Verfahren zur Rückgewinnung von Fett und Fleischmehl aus tierischem Rohmaterial
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Fett und Fleischmehl aus tierischem Rohmaterial, indem das letztere in einem indirekt geheizten Kessel gekocht und das gekochte Material in Leimwasser und Festsubstanz getrennt wird, z.B. in einer Zentrifuge oder Presse, wobei anschliessend das Fett vom Leimwasser getrennt und die Festsubstanz getrocknet wird, und wobei ein Teil des vom Fett befreiten Leimwassers dem Kessel zugeführt wird.
Weil auch das vom Fett getrennte Leimwasser wertvolle Bestandteile enthält, wurde bereits vorgeschlagen, das Leimwasser zu einem Trockensubstanzgehalt von z.B. 35 bis 40 Gewichtprozent zu verdampfen und das dadurch erhaltene Leimwasserkonzentrat in den Trockner zu verbringen, in welchem dasselbe mit der Festsubstanz vermischt wurde. Diese Arbeitsweise hat zumindest zwei Nachteile, nämlich die Tatsache, dass einerseits die Festsubstanz durch die Beimischung des Leimwasserkonzentrates klebrig wird und durch das Anhaften an der Oberfläche des Trockners den Trocknungsprozess erschwert, und andererseits, dass das Verdampfen in einem Trockner ein kostspieliger Prozess ist, da Trockner im allgemeinen grosse Baukosten verursachen.
Die vorliegende Erfindung erlaubt diese beiden Nachteile zu eliminieren. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des vom Fett befreiten Leimwassers auch direkt der Stufe zugeführt wird, in der das gekochte Material in Festsubstanz und Leimwasser, das direkt dieser Trennstufe zugeführt wird, für das Auswaschen des Fettes aus der Festsubstanz verwendet wird, ohne den Kessel zusätzlich zu belasten.
Dies bedeutet, dass der Trockner, in bezug auf die Entwässerung im allgemeinen einer minimalen Beanspruchung unterworfen ist und dass das restliche Wasser durch Verdampfung entfernt werden kann, was auf die Gewichtseinheit des entfernten Wassers berechnet, billiger ist. Ferner weist diese Methode den Vorteil auf, dass das Leimwasser, das mit der Festsubstanz in den Trockner gelangt, hochkonzentriert ist im Gegensatz zur stark verdünnten Lösung, welche nach dem bereits aufgeführten Verfahren mit der Festsubstanz in den Trockner geleitet wird.
Wenn auch das vorliegende Verfahren Leimwasser von einem Fremdunternehmen zur Verwendung mit der Festsubstanz gebrauchen kann, verwendet man mit Vorteil alles Leimwasser, das im eigenen Betrieb von dem Rohmaterial anfällt, als Zugabe zur Festsubstanz, nachdem das Fett aus diesem Leimwasser abgeschieden worden ist. Auf diese Weise erhält man üblicherweise vom Rohmaterial nur Fett und Fleischmehl, ohne dass irgendwelche Abfallprodukte, wie Abfallflüssigkeit, entstehen. Das erhaltene Fleischmehl kann dann einerseits aus den durch das Kochen erhaltenen Festsubstanzen bestehen und andererseits aus allen Trockensubstanzen, die im Leimwasser gelöst oder suspendiert sind.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Verdampfung gänzlich oder teilweise durch den Zufluss von Dampf aus dem Kessel während des Kochens erfolgen, falls der Kessel kontinuierlich arbeitet oder bei Entladung des Kessels, falls der Kessel diskontinuierlich arbeitet.
Nach einer anderen Ausführungsform wird die Masse, die aus dem Kessel kommt, verdampft, bevor dieselbe in Leimwasser und Festsubstanz getrennt wird. Somit wird es möglich, durch die Verwendung eines separaten Verdampfers das Leimwasser genauer auf die erwünschte Konzentration von Trockensubstanz zu verdampfen.
Wenn jedoch die Verdampfung des Leimwassers erst ausgeführt wird, nachdem dasselbe vom Fett getrennt wurde, hat dies den Vorteil, dass die Trennung der Festsubstanz vom Leimwasser stattfindet, wenn das letztere eine niedrige Konzentration an Festsubstanz hat, d.h., die Verdrängung des Fettes aus den Festsubstanzen erfolgt gründlicher als bei hoher Konzentration des Leimwassers an Festsubstanz, d.h. die Ausbeute an Fett ist grösser und das Fleischmehl fettärmer. In bezug auf die Qualität wird ein Fleischmehl mit niederem Fettgehalt im allgemeinen als besser bewertet.
Zwecks Einsparung an Heizkosten wird die Verdampfung mit Vorteil in mehreren Stufen durchgeführt, wenn möglich unter Einbeziehung des Dampfabflusses der Kochstufe; Dampf, der von einer Verdampfungsstufe entnommen wird, kann mit Vorteil in einer oder mehreren nächsten Verdampfungsstufen oder in der Trockenstufe als Heizmedium verwendet werden.
Es ist wünschenswert, dass die Festsubstanz, die in den Trockner gebracht wird, durch Leimwasser von geeignet hohem Gehalt an Trockensubstanz befeuchtet wird. Dies kann gemäss einer geeigneten Ausführungsform dadurch geschehen, dass die von der Kochstufe kommende Masse durch einen Zentrifugenabscheider in Leimwasser und Festsubstanz getrennt wird. In diesem Abscheider kann die abgeschiedene Festsubstanz durch eine Förderschnecke radial nach innen zu einem Auslass nahe der Rotationsachse befördert werden und während des Durchganges durch den Trennraum zu besagtem Auslass das vom Fett befreite Leimwasser wieder mit der Festsubstanz zusammengebracht werden.
Beim Betrieb einer Fabrik, die mit einem Zentrifugenabscheider oder einer Presse ausgerüstet ist, hat sich erwiesen, dass optimale Trocknungsbedingungen erreicht werden können, wenn die Festsubstanz - mit einer bestimmten maximalen Leimwassermenge angefeuchtet wird, wobei dieses Leimwasser auf einen maximalen Gehalt an Trockensubstanz konzentriert wurde, welcher durch die Viskosität bestimmt wird, die das Leimwasser im Verdampfer erreichen darf. Diese optimalen Bedinzungen können empirisch festgesetzt und konstant gehalten werden, wenn bei der Wiederumwälzung des Leimwassers bei der Verdampfungsregulierung desselben, d.h.
bei der Wärmeabgabe an die Verdampfungseinrichtung, ein konstantes Niveau des Leimwassers in einem Gefäss auf dem Weg der Wiederumwälzung eingehalten wird.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegende schematische Zeichnung ausführlicher beschrieben, in welcher
Fig. 1 eine kontinuierlich arbeitende Anlage zur Durchführung des Verfahrens, Fig.2 die Zufuhr von Leimwasserkonzentrat zu einem Zentrifugenabscheider, und
Fig. 3 eine andere Anlage zur Durchführung des Verfahrens darstellen.
Nach Fig. 1 werden Fische oder gegebenenfalls Knochen enthaltende Fleischabfälle in einen indirekt geheizten Kessel 2 gebracht. Dampf tritt bei 3 aus, so dass die gekochte Masse den Kessel mit vermindertem Wassergehalt verlässt. Der Kessel 2 wird hier als kontinuierlich arbeitend angenommen. Andernfalls kann man jedoch zwei oder mehrere Kessel benutzen, die chargenweise arbeiten und abwechselnd gekochte Masse liefern.
Die Masse läuft durch eine Rohrleitung 4 zu einem Verdampfer 5, wo entstandener Dampf bei 6 ausströmt. Die auf diese Weise konzentrierte Masse läuft durch eine Rohrleitung 7 zu einer Presse oder vorzugsweise einem Zentrifugalabscheider 8, in welchem fetthaltiges Leimwasser von der Festsubstanz getrennt wird. Die letztere wird bei 9 in einen Trockner 10 gespeist, wo der Dampf bei 11 austritt. Das getrocknete Material wird bei 12 entladen. Das abgetrennte fetthaltige Leimwasser wird durch eine Rohrleitung 13 zu einem selbstöffnenden Zentrifugalabscheider 14 geleitet, welcher Fett und Schlamm vom Leimwasser abscheidet. Das Fett wird bei 15, das Leimwasser durch eine Rohrleitung 16 und der Schlamm durch eine Rohrleitung 16a entnommen, welch'letztere zu einem Einlass des Abscheiders 8 führt.
Die Rohrleitung 16 mündet in eine Rohrleitung 17. Die Rohrleitungen 18, 19, 20 und 21 sind an die Rohrleitung 17 angeschlossen und ermöglichen, das Leimwasser vom Abscheider 14 zum EinIauf des Kessels 2 bzw. zum Einlauf des Verdampfers 5 bzw. zum Einlauf des Abscheiders 8 oder direkt in den Trennraum des Abscheiders 8 zu leiten (siehe Fig. 2). Es ist auch möglich, eine Kombination von mehreren dieser Zufuhrmöglichkeiten zu benutzen. Wenn Leimwasser von einer fremden Anlage oder einem separaten Lagertank verwendet wird, kann dieses Leimwasser nach öffnung eines Ventils 23, durch die Rohrleitung 22 zugeleitet werden.
Fig. 2 illustriert eine an sich bekannten Zentrifugalabscheider, der mit einer Förderschnecke versehen ist.
Der Einfachheit halber ist diese Förderschnecke nicht eingezeichnet. Aus dieser Figur sind die verschiedenen Möglichkeiten der Zuführung des Leimwassers ersichtlich. Die gekochte Masse tritt bei 7 ein, das Fett enthaltende Leimwasser wird durch einen Überlauf bei 13 abgelassen und die Festsubstanz wird durch die Förderschnecke oberhalb der Leimwasserschicht zum Auslass 9 befördert. Vorausgesetzt, dass kein fremdes Leimwasser zugeführt wird, erhöht sich die Konzentration des Leimwassers, das durch die Rohrleitung 21 dem Abscheider 8 zugeführt wird, mit fortschreitender Verdampfung im Kessel 2 und/oder dem Verdampfer 5, bis die Leimwasserkonzentration die gewünschte Höhe erreicht hat.
Diese Konzentration wird dann durch Regulierung der Hitzezufuhr zum Verdampfer 5 konstant gehalten. Dies bedeutet, dass die Feststoffe den Auslass 9 befeuchtet mit Leimwasser von optimaler Konzentration an Trokkensubstanz verlassen. Es ist möglich, das Leimwasser aus dem Abscheider 14 durch eine Rohrleitung 21a an einem Punkt gerade vor oder hinter der Entladung der Feststoffe von der Schicht 24 zuzuführen, wie durch die Pfeile 25 und 26 angezeigt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, erzeilt die Anlage die vollständige Verdampfung des Wassergehaltes des Rohmaterials und des eventuell zugesetzten fremden Leimwassers, mit Ausnahme des Feuchtigkeitsgehaltes des Materials, das den Trockner 10 verlässt (z.B. 10 Gewichtsprozent).
Wenn keine Wiederumwälzung des Leimwassers durch die Rohrleitungen 10 und 19 stattfindet, bedeutet dies, dass die gekochte Masse im Verdampfer 5 auf den Wassergehalt, den die Festsubstanz beim Eintritt in den Trockner 10 haben muss, eingedampft worden ist. In diesem Fall fliesst nur eine gleichbleibende Menge von Leimwasser in einem Kreislauf zwischen den Abscheidern 8 und 14 und dient als Verdrängungs- und Trägermittel für das Fett, das mit der gekochten Masse vom Verdampfer 5 kommt.
Fig. 3 zeigt eine Anlage, in welcher das vom Fett befreite Leimwasser dem Verdampfer 5 direkt nach dem Abfluss aus dem Abscheider 14 zugeführt wird. Das im Verdampfer konzentrierte Leimwasser wird durch eine Rohrleitung 27 in einen Behälter 28 geleitet. Der letztere ist mit einem Wasserstandsrohr 29 versehen, durch welches der Flüssigkeitsstand im Behälter beobachtet werden kann. Der Flüssigkeitsstand im Behälter 28 und folglich die Konzentration des Leimwassers kann durch die Regulierung der Wärmezufuhr zum 'Verdampfer 5 konstant gehalten werden, auch wenn die Zufuhr von Rohmaterial variiert. Das Leimwasser fliesst vom Behälter 28 weiter zum Einlass des Kessels 2.
In den folgenden Beispielen sind die Mengen in kg/Stunde und die Gehalte in Gewichtsprozenten angegeben.
Beispiel I
In diesem Beispiel wird mit einer der Fig. 1 entsprechenden Anlage gearbeitet, der Verdampfer 5 wird jedoch weggelassen und das Leimwasser aus dem Abscheider 14 dem Kessel 2 und dem Abscheider 8 zugeleitet.
1000kg Schlacht-Abfall wird bei 1 in den Kessel 2 gebracht, der mit einem Dampfmantel versehen ist und in welchem das Erhitzen des Inhaltes indirekt erfolgt, so dass derselbe nicht durch Dampfkondensat verdünnt wird. Das Kochen erfolgt bei einer Temperatur von 120 bis 1400 C. 500 kg abgetrenntes Leimwasser werden vom Abscheider 14 durch die Rohrleitung 18 dem Kessel 2, sowie 1000 kg Leimwasser durch die Rohrleitung 20 und eventuell durch die Rohrleitungen 21 und 21a zum Abscheider 8 zugeführt. 360kg Dampf werden aus dem Kessel 2 durch den Auslass 3 abgelassen. Ferner wird die gekochte Fleischmasse vom Kessel 2 in den Abscheider 8 eingebracht. Die Festsubstanz, die vom letzteren ausgestossen wird, geht zum Trockner 10 und verlässt diesen durch den Auslass 12 in Form von 276 kg Fleischmehl.
Das Fleischmehl hat einen Gehalt an Trockensubstanz von 87 %, einen Fettgehalt von 6 % und einen Wassergehalt von 7 %. Leimwasser, das im Abscheider 8 abgetrennt wurde, fliesst durch die Rohrleitung 13 zum Abscheider 14, der vom Selbstöffnertyp sein kann. 143,5 kg reines Fett werden durch den Auslass 15 abgelassen und 500 kg Leimwasser verlassen den Abscheider 14 durch die Rohrleitung 16. Der Schlamm, der im Abscheider 14 abgetrennt wurde, wird durch die Rohrleitung 16a zum Einlass des Abscheiders 8 geführt.
Das durch die Rohrleitung 16 abfliessende Leimwasser enthält 23 % Trockensubstanz und 5 % Fett.
Beispiel 2
In diesem Beispiel wird mit der Fig. 3 entsprechenden Anlage gearbeitet.
1000 kg Fischabfälle werden bei 1 in den Kessel 2 gebracht. Das Kochen erfolgt bei einer Temperatur von 1000 C. 290kg abgetrenntes und teilweise verdampftes Fischleimwasser wird vom Verdampfer 5 durch die Rohrleitung 30 dem Kesseleinlass zugeführt. 300 kg Dampf verlässt den Verdampfer und 160 kg Dampf verlässt den Kessel. Die gekochte Fischmasse wird vom Kessel in den Abscheider 8 überführt. Die Festsubstanz, die aus dem letzteren Austritt, geht zum Trockner 10 und verlässt diesen durch den Auslass 12 in Form von 236 kg Fischmehl. Das Fischmehl hat einen Gehalt an Trockensubstanz von 87,5 %, einen Fettgehalt von 5,5 % und einen Wassergehalt von 7 %. Fischleimwasser wurde im Abscheider 8 abgesondert und fliesst dann durch die Rohrleitung 13 zum Abscheider 14.
Aus dem letzteren fliessen 60kg reines Öl durch den Auslass 15 aus und 590kg Fischleimwasser durch die Rohrleitung 16. Der Schlamm, der im Abscheider 14 ausgeschieden wird, fliesst durch die Rohrleitung 16a zum Einlass des Abscheiders 8. Das durch die Rohrleitung 16 ausfliessende Fischleimwasser enthält 19 % Trockensubstanz und 0,5 % öl.
Beispiel 3
1000 kg Schweinefleisch-Abfall werden wie in Beispiel 1 behandelt, mit der Ausnahme, dass das Leimwasser nicht dem Kesselzufluss zugeführt wird, sondern durch die Rohrleitung 19 dem Kesselabfluss. Auf diese Weise wird vermieden, dass das Kesselvolumen mit dem Umwälz-Leimwasser beladen wird. Die Menge von Leimwasser, die dem Kesselauslauf zugeführt wird, beträgt 800kg. 500kg Dampf werden vom Kessel abgelassen. 190,5 kg Fett verlassen den Abscheider 14 und 205 kg Fleischmehl mit einem Trockensubstanzgehalt von 86 %, einem Fettgehalt von 7 % und einem Wassergehalt von 7 % werden aus dem Trockner genommen.