DD297628A5 - Verfahren und Anlage zur Gewinnung von Fett und/oder eiweißhaltigemMaterial aus fetthaltigem flüssigem Stoff, insbesondere ausSchlachthofschlamm und/oder Schlachthofabwasser - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Gewinnung von Fett und/oder eiweiîhaltigem Material aus fetthaltigem flüssigem Stoff, insbesondere aus Schlachthofschlamm und/oder Schlachthofabwasser. Nach dem Verfahren wird der flüssige Stoff, z.B. der Schlamm homogenisiert und auf eine Temperatur von 30-60 Grad C erwärmt. Der angewärmte flüssige Stoff wird unter einem _berdruck von 2-4 bar strömen gelassen und durch unmittelbares Einführen von einer Temperatur von 130-151 Grad C und einen Druck von 1-3 bar aufweisendem Dampf in den flüssigen Stoff wird dessen Temperatur innerhalb einer Zeitdauer von 1-2 Sekunden auf etwa 130-150 Grad C erhöht, wodurch eine Körnchenbildung im Schlamm verläuft. Der flüssige Stoff wird dann unter Aufrechterhaltung seines Druckes und seiner erhöhten Temperatur für eine Zeitdauer von etwa 60-300 Sekunden weiter in Strömung gehalten. Daraus folgend wird der flüssige Stoff durch Verminderung seines Druckes auf etwa 0,01-0,02 bar während einer Zeitdauer von 1-2 Sekunden adiabatisch expandieren gelassen. Der expandierte flüssige Stoff wird dann in Wasser, Wasser und Feststoffverunreinigungen enthaltendes Fett sowie in eine feuchte eiweiîhaltige Festphase getrennt. Kennzeichnend für die Anlage ist, dass sie ein zur Erwärmung des flüssigen Stoffes dienendes Mittel, sowie zur Weiterleitung des erwärmten flüssigen Stoffes dienende Leitung (18) besitzt, die an die Erhitzereinheit (5) angeschlossen ist. In diese mündet die Dampfleitung (20). Aus der Erhitzereinheit (5) tritt die Leitung (19) aus, in die ein Expansionsventil (6) eingebaut ist. An das Expansionsventil (6) ist eine im Trennbehälter (7) mündende Leitung (22) angeschlossen. Die Anlage besitzt einen zum Trennen des aus dem Trennbehälter (7) austreten den flüssigen Stoffes in wässrige, Fett und Feststoffphase dienenden Apparat. Fig. 1{Verfahren; Anlage; Gewinnung; Fett; eiweiîhaltiges Material; Schlachthofschlamm; Schlachthofabwasser; fetthaltiger flüssiger Stoff}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Gewinnung von Fett (reines Industriefett) und/oder feuchtem Festmaterial - insbesondere eiweißhaltigem Festmaterial - aus fetthaltigem flüssigem Stoff, insbesondere aus Schlachthofschlamm und Schlachthofabwässern.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Im Verlaufe der Fleischverarbeitung fallen im Vergleich zum Lebendgewicht der Schlachttiere in einem ziemlich großen Anteil Abfälle und Nebenprodukte an, wobei auch der spezifische Wasserverbrauch hoch ist. Daraus folgend ist auch die anfallende Indtistrie-ISchlachthoO-Abwassermenge groß, die aber von zahlreichen anderen Abwässern abweichend nicht nur Umweltschutzprobleme bedeutet, sondern wegen ihres wertvollen Fett- und Eiweißgehaltes auch als nutzbarer spezieller Schlachthofabfall anzusehen ist. Aus derartigen Abwässern kann gereinigtes Industriefett und für Fütterungszwecke geeignetes Fleischmehl gewonnen werden.

In den Fleischindustricbetrieben entstehen Industrieabwässer und sonstige Abfälle bei dem Schlachten der Tiere, bei der Aufarbeitung der Häute, der Entleerung der Bansen, Magen und der Gedärme, bei der Fleisch- und Fettverarbeitung sowie im Verlaufe des Tiertransportes. Die charakteristischen Daten der bei den ungarischen Fleischindustriebetrieben anfallenden Abwässer sind folgende:

- Industrieabwassermenge 1000-4 000 m³/Tag

- pH 6,5-8,0

- KOI(chemischerSauerstoff!;, ^rf) 1000-20000mgO₂/dm³

- CCU-haJtige Fette

(organischer Lösemittelxtrakt) 500-800 mg/dm³

- sich absetzende Feststoffe 1000-2 500 mg/dm³

- durch das Sieb durchfallende Feststoffe 150-300 mg/dm³

- Verteilung der durch das Sieb durchfallenden, sich absetzenden Feststoffe:

- eiweißhaltige Abfälle 50-90 mg/dm³

- Faserstoffe (z. B. Stroh usw.) 100-210 mg/dm³

Zur Behandlung der in Schlachthofabwässei entstandenen Abwässer wurden verschiedene Technologien und Einrichtungen entwickelt. Nach einer der häufigsten angev/andten Lösung wird das gesammelte Industrieabwasser über ein Durchlaßsieb gefiltert und der auf dem Sieb zurückbleibende stückige Feststoff mit Abfälle anderer Herkunft vermischt und aus dem Gemisch Fleischmehl hergestellt. Das durch das Sieb durchströmende Abwanser wird in einen belüfteten Fettfänger geführt, in dem dann mit Hilfe der Luft das Fett in der Form von Tröpfchen auf die Wasseroberfläche gebracht wird. Von dort wird dann das Fett auf maschinellem Wege durch ununterbrochenes Abschöpfen entfernt und zur Verarbeitung abtransportiert. Das zum Teil entfettete Abwasser wird in einen Reaktor geführt und dort eine Kalkhydratsuspension und Eisen/IIASulfat zugemischt. Unter Einwirkung dieser Chemikalien und der Luft tritt im Abwasser eine Flockung ein und im Verlaufe des Mischens entstehen Flocken. Die chemische Reinigung verläuft im Reaktor auf die Weise, daß unter Einwirkung der Lauge sich die Wasser-Fett-Emulsion zersetzt und die als Kolloide anwesenden Fetteilchen und sonstige Schwebstoffe an den großflächigen Fe/OH/₃-Flocken adsorbiert werden.

Aus dem Reaktor (Verflocker) gelangt das Abwasser in den unter Überdruck stehenden Flotator. Hier wird unter einem den atmosphärischen überschreitenden Druck Luft in das Abwasser geführt und darauffolgend der Überdruck aufgehoben. Darauf steigen kleine Luftblasen zur Wasseroberfläche und reißen die Schlammvorflocken mit sich, wodurch im wesentlichen die Trennung der Schlamm- und Wasserphase erfolgt. Im Laufe der beschriebenen Vorgänge kommt es zu einer wesentlichen Verminderung des Wassergehaltes des Schlammes. Aus dem notierten Abwasser wird der Schlamm - zwecks weiterer Entwässerung - ununterbrochen abgeleitet. Das gereinigte Abwasser wird in die Kanalisation oder in eine biologische (Lebendschlamm) Abwasserkläranlage geleitet.

In einzelnen Anlagen wird der während der chemischen Behandlung anfallende Chemikalien enthaltende Schlamm - zwecks Entwässerung -auf ein Preßbandfilter geführt, und der im Ergebnis der Filterung erhaltene Schlamm entweder als kompostierter Stoff in der Landwirtschaft weiter verwendet oder - soweit er dazu nicht geeignet ist - zwecks Vernichtung in einem Schlämmteich gesammelt. Dazu besteht aber - eben wegen der chemischen Behandlung - keine Möglichkeit, den Schlamm als Futtermittelgrundstoff zu verwerten.

Bekannt sind auch solche dem vorstehend beschriebenen entsprechenden Verfahren, bei denen als Flockungsmittel Lignon-Sulfonsäure verwendet wird. Der so behandelte Schlamm wurde zwar früher als Futtermittelgrundstoff verwendet, die in letzter Zeit jedoch inzwischen erworbenen praktischen Erfahrungen stellen die Möglichkeiten der Verwendung eines derartigen Schlammes für Fütterungszwecks in Frage. Aus diesem Grunde kann der Schlamm höchstens als Kompost verwertet oder muß nach einem kostenaufwendigen Verfahren vernichtet werden.

Nach einem anderen bekannten Verfahren wird das Schlachthofabwasser mittels eines Durchlaßsiebes vorgefiltert und hiernach die flüssige Phase mit Luft dotiert. Die chemische Behandlung entfällt und im Ergebnis der lediglich mechanischen Behandlung gelangt das Fett voll und ganz in die Schaumphase, die auf der Oberfläche der in der Einrichtung befindlichen Flüssigkeit schwimmt. Dieser Schaum enthält neben Fett auch proteinhaltige Stoffe. Die auf der Oberfläche schwimmende Schaumphase wird mit Hilfe einer Abschöpfvorrichtung kontinuierlich aus der Anlage entfernt. Die Schaumphase kann wegen ihres wesentlichen Fettgehaltes (zumindest unmittelbar) nicht als Grundstoff für Fleisch verwendet werden, sondern wird im allgemeinen gelagert und vernichtet. Dieses Verfahren kann eigentlich nur als eine zum Umweltschutz dienende Abwasserbehandlungsmethode angesehen werden.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß zur Zeit die zur Separierung der verunreinigenden Komponenten/Fett und Feststoffe heterogener Zusammensetzung/der Schlachthofabwässor dienenden Verfahren kostenaufwendig sind, die Endprodukte (Schlamm, Schaum) nicht als wertvoll angesehen werden können und durch die Notwendigkeit ihres Abtransports, ihrer Lagerung und Vernichtung die Behandlungskosten weiter erhöht werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine kostengünstige Gewinnung von Fett und/oder eiweißhaltigen Stoffen aus Abwässern, insbesondere aus Schlachthofschlamm und/oder Schlachthofabwässern zu ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage für eine die Abfallverarbeitung in sich einschließende Behandlung der Schlachthofabwässer bereitzustellen, mit denen auf rationelle Weise die in den Abwässern befindlichen wertvollen Komponenten namentlich des Fettes sowie der eiweißhaltigen und sonstigen Feststoffe zur weiteren Nutzung gewonnen werden können, und zwar das Fett rein und die Feststoffe hingegen in einer als Fleischmehl verwendbaren trockenon festen körnigen Form.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe beruht auf der Erkenntnis, daß es in dem Falle, wenn der homogenisierte und vorhergehend auf mindestens 3O⁰C aufgewärmte fetthaltige Schlamm unter einen den atmosphärischen überschreitenden Druck gesetzt und mit einer augenblicklichen direkten Dampfeinblasung auf eine Temperatur von mindestens 130°C erhitzt u-.i darauffolgend über eine kurze Zeitdauer hindurch - bei weiterem Strömenlassen - auf dieser Temperatur gehalten wird, eine Körnchenbildung antritt, sowie eine Sterilisation erfolgt. Wenn darauffolgend der unter Überdruck stehende heiße Schlamm auf den atmosphärischen Druck adiabatisch expandieren gelassen wird, kann das erhaltene Gut mit an sich bekannten Methoden und Apparaten z. B. durch Zentrifugieren in drei Phasen, namentlich in Wasser, Fett und eine heterogene Zusammensetzung aufweisende aber eine große Menge Eiweiß enthaltende feuchte Festphase getrennt werden.

Das Wasser und etwas feste Schmutzstoffe enthaltende Fett kann hiernach zu industriellem Fett hohen Reinheitsgrades weiter gereinigt und in dieser Form verwertet werden, wobei aus der eiweißhaltigen feuchten Festphase ein trockenes granuliertes Fleischmehl hergestellt werden kann, das einen wertvollen Futtermittelgrundstoff darstellt.

Aufgrund der vorgenannten Erkenntnisse wurde die gestellte Aufgabe im Sinne der Erfindung mit Hilfe eines Verfahrens gelöst, in dessen Verlaufe der flüssige Stoff einem Phasentrennarbeitsgang unterzogen wird, wobei für das Verfahren kennzeichnend ist, daß

- der flüssige Stoff homogenisiert und auf eine Temperatur von 30-60°C erwärmt wird,

- der angewärmte flüssige Stoff unter einem Überdruck von 2-4 bar strömen gelassen und durch direkte Zuführung eines eine Temperatur von 130-151⁰C aufweisenden und unter einem Druck von 2-4 bar stehenden Dampfes in den flüssigen Stoff, dessen Temperatur innerhalb einer Zeitdauer von 1-2 Sekunden auf etwa 130-150°C erhöht wird, wodurch im flüssigen Stoff eine Kornbildung herbeigeführt wird,

- derflüssige Stoff mit der erhöhten Temperatur-unter Aufrechterhaltung des Druckes und derTemperatur-für eine Zeitdauer von 60-300 Sekunden weiter strömen gelassen wird,

- darauffolgend der flüssige Stoff durch Verminderung des Druckes auf etwa 0,01-0,02 bar während einer Zeitdauer von 1-2 Sekunden adiabatisch expandieren gelassen wird,

- der expandierte flüssige Stoff in Wasser, Wasser und Feststoffverunreinigungen enthaltendes Fett sowie eiweißhaltige feuchte Festphase getrennt wird.

Dabei ist zu unterstreichen, daß in bezug auf vorliegende Erfindung der Ausdruck „Abwasserschlamm" weitestmöglich auszulegen ist, d. h. daß von den ganz dünnflüssigen Stoffen bis zu den dickflüssigen Schlämmen die Aufarbeitung der die verschiedensten Konsistenzen aufweisenden Schlämme und Suspensionen in den Schutzumfang der Erfindung gehören. Einem vorteilhaften Erfindungsmerkmal entsprechend wird aus dem durch Flotieren auf dem Abwasserspiegel schwimmend erhaltenen Schaum ein Schlamm gebildet und dieser Schaum den weiteren Behandlungsarbeitsgängen unterzogen, zweckmäßig ist, wenn der Schaum durch eine auch die Homogenisierung ergebende Umwälzung (Zirkulation) in Schlamm umgewandelt wird.

Die erfindungsgemäße Anlage verfügt über zum Strömenlassen des flüssigen Stoffes dienende Mittel und über einen Phasentrennapparat, wobei das wesentliche Merkmal dieser Anlage darin besteht, daß sie zum Erwärmen des flüssigen Stoffes dienende Mittel, sowie zur Weiterleitung des erwärmten flüssigen Stoffes dienende Leitung besitzt, die an eine Erwärmungseinheit angeschlossen ist, in die eine Dampfleitung mündet, aus der Erwärmungseinheit eine Leitung austritt, in die ein Expansionsventil eingebaut ist und an das Expansionsventil eine in einen Trennbohälter mündende Leitung angeschlossen ist und die Anlage einen den aus dem Trennbehälter austretenden flüssigen Stoff in wäßrige, Fett und feuchte Festphase trennenden Apparat besitzt. Für eine vorteilhafte Ausführungsform der Anlage ist kennzeichnend, daß sie einen zur Aufnahme und Homogenisierung des unbehandelten flüssigen Stoffes dienenden Behälter besitzt, an den eine oder mehrere Pumpen und Wärmeaustauscher enthaltende Rezirkulationsleitungen angeschlossen sind und die in die Erwärmungseinheit mündende Leitung aus der Rezirkulationsleitung ausgeht und ein Wärmetauscher an sie angeschlossen ist. Einem anderen Ausführungsbeispiel entsprechend ist die Erwärmungseinheit eine die Richtungsablenkung sichernde, injektorartige, durch bogenförmige Flächen begrenzte, sich in Richtung der Strömung erweiternde Vorrichtung, zu deren Eintrittsöffnung nahe eine oder mehrere Dampfleitungen einmünden und die Ausmündung dieser letzteren in der Ebene der Wandung der Erwärmungseinheit liegt. Vorteilhaft ist weiterhin, wenn das Expansionsventil aus einem starren und einem darin angeordneten elastischen Rohrglied besteht, und in den zwischen dem starren Rohrglied und dem elastischen Rohrglied bestehenden Raum eine Preßluftleitung mündet, sowie, wenn der Trennbehälter oben über einen zylindrischen, unten über einen kegeligen Teil verfügt und aus seinem oberen Teil zur Weiterleitung von Dampf aus seinem unteren Teil zur Weiterleitung von flüssigem Stoff dienende Leitung ausgeht, weiterhin, wenn der den aus dem Trennbehälter austretenden flüssigen Stoff in wäßrige Phase, Fett und feuchte Festphase trennende Apparat eine Schneckenzentrifuge mit Selbstentleerung ist.

Vorteilhaft ist auch das Ausführungsbeispiel, das einen oder mehrere zum Trennen des Wassers und der Verunreinigungen aus der Wasser und Feststoffverunreinigungen enthaltenden Fettphase dienende Separatoren besitzt. Mit mehreren Separatoren kann das Maß der Reinigung erhöht werden. Vorteilhaft kann auch die Ausführungsform der Anlage sein, für die kennzeichnend ist, daß sie einen oder mehrere Apparate zum Erstarrenlassen des Fettes aus dem Wasser, Verunreinigungen und Fett enthaltenden Gemisch und dadurch zum Trennen von dem Wasser und den Verunreinigungen und schließlich zum Schmelzen des erstarrten Fettes besitzt. Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die Anlage einen zum Trocknen der granulierten eiweißhaltigen feuchten Festphase dienenden Apparat besitzt.

Die Erfindung wird im weiteren anhand der beigelegten Zeichnungen ausführlich beschrieben, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel und einige konstruktionsmäßige Detaillösungcin der Anlage enthalten. Auf den Zeichnungen zeigen

Fig. 1: die skizzierte Seitenansicht der Anlage, Fig. 2: die in Fig.1 mit A bezeichnete Einzelheit in einem größeren Maßstab, Fig. 3: eine vorteilhafte Ausführungsform des Expansionsventils in einem noch größeren Maßstab, Fig. 4: eine andere von der nach Fig. 1 abweichende Baugruppen enthaltende Einzelheit der Anlage.

In den unten kegeligen Behälter 1 der Anlage mündet von oben die Leitung 15, die zur Zuleitung der Schlamm- bzw. Schaumphase dient. Aus dem unteren Teil des Behälters 1 tritt die die Pumpe 2 enthaltende Leitung 16 aus, an die einerseits die in den oberen Teil des Behälters 1 mündende Rücklauf-/Rezirkulations-/Ieitung 17, andererseits die Leitung 18 angeschlossen ist. In die Leitung 17 ist der Wärmetauscher 3, in die Leitung 18 hingegen der Wärmetauscher 4 eingebaut, zwischen der Abzweigstelle und den Wärmetauschern hingegen sind die Sperrarmaturen 17a bzw. 18a eingebaut. Die Leitung 18 mündet in die Erwärmungseinheit 5, an die auch die Dampfleitungen 20 angeschlossen sind. Die aus der Erwärmungseinheit 5 austretende Leitung 19 versieht-wie das später noch zu sehen sein wird -eine Warmhaltefunktion und an ihrem Ende ist das Expansionsventil 6 eingebaut, in das die Preßluftleitung 21 mündet. Die vom Expansionsventil 6 ausgehende Leitung 22 mündet in den oberen Teil eines unten kegeligen Trennbehälters 7, aus dessen unteren Teil die Leitung 24, aus dessen oberen Teil die Leitung 23 austritt (siehe auch Fig. 2). Erstere mündet in den durch die Schneckenzentrifuge gebildeten Dekanteur 8, letztere hingegen in den mit dem Ventilator 10 in Verbindung stehenden Kalorifer 11. Ist hier zu bemerken, daß die auf die bisher genannten und auf die im weiteren zur Beschreibung gelangenden Leitungen gezeichneten Pfeile die Richtung der Mediumströmung veranschaulichen.

Aus dem Dekanteur 8 treten drei Leitungen aus. Die die Pumpe 9 enthaltende Leitung 27 mündet in den in die Leitung 8 eingeschalteten Wärmetauscher 4. Die zweite Leitung 26 ist an den ersten Separator 14a, wogegen die dritte Leitung 25 an den auch mit einer Absackvorrichtung 13 versehenen Trockner 12 angeschlossen ist (zweckmäßig ist einen Kontakt-Fluid-Trockner zu verwenden, der aus der ungarischen Patentschrift Reg. Nr. 186674 erkenntlich ist). Die von dem Kalorifer 11 ausgehende Leitung 28 sowie die Dampfleitung 30 münden von oben in den Trockner 12, die aus diesem austretende Luftleitung hingegen wurde mit der Bezugsnummer 29 bezeichnet. Der erste Separator 14 a steht über die Leitung 32 mit dem zweiten Separator 14 b in Verbindung. Die aus dem ersten Separator 14a austretende Leitung dient zur Leitung der getrennten Wasserphase, die Leitung 36 hingegen zur Ableitung der Schlammphase, wogegen durch die Leitung 32 das noch nicht reine Fett in den zweiten Separator 14 b gelangt, aus dem die Leitungen 34,35 und 37 austreten. Die erste ist zur Ableitung des Wassers, die zweite des reinen Fettes und die dritte zur Ableitung des Schlammes vorgesehen. Die Leitungen 36 und 37 sind an die Leitung 31 angeschlossen, die im oberrn Teil des Behälters 1 mündet (die genannten Separatoren sind an sich bekannte Apparate mit Selbstentleerung).

Die bereits früher erwähnte Erwärmereinheit 5 (Momentanerhitzer) ist im Falle dieses Ausführungsbeispiels ein injektorartiger Apparat von besonderer Ausführung, namentlich er besitzt keine einander folgenden sich verengenden - geraden - sich erweiternden Abschnitte und der Schlamm strömt nicht mit einer gradlinigen Strömung, sondern nach dem Eintritt mit einer 90gradigen Richtungsabweichung weiter. Der Dampf tritt nicht durch die in den Strömungsraum angeordnete Düse in den Schlamm (wie dies bei den bekannten Injektoren üblich ist), sondern über die an den 90gradigen Süßeren Bogen angeschlossenen geringen Querschnitt aufweisenden Dampfleitungen 20 (zweckmäßig wird mehr als eine der Leitung vorgosehen), deren Einmündungsöffnungen in der äußeren Ebene der Apparatewand am 90gradigen Bogen vorgesehen, d. h. die Dampfleitungen 20 reichen nicht in die strömende Flüssigkeit hinein. Die Abmessungen (Durchmesser, Rohrlänge) der Dampfleitungen 20 (Dampfeintrittsrohre) sind so auszuwählen, daß nach Abstellen der Wärmebehandlung (siehe später) in den Dampfleitungen 20 die unter Einwirkung des momentanen Vakuums zurückströmenden Schlammfeststoffteilchen keine Verstopfung verursachen und so der Vorgang ohne eine eigens vorzunehmende Reinigung erneut eingesetzt werden kann. Die Erhitzereinheit ist weiterhin-um Ablagerungen zu vermeiden-so ausgebildet, daß darin keine toten Räume und die Strömung hindernde Teile vorzufinden sind.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Expansionsventils 6 ist in einem größeren Maßstab in Fig. 3 zu sehen. Es handelt sich dabei um eine die Strömung regelnde und den Druck mindernde Ausrüstung, in der kein Ventil sitzt und kein Ventilteller vorzufinden ist, das Strömungsmedium ohne Richtungsablenkung gradlinig weiterströmt, in der Armatur kaine die Strömung störenden Elemente und tote Räume vorzufinden sind. Wie dies aus den Fig. 1-3 gut zu ersehen ist, wurde das Expansionsventil 6 zwischen die Leitungen 19 und 22 eingebaut und wi) aus Fig. 3 ersichtlich, besteht es aus einem starren Rohrstück sowie dem darin befestigten elastischen Rohrstück 39, mit Hilfe des letzteren die Strömung des Schlammes leicht und einfach geregelt werden kann. Die Flansche des elastischen Rohrstückes 39 sind an den Enden zwischen dem des starren Rohrstückes und der Flansche der sich anschließenden Leitungen 19 und 22 mit Hilfe von Schrauben 40 eingespannt. Die Preßluftleitung 21 mündet in dem zwischon dem starren Rohrstück 38 und dem elastischen Rohrstück 38 befindlichen Raum 41. In der Fig. wurde mit einer ununterbrochenen Linie und dem Verhältnis d^x < d veranschaulicht, das unter Einwirkung der durch die Preßluftleitung 21 zugeführten Druckluft sich der innere Querschnitt (die lichte Weite) des elastischen Rohrstückes vermindert und deshalb aus der Richtung des Pfeiles a eintretende Medium an eine im Vergleich zum Eintrittsquerschnitt unter erhöhtem Druck stehende Stelle gelangt, d. h. daß im Inneren des Rohrstückes 39 infolge der Drosselung der Druck ansteigt. Die Richtung der Weiterströmung des Mediums wird durch den Pfeil b veranschaulicht. Zufolge der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung (Konstruktion) des Expansionsventils 6 können die im Schlamm befindlichen koagulieren Teilchen das Ventil nicht verschließen, der Druck kann einfach durch Änderung des Preßluftdruckes geregelt werden. Der Druck der Preßluft muß den in der Warmhalteleitung 19 vorherrschenden Druck von 2-4 bar um etwa 0,2-0,3 bar überschreiten, d. h. daß im Ventil ein Druck von 2,2,2,3-4,2,4,3 bar vorherrschen wird.

Mit der Warmhalteleitung 19 (Fig. 1 und 2) verbundene grundlegend wichtige Forderung ist, daß darin eine Ablagerung herbeiführende tote Räume nicht vorkommen dürfen.

Der obere Teil des sich an das Expansionsventil 6 mit einer kurzen Leitung 22 anschließenden Trennbehälters ist zylinderförmig, der untere Teil hingegen kegelig, und die zur Zuleitung des vierphasigen Schlammes dienende Leitung 22 mündet im oberen Drittel des zylindrischen Teiles tangential ein. Die Leitung 23 dient zur Ableitung des im Trennbehältor freiwerdenden Dampfes, wogegen durch die Leitung 24 der dreiphasige Schlamm austritt. Die Abmessungen des Trennbehälters 7 und der Anschlußleitungen sind so auszuwählen, daß im Verlaufe des Betriebes kein Überdruck im Trennbehälter 7 entsteht. Der Betrieb der Anlage gemäß 1-3 erfolgt in nachstehender Weise:

Durch die Leitung 15 wird die durch eine nach dem Flotationsverfahren erfolgende Behandlung des auf Schlachthöfen zentral gesammelten Schlammes oder/und Abwassers erhaltene als auf dor Oberfläche schwimmend erscheinende Schaumphase in den Behälter 1 geführt. Die Schaumphase IΛ inhomogen, da ihre Zusammensetzung und so auch ihre kennzeichnenden Parameter sich in der Zeit sowie auch von dem Anfallort des Industrieabwassers abhängig wesentlich veränderlich sind. Da diese Inhomogenität die Denaturierung und Sterilisierung ungünstig beeinflußt, muß der dreiphasige - Fett, Wasser sowie Feststoffe heterogener Zusammensetzung enthaltende - Schlammschaum homogenisiert werden, und zwar auf die Weise, daß auch ein „Schaumbruch" eintritt, d. h. daß die Luft aus dem System ausströmt. Mit dem „Bruch" des Schaumes wird dann ein eine Schlammkonsistenz aufweisender dreiphasiger Stoff erhalten.

Die Homogenisierung wird so vorgenommen, daß man an der in Fig. 1 eingezeichneten Verzweigungsstelle E die mittels der Pumpe 2 in der Leitung 16 zum Strömen gebrachte Durchlaßschlammmonge aufteilt, und zwar so, daß durch die Leitung 17 etwa 70-90% des Schlammes in den Behälter 1 zurückgeführt, umgewälzt und der kleinere Teil (30-10%) durch die Leitung 18 in die Erhitzereinheit 5 geführt wird. Im Verlaufe der mit Rezirkulation erfolgenden Homogenisierung tritt auch der „Bruch" der Schaumphase ein.

Der Schlamm muß um die Möglichkeit seinerweiteren Behandlung zu sichern, erwärmt werden, was mit dem in die Leitung 17 eingebauten Wärmetauscher 3 vorgenommen wird. Mit der hier vorgenommenen Erwärmung wird der Schlamm im Behälter 1 und in den Leitungen 16 und 17 auf einer Temperatur von 30-60⁰C, vorteilhafterweise auf etwa 40°C gehalten. Die Temperatur des in die Erhitzereinheit 5 weiterzuleitenden Schlammes wird mit Hilfe des in die Leitung 18 eingebauten Wärmetauschers 4 auf 30-6G⁰C, vorteilhafterweise auf etwa 6O⁰C erhöht bzw. die Temperatur des durch die Leitung 18 eintreffenden Schlammes aufrecht erhalten. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird das auf dem dreiphasigen Dekanteur 8 mit einer Temperatur von 70-90⁰C austretende Wasser mit Hilfe der Pumpe 9 durch die Leitung 27 geleitet und das austretende Warmwasser, ζ. B. vor seinem Einlaß in das Kanalisationsnetz die Wärme nutzend abgekühlt. Die den Schlamm bewegende Pumpe 2 ist eine nach dem Prinzip der Volumenverdrängung arbeitende Konstruktion, z.B. eine Schraubenpumpe. Die Wärmetauscher 3 und 4 müssen leicht zu reinigen sein, zur Erfüllung dieser Bedingung sind die Plattenwärmeaustauscher am besten geeignet.

Die wichtigsten Baugruppen der Anlage sind in Fig. 2 zu sehen. In die als ein spezialer Injektor ausgebildete Erhitzereinheit 5 tritt der Schlamm mit einer Temperatur von 30-65°C und unter einem Druck von 2-4 bar ein, wo dann Abschnitt I der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung, d.h. die „Momentanerhitzung" erfolgt. Der Druck von 2-4 bar wird mit Hilfe des Expansionsventils 6 eingestellt.

Der zur Wärmebehandlung eintreffende Schlamm ist dreiphasig und seine Zusammensetzung bzw. seine kennzeichnenden technischen Daten sind folgende: der Schlamm besteht aus flüssigem Fett, gelöste Eiweißstoffe und gelöste organische Stoffe enthaltendem Warmwasser sowie aus Feststoffen heterogener Zusammensetzung, deren Hauptkomponenten die eiweißhaltigen schwebenden Feststoffe, die organischen schwebenden Feststoffe (z.B. Stroh) sowie die anorganischen schwebenden Feststoffe sind. Die Mikrobenzusammensetzung des mit der Temperatur von 30-65⁰C aufweisenden Schlammes ist von gemischter Population (vegetative Zellen, Sporen); die Größenordnung der lebenden Mikrobenkonzentration zu Beginn beträgt N₀ = 10⁸ (Stück · ml"¹).

Die Wärmebehandlung des homogenisierten und angewärmten Schlammes ist darauf ausgerichtet, daß einerseits die festen schwebenden Teile heterogener Zusammensetzung vollständig, die im Wasser gelösten eiweißhaltigen Stoffe hingegen zumindest teilweise zu behandelbaren körnigen Feststoffen koagulieren, andererseits durch die Sterilisation der gesamten Masse des Durchlaßschlammes die Zahl der Mikroben wesentlich zurückgeht und innerhalb dessen die vollständige Vernichtung der anwesenden patogenen Mikroben erreicht wird.

Im Abschnitt I der Wärmebehandlung wird die in der Erhitzereinheit 5 strömenden eine Temperatur von 30-60⁰C und einen Überdruck von 2-4 bar aufweisenden Schlamm durch die Dampfleitung 20- die in der Nähe der Eintrittsöffnung der Erhitzereinheit 5 in diese mündet- einen Überdruck von ebenfalls 2-4 bar und eine Temperatur von 130-151⁰C vorzugsweise von etwa 14O⁰C aufweisender gesättigter Dampf zugeführt. Die Wärmezufuhr erfolgt demgemäß nicht durch eine Wand, sondern im Material selbst, im Verlaufe der Kondensation des Dampfes („innere Wärmezufuhr"). Infolge der teilweisen Kondensation des gesättigten Dampfes („Momentanerhitzung" bzw. „Momentanwärmezufuhr") steigt die Schlammtemperatur innerhalb von 1-2 Sekunden auf 130-140⁰C, die Strömungsgeschwindigkeit des Schlammes wird nämlich so eingestellt, daß er 1-2 Sekunden in der Erhitzungseinheit 5 verweilt. Die Dampfzufuhr kann demgemäß ununterbrochen erfolgen und mit der Regelung der Schlammstromgeschwindigkeit kann erreicht werden, daß die Temperaturerhöhung im Einheitsschlammvolumen auf 130-15O⁰C innerhalb von 1-2 Sekunden eintritt. Im Innenraum der Erhitzereinheit 5 wird der Überdruck von 2-4 bar mit Hilfe des Expansionsventils aufrecht erhalten. An dieser Stelle ist zu bemerken, daß in der Erhitzereinheit 5 mehr Dampf zugeleitet wird, als zur Erhöhung des Schlammes auf etwa 14O⁰C erforderlich ist, der nicht kondensierte Zusatzdampf strömt in der Form von Dampfbläschen mit dem Schlamm weiter. Im Verlaufe der vorstehend beschriebenen Wärmebehandlung erfolgt im Schlamm die Koagulation der festen Phase.

In der Erhitzereinheit 5 entwickelt sich wegen der Anwesenheit der Dampfbläschen folgender vierphasiger Schlamm: Wasser, Fett, körniges Gut heterogener Zusammensetzung und Dampfbläschen.

Der Abschnitt Il der Wärmebehandlung verläuft in der Warmhalteleitung 19, wobei sich der Schlamm unter einem Überdruck von 2-4 bar und bei einer Temperatur von 130-150°C über eine Zeitdauer von 60-300 Sekunden aufhält. Die Länge der Leitung 19 ist so auszuwählen, daß darin unter Berücksichtigung der Strömungsgeschwindigkeit des Schlammes die genannte Aufenthaltsdauer von 60-300 Sekunden gesichert ist. Im Ergebnis der Warmhaltung kommt die Koagulation zum Abschluß und auch die Sterilisation des Schlammes wird vollführt. Im Ergebnis der im Abschnitt I und Il durchgeführten Wärmebehandlung kommt es zur Koagulation eines Teiles der schwebenden Teilchen heterogener Zusammensetzung, sowie der Eiweiß enthaltenden Stoffe, wodurch diese ausfilterbar werden, im Schlamm hingegen-da sich die Sterilisation auf die gesamte Masse des Schlammes ausweitet - kommt es zu einer wesentlichen Verminderung der Mikrobenzahl (die letzte Lebendmikrobenkonzentration des Schlammes geht auf den Wert N = 10²-10³/Stück/ml~7 zurück wobei sämtliche patogenen Mikroben vollständig vernichtet werden). Die Dampfbläschen sind auch weiterhin im Schlamm anwesend, so daß dieser vierphasig bleibt. Die Größe der im Schlamm befindlichen koagulieren Feststoffkörnchen kann- im extremen Falle- auch dem Innendurchmesser der Warmhalteleitung 19 nahe kommen und die koagulieren Körnchen behalten auch nach der Sterilisation ihre ursprüngliche Form.

Der Abschnitt III der Wärmebehandlung, die adiabatische Expansion erfolgt in der vom Expansionsventil 6 bis zum Trennventil 7 reichenden Leitung 22 und in dem Trennbehälter 7 selbst auf die Weise, daß bei Einströmen in den einen atmosphärischen Innendruck aufweisenden Trennbehälter 7 der Druck des unter einem Überdruck von 2-4 bar liegenden Schlammes auf 0,01-0,02 bar, seine Temperatur auf etwa 93-103⁰C im allgemeinen auf 1000⁰C zurückgeht. Die Expansion verläuft momentartig, innerhalb von 1-2 Sekunden. Der im Schlamm befindliche nicht kondensierte Dampf, sowie der unter Einwirkung des Druckrückganges freigewordene sogenannte Nachdampf wird durch die aus dem oberen Teil des Trennbehälters 7 ausgehende Leitung 23 in den Kalorifer 11 geführt, wo dann die durch den Ventilator 10 in den Trockner 12 zuzuführende Luft vorgewärmt wird.

Die vorstehend beschriebenen drei Abschnitte l-lll der Wärmebehandlung werden stets in kontinuierlichem Betrieb vorgenommen.

Wie bereits erwähnt, geht unter Einwirkung der Wärmebehandlung die Bakterienzahl in wesentlichem Maße zurück, die patogenen Bakterien werden vollständig vernichtet und gleichzeitig wurde durch Versuche und Prüfungen nachgewiesen, daß einzelne eiweißhaltige Stoffe aufgeschlossen werden und im Ergebnis das Protein zugänglich wird, wodurch der verdaubare Eiweißgehalt des nach der Wärmebehandlung erhaltenen Feststoffes zunimmt. Weiterhin wurde auch festgestellt, daß die Momentanerhitzung und Sterilisation des Schlammes das herausgewonnene industrielle Fett weder in physikalischem noch in chemischem Sinne verändert hat, d. h. keine Gütebeeinträchtigung verursacht hat und das gleiche kann auch über die eine grundlegende Komponente des Fleischmehles, das Lisin behauptet werden: diesem vurde im Verlaufe der Wärmebehandlung nicht inaktiv, der Lisingehalt der Feststoffe erfuhr keine Beschädigung (die Wärmeempfindlichkeit des im Fleischmehl befindlichen Lisins ist auch übrigens nicht bedeutend).

Zur Fig. 1 zurückkommend: aus dem Trennbehälter 7 wird über die Leitung 24 der Wärme eine Mindesttemperatur von 9O⁰C aufweisenden Schlamm in den Dekanteur 8- im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels in die selbstentleerende Dreiphasen-Schneckenzentrifuge - geleitet, wo der Schlamm in mindestens 90⁰C warmes Wasser, warmes Fett sowie warmen feuchten Feststoff getrennt wird. Wie bereits früher erwähnt, wird das warme Wasser durch die Leitung 27 in den Wärmetauscher 4 geführt. Das warme Fett wird durch die Leitung 26 in den Separator 14 a, der feuchte Feststoff hingegen über die Leitung 25 - zwecks Trocknens und Granulierens - in den Separator 12 geleitet.

Das in den Separator 14 eintreffende warme Fett enthält zwar 20% Wasser und 1 % feste Schmutzstoffe und der Wert des gereinigten sogenannten industriellen Fettes wird im entscheidenden Maße dadurch beeinflußt, wie weit nach der Behandlung das Entfernen der verunreinigenden Stoffe vorgenommen werden konnte. Nach unseren Untersuchungen kann in den mit zentrifugalem Krcftfeld arbeitenden Abscheidern zweckmäßig in selbstentleerenden Tellerseparatoren die Reinigung am effektivsten durchgeführt werden. Im Interesse der Erhöhung der Effektivität der Reinigung wird die Abscheidung in zwei Stufen vorgenommen: das aus dem Separator 14 a austretende zum größten Teil bereits gereinigte Fett wird durch die Leitung 32 in den mit ersterem in Reihe geschalteten zweiten Separator 14b geleitet, von wo dann über die Leitung 35 bereits das vollkommen gereinigte eine 30⁰C überschreitende Temperatur aufweisende flüssige Fett entnommen werden kann, was dann als Industriefett zur weiteren Verwendung weiter versandt wird. Aus den Separatoren 14 a und 14 b mit einer Temperatur von mindestens 3O⁰C austretendes warmes Wasser strömt durch die Leitungen 33 bzw. 34 zum Beispiel in das Kanalisationsnetz und der auf der Kammer der Separatoren zeitweilig in geringen Mengen ausgestoßene Schlamm gelangt durch die Leitungen 36,37 in die Leitung 31 und wird durch diese in den Behälter 1 zurückbefördert.

Die Zusammensetzung des aus dem Dekanteur 8 kommenden feuchten Feststoffes ist heterogen: es enthält körnige, organische und anorganische sowie granulierte Feststoffkomponenten auf Proteinbasis, etwa 60% Wasser, weiterhin etwa 13% Fett. Im Trockner 12-der wie bereits erwähnt ein in der ungarischen Patentschrift Reg. Nr. 184674 beschriebener sogenannter „Kontakt-Fluid"-Trockner ist - wird der feuchtigkeitsgehalt des Feststoffes auf etwa 7% herabgesetzt und parallel dazu kommt es zum Abschluß der Verkörnung des Feststoffes und einer weiteren Fortsetzung der Entkeimung. Das aus dem Trockner 12 in die Sackfüllvorrichtung 13 gelangende körnige Feststoffgut kann zufolge seines niedrigen Feuchtigkeits- und Fettgehaltes über eine längere Zeitdauer, sogar über Jahre gelagert und da sein wertvoller Proteingehalt im Verlaufe der Behandlung keinen Schaden erlitten hat - als Grundstoff für Fleischmehlfuttermittel praktisch in unbegrenzter Menge nutzbar gemacht werden. Im vorstehenden wurde das erfindungsgsmäße Verfahren von der Voraussetzung ausgehend beschrieben, daß das in den Behälter 1 geführte und zu Verarbeitung gelangende Rohmaterial für der f lotierten Abwasseroberfläche schwimmender Schaum ist. Selbstverständlich ist aber, daß die erfindungsgemäße Einrichtung und das zugehörige Verfahren nicht nur zur Behandlung derartiger Stoffe, sondern auch zur Verarbeitung von ungeschäumtem fetthaltigem Abwasser geeignet ist. In den Behälter 1 kann das in den betrieblichen Fettfangschichten angesammelte und das mittels Saugwagon eingesammelte sogenannte fetthaltige Abwasser (Schlamm) auch ohne Schäumen zugeführt werden, wobei jedoch die darin schwebenden groben mechanischen Verunreinigungen zum Beispiel mittels eines Siebes vorhergehend ausgefiltert werden müssen. Im Behälter 1 und durch die Leitungen 16,17 wird der größere Teil des Schlammes jedoch in diese η Falle mittels der aus Fig. 1 ersichtlichen Pumpe 2 umgewälzt und mit Hilfe des Wärmetauschers 3 auf der bereits genannten Temperatur von 30-6O⁰C, vorteilhafterweise von etwa 4O⁰C gehalten. Die Behandlung des Schlammes (des Abwassers) erfolg*, niernach bereits entsprechend den in Zusammenhang mit den Fig. 1-3 beschriebenen entsprechend.

Die Herausgewinnung des Fettes kann auch ohne Verwendung der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Methoden und Apparaten vorgenommen werden, d. h. daß nicht unbedingt die beschriebenen seltntentleerenden Tellerseparatoren eingesetzt werden müssen. Man kann auch so vorgehen, daß das aus dem in Fig. 1 dargestellten Dekanteur 8 austretende warme- z. B. eine Temperatur von etwa 9O⁰C aufweisende - flüssige zu reinigende Fett in mehreren Schritten in einem Apparat auf eine Temperatur von mindestens 10⁰C (oder noch darunter) abgekühlt wird, wobei das erstarrte Fett sich an der Wand des Apparates festsetzt, wogegen das darin befindliche Wasser mit den festen Schmutzkomponenten zusammen aus dem System austritt. Hiernach wird das erstarrte und an die Apparatewand angesetzte Fett auf eine Temperatur von mindestens 4O⁰C erwärmt und das so erhaltene reine Industriefett c uf seinen Bestimmungsort weitertransportiert. Zu den beschriebenen kombinierten Erstarrungs- und Erwärmungsverfahren kommen verschiedene Apparate zum Einsatz. So kann z. B. in einem die Form eines senkrechten Rohres aufweisenden Apparat eine Fallfilm-Erstarrung und -Erwärmung vorgenommen werden. Auch ein derartiges in seiner Lage beliebiges Rohr kann verwendet werden, indem zur Förderung der Stoffe und zur Bildung des Fettfilmes eine Förderschnecke eingebaut ist. Schließlich kann am zweckmäßigsten die Lösung nach Fig.4 angewandt werden, in der die bereits früher beschriebenen Anlagenteilo mit den bereits benutzten Bezugsnummern bezeichnet wurden. Die Kühl- und Heizapparate 40a und 40b sind Gegenstand der ungarischen Patentschrift Reg. Nr. 184 672, weshalb hier auf eine ausführliche Beschreibung derselben verzichtet wird. Die Fig.4 zeigt übrigens-von dem Vorhandensein der beiden Kühl- und Heizgerate 40a, 40b folgend - eine mit kontinuierlichem Betrieb arbeitende Anlage, zu der Zeit, wenn in dem Kühl- und Heizapparat 40a das Gefrieren, besser gesagt das Erstarren läuft (hierbei wird kaltes Wasser in das Gerät gelassen) erfolgt in dem Kühl- und Heizapparat 40b die Erwärmung und dann werden die beiden Zyklen gegenseitig gewechselt, auf diese Weise kann die Fettgewinnung kontinuierlich erfolgen. Besitzt die Anlage nur einen Kühl- und Heizapparat so kann der Betrieb nur periodisch erfolgen, da der Arbeitsgang des Gefrierene und Erwärmens in dem gleichen Apparat zyklisch abwechselnd erfolgt. An die Kühl- und Heizapparate 40a, 40b der Anlage nach Fig.4 ist übrigens je eine von der Leitung 26 (siehe auch Fig. 1) abgezweigte Leitung 41,42 angeschlossen. Das zum Gefrieren bzw. Erstarren und das zum Schmelzen benutzte wärmetragende Medium ist in einem doppelten Mantel geleitetes kaltes bzw. warmes Wasser, zur Zuleitung des ersteren dienen die Leitungen 44, zur Zuleitung des letzteren, die Leitungen 43. Aus den Kühl- und Heizapparaten 40a, 40b tritt das als Wärmeträgermedium funktionierende Warmwasser durch die Leitungen 45, das Kaltwasser hingegen durch die Leitungen 46 aus. Aus dem erschmolzenen Fett wird das darin befindliche Wasser abgeschieden und tritt durch die Leitung 47 aus, wogegen das reine (industrielle Qualität aufweisende) Fett durch die Leitung 48 weggeleitet wird.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird im weiteren anhand von Beispielen ausführlich beschrieben.

Beispiel 1

Der in einem Schlachthof zentral gesammelte Schlamm und der im Verlaufe der Abwasserbehandlung entstandene Flotationsabwasserschaum wird in einem einen schrägen Boden aufweisenden 10m³-Spoicherbohälter gesammelt. Die inhomogene Schlamm-Schaumphase wird mit der durch eine das Fassungsvermögen des Behälters mindestens dreifach

überschreitende Förderleistung aufweisende Mischpumpe bewirkte Rezirkulation (Umwälzung) homogenisiert und mit diesem Arbeitsgang wird zugleich auch die Schaumphase gebrochen.

Der homogenisierte fetthaltige Abwasserschlämm wird miitels einer Pumpe unter einem Druck von 2,5 bar und mit einer Zuführgeschwindigkeit von 800 l/h in eine injektorartig ausgebildete Erhitzereinheit gedruckt und hier unter kontinuierlicher Dampfzufuhr auf eine Temperatur von 130⁰C aufgeheizt. Das aus der Erhitzereinheit austretende mehrphasige Gut wird über eine Zeitdauer von 180 Sekunden unter diesem Druck und bei dieser Temperatur gehalten, wobei in einem wärmeisolierten (wärmehaltenden) Leitungsabschnitt das Gut kontinuierlich bis zu einem Expansionsventil strömen gelassen wird. Im Ergebnis dieser Wärmebehandlung kommt es einerseits zur Koagulation eines Teiles der schwebenden Komponenten heterogener Zusammensetzung, sowie der proteinhaltigen Stoffe, die so ausfilterbar werden, andererseits wird die ganze Masse des Schlammes sterilisiert, in dessen Ergebnis die Zahl der Mikroben wesentlich zurückgeht und darin die patogenen Mikroben vollständig vernichtet werden.

Der wärmebehandelte Schlamm gelangt durch das genannte mit einem äußeren Druck von 4 bar belastete Expansionsventil strömend in einen unter atmosphärischem Druck stehenden ein Fassungsvermögen von 200 Liter aufweisenden und einen Mischer enthaltenden Trennbehälter. Hier erfolgt Hie adiabatische Expansion des Schlammes und der im Verlaufe dieser Expansion freiwerdende Dampf tritt aus dem Behälter durch dessen oberen Teil aus. Der heiße, eine Temperatur von ca. 100°C aufweisende Schlamm wird in eine Schneckenzentrifuge mit Selbstentleerung geleitet. Aus dem in einer Menge von ca. 1000 l/h eintreffenden heißen Schlamm werden in einer Menge von 150-200 l/h fetthaltiges an der Oberfläche schwimmendes Gut sowie in einer Menge von 30-50kg/h feuchte Feststoffphase gewonnen. Aus letzterer können in einer Trockenanlage Fleischmehl in einer Menge von 15-20kg/h hergestellt, aus der fetthaltigen auf der Oberfläche schwimmenden Phase hingegen mit hülfe von Separatoren in einem zweistufigen System Industriefett in einer Menge von 80-100kg/h gewonnen werden.

Beispiel 2

Das in den betrieblichen Fettfängerschächten angesammelte fetthaltige Abwasser wird mit Saugwagen gesammelt und das von den groben Verunreinigungen mittels einer vorhergehenden Filterung befreite Gut - in einen 10 m³-Speicherbehälter geleitet.

Das durch die Zirkulation (Umwälzung) mit Hilfe einer Abwasser-Misch- und Desintegratorpumpe homogenisierte Gut -zu der Zeit bereits dünnflüssiger Schlamm -wird mit dem In Beispiel 1 beschriebenen Druck und der dort beschriebenen Zuführgeschwindigkeit in eine Momenterhitzereinheit geführt, wo es dann durch die Einführung von gesättigtem Dampf in kontinuierlichem Betrieb auf eine Temperatur von 130⁰C angeheizt wird. Das aus dem Momenterhitzer austretende mehrphasige Gut wird über eine Zeitdauer von 180 Sekunden unter diesem Druck und auf dieser Temperatur gehalten. Im Ergebnis der Wärmebehandlung wird auch in diesem Falle ein Teil der schwebenden Komponenten ausfilterbar, die eiweißhaltigen Stoffe koagulieren und werden ebenfalls ausfilterbar und die ganze Menge des Schlammes (Durchlaßschlammes) wird sterilisiert, wobei die Zahl der Mikroben zurückgeht und die patogenen Mikroben vollständig zerstört werden.

Der wärmebehandelte und durch das Expansionsventil durchströmende Schlamm wird tangential in einen Trennbehälter mit einem Fassungsvermögen von 30 Liter geleitet, wo der Druck von 2,5 bar - mit der adiabatischen Expansion - auf den atmosphärischen Druck zurückgeht und die Temperatur hingegen ca. 100⁰C wird. Der freiwerdende Dampf tritt aus dem oberen Teil des Behälters aus.

Der aus dem Trennbehälter austretende dreiphasige Schlamm, der aus Fett, Wasser und körnigen Feststoffen besteht wird mittels eines dreiphasigen Schneckendekanteurs getrennt. Das von dem sich absetzenden Material freie Blut kann sofort kanalysiert werden (ca. 600l/h). Die feuchte Festphase (max. 50kg/h) kann zwischen die sonstigen Schlachthofabfälle gemischt werden. Dio mengenmäßig ca. 350 l/h ausmachende fetthaltige Phase gelangt nach der zweistufigen mit Heißwasser in Separatoren erfolgenden Reinigung und Verwaage (in einer Menge von 150-2001/h) in Industriefett-Lagerbehälter.

Die mit der Erfindung verbundenen vorteilhaften Auswirkungen sind folgende:

Die Erfindung ermöglicht die als spezielle Schlachthofabfälle erfolgende Behandlung der Schlachthofabwässer und deren Aufarbeitung zu industriellem Fett sowie zu Futterproteinen zur Fütterung von Tieren. Mit Hilfe des Verfahrens und der zugehörigen Anlage wird demgemäß nicht nur das Schlachthofabwasser als umweltverunreinigender Faktor unschädlich gemacht, sondern aus dem Abwasser werden auch gut nutzbare wertvolle Stoffe herausgewonnen, wodurch der Arbeitsgang der Abwasserbehandlung auf die Weise wirtschaftlich gemacht werden kann, daß dabei keine chemische Behandlung erforderlich wird. Auch die mit der weiteren Behandlung der Schaumphase verbundenen technischen und wirtschaftlichen Probleme können auf diese Weise gelöst werden.

Die Erfindung beschränkt sich natürlich keineswegs auf die im vorstehenden aufgrund der Zeichnungen beschriebenen konkreten Lösungen, sondern kann innerhalb des durch die Ansprüche definierten Schutzumfanges auf vielerlei Weise verwirklicht werden.

Claims (14)

1. Verfahren zur Gewinnung von Fett und/oder eiweißhaltigem breiigem Material aus fetthaltigem flüssigen Stoff, insbesondere Schlachthofschlamm oder/und -Abwasser, in dessen Verlaufe der Stoff einer Phasentrennung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- der flüssige Stoff homogenisiert und auf eine Temperatur von 30-60⁰C erwärmt wird,

- der angewärmte flüssige Stoff unter einem Überdruckvon 2-4 bar strömen gelassen und durch . direkte Einführung von eine Temperatur von 130-151⁰C und einen Druck von 2-4 bar aufweisenden Dampf in den flüssigen Stoff, dessen Temperatur innerhalb einer Zeitdauer von 1-2 Sekunden auf eine Temperatur von ca. 130-150⁰C erhöht wird, wodurch im flüssigen Stoff eine Körnchenbildung herbeigeführt wird,

- der flüssige Stoff mit der erhöhten Temperatur- unter Aufrechterhaltung seines Druckes und seiner Temperatur- über eine Zeitdauer von ca. 60-300 Sekunden weiter strömen gelassen wird,

- hiernach derflüssige Stoff durch Verminderung seines Druckes auf etwa 0,01-0,02 bar während einer Zeitdauer von 1-2 Sekunden adiabatisch expandieren gelassen wird,

- der expandierte flüssige Stoff im Wasser, Wasser- und Feststoffverunreinigungen enthaltende Fett sowie in eiweißhaltige feuchte Festphase getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Wasser und Feststoffverunreinigungen enthaltenden Fett mit einem oder mehreren Trennarbeitsgängen industrielle Qualität aufweisendes Fett hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem feuchten Fettstoff durch dessen Trocknen und Granulieren in Säcke abfüllbares eiweißhaltiges Futtermittel hergestellt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem durch Flotioren als auf der Abwasseroberfläche schwimmend erhaltenen Schaum Schlamm gebildet und dieser Schlamm den weiteren Behandlungsarbeitsgängen unterzogen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum durch eine auch die Homogenisierung bewirkende Umwälzung zu Schlamm umgewandelt wird.

6. Anlage zur Gewinnung von Fett und/oder eiweißhaltigem feuchten Feststoff aus fetthaltigem flüssigen Stoff, insbesondere Schlachthofschlamm oder/und -Abwasser, wobei die Anlage zum Umwälzen des flüssigen Stoffes dienende Mittel besitzt und über einen Phasentrennapparat verfügt, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Aufwärmen des flüssigen Stoffes dienende Mittel sowie zur Weiterleitung des erwärmten flüssigen Stoffes dienende Leitung (18) besitzt, die an die Erhitzereinheit (5) angeschlossen ist, in die die Dampfleitung (20) mündet, aus der Erhitzereinheit (5) eine Leitung (19) austritt, in die ein Expansionsventil (6) eingebaut ist, und an das Expansionsventil (6) eine in den Trennbehälter (7) mündende Leitung (22) angeschlossen ist und die Anlage einen zum Trennen des aus dem Trennbehälter (7) austretenden flüssigen Stoffes in wäßrige, Fett- und Festphase dienende Apparatur besitzt.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zur Aufnahme und Homogenisierung des unbehandelten flüssigen Stoffes dienenden Behälter (1) besitzt, an den eine oder mehrere die Pumpe (2) und den Wärmetauscher (3) enthaltende Rezirkulationsleitung bzw. Leitungen (16,17) angeschlossen sind und die in die Erhitzereinheit (5) mündende Leitung (18) von der Rezirkulationsleitung (17) ausgeht und ein Wärmeaustauscher (4) an sie angeschlossen ist.

8. Anlage nach Anspruch 6 bzw. 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzereinheit (5) ein Richtungsabweichung sicherndes, injektorartiges, durch bogenförmige Flächen begrenztes, in Richtung der Strömung sich erweiterndes Mittelbauteil ist, in das nahe zu seiner Eintrittsöffnung eine oder mehrere Dampfleitungen (20) einmünden, wobei die Ausmündung der letzteren in der Ebene der Wand der Erhitzereinheit (5) liegt.

9. Anlage nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Expansionsventil (6) ein starres Rohrstück (38) und ein darin angeordnetes elastisches Rohrstück (39) ist und c¹ as in den zwischen dem starren Rohrstück (38) und dem elastischen Rohrstück (39) befindlichen Raum (47) eine Preßluftleitung (21) mündet.

10. Anlage nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß derTrennbehälter oben mit einem zylindrischen, unten mit einem kegeligen Teil ausgerüstet ist, aus seinem oberen Teil die zur Weiterleitung des Dampfes aus seinem unteren Teil die zur Weiterleitung des flüssigen Stoffes dienende Leitung (23,24) ausgeht.

11. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Trennen des aus dem Trennbehälter (7) austretenden flüssigen Stoffes in wäßrige, Fett- und breiige Phase dienende Apparat eine Schneckenzentrifuge mit Selbstentleerung ist.

12. Anlage nach den Ansprüchen 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum einen und mehrere zum Abscheiden des Wassers und der Verunreinigungen aus der Wasser- und Feststoffverunreinigungen enthaltenden Fettphase dienende(n) Separatoren (14a, 14b) besitzt.

13. Anlage nach den Ansprüchen 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen oder mehrere zum Erstarren (Gefrieren) des Fettes aus dem Wasser, Verunreinigungen und Fett enthaltenden Gemisch und hiermit zur Abscheidung von Wasser und den Verunreinigungen sowie zum Erschmelzen des erstarrten Fetts dienende Apparate besitzt.

14. Anlage nach den Ansprüchen 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zum Trocknen des körnigen eiweißhaltigen feuchten Feststoffes dienenden Apparat besitzt.