DE102010017635A1

DE102010017635A1 - Recyclingsystem und Verfahren zum Betreiben eines Recyclingsystems

Info

Publication number: DE102010017635A1
Application number: DE201010017635
Authority: DE
Inventors: Robert Stöcklinger
Original assignee: G+R Tech Group AG
Current assignee: G+R Tech Group AG
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2011-12-29
Also published as: WO2012000895A2; WO2012000895A3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Recyclingsystem (1) und ein Verfahren zum Betrieb eines Recyclingsystems (1). Das Recyclingsystem (1) besteht aus einer Kläranlage (2), der mindestens eine Einrichtung (3, 4) zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs zugeordnet ist. Ebenso ist eine Steuerung (10) der Kläranlage (2) und/oder der mindestens einen Einrichtung (3, 4) zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs zugeordnet, so dass zumindest ein Teil des Sekundärrohstoffs aus der mindestens einen Einrichtung (3, 4) zur Energiegewinnung einem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) gesteuert zuführbar ist. Die Kläranlage (2) besteht aus dem Energiebereich (2a), einem Klärbereich (2b) und einem Belüftungsbereich (2c)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Recyclingsystem.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Recyclingsystems.
Die deutsche Patentschrift DE 197 24 049 B4 beschreibt ein Verfahren um eine Anlage zur Behandlung von Klärschlämmen oder Schlämmen ähnlicher Konsistenz. In den mechanischen, chemischen und biologischen Stufen von kommunalen Kläranlagen fällt flüssiger Klärschlamm an. Klärschlämme bestehen in der Hauptsache aus Wasser, sowie aus mineralischen (Sand, Salze, etc.) und/oder organischen (Papier, Fäkalien, etc.) Bestandteilen. Die Bandbreite des organischen Anteils kann dabei von 40% organischer Trockensubstanz bis zu 75% organischer Trockensubstanz reichen. Bei der Behandlung der Klärschlämme werden diese zunächst erwärmt und mit einer Additivlösung behandelt, durch mechanische Druckbelastung (pressen) entwässert und anschließend einer thermischen Behandlung unterzogen. Bei der Behandlung der Klärschlämme mit dem thermischen Behandlungsverfahren, ist es erforderlich, dass eine kontinuierliche Betriebsweise der Anlage vorliegt. Dieses kontinuierliche Verfahren verursacht große Wärmeverluste und führt zu instabilen Betriebsverhältnissen.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 198 57 870 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur vollständigen und schadstofffreien Konversion von Material. Das Material umfasst biogenes Material, wie Biomüll, Holz, Garten- und Lebensmittelabfälle und/oder Kohlenwasserstoffe, bzw. deren organische Verbindungen in Energieträger. Als Energieträger kommen Wasserstoffgas, Methanol, elektrischer Strom, um in Düngemittel, ohne Anwendung von Pyrolyse und/oder Verbrennung gewandelt zu werden, in Frage.
Die deutsche Patentschrift De 199 46 299 C2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gemeinsamen Vergärung von kohlehydrat-, fett- und eiweißhaltigen Bioabfällen, zellulosereichen Bioabfällen, Faulschlamm aus Kläranlagen, sowie Papierschlamm und Molke. Aus den leicht abbaubaren Bioabfällen (kohlenhydrat-, fett- und eiweißhaltig) wird in zwei separaten Behältern durch Zugabe, durch Rühren, sowie durch Zerkleinerung und Umwälzung eine Suspension mit einem Trockensubstanzgehalt von ca. 10% hergestellt. Zur Hygienisierung wird die Suspension erhitzt und anschließend wieder auf eine Temperatur von 30°C bis 33°C abgekühlt. Die zellulose- und ligninhaltigen Abfälle werden meistens anaerob behandelt (Kompostierung). Solche Abfälle findet man z. B. bei der Getrenntsammlung von häuslichem Abfall. Es ist also mit der hier beschriebenen Vorrichtung und dem hier beschriebenen Verfahren möglich, eine kontinuierliche, chemikalienfreie Vergärung von fett-, eiweiß-, kohlenhydrat- und zellulosehaltigen Bioabfällen im stabilen Betrieb durch hohe Verfügbarkeit von acetogenen und methanogenen Mikroorganismen und durch Einsatz der bei der Verstromung in einen Gasmotor frei werdenden thermischen Energie zu schaffen. Somit ist es möglich, neben einer hohen Gasausbeute und Abbaurate ein hohes Maß an Flexibilität und Wirtschaftlichkeit zu erreichen.
Die Übersetzung der europäischen Patentschrift DE 696 14 286 T2 offenbart eine Anlage und ein Verfahren zur Behandlung von fettigen Abfällen. Bei der Behandlung von Abwässern in Kläranlagen besteht einer der ersten Schritte im Abtrennen der Fettstoffe. Die Entfettungsstufe ist erforderlich, weil die Fette bei normaler Umgebungstemperatur nicht wasserlöslich sind, wodurch ihre Eliminierung zusammen mit dem Rest des Abwassers erschwert wird. Das Problem wird noch dadurch verschärft, dass Fette eine geringere Dichte haben als Wasser, so dass sie aufschwimmen. Es ist somit günstiger, sie vor der Behandlung von den Abwässern zu trennen. Die Reinigungsanlage umfasst somit mindestens eine Einheit zum Entfetten des Abwassers, sowie biologische Reinigungsmittel für das entfettete Abwasser.
Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2006 025 393 A1 betrifft eine Kleinkläranlage zur Behandlung von Abwässern. Übliche Kleinkläranlagen umfassen einen Fettabscheider, einen Biologiebehälter und einen Schlammfangbehälter, bzw. eine Übergabestation. Die mehreren Biologiebehälter sind nun so konstruiert, dass diese auf modulare Art und Weise zusammenschließbar sind. Die zusammengeschlossenen Biologiebehälter wirken wie ein einzelner großer Biologiebehälter. Die Kleinkläranlage lässt sich somit optimal an jede Anforderung anpassen. Eine spätere Erweiterung der Kleinkläranlage ist ohne erheblichen finanziellen Mehraufwand möglich.
Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2004 059 756 A1 betrifft ein Verfahren zum Reinigen von organischen Substanzen in Abwässern. Die organischen Substanzen in den Abwässern können insbesondere Benzin, Öl und/oder Fett sein. Die im Wasser enthaltenen organischen Substanzen werden mit Mikroorganismen abgebaut. Eine diese Mikroorganismen enthaltene Substanz wird mit dem zu reinigendem Abwasser in Kontakt gebracht. Die durch den Abbau gebildeten wasserlöslichen, bzw. wassermischbaren Substanzen werden mit dem gereinigten Abwasser abgeführt. Auf diese Weise wird das Entstehen von aufschwimmenden Schichten aus den organischen Substanzen, insbesondere von sich verhärtenden Fettschichten, vermieden.
Die Europäische Patentanmeldung 1 894 893 A1 beschreibt ein System zur Behandlung von organischem Abfall mit einer Hochtemperatur- und Druckbehandlungseinrichtung, um eine Aufschlämmung zu produzieren. Die Aufschlämmung wird einer Dehydrierung zugeleitet, um entwässerte, feste Bestandteile zu erhalten. Das Wasser wird einer Reinigungsbehandlung zugeführt. Das System umfasst eine Zerkleinerungsmaschine, um den Organischen Abfall zu zerkleinern, bevor man diesen der Hochdruck- und Temperaturbehandlung zuleitet. Dampf wird eingeleitet, um die notwendige Temperatur zu erreichen und die Reaktion der Umwandlung des organischen Abfalls kontinuierlich bei einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperatur ablaufen zu lassen. Der organische Abfall wird kontinuierlich zugeführt. Dampfdüsen sorgen für eine Bewegung bzw. Duchmischung im Reaktionstank. Aus der Aufschlämmung wird mittels eines Fermentationsprozesses ein methanhaltiges Gas erzeugt.
Die US-Patentanmeldung US 2006/0096163 A1 offenbart ein Verfahren zur Behandlung von kommunalen Abwässern, die organische Feststoffe enthalten. Selbst nach der Entwässerung enthalten die organischen Feststoffe für gewöhnlich ungefähr 80% an gebundenem Wasser in den toten Zellen des organischen Abfalls. Das gebundene Wasser führt zu einem negativen Heizwert. Der Abfall kann nur mit gekauftem Kraftstoff verbrannt werden. Der organische Abfall wird bis zu einer Temperatur erhitzt, bei der die Struktur der Zelle zerstört wird. Die resultierende Kohle ist nicht hydrophil und sie kann effektiv entwässert und/oder getrocknet werden und bildet einen erneuerbaren Energieträger. Dieser erneuerbare Energieträger kann aus herkömmlichen organischen Abfall, wie z. B. Grünschnitt, Gartenabfall oder Getreideabfall etc., in geleicher Weise hergestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Recyclingsystem zu schaffen, mit dem es möglich ist, aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Abfällen, Sekundärrohstoffe zu gewinnen, die zumindest zum Teil aufgrund deren Energieinhalts für die Energieversorgung des Recyclingsystems geeignet sind.
Die Aufgabe wird durch ein Recyclingsystem gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Recyclingsystems zu schaffen, das einen im Wesentlichen energieautarken Betrieb des Recyclingsystems aus den durch das Recyclingsystem gewonnenen Sekundärrohstoffen gewährleistet.
Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 11 umfasst.
Das erfindungsgemäße Recyclingsystem umfasst eine Kläranlage, der mindestens eine Einrichtung zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs zugeordnet ist. Das gesamte Recyclingsystem wird mit einer Steuerung derart gesteuert, dass die Kläranlage und/oder die mindestens eine Einrichtung zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs derart gesteuert wird, dass zumindest ein Teil des gewonnenen Sekundärrohstoffs aus der mindestens einen Einrichtung zur Energiegewinnung einem Energiebereich der Kläranlage gesteuert zugeführt werden kann.
Es ist von Vorteil, wenn die mindestens eine Einrichtung zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs eine Einrichtung zur Gewinnung eins öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs ist. Dieser Einrichtung werden öl- und fetthaltiger Abfall mit einem bestimmten Wasseranteil zugeführt. Die Einrichtung ermöglicht es, den öl- und fetthaltigen Abfall auch mit dem Wasseranteil zu verarbeiten. Mit der Einrichtung zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs ist es somit möglich, neue Energie aus alten Fetten zu gewinnen. Allein in Deutschlands Gastronomiebetrieben entstehen jedes Jahr mehrere 100000 Tonnen Fettrückstände, die über ein zentrales System gesammelt und später entsorgt werden müssen. Bisher wurden diese Rückstände oft wie herkömmliche Speisereste behandelt. Doch diese alten Fette tragen viel Energie in sich und können aufbereitet und wiederverwertet werden. Bisher sind zur Rückgewinnung der Fette aus den vorhandenen Rückständen technisch und energetisch aufwändige Verarbeitungsmethoden notwendig. Bei der Einrichtung zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffes kommt ein physikalisches Verfahren zur Anwendung, das deutlich einfacher ist. Das neue Verfahren garantiert eine deutlich höhere Ausbeute an verwertbaren Fetten aus Abscheiden, senkt die Betriebskosten und die Umweltbelastung.
Das von den Sammelunternehmen gesammelte Fett, bzw. die Fettrückstände, welche aus Gastronomiebetrieben und/oder Schlachtbetrieben stammen, sind meist mit Wasser vermischt. Bei der Aufbereitung dieser fetthaltigen Abfälle ist es erforderlich, dass das Wasser abgetrennt wird. Das von den fetthaltigen Abfällen abgetrennte Wasser kann dann der dem Recyclingsystem zugeordneten Kläranlage zur weiteren Aufbereitung des Wassers aus den fetthaltigen Abfällen zugeführt werden.
Der aus der Einrichtung zur Gewinnung des Sekundärrohstoffs gewonnene Sekundärrohstoff, welcher öl- und fetthaltig ist, kann dem Energiebereich der Kläranlage zugeführt werden. Im Energiebereich der Kläranlage kann der Sekundärrohstoff zur Energiegewinnung verbrannt werden. Die im Energiebereich der Kläranlage gewonnene Energie wird für den Betrieb der Kläranlage verwendet. Es ist nicht erforderlich, dass der gesamte mit der Einrichtung gewonnene Sekundärrohstoff dem Energiebereich der Kläranlage zugeführt wird. Ein Teil des gewonnenen öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs (Fettsäuren) kann zur Weiterverarbeitung an Veredelungsbetriebe verkauft werden.
Eine weitere Ausgestaltungsform der Einrichtung zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffes kann derart sein, dass die Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff geeignet ist. Mit dieser Einrichtung ist es möglich, den Sekundärrohstoff Kohle CO₂-neutral nach dem Prinzip der hydrothermalen Karbonisierung herzustellen. Der Kohlenstoff (Kohle), bzw. die Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff wird aus einem Brei gewonnen, der aus Pflanzenreststoffen, wie z. B. Grünschnitt, Stroh, Abfallholz und Biomasse besteht. Der Kohlenstoff, bzw. die Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff wird aus den zuvor erwähnten Eingangsstoffen unter starkem Druck und hohen Temperaturen gebildet. Innerhalb weniger Stunden ist der Umwandlungsprozess abgeschlossen und man erhält einen Sekundärrohstoff, der ein hoher Energieträger ist.
Falls mit der Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff lediglich der Kohlenstoff in getrockneter Form produziert wird, kann dieser im Energiebereich der Kläranlage zur Verbrennung, bzw. Energieerzeugung zugeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, den mit der Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff erzeugten Kohlenstoff für die Verfeuerung an Kohlekraftwerke zu verkaufen. Ebenfalls eignet sich der hier produzierte Kohlenstoff in besonderer Weise als Pflanzsubstrat.
Mit der Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff ist es ebenso möglich, die Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff einer weiteren Einrichtung zuzuführen. Bei diesem Prozess ist es nicht erforderlich, dass der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff das Wasser im besonderen Trocknungsverfahren entzogen wird. Die Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff kann einer Einrichtung zugeführt werden, die der Einrichtung zur Gewinnung der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff nachgeschaltet ist. Mittels der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff wird mit der Einrichtung ein Brenngas erzeugt. Dieses Brenngas kann unmittelbar dem Energiebereich der Kläranlage für die Energieerzeugung zugeführt werden, damit das Recyclingsystem im Wesentlichen energieneutral betrieben werden kann. Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform kann der Einrichtung zur Erzeugung des Brenngases aus der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff eine Kohlendioxydquelle zugeordnet sein. Aus der Kohlendioxydquelle kann somit dem Prozess in der Einrichtung zur Erzeugung des Brenngases aus der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff zusätzlich das Kohlendioxyd zugeführt werden. Das aus diesem Prozess erzeugte Brenngas kann dann ebenfalls zur Energiegewinnung dem Energiebereich der Kläranlage zugeführt werden. Ebenso ist es möglich, aus dem erzeugten Brenngas weitere Stoffe herzustellen. Ferner kann ein Teil des Brenngases auch dazu verwendet werden, um über einen Generator elektrische Energie zu erzeugen.
Das Kohlendioxyd kann z. B. aus den Abgasen eines fossilen Kraftwerks stammen. Durch das erfindungsgemäße Recyclingsystem wäre es somit möglich, den Kohlendioxydabfall aus den fossilen Kraftwerken zu entsorgen. Eine aufwändige unterirdische Deponie des erzeugten Kohlendioxyds könnte somit entfallen.
Die Kläranlage des Recyclingsystems besteht aus dem Energiebereich, dem Klärbereich und einem Belüftungsbereich. Aus dem Klärbereich führt eine Wasserleitung weg, die zur Abgabe von geklärtem Wasser verwendet wird. Das geklärte Wasser kann somit in ein Flusssystem zurückgeführt werden, oder in anderen Prozessen innerhalb des Recyclingsystems verwendet werden. Zum Transport der verschiedenen Reaktionsprodukte, bzw. Sekundärrohstoffe innerhalb des Recyclingsystems ist eine Vielzahl von Leitungen vorgesehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Recyclingsystem aus einer Kläranlage, der eine Einrichtung zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen zugeordnet ist. Mit einer ersten Leitung ist die Einrichtung zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen mit dem Energiebereich der Kläranlage verbunden. Durch diese Leitung wird der öl- und fetthaltige Sekundärrohstoff (Fettsäuren) dem Energiebereich der Kläranlage zugeführt, um dort zur Energiegewinnung verwendet zu werden. Mit einer zweiten Leitung ist die Einrichtung zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen mit dem Belüftungsbereich der Kläranlage verbunden. Über diese Leitung wird die Luft aus der Einrichtung zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen zur Kläranlage geführt. Zusätzlich zur Einrichtung zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen ist im Recyclingsystem auch eine Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff vorgesehen. Mit einer dritten Leitung ist die Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff mit dem Energiebereich der Kläranlage verbunden. Über diese Leitung wird dem Energiebereich der Kläranlage Kohlenstoff zur Energiegewinnung zugeführt. Mit einer vierten Leitung ist die Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff mit dem Belüftungsbereich der Kläranlage verbunden. Über die Leitung wird ein Luft-/Wassergemisch aus der Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff zur Kläranlage geführt. Über eine fünfte Leitung kann ferner Klärschlamm aus dem Klärbereich der Kläranlage der Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff zugeführt werden. Bevor der Kohlenstoff aus der Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff dem Energiebereich der Kläranlage zugeführt wird, muss dieser vom Wasser befreit werden. Nur so ist es möglich, den Kohlenstoff im Energiebereich der Kläranlage für die Energiegewinnung zu verwenden. Es ist selbstverständlich, dass nicht der gesamte mit der Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff erhaltene Kohlenstoff dem Energiebereich der Kläranlage zugeführt werden muss. Der Kohlenstoff kann ferner für die Energiegewinnung bei fossilen Kraftwerken verwendet werden. Ebenso muss nicht die gesamte Menge des gewonnenen öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs dem Energiebereich der Kläranlage zugeführt werden. Der mit der Einrichtung zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen gewonnene Sekundärrohstoff (Fettsäuren) kann für die Weiterverarbeitung, bzw. Veredelung verkauft werden.
Gemäß einer weiteren Ausbaustufe des Recyclingsystems ist es nicht unbedingt erforderlich, dass mit der Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff die Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff getrocknet werden muss, um daraus den Sekundärrohstoff Kohlenstoff für die Energiegewinnung zu erhalten. Direkt aus der Einrichtung zur Gewinnung einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff kann diese Aufschlämmung einer Einrichtung zugeführt werden, die Brenngas erzeugt. Dieses Brenngas kann somit dem Energiebereich der Kläranlage zugeführt werden. Über eine siebte Leitung gelangt die Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff aus der Einrichtung zur Gewinnung der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff in die Einrichtung zur Gewinnung des Brenngases. Bei der Gewinnung des Brenngases kann ferner Kohlendioxyd aus einer Kohlendioxydquelle der Einrichtung zur Gewinnung des Brenngases zugeführt werden. Als Kohlendioxydquelle kann z. B. ein fossiles Kraftwerk betrachtet werden, das somit seinen Ausstoß an Kohlendioxyd reduziert, da das von dem fossilen Kraftwerk produzierte Kohlendioxyd in der Einrichtung zur Erzeugung des Brenngases kohlendioxydneutral verarbeitet wird. Es ist somit nicht mehr erforderlich, um die Grenzwerte für den Ausstoß von Kohlendioxyd einzuhalten, dieses in unterirdischen Deponien zu speichern. Bei der maximalen Ausbaustufe besteht somit das erfindungsgemäße Recyclingsystem aus einer Kläranlage, mit der die Einrichtung zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs und einer Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff verbunden ist. Zusätzlich ist mit der Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff eine Einrichtung zur Erzeugung eines Brenngases vorgesehen. Aus all den oben erwähnten Einrichtungen wird somit ein Sekundärrohstoff an den Energiebereich einer Kläranlage geliefert, um dort Energie für den Betrieb des Recyclingsystems zu erzeugen. Dem Recyclingsystem ist ferner eine Steuerung zugeordnet, die den Bedarf an Sekundärrohstoff für den Energiebereich der Kläranlage derart steuert, damit ein möglichst autarker Betrieb des Recyclingsystems ermöglicht ist. Überschüssige Energie kann von dem Recyclingsystem ebenfalls an das persönliche Stromnetz abgegeben werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Recyclingsystems zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Einrichtung zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs der Kläranlage derart zugeordnet wird, dass zumindest ein Teil des Sekundärrohstoffs aus der mindestens einen Einrichtung zur Energiegewinnung einem Energiebereich der Kläranlage zugeführt wird. Ferner wird Luft und/oder ein Luft-Wassergemisch einem Belüftungsbereich der Kläranlage aus der mindestens einen Einrichtung zur Reinigung zugeführt. Mit der mindestens einen Einrichtung werden öl- und fetthaltige Abfälle mit einem bestimmten Wasseranteil und/oder kohlenstoffhaltige Bioabfälle derart verarbeitet, dass daraus Sekundärrohstoffe gewonnen werden, die auch für die Energiegewinnung verwendet werden können. Ebenso ist es möglich, einen Teil der gewonnenen Sekundärrohstoffe für die Weiterverarbeitung, bzw. Veredelung und für die Energiegewinnung in konventionellen fossilen Kraftwerken zu verkaufen.
Wie bereits oben beschrieben, umfasst das Verfahren in der maximalen Ausbaustufe mindestens eine Einrichtung zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs und eine Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff. Aus dieser geeigneten Zusammenschaltung der verschiedenen Einrichtungen können aus den verschiedensten Ausgangsstoffen die Sekundärrohstoffe gewonnen werden, die dem Energiebereich der Kläranlage für die Energiegewinnung des Recyclingsystems zugeführt werden. Das Ziel ist, dabei ein Recyclingsystem möglichst energieneutral zu betreiben. Ferner kann das aus dem Klärbereich der Kläranlage gewonnene Klärgas ebenfalls dem Energiebereich der Kläranlage zugeführt werden, um dort Energie für das gesamte Recyclingsystem zu gewinnen.
Für den Fall, dass der Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff eine weitere Einrichtung zur Erzeugung des Brenngases nachgeschaltet ist, erhält man aus den Ausgangsstoffen Kohlenstoff und Wasser nach der Reaktion die Sekundärrostoffe Kohlenmonoxyd und Wasserstoff. Dieses Brenngas wird auch als Wassergas oder Stadtgas bezeichnet.
Ebenso ist es möglich, der Einrichtung zur Erzeugung des Brenngases zusätzlich aus einer Kohlendioxydquelle Kohlendioxyd zuzuführen. Bei der Erzeugung des Brenngases entsteht somit ebenfalls ein Wassergas, bzw. Stadtgas, das zusätzlich einen Anteil an Kohlenmonoxyd umfasst. Als Stadtgas bezeichnet man industriell erzeugtes wasserstoffreiches Gas oder Gasgemische, die einen Brennwert zwischen 4,7 kWh/m³ und 5,8 kWh/m³ besitzen.
Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass das erfindungsgemäße Recyclingsystem in Verbindung mit Kraftwerken, Industrieparks, Industriegebieten, Industrieregionen, Biogasanlagen, Biodieselanlagen, Ethanol-Anlagen, Kraftstoffanlagen sowie in chemischen Anlagen Verwendung findet, die den Output (Energie, Sekundärrohstoffe) des Recyclingsystems verarbeiten und/oder Inputmaterialien zur Verfügung stellen, die von dem Recyclingsystem verarbeitet werden. Das Recyclingsystem gewinnt aus den Inputmaterialien die Sekundärrohstoffe oder Energie.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu den anderen Elementen dargestellt sind.
1 zeigt eine schematische Darstellung, bei der eine Einrichtung zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen einer Kläranlage zugeordnet ist.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Recyclingsystems, bei der eine Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff der Kläranlage zugeordnet ist.
3 zeigt eine weitere Ausbaustufe des in 2 gezeigten erfindungsgemäßen Recyclingsystems. Hier ist der Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff eine Einrichtung zur Erzeugung von Brenngas nachgeschaltet.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Recyclingsystems, wobei der Kläranlage eine Einrichtung zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen, sowie eine Einrichtung zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff zugeordnet sind.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Recyclingsystems, wobei hier zusätzlich zur Einrichtung zur Erzeugung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen auch der Einrichtung zur Erzeugung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff eine Einrichtung zur Erzeugung von Brenngas nachgeschaltet ist.
6 zeigt eine schematische Darstellung der Einbindung des erfindungsgemäßen Recyclingsystems in einen Industriepark, ein Industriegebiet oder eine Industrieregion.
7 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Recyclingsystems mit einer Einrichtung zur Erzeugung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen und einer Einrichtung zur Erzeugung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff, wobei der Stofffluss dargestellt ist.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie das erfindungsgemäße Recyclingsystem, bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Recyclingsystems ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
1 zeigt eine Grundausbaustufe des erfindungsgemäßen Recyclingsystems 1. Das erfindungsgemäße Recyclingsystem 1 besteht aus einer Kläranlage 2, der eine Einrichtung 3 zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs zugeordnet ist. Der Sekundärrohstoff ist ein öl- und fetthaltiger Sekundärrohstoff. Die Kläranlage 2 selbst besteht aus einem Energiebereich 2a, einem Klärbereich 2b und einem Belüftungsbereich 2c. Der Einrichtung 3 zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs wird über eine Sammlung 35 der fett- und wasserhaltige Ausgangsstoff zur Gewinnung der öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffe zugeführt. Die Ausgangsstoffe sind in der Regel Schlachtabfälle mit einem Anteil an Wasser. Das Wasser in den fetthaltigen Abfällen kommt daher, dass in Schlachtbetrieben Wasser zum Reinigen verwendet wird. Das gesammelte Abwasser enthält das ebenfalls zu entsorgende Fett. Die Fett/Wasser-Mischung kann nicht unmittelbar dem Klärprozess in einer Kläranlage 2 zugeführt werden. In der Einrichtung 3 wird aus dem öl- und fetthaltigen Abfall unter Abtrennung des Wassers der öl- und fetthaltige Sekundärrohstoff gewonnen.
Über eine erste Leitung 31 kann der mit der Einrichtung 3 gewonnene öl- und fetthaltige Sekundärrohstoff im Energiebereich 2a der Kläranlage 2 zugeführt werden. Ebenso wird in der Einrichtung 3 zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen Wasser abgetrennt, das über eine Wasserleitung 36 dem Klärbereich 2b der Kläranlage 2 zugeführt wird. Ebenso wird die in dem ganzen Prozess enthaltene Luft über eine zweite Leitung 32 dem Belüftungsbereich 2c der Kläranlage 2 zugeführt. Es ist selbstverständlich, dass nicht der gesamte in der Einrichtung zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoff erzeugte Sekundärrohstoff dem Energiebereich 2a der Kläranlage 2 zugeführt werden muss. Ein Teil oder der gesamte gewonnene Sekundärrohstoff (Fettsäuren) kann über eine Abgabeleitung 33 einem entsprechenden nachgeschalteten Verpackungssystem (nicht dargestellt) zugeführt werden. Die mit der Einrichtung 3 gewonnenen Sekundärrohstoffe können somit dem Verkauf und einer Weiterveredelung zugeführt werden. In der Kläranlage 2 wird Klärgas erzeugt, das über eine Klärgasleitung 22 dem Energiebereich 2a der Kläranlage 2 zugeführt wird. In der hier dargestellten Ausführungsform wird über eine fünfte Leitung 43 Klärschlamm aus dem Klärbereich 2 der Kläranlage entnommen. Dieser Klärschlamm muss auf Deponien gelagert, bzw. in entsprechenden Verfahren verbrannt werden. Über eine Wasserleitung 21 wird dem Klärbereich 2b der Kläranlage 2 das geklärte Wasser entnommen. Das geklärte Wasser kann somit wieder in das Flusssystem zurückgeführt werden.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Recyclingsystems 1. Hier ist eine Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff der Kläranlage 2 zugeordnet. Mit der Einrichtung 4 ist es möglich, aus kohlenstoffhaltigen Bioabfällen, welche über ein Zuführsystem 45 der Einrichtung 4 zugeführt werden, Kohlenstoff und/oder eine Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff zu erzeugen. In der in 2 gezeigten Ausführungsform empfiehlt es sich, mit der Einrichtung 4 lediglich Kohlenstoff zu produzieren, der dann aus der Einrichtung 4 über eine Entnahmeleitung 44 abgegeben und weiter vertrieben werden kann. Der mit der Einrichtung 4 gewonnene Kohlenstoff kann als Pflanzsubstrat oder als Befeuerungsmittel von fossilen Kraftwerken verwendet werden. Parallel dazu ist es möglich, dass der mit der Einrichtung 4 gewonnene Kohlenstoff über eine dritte Leitung 41 auch dem Energiebereich 2a der Kläranlage 2 zugeführt wird. Die Zuführung des mit der Einrichtung 4 gewonnenen Kohlenstoffs zum Energiebereich 2a der Kläranlage 2 hängt vom Energiebedarf des Recyclingsystems 1 ab. Es kann auch die gesamte Menge an gewonnenen Kohlenstoff dem Energiebereich 2a der Kläranlage 2 zugeführt werden. Die dabei möglicherweise gewonnene überschüssige Energie kann z. B. als elektrische Energie dem öffentlichen Stromnetz 90 zugeführt werden.
Ebenso kann das Klärgas über eine Leitung 22 aus dem Klärbereich 2b der Kläranlage 2 in den Energiebereich 2a der Kläranlage 2 überführt werden. Parallel dazu, kann über die fünfte Leitung 43 der Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff der Klärschlamm aus dem Klärbereich 2b der Kläranlage zugeführt werden. Somit ist eine einfache und kostengünstige Entsorgung des Klärschlamms aus dem Klärbereich 2b der Kläranlage 2 gegeben. Die Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff ist mit einer vierten Leitung 42 mit dem Belüftungsbereich 2c der Kläranlage verbunden. Das geklärte Wasser aus dem Klärbereich 2b der Kläranlage wird über die Leitung 21 abgeführt.
3 zeigt eine weitere Ergänzung der in 2 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Recyclingsystems 1. Der Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohle ist eine Einrichtung 5 zur Erzeugung eines Brenngases nachgeschaltet. Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist die Einrichtung 4 derart ausgebildet, dass sie lediglich eine Aufschlämmung aus Wasser und Kohle erzeugt. Diese Aufschlämmung aus Wasser und Kohle gelangt über eine Abgabeleitung 44 zu der Einrichtung 5 zur Erzeugung des Brenngases. Sollte mit der Einrichtung 4 ebenfalls Kohlenstoff hergestellt werden, gelangt dieser über eine dritte Leitung 41 zum Energiebereich 2a der Kläranlage 2. Das in der Einrichtung 5 erzeugte Brenngas gelangt über eine Gasleitung 51 ebenfalls zum Energiebereich 2a der Kläranlage 2. Zusätzlich kann über eine weitere Leitung 52 aus einer Kohlendioxydquelle 6 der Einrichtung 5 zur Erzeugung des Brenngases Kohlendioxyd zugeführt werden. Als Kohlendioxydquelle 6 kann man beispielsweise ein herkömmliches fossiles Kraftwerk ansehen. Mit dem in 3 dargestellten erfindungsgemäßen Recyclingsystem 1 ist es somit möglich, in der Einrichtung 5 zur Erzeugung des Brenngases das aus der Kohlendioxydquelle 6 kommende Kohlendioxyd zu verbrauchen und somit ein Gas zu erzeugen, das einen bestimmten Brennwert aufweist. Dieses Gas kann im Energiebereich 2a der Kläranlage 2 verbrannt werden und dient somit zur kohlendioxydneutralen Energieerzeugung. In der optimalsten Ausbaustufe ist es möglich, das Recyclingsystem 1 energieneutral zu betreiben. Dies bedeutet, dass ein Recyclingsystem 1 zur Verfügung gestellt ist, dass kohlendioxydneutral die dem Recyclingsystem 1 zugeführten Ausgangsstoffe, wie z. B. Öle, Fette und ein Öl-Fettgemisch und kohlenstoffhaltige Bioabfälle verarbeitet werden.
4 zeigt eine weitere Ausbaustufe des erfindungsgemäßen Recyclingsystems 1. Hier sind mit der Kläranlage 2 eine Einrichtung 3 zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen, sowie eine Einrichtung 4 zur Gewinnung, von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Kohle und Wasser zugeordnet. Aus beiden Einrichtungen 3, 4 kann über entsprechende Leitungen 31, bzw. 41 der in den Einrichtungen 3, 4 erzeugte Sekundärrohstoff dem Energiebereich 2a der Kläranlage 2 zugeführt werden. Es ist jedoch auch immer möglich, dass z. B. aus der Einrichtung 3 zur Erzeugung des öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs über eine Abgabeleitung 33 der öl- und fetthaltige Sekundärrohstoff (Fettsäure) dem Verkauf, bzw. der Veredelung zugeführt wird. Hinzu kommt, dass ebenfalls die mit der Einrichtung zur Erzeugung von Kohlenstoff gewonnene Kohle direkt zur Verfeuerung an ein fossiles Kraftwerk geliefert wird. Dem in 4 gezeigten Recyclingsystem ist eine Steuerung 10 zugeordnet. Die Steuerung 10 dient zur Steuerung der Kläranlage 2, der Einrichtung 3 zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen und der Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff. Hinzu kommt, dass die Steuerung 10 ebenfalls die Abgabe des in den Einrichtungen 3 und 4 erzeugten Sekundärrohstoffs an den Energiebereich 2a der Kläranlage 2 regelt, damit ein optimaler Betrieb, bzw. eine optimale Energieerzeugung für das Recyclingsystem 1 ermöglich ist. Obwohl in der in 4 gezeigten Darstellung nicht gezeigt, ist es für einen Fachmann selbstverständlich, dass die Steuerung 10 sämtliche im Recyclingsystem 1 vorhandenen Elemente derart regelt, damit ein fehlerfreier und reibungsloser Betrieb des Recyclingsystems 1 gewährleistet ist. Es ist für einen Fachmann ebenfalls selbstverständlich, dass jeder der in den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform für die Steuerung und Regelung des Recyclingsystems 1 eine entsprechende Steuerung 10 zugeordnet ist.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Recyclingsystems 1. Hier ist ebenfalls der Kläranlage 2 eine Einrichtung 3 zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs zugeordnet. Zusätzlich ist eine Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Kohle und Wasser der Kläranlage zugeordnet. Wie bereits in der Beschreibung zu 3 erwähnt, ist der Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohle eine Einrichtung 5 zur Erzeugung eines Brenngases nachgeschaltet. Diese Einrichtung 5 zur Erzeugung eines Brenngases ist ebenfalls mit einer Kohlendioxydquelle 6 verbunden. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die Einrichtung 5 zur Erzeugung des Brenngases auch ohne die Zufuhr von zusätzlichem Kohlendioxyd aus der Kohlendioxydquelle 6 arbeitet und ein entsprechendes Brenngas produzieren kann. Bei der in 5 gezeigten Darstellung wird die in der Einrichtung 4 erzeugte Aufschlämmung aus Kohle und Wasser der Einrichtung 5 zur Erzeugung des Brenngases zugeführt. Bei dieser Ausführungsform kann dem Energiebereich 2a der Kläranlage aus der Einrichtung 3 zur Erzeugung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen, der Einrichtung 4 zur Erzeugung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohle, sowie aus der Einrichtung 5 zur Erzeugung des Brenngases der Sekundärrohstoff zur Energieerzeugung zugeführt werden. Somit kann aus den verschiedensten Sekundärrohstoffen im Energiebereich 2a der Kläranlage 2 die für den Betrieb des Recyclingsystems 1 erforderliche Energie erzeugt werden. Zusätzlich kann aus dem Klärbereich 2b der Kläranlage 2 dem Energiebereich 2a der Kläranlage 2 Klärgas zugeführt werden.
6 zeigt eine schematische Darstellung der Einbindung des erfindungsgemäßen Recyclingsystems 1 in einen Industriepark, ein Industriegebiet oder eine Industrieregion 100. Hier wird zum Beispiel einen Fabrik 61 über fossile Kohle 60 mit Energie versorgt. Dies führt zwangsläufig zu einem CO₂-Ausstoß. Um die Abgabe von CO₂ an die Umwelt zu reduzieren, kann CO₂ verflüssigt und in unterirdischen Speichern 62 gelagert werden. Das erfindungsgemäße Recyclingsystem 1 umfasst die Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Kohle und Wasser. Der Einrichtung 4 wird Biomasse als Abfall zugeführt, um mittels eines parametirsierten Prozesses die Aufschlämmung aus Kohle und Wasser zu erzeugen. Die Aufschlämmung aus Kohle und Wasser kann der Einrichtung 5 zur Erzeugung des Brenngases zugeführt werden. Dieser Einrichtung kann ferner aus der Kohlendioxydquelle 6 Kohlendioxyd zugeführt werden, um das Kohlendioxyd zu verbrauchen und somit ein Gas zu erzeugen, das einen bestimmten Brennwert aufweist. Die Kohlendioxydquelle 6 ist in dieser Darstellung die Fabrik 61. Ferner ist es möglich, daraus elektrische Energie zu erzeugen. Ebenso ist es möglich die Aufschlämmung aus Kohle und Wasser in einer Entwässerungseinrichtung 66 zu trocknen und den trochenen Kohlenstoff einem Kraftwerk oder der Fabrik 61 zur Energiegewinnung zuzuführen. Zusätzlich kann das erfindungsgemäße Recyclingsystem 1 auch mit einer Trubine 65 versehen sein, die zum Beispiel die kinetische Energie des Restdampfs aus der Fabrik 61 in elektrische Energie wandelt. Die kinetische Energie eines Dampes oder eines Fluids kann auch mit Sonnenernergie 67 oder mittels Geothermie 68 erzeugt werden. Die einzelnen Systeme spielen in geeigneter Weise zusammen, um somit effiezient und kohlendioxidneutral Energie für Industrieparks, Industriegebiete, Industrieregionen, Biogasanlagen, Biodieselanlagen, Ethanol-Anlagen, Kraftstoffanlagen und/oder chemische Anlagen zu erzeugen. Die produzierte elektrische Energie kann dem öffentlichen Stromnetz 90 zugeführt und an die Verbraucher verteilt werden.
7 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Recyclingsystems 1 mit einer Einrichtung 3 zur Erzeugung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen und einer Einrichtung 4 zur Erzeugung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff, wobei der Stofffluss dargestellt ist. Die Kläranlage 2 selbst besteht aus dem Energiebereich 2a, dem Klärbereich 2b und dem Belüftungsbereich 2c. Im Energiebereich 2a kann thermische und elektrische Energie erzeugt werden. Im Klärbereich 2b der Kläranlage 2 kann eine aerobe Klärung und/oder eine anaerobe Klärung durchgeführt werden. Im Belüftungsbereich 2c wird mit einem Biofilter die Abluft aus der Einrichtung 3 zur Erzeugung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen und der Einrichtung 4 zur Erzeugung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff gereinigt.
Auf der Eingabeseite 1ein des Recyclingsystems 1 wird dem Klärbereich 2b der Kläranlage 2 kommunales Abwasser 70 zugeführt. Wässerige Fettabscheider-Inhalte 71 gelangen zur Einrichtung 3 zur Gewinnung des öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs. Der organische Aball 72, wie z. B. grüne Tonne oder andere Biomasse, gelangt zur Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff. Abwasser 73 aus der Einrichtung 3 zur Gewinnung des öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs wird dem Klärbereich 2b der Kläranlage 2 zugeführt. Abluft 74 us der Einrichtung 3 zur Gewinnung des öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs wird dem Belüftungsbereich 2c der Kläranlage 2 zugeführt. Ebenso wird Abwasser 75 aus der Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff dem Klärbereich 2b der Kläranlage 2 zugeführt. Die Abluft aus der Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff gelangt zum Belüftungsbereich 2c der Kläranlage.
In der hier dargestellten Ausführungsform wird auf der Ausgabeseite 1aus des Recyclingsystems 1 vom Klärbereich 2b der Kläranlage 2 Klärschlamm 80 ausgegeben, der einer Vebrennung zugefüht wird. Wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen gezeigt, kann der Klärschlamm 80 auch der Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff zugeführt werden. Das Klärgas 81 aus dem Klärbereich 2b der Kläranlage 2 kann zur Energiegewinnung dem Energiebereich 2a der Kläranlage 2 zugeführt werden. Gereinigtes Wasser 82 kann aud dem Klärbereich 2b der Kläranlage 2 diekt in einen Fluß abgegeben werden. Das gereinigte Wasser 82 kann ebenso der Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff zugeführt werden.
Die Einrichtung 3 zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs liefert als Produkt gereinigte Fettsäuren 83.
Die Einrichtung 4 zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff liefert in der hier dargestellen Ausführungsform Kohle 84, die einen CO₂-neutralen Brennstoff darstellt. Auf der Eingabeseite 1ein des Recyclingsystems 1 erhält man einen Entsorgungsertrag und auf der Ausgabeseite 1aus des Recyclingsystems 1 erhält man einen Verkaufsertrag aus den öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoff (Fettäuren) der Kohle 84 als CO₂-neutralen Brennstoff zur Zufeuerung in fossilen Kraftwerken.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19724049 B4 [0003]
DE 19857870 A1 [0004]
DE 19946299 C2 [0005]
DE 69614286 T2 [0006]
DE 102006025393 A1 [0007]
DE 102004059756 A1 [0008]
EP 1894893 A1 [0009]

Claims

Recyclingsystem mit einer Kläranlage (2), der eine mindestens eine Einrichtung (3, 4,) zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs zugeordnet ist, dass eine Steuerung (10) der Kläranlage (2) und/oder der mindestens einen Einrichtung (3, 4) zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs zugeordnet ist, so dass zumindest ein Teil des Sekundärrohstoffs aus der mindestens einen Einrichtung (3, 4) zur Energiegewinnung einem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) gesteuert zuführbar ist.
Recyclingsystem nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Einrichtung zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs eine Einrichtung (3) zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs ist, wobei mit der Einrichtung (3) öl- und fetthaltiger Abfall mit einem Wasseranteil verarbeitbar ist.
Recyclingsystem nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Einrichtung zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs eine Einrichtung (4) zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff ist, wobei mit der Einrichtung (4) alle kohlenstoffhaltigen Bioabfälle verarbeitbar sind und der Kohlenstoff dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) zuführbar ist.
Recyclingsystem nach Anspruch 3, wobei der Einrichtung (4) zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff eine Einrichtung (5) nachgeschaltet ist, mittels der aus der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff ein Brenngas erzeugbar ist, das dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) zuführbar ist.
Recyclingsystem nach Anspruch 4, wobei eine Kohlendioxidquelle (6) mit der Einrichtung (5) zur Erzeugung eines Brenngases verbunden ist, wobei das Kohlendioxid aus der Kohlendioxidquelle (6) mit der Einrichtung (4) und der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff in das Brenngas wandelbar ist, das dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) zuführbar ist.
Recyclingsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kläranlage (2) den Energiebereich (2a), einen Klärbereich (2b) mit einer Wasserleitung (21) zur Abgabe von geklärtem Wasser und einen Belüftungsbereich (2c) umfasst.
Recyclingsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (3) zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen mit einer ersten Leitung (31) mit dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) zur Zuführung der öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen zum Energiebereich (2a) verbunden ist und mit einer zweiten Leitung (32) mit dem Belüftungsbereich (2c) der Kläranlage (2) verbunden ist, über die Luft aus der Einrichtung (3) zur Gewinnung von öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffen zur Kläranlage (2) gelangt.
Recyclingsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (4) zur Gewinnung von Kohlenstoff mit einer dritten Leitung (41) mit dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) zur Zuführung von Kohlenstoff zum Energiebereich (2a) verbunden ist und mit einer vierten Leitung (42) mit dem Belüftungsbereich (2c) der Kläranlage (2) verbunden ist, über die ein Luft/Wasser-Gemisch aus der Einrichtung (4) zur Gewinnung von Kohlenstoff zur Kläranlage (2) gelangt und dass über eine fünfte Leitung (43) Klärschlamm aus dem Klärbereich (2b) der Kläranlage der Einrichtung (4) zur Gewinnung von Kohlenstoff zuführbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei über eine sechste Leitung (44) die Einrichtung (4) zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser die Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff der Einrichtung (5) zuführbar ist, dass über eine siebte Leitung (51) Brenngas dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) zuführbar ist und dass über eine achte Leitung (52) der Einrichtung (5) Kohlendioxid aus der Kohlendioxidquelle (6) zuführbar ist.
Recyclingsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (3) zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs und die Einrichtung (4) zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff zusammen mit der Einrichtung (5) zur Erzeugung von Brenngas mit der Kläranlage (2) verbunden ist.
Verfahren zum Betreib eines Recyclingsystems, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: • dass mindestens eine Einrichtung (3, 4) zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs einer Kläranlage (2) derart zugeordnet wird, dass zumindest ein Teil des Sekundärrohstoffs aus der mindestens einen Einrichtung (3, 4) zur Energiegewinnung einem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) zugeführt wird; • dass Luft und/oder ein Luft/Wassergemisch einem Belüftungsbereich (2c) der Kläranlage (2) aus der mindestens einen Einrichtung (3, 4) zur Reinigung zugeführt wird; und • dass mit der mindestens einen Einrichtung (3, 4) öl- und fetthaltiger Abfall mit einen Wasseranteil und/oder kohlenstoffhaltige Bioabfälle derart verarbeitet werden, dass Sekundärrohstoffe gewonnen werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die mindestens eine Einrichtung zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs eine Einrichtung (3) zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs ist und dass der öl- und fetthaltige Sekundärrohstoff zumindest zum Teil dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die mindestens eine Einrichtung zur Gewinnung eines Sekundärrohstoffs eine Einrichtung (4) zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff ist und dass zumindest ein Teil des gewonnenen Kohlenstoffs dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die in der Einrichtung (4) zur Gewinnung von Kohlenstoff und/oder der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff erzeugte Aufschlämmung einer Einrichtung (5) zur Erzeugung eines Brenngases zugeführt wird und dass das erzeugte Brenngas dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei zusätzlich Kohlendioxid aus einer Kohlendioxidquelle (6) der Einrichtung (5) zur Erzeugung eines Brenngases zugeführt wird, so dass eine kohlendioxidneutrale Erzeugung des Brenngases ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) aus der Einrichtung (3) zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs zumindest ein Teil des Sekundärrohstoffs und/oder aus der Einrichtung (4) zur Gewinnung von Kohlenstoff zumindest ein Teil des gewonnenen Kohlenstoffs und/oder aus einem Klärbereich (2b) der Kläranlage zumindest ein Teil von erzeugtem Klärgas dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) gesteuert zuführt wird, so dass das gesamte Recyclingsystem energieneutral betrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) aus der Einrichtung (3) zur Gewinnung eines öl- und fetthaltigen Sekundärrohstoffs zumindest ein Teil des Sekundärrohstoffs und/oder aus der Einrichtung (4) zur Gewinnung einer Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff, die in Verbindung mit der Einrichtung (5) mittels der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff ein Brenngas erzeugt, das Brenngas und/oder aus einem Klärbereich (2b) der Kläranlage zumindest ein Teil von erzeugtem Klärgas dem Energiebereich (2a) der Kläranlage (2) gesteuert zugeführt wird, so dass das gesamte Recyclingsystem energieneutral betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Einrichtung (5), die mittels der Aufschlämmung aus Wasser und Kohlenstoff ein Brenngas erzeugt, zusätzlich Kohlendioxid aus einer Kohlenstoffquelle (6) zugeführt und bei der Erzeugung von Brenngas verbraucht wird.