducten van de vorige processen worden omgezet in methaan, koolstofdioxide, enz.Organic intermediates from the previous processes are converted into methane, carbon dioxide, etc.

Vervolg beschrijving van de uitvinding f7 van 13V Uitleg van de behandeling met loog.Continued description of the invention f7 of 13V Explanation of the treatment with lye.

De voorbehandeling van het afval zoals beschreven in deze octrooi-aanvraag levert het volgende op: • Onschadelijk maken van alle ongewenste micro-organismen (bacteriën, schimmels, virussen) en prion eiwitten. Dit is van bijzonder belang voor de afvalstoffen, die afkomstig zijn van plaatsen zoals bijv. ziekenhuizen en luchthavens, waarvoor in de meeste landen strenge eisen gelden aangaande de afvalverwerking ter voorkoming van de verspreiding van besmettelijkè ziekten. Met deze behandeling worden dus alle micro-organismen/prion eiwitten in het afval vernietigd. Een uitbraak van besmettelijke ziekten zoals de ziekte van Creutzfeld Jacob wordt daarmee voorkomen.The pre-treatment of the waste as described in this patent application provides the following: • Harmlessization of all unwanted microorganisms (bacteria, fungi, viruses) and prion proteins. This is of particular importance for waste from places such as, for example, hospitals and airports, which are subject to strict waste management requirements in most countries to prevent the spread of infectious diseases. With this treatment, therefore, all microorganisms / prion proteins in the waste are destroyed. An outbreak of infectious diseases such as Creutzfeldt Jacob's disease is thereby prevented.

• Verweking en desintegratie van groenten, tuin afval, papier, karton en hout fracties. De lignocellulose structuur van hout valt uiteen tot lignine, hemicellulose en cellulose deeltjes die met uitzondering van lignine fermenteerbaar zijn.• Processing and disintegration of vegetables, garden waste, paper, cardboard and wood fractions. The lignocellulose structure of wood falls apart into lignin, hemicellulose and cellulose particles that are fermentable with the exception of lignin.

• Verzeping van de in het afval aanwezige polymeren, welke door ! polycondensatie zijn bereid, als gevolg van de verzeping van de in de polymeren aanwezige verzeepbare groepen (carbonaat, ester of amide).• Saponification of the polymers present in the waste, which are passed through! polycondensation has been prepared as a result of the saponification of the saponifiable groups present in the polymers (carbonate, ester or amide).

Praktische toepassing van deze uitvindingPractical application of this invention

Deze uitvinding is van belang voor alle afval dat organisch materiaal bevat, ongeacht of de herkomst van dit organische materiaal biologisch of synthetisch van oorsprong is en dat niet als zodanig door anaerobe vergisting in methaan kan worden omgezet.This invention is important for all waste containing organic material, regardless of whether the origin of this organic material originates biologically or synthetically and which cannot be converted as such into anane by anaerobic fermentation.

Relevante soorten afval met een substantiële hoeveelheid organisch materiaal, die zonder voorbehandeling, niet voldoende te vergisten zijn, betreffen: • Afval van huishoudens voornamelijk bestaat uit kunststof, textiel, hout, papier, karton en voedsel resten.Relevant types of waste with a substantial amount of organic material that cannot be sufficiently fermented without pre-treatment are: • Household waste mainly consists of plastic, textile, wood, paper, cardboard and food residues.

• Afval van de horeca voornamelijk bestaande uit levensmiddelen, voedsel residuen, papier en plastic verpakkingen.• Waste from the catering industry consisting mainly of foodstuffs, food residues, paper and plastic packaging.

• Afval van het papier en karton industrie voornamelijk bestaat uit biomassa, hout en plastic.• Waste from the paper and cardboard industry mainly consists of biomass, wood and plastic.

• Afval van de levensmiddelen- en veevoederindustrie hoofdzakelijk bestaande uit biomassa, plastic en karton.• Waste from the food and feed industry consisting mainly of biomass, plastic and cardboard.

Vervolg beschrijving van de uitvinding (8 van 13): • Afval van de medische industrie hoofdzakelijk bestaande uit chemicaliën, plastic en karton.Continued description of the invention (8 of 13): • Waste from the medical industry mainly consisting of chemicals, plastic and cardboard.

• Afval van de agrarische activiteiten, zoals lignocellulose houdende restproducten van gewassen, karton en plastic • Afval van de kunststof (verpakkingen) industrie voornamelijk bestaande uit kunststof en karton.• Waste from agricultural activities, such as lignocellulose-containing residual products from crops, cardboard and plastic. • Waste from the plastic (packaging) industry mainly consisting of plastic and cardboard.

• Afval van de textielindustrie in hoofdzaak bestaande uit vezels van een biologische of synthetische oorsprong, papier en karton.• Waste from the textile industry mainly consisting of fibers of a biological or synthetic origin, paper and cardboard.

Voorbeeld 1:Example 1:

In verschillende landen sorteren huishoudens hun afval in de "groene" afvalstoffen (fruit-voedsel-bloemen-groenten-tuin afval), papier en karton, glas, metaal, chemisch en andere ongedefinieerde afval.In various countries, households sort their waste into "green" waste (fruit-food-flowers-vegetables-garden waste), paper and cardboard, glass, metal, chemical and other undefined waste.

Deze uitvinding maakt het mogelijk om het groene afval samen met papier en karton, Sanitaire afval (luiers en maandverband), kunststof en textiel zonder verdere scheiding gezamenlijk voor te behandelen waarna het geheel door anaerobe vergisting in biogas en compost kan worden omgezet. Het rendement van de productie van biogas met behulp van deze methode zal daarbij aanzienlijk toenemen wanneer het gebruik van polymeren voor bijvoorbeeld kunststof (verpakkingen) en textiel is beperkt tot de polycondensatie polymeren, bij voorkeur polyester, polyamide en de biopolymeren.This invention makes it possible to pre-treat the green waste together with paper and cardboard, sanitary waste (diapers and sanitary napkins), plastic and textile without further separation, after which the whole can be converted into biogas and compost by anaerobic fermentation. The efficiency of the production of biogas using this method will thereby increase considerably if the use of polymers for, for example, plastic (packaging) and textile is limited to the polycondensation polymers, preferably polyester, polyamide and the biopolymers.

De overstap naar deze polymeren vormt in de meeste gevallen geen belemmering voor de prestaties van de goederen gemaakt van deze polymeren. Bijvoorbeeld plastic verpakking van voedingsmiddelen vervaardigd uit polyethyleentereftalaat (PET) geven veelal een gelijke of betere prestatie ten opzichte van de verpakking vervaardigd uit polyadditie polymeren, zoals polystyreen of polypropyleen. Als gevolg zou voedsel verpakt in plastic PET zich als groen afval kwalificeren omdat het volledig recycleerbaar is, zoals beschreven in dit document.The switch to these polymers in most cases does not impede the performance of the goods made from these polymers. For example, plastic food packaging made from polyethylene terephthalate (PET) often gives an equal or better performance compared to the packaging made from polyaddition polymers, such as polystyrene or polypropylene. As a result, food wrapped in plastic PET would qualify as green waste because it is fully recyclable, as described in this document.

Het is de bedoeling en verwachting van de uitvinders dat in de toekomst vooral polymeren voor textiel en kunststof productie worden gebruikt, die na hun economische levensduur verzeepbaar zijn, via de methode beschreven in dit octrooi. De energie-inhoud van deze producten, meestal gemaakt van fossiele brandstoffen, wordt bijna volledig teruggewonnen. Een enorm voordeel ten opzichte van andere veel gebruikte manieren van afvalverwerking.It is the intention and expectation of the inventors that in the future mainly polymers will be used for textile and plastic production, which can be saponified after their economic life, via the method described in this patent. The energy content of these products, usually made from fossil fuels, is almost completely recovered. A huge advantage over other widely used ways of waste processing.

Vervolg beschrijving van de uitvinding (9 van 13VContinue description of the invention (9 of 13V

Het volgende voorbeeld illustreert het belang van deze uitvinding.The following example illustrates the importance of this invention.

Afval dat bestaat uit voedselresten en PET plastic verpakkingen met de volgende samenstelling is onderzocht: • Water 50% • Droge organische stof 48% o Droge organische stoffen uit voedsel 33% o Plastic PET 15% • Droge anorganische stof 2%Waste consisting of food residues and PET plastic packaging with the following composition has been investigated: • Water 50% • Dry organic matter 48% o Dry organic substances from food 33% o Plastic PET 15% • Dry inorganic substance 2%

Het afval verwerkt, zoals beschreven in dit document, de voorbehandeling met natronloog gevolgd door anaerobe vergisting, levert 368 kubieke meter aardgas per ton op en geeft daarmee een rendement van 87%. Vergeleken met andere methoden van terugwinning van energie uit afval, levert deze methode een aanzienlijk hoger rendement op. De systeemkosten voor de verwerking van afval kunnen daardoor aanzienlijk dalen.The waste, as described in this document, pre-treatment with caustic soda followed by anaerobic fermentation, yields 368 cubic meters of natural gas per tonne and therefore yields an efficiency of 87%. Compared with other methods of recovering energy from waste, this method yields a considerably higher return. The system costs for processing waste can therefore fall considerably.

Voorbeeld 2:Example 2:

Het verwerken van de afvalstoffen, zoals beschreven in voorbeeld 1, maakt het mogelijk om, zelfs in de meest afgelegen plaatsen, energie uit afval te produceren. Desgewenst kan mest, zuiveringsslib, dierlijke resten van slachthuizen etc. worden toegevoegd, zowel voor als na de voorbehandeling, om de in het afval opgeslagen energie in de vorm van biogas (methaan, vermengd met kleine hoeveelheden van andere gassen zoals koolstofdioxide, stikstof en waterstofsulfide) vrij te maken.The processing of the waste materials, as described in Example 1, makes it possible to produce energy from waste even in the most remote places. If desired, manure, sewage sludge, animal remains from slaughterhouses etc. can be added, both before and after pre-treatment, to the energy stored in the waste in the form of biogas (methane, mixed with small amounts of other gases such as carbon dioxide, nitrogen and hydrogen sulphide). ).

Het biogas kan worden gebruikt om elektriciteit te produceren of als brandstof voor motoren, verwarming en koken. De kapitaalinvesteringen, ten opzichte van bijvoorbeeld verbrandingsinstallaties, zijn relatief laag in het licht van de vereiste gemiddelde investering van 2.500.000 euro per 10.000 ton jaarcapaciteit. Ontwikkelingslanden zouden extra kunnen profiteren van deze aanpak. De verpakkingen van levensmiddelen vervuilen het milieu in deze landen sterk en dit zou met deze uitvinding kunnen worden voorkomen. Zelfs wanneer het biogas wordt gebruikt voor de productie van elektriciteit is de opbrengst significant hoger in vergelijking met verbranding. Tienduizend ton afval, met de samenstelling die in voorbeeld 1 is gegeven, zou 8 GWh elektrische energie opleveren. Hetzelfde afval verbrand in een verbrandingsinstallatie zou ter vergelijking slechts 3,3 GWh opleveren. Bovendien bedraagt de netto koolstofdioxide emissie voor de verbranding 892 kg en voor de vergisting slechts 509 kg per MWh.The biogas can be used to produce electricity or as a fuel for engines, heating and cooking. The capital investments, compared to incineration plants, for example, are relatively low in the light of the required average investment of 2,500,000 euros per 10,000 tons of annual capacity. Developing countries could benefit extra from this approach. Food packaging greatly contaminates the environment in these countries and this invention could prevent this. Even when the biogas is used for the production of electricity, the yield is significantly higher compared to incineration. Ten thousand tons of waste, with the composition given in example 1, would generate 8 GWh of electrical energy. The same waste burned in an incineration plant would yield only 3.3 GWh for comparison. In addition, the net carbon dioxide emissions for combustion are 892 kg and for fermentation only 509 kg per MWh.

Vervolg beschrijving van de uitvinding ( 10 van 13):Continue description of the invention (10 of 13):

Octrooien die raakvlak hebben met deze uitvindingPatents that interface with this invention

• EP 2022818 AEP 2022818 A

Nakamura Koichi [JP], February 11 2009, process for the décomposition and réclamation of synthetic resins having ester-linkage structures.Nakamura Koichi [JP], February 11, 2009, process for the decomposition and identification of synthetic resins with ester-linkage structures.

Voornoemd patent claimt de hvdrolvse van specifieke synthetische kunststoffen, n.l. die kunststoffen welke estergroepen bevatten, door gebruik van stoom bij een temperatuur gelijk aan of lager dan de smelttemperatuur van de kunststof met het doel om de monomeren, waaruit de kunststof is opgebouwd, terug te winnen.The aforementioned patent claims the hvdrolvse of specific synthetic plastics, n.l. those plastics containing ester groups by using steam at a temperature equal to or lower than the melting temperature of the plastic for the purpose of recovering the monomers from which the plastic is composed.

Deze octrooi aanvraag betreft de verzeping van organisch materiaal in afval, met een sterk uiteenlopende samenstelling, met natronloog welke tot doe! heeft biogas te produceren.This patent application concerns the saponification of organic material in waste, with a widely divergent composition, with sodium hydroxide which is a must! has biogas to produce.

• WO 2007/036 795 AWO 2007/036 795 A

Elsam Engineering AS [DK] et. al., April 5 2007, non-pressurised pre-treatment, enzymatic hydrolysis and fermentation of waste fractions.Elsam Engineering AS [DK] et. al., April 5, 2007, non-pressurized pre-treatment, enzymatic hydrolysis and fermentation of waste fractions.

Voornoemd patent claimt de voorbehandeling van het organisch materiaal in afval met stoom van 60 tot 110 graden gedurende 0 tot 120 minuten.The aforementioned patent claims the pre-treatment of the organic material in waste with steam of 60 to 110 degrees for 0 to 120 minutes.

Deze octrooiaanvraag claimt de verzeping van organisch materiaal in afval, met een sterk uiteenlopende samenstelling, met natronloog bij veei hogere temperaturen en drukken.This patent application claims the saponification of organic material in waste, with a widely varying composition, with sodium hydroxide at many higher temperatures and pressures.

• JP 2005-330 211 A• JP 2005-330 211 A

Univ Toyohashi Technology et. al., December 2 2005, method for hydrolyzing biodégradable polyester into monomer, and apparatus for treating biodégradable polyester.Univ Toyohashi Technology et. al., December 2, 2005, method for hydrolyzing biodegradable polyester into monomer, and apparatus for treating biodegradable polyester.

Voornoemd patent claimt de hvdrolvse van polvlactaat. in aanwezigheid van plastic voor algemeen gebruik, met water van 160 tot 200 graden met het doel om het monomeer melkzuur terug te winnen.The aforementioned patent claims the hvdrolvse of polvlactate. in the presence of general purpose plastic, with water of 160 to 200 degrees for the purpose of recovering the monomeric lactic acid.

Deze octrooi aanvraag claimt de verzeping van organisch materiaal in afval, met een sterk uiteenlopende samenstelling, met natronloog bij hogere temperaturen en drukken met het doei biogas te produceren.This patent application claims the saponification of organic material in waste, with a widely divergent composition, with sodium hydroxide solution at higher temperatures and pressures with the aim of producing biogas.

Vervolg beschrijving van de uitvinding (11 van 13)\Continued description of the invention (11 of 13)

• JP 2005-095 729 A• JP 2005-095 729 A

Kobe Steel Ltd et. al., April 14 2005, treatment method and treatment apparatus for organic type waste containing biodégradable plastic.Kobe Steel Ltd et. al., April 14, 2005, treatment method and treatment apparatus for organic type waste containing biodegradable plastic.

Voornoemd patent claimt de hvdrolvse van biologisch afbreekbare plastics met water.The aforementioned patent claims the hvdrolvse of biodegradable plastics with water.

Deze octrooiaanvraag claimt de verzeping van organisch materiaal in afval, meteen sterk uiteenlopende samenstelling, met natronloog bij vee! hogere temperaturen en drukken.This patent application claims the saponification of organic material in waste, with a widely divergent composition, with sodium hydroxide in cattle! higher temperatures and pressures.

• EP 0 810 041 AEP 0 810 041 A

Ebara Corp [JP], December 3 1997, method of converting organic wastes to valuable resources.Ebara Corp. [JP], December 3, 1997, method of converting organic wastes to valuable resources.

Voornoemd patent claimt de voorbehandeling van afval, voorafgaande aan de vergisting, welke bestaat uit een mechanische voorbehandeling van het afval. Deze octrooiaanvraag claimt een chemische voorbehandeling van het afval met natron loog.The aforementioned patent claims the pre-treatment of waste, prior to fermentation, which consists of a mechanical pre-treatment of the waste. This patent application claims a chemical pre-treatment of the waste with soda lye.

• EP 0 646 620 AEP 0 646 620 A

Hoechst AG [DE], April 5 1995, process for the valorization of waste material containing cellulosic fibers and synthetic polymer fibers.Hoechst AG [DE], April 5, 1995, process for the valorization of waste material containing cellulosic fibers and synthetic polymer fibers.

Voornoemd patent claimt de hvdroivse van cellulose vezels door micro organismen in een samenstelling van cellulose en synthetische garens (biologische voorbehandeling).The aforementioned patent claims the hvdroivse of cellulose fibers by micro-organisms in a composition of cellulose and synthetic yarns (biological pre-treatment).

Deze octrooi aanvraag claimt de verzeping van organisch materiaal in afval, met een sterk uiteenlopende samenstelling, met natronloog bij veel hogere temperaturen en drukken (chemische voorbehandeling).This patent application claims the saponification of organic material in waste, with a widely divergent composition, with sodium hydroxide solution at much higher temperatures and pressures (chemical pre-treatment).

Vervolg beschrijving van de uitvinding (12 van 13Y.Continue description of the invention (12 of 13Y.

Onderscheidend vermogen van dit octrooiDistinctive character of this patent

Methoden voor het terugwinnen van de energie-inhoud van organisch afval zijn: • VergassingMethods for recovering the energy content of organic waste are: • Gasification

Methoden voor de productie van biobrandstoffen door vergassing: 1. directe verwarming van de vaste afvalstoffen of 2. met metaal zouten opgelost in water bij temperaturen tussen 250 en 1000 graden of 3. via een hydrothermale behandeling.Methods for the production of biofuels by gasification: 1. direct heating of the solid waste materials or 2. with metal salts dissolved in water at temperatures between 250 and 1000 degrees or 3. via a hydrothermal treatment.

Het organisch materiaal pyrolyseert bij deze hoge temperaturen tot laag moleculaire brandbare stoffen die worden gescheiden van het afval door middel van destillatie of andere scheidingstechnieken.The organic material pyrolyses at these high temperatures into low molecular flammable substances that are separated from the waste by distillation or other separation techniques.

Deze methode is kostbaar en de toepassing van vergassing is beperkt tot organische afvalfracties waarvoor geen andere alternatieven bestaan zoals bijvoorbeeld thermosetS (epoxiden enz.). Echter in de meeste gevallen is een gewone verbranding goedkoper en effectiever.This method is costly and the application of gasification is limited to organic waste fractions for which there are no other alternatives such as, for example, thermosetS (epoxides, etc.). However, in most cases, normal combustion is cheaper and more effective.

• Verbranding• Incineration

Het afval wordt in een verbrandingsinstallatie verbrand en de warmte wordt gebruikt voor de productie van stoom. De stoom wordt benut om elektriciteit te produceren. De opbrengst van dit proces is middelmatig.The waste is incinerated in an incineration plant and the heat is used for the production of steam. The steam is used to produce electricity. The yield of this process is mediocre.

• Anaerobe vergisting 1. Directe vergisting van biomassa zonder voorbehandeling.• Anaerobic fermentation 1. Direct fermentation of biomass without pre-treatment.

De biomassa wordt gehydrolyseerd, versuikerd en vergist tot biobrandstof.The biomass is hydrolysed, sugared and fermented into biofuel.

2. Anaerobe vergisting door, na een voorbehandeling, het organisch afval om te zetten in een substraat dat geschikt is voor directe vergisting.2. Anaerobic fermentation by, after pre-treatment, converting the organic waste into a substrate that is suitable for direct fermentation.

• Bekende voorbehandelingsmethoden zijn: • Behandeling met super kritische stoom of • Behandeling met verdund zwavelzuur of • Mechanische behandeling eventueel in combinatie met stoom• Well-known pre-treatment methods are: • Treatment with super critical steam or • Treatment with diluted sulfuric acid or • Mechanical treatment possibly in combination with steam

Deze octrooi aanvraag is een aanvulling op de bekende voorbehandelingsmethoden omdat het de noodzaak om de organische fractie in het afval te scheiden in de diverse categorieën zoals plastichoudend, hout, papier, karton, textiel, groente-, fruit- en tuinafval onnodig maakt. De voorbehandeling van het afval beschreven in deze octrooi-aanvraag, bestaande uit bijvoorbeeld voornoemde categorieën, maakt dit afval zonder verdere scheiding geschikt voor een anaerobe vergisting. Het feit dat plastic, hout, papier, karton en textiel is gemengd met biomassa zoals voedsel, gras,This patent application is an addition to the known pre-treatment methods because it makes it unnecessary to separate the organic fraction in the waste into the various categories such as plastic, wood, paper, cardboard, textile, vegetable, fruit and garden waste. The pre-treatment of the waste described in this patent application, consisting of, for example, the aforementioned categories, makes this waste suitable for anaerobic fermentation without further separation. The fact that plastic, wood, paper, cardboard and textiles are mixed with biomass such as food, grass,

Vervolg beschrijving van de uitvinding (13 van 13): mest, groente, fruit, bloemen- en tuinafval heeft geen invloed op het proces.Continued description of the invention (13 of 13): manure, vegetables, fruit, flower and garden waste has no influence on the process.

Het scheiden van afval is kostenverhogend en is een groeiende zorg voor het publiek, omdat de mogelijkheid voor een goede uitvoering van het scheiden van het afval vaak niet haalbaar is. Met deze uitvinding is het niet meer nodig dat huishoudens en anderen hun afval scheiden, echter met uitzondering van een zeer kleine hoeveelheid chemisch en farmaceutisch afval.The separation of waste is cost-increasing and is a growing concern for the public, because the possibility of a proper implementation of waste separation is often not feasible. With this invention, it is no longer necessary for households and others to separate their waste, but with the exception of a very small amount of chemical and pharmaceutical waste.

De scheiding van de anorganische stoffen in het afval is gemakkelijker en tegen relatief geringe kosten uit te voeren in de afvalverwerkingsinstallaties. Een positief neveneffect van deze uitvinding zou kunnen zijn dat de vervanging van metaal en glas door kunststof, voor bijvoorbeeld verpakkingsdoeleinden, sneller gaat verlopen. De verpakking van bijvoorbeeld voeding of wijn in glas is verspilling te noemen omdat betere alternatieven zoals polyethyleentereftalaat bestaan. Vanuit economische- en milieutechnische overwegingen is de vermindering van het gebruik van glas en metaal gunstig.The separation of the inorganic substances in the waste is easier and at relatively low costs to carry out in the waste processing installations. A positive side effect of this invention could be that the replacement of metal and glass with plastic, for example for packaging purposes, will proceed faster. The packaging of, for example, food or wine in glass can be called wastage because better alternatives such as polyethylene terephthalate exist. For economic and environmental reasons, the reduction in the use of glass and metal is favorable.

Claims (4)

1. Een universeel toepasbare behandelingsmethode waarbij de organische fractie in afval, met een zeer sterke base onder hoge druk en bij hoge temperatuur wordt bewerkt tot een substantie die daarna door middel van anaerobe vergisting, omgezet kan worden in biogas en compost.A universally applicable treatment method in which the organic fraction in waste, with a very strong base under high pressure and at high temperature, is processed into a substance that can then be converted into biogas and compost by means of anaerobic fermentation. 2. De methode van claim 1 waarbij de organische fractie in het afval bestaat uit een mengsel van kunststoffen en/of textiel en papier en/of karton en/of hout en/of biomassa en/of niet nader gedefinieerd afval afkomstig van een of meer van onderstaande bronnen: a. Huishoudens, waarvan het organisch afval veelal bestaat uit voedsel, groente, fruit en tuinafval, plastic verpakkingen, papier en karton. b. Catering sector, waarvan het afval veelal bestaat uit voedsel, groente, fruit en tuinafval, plastic verpakkingen, papier en karton. c. Sectoren, zoals de catering in ziekenhuizen, verpleeghuizen, vliegtuigen, treinen, boten en luchthavens, die onderworpen zijn aan strenge regels voor afvalverwerking welke dienen om de verspreiding van besmettelijke ziekten te voorkomen. d. Landbouw, tuinbouw, veeteelt, bloemen en fruit gerelateerde activiteiten, waarvan het organische afval veelal bestaat uit plantenresten die overblijven na de verwerking van de oogst, afval van groente, fruit en bloemen, afval afkomstig van veevoeder, papier, karton en plastic. e. Industrie zoals de voedsel- en veevoederindustrie, papier- en kartonindustrie, slachthuizen, houtverwerkingsbedrijven, de textiel- en plasticindustrie plus nijverheden zoals handel en logistiek, de medische- en farmaceutische industrie, waarvan het afval kan bestaan uit kunststoffen, textiel, papier, karton, dierlijk afval, voedsel en hout. f. Retail/midden en klein bedrijf, waarvan het afval veelal papier, plastic, textiel, hout en karton is. g. Publieke sector, waarvan afval hoofdzakelijk plastic, papier en karton is. Vervolg cohclusies/claims (2 van 2^2. The method of claim 1 wherein the organic fraction in the waste consists of a mixture of plastics and / or textile and paper and / or cardboard and / or wood and / or biomass and / or undefined waste originating from one or more from the sources below: a. Households, whose organic waste usually consists of food, vegetables, fruit and garden waste, plastic packaging, paper and cardboard. b. Catering sector, whose waste mostly consists of food, vegetables, fruit and garden waste, plastic packaging, paper and cardboard. c. Sectors, such as the catering in hospitals, nursing homes, airplanes, trains, boats and airports, which are subject to strict rules for waste processing that serve to prevent the spread of infectious diseases. d. Agriculture, horticulture, animal husbandry, flowers and fruit related activities, of which the organic waste often consists of plant remains that remain after processing of the harvest, waste from vegetables, fruit and flowers, waste from animal feed, paper, cardboard and plastic. e. Industry such as the food and feed industry, paper and cardboard industry, slaughterhouses, wood processing companies, the textile and plastic industry plus industries such as trade and logistics, the medical and pharmaceutical industry, whose waste may consist of plastics, textiles, paper, cardboard, animal waste, food and wood. f. Retail / small and medium-sized business, whose waste is mostly paper, plastic, textile, wood and cardboard. g. Public sector, whose waste is mainly plastic, paper and cardboard. Continued cohclusions / claims (2 of 2 ^ 2. Conclusies/claims (1 van 2j Concludeer dat deze uitvinding bestaat uit:2. Conclusions / claims (1 of 2j) Conclude that this invention consists of: 3. De methode van claims 1 en 2 waarbij de behandeling wordt uitgevoerd met natrium- of kalium hydroxide (loog) en waarbij: a. de vaste stoffen in het afval voorafgaande aan de voorbehandeling worden verkleind tot deeltje van maximaal 100 millimeter, b. het afval wordt gemengd met natrium- of kalium hydroxide in water, c. het droge stof gehalte 15 tot 70 gewichtsprocenten bedraagt, d. de pH 10 tot 16 bedraagt, e. de hoeveelheid toe te voegen loog tenminste 20% hoger is dan de hoeveelheid die stechiometrisch nodig is om de polymeren in het afval te verzepen, f. de temperatuur gedurende de behandeling 200 tot 250 graden Celsius bedraagt, g. de druk 10 tot 50 bar bedraagt, h. de duur van de voorbehandeling 25 tot 100 minuten bedraagt, i. de voorbehandeling wordt uitgevoerd in een vat dat dusdanig is uitgerust dat het contactoppervlak van de vaste deeltjes met de vloeistof continu wordt ververst.3. The method of claims 1 and 2 whereby the treatment is carried out with sodium or potassium hydroxide (lye) and in which: a. The solids in the waste prior to pre-treatment are reduced to a particle of no more than 100 millimeters, b. the waste is mixed with sodium or potassium hydroxide in water, c. the dry matter content is 15 to 70 percent by weight, d. the pH is 10 to 16, e. the amount of the lye to be added is at least 20% higher than the amount that is required stoichiometrically to saponify the polymers in the waste, f. the temperature during the treatment is 200 to 250 degrees Celsius, g. the pressure is 10 to 50 bar, h. the duration of the pre-treatment is 25 to 100 minutes, i. the pre-treatment is carried out in a vessel equipped such that the contact surface of the solid particles with the liquid is continuously refreshed. 4. De methode volgens claims 1-3 waarbij na behandeling een steriel en prion-eiwitvrij mengsel wordt verkregen van voornamelijk organische stoffen welke vervolgens door een anaerobe vergisting kunnen worden omgezet in biogas en een kwalitatief hoogwaardige compost.4. The method according to claims 1-3 whereby after treatment a sterile and prion-protein-free mixture is obtained from mainly organic substances which can subsequently be converted by anaerobic fermentation into biogas and a high-quality compost.
BE2009/0507A 2009-08-18 2009-08-18 UNIVERSAL METHOD WHICH MAKES THE CONVERSION OF THE ORGANIC FRACTION IN WASTE TO BIOGAS. BE1018840A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2009/0507A BE1018840A3 (en) 2009-08-18 2009-08-18 UNIVERSAL METHOD WHICH MAKES THE CONVERSION OF THE ORGANIC FRACTION IN WASTE TO BIOGAS.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE200900507 2009-08-18
BE2009/0507A BE1018840A3 (en) 2009-08-18 2009-08-18 UNIVERSAL METHOD WHICH MAKES THE CONVERSION OF THE ORGANIC FRACTION IN WASTE TO BIOGAS.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1018840A3 true BE1018840A3 (en) 2011-09-06

Family

ID=42077669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2009/0507A BE1018840A3 (en) 2009-08-18 2009-08-18 UNIVERSAL METHOD WHICH MAKES THE CONVERSION OF THE ORGANIC FRACTION IN WASTE TO BIOGAS.

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1018840A3 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2918549A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-16 Paul Scherrer Institut Salt precipitator and method for generating a gas mixture containing methane from biomass using a salt precipitator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988004282A1 (en) * 1986-12-08 1988-06-16 Waste=Energy Corporation Sludge restructuring and conversion method
GB2329894A (en) * 1997-10-01 1999-04-07 Sobegina Trading Limited Treatment of city's common waste to produce organic fertilisers
US20030034408A1 (en) * 2000-02-16 2003-02-20 Hirofumi Kurosaki Method for chemically recycling organic garbage, materials made of the organic garbage and a recycling device used therefor
US20030121851A1 (en) * 2001-11-16 2003-07-03 Lee John W. Method and apparatus for the treatment of particulate biodegradable organic waste

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988004282A1 (en) * 1986-12-08 1988-06-16 Waste=Energy Corporation Sludge restructuring and conversion method
GB2329894A (en) * 1997-10-01 1999-04-07 Sobegina Trading Limited Treatment of city's common waste to produce organic fertilisers
US20030034408A1 (en) * 2000-02-16 2003-02-20 Hirofumi Kurosaki Method for chemically recycling organic garbage, materials made of the organic garbage and a recycling device used therefor
US20030121851A1 (en) * 2001-11-16 2003-07-03 Lee John W. Method and apparatus for the treatment of particulate biodegradable organic waste

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2918549A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-16 Paul Scherrer Institut Salt precipitator and method for generating a gas mixture containing methane from biomass using a salt precipitator
WO2015135785A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Paul Scherrer Institut Salt separator and method for producing a methane-containing gas mixture from biomass by using a salt separator
US10472267B2 (en) 2014-03-14 2019-11-12 Paul Scherrer Institute Salt separator and a method for producing a methane-containing gas mixture from biomass using a salt separator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chong et al. Recent advances on food waste pretreatment technology via microalgae for source of polyhydroxyalkanoates
Chong et al. Microalgae-based bioplastics: future solution towards mitigation of plastic wastes
Mohanty et al. Sustainable utilization of food waste for bioenergy production: A step towards circular bioeconomy
Koller Switching from petro-plastics to microbial polyhydroxyalkanoates (PHA): the biotechnological escape route of choice out of the plastic predicament?
Singh et al. Sustainable materials alternative to petrochemical plastics pollution: A review analysis
Vyas et al. Opportunities and knowledge gaps in biochemical interventions for mining of resources from solid waste: a special focus on anaerobic digestion
NO342154B1 (en) Non-pressurized pretreatment, enzymatic hydrolysis and fermentation of waste fractions
Zhang et al. Recent advances in lignocellulosic and algal biomass pretreatment and its biorefinery approaches for biochemicals and bioenergy conversion
Elgarahy et al. Sustainable management of food waste; pre-treatment strategies, techno-economic assessment, bibliometric analysis, and potential utilizations: A systematic review
Gallert et al. Solid and liquid residues as raw materials for biotechnology
Saravanan et al. A comprehensive review on techno-economic analysis of biomass valorization and conversional technologies of lignocellulosic residues
Vaez et al. An optimal biorefinery development for pectin and biofuels production from orange wastes without enzyme consumption
Esteban-Lustres et al. Intensification and biorefinery approaches for the valorization of kitchen wastes–A review
Rajvanshi et al. Perceiving biobased plastics as an alternative and innovative solution to combat plastic pollution for a circular economy
Mishra et al. Valorization of agro-industrial biowaste to biomaterials: An innovative circular bioeconomy approach
BE1018840A3 (en) UNIVERSAL METHOD WHICH MAKES THE CONVERSION OF THE ORGANIC FRACTION IN WASTE TO BIOGAS.
Di Fraia et al. A comprehensive review on upscaling of food waste into value added products towards a circular economy: Holistic approaches and life cycle assessments
Periyasamy et al. Influencing factors and environmental feasibility analysis of agricultural waste preprocessing routes towards biofuel production–A review
Azcona et al. Approach to anaerobic bio-degradation of natural and synthetic fabrics: Physico-chemical study of the alteration processes
Vieira et al. Pretreatments of solid wastes for anaerobic digestion and its importance for the circular economy
Mettu et al. Valorisation of agricultural waste residues
Mann et al. Emerging trends in food industry waste valorization for bioethanol production
Sagar et al. Advances in pretreatment methods for the upcycling of food waste: A sustainable approach
Ali et al. Organic waste-to-bioplastics: Conversion with eco-friendly technologies and approaches for sustainable environment
Sarkar et al. Valorization of food waste