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Anwendungsgebiet der Erfindung.
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Die Vorrichtung zur umweltfreundlichen, virologisch unbedenklichen Direktverarbeitung von Schlachtnebenprodukten (SNP) mit Restabwasserrecycling und Energierückgewinnung aus dem Abluftrecycling wird in der Landwirtschaft, Fischfabriken, Schlachthöfen, und Tierkörperbeseitigungsanstalten angewendet.
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Charakterisierung des bekannten Standes der Technik
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Die zur Zeit bestehende Verarbeitungstechnik erzeugt
- -a) große Mengen von Kohlendioxid und ist deshalb in großem Stile umweltbelastend. Auch bei Einhaltung bestehender gesetzlichen Vorschriften in den bekannten Tierkörperbeseitigungsanstalten entsteht diese Gefahr bei Anwendung der bisher verwendeten Technik, weil
– die Transporte in die TBA meistens nicht die Trennung von Kat 1 + 2 zur Folge haben,
– deshalb das in der TBA erzeugte Produkt anschließend verbrannt werden muss, um Restkeime zu vernichten, und
– dabei wiederum große Mengen von CO2 entstehen.
- -b) Bedingt durch die gesundheitsschädigenden Ergebnisse bisheriger Verfahren und zugehöriger Vorrichtungen, konnte die postmortale Zersetzung gesammelte SNP aufgrund
– langer Zwischenlagerung am Schlachthof und aufwendiger Transportzeiten,
– Zwischenlagerungen der getrennt zu sammelnden und zu erfassenden Tierkörperteile in den Tierkörperverarbeitungsanstalten,
– Schädlingsbefall bei der Durchführung der genannten Vorgänge
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In der
DE 196 22 565 A1 unterliegt die thermische Prozessführung zwar dem Ziel-Herstellung von Dünger und Fett, allerdings entspricht dies bei dem angewendeten Verfahren der totalen Vernichtung der Eiweißstrukturen mit Temperaturen > 133°C und Drücken > 0,3 MPa. In der Offenlegungsschrift 10 2006 042 405.0-23 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die mit der direkten Übernahme der SNP aus dem Schlachthof die Endschlachttemperatur der SNP von ca. 25°C übernimmt. Die nach der Abspaltung der schweren und leichten Phasen entstandenen Stoffströme, werden getrennt und basierend auf der Eingangstemperatur verfahrenstypisch auf ca. 35°C erwärmt und pumpfähig geführt. Nach der Drucksterilisation bei > 133°C, ca. 0,3 MPa Druck und einer Haltezeit von ca. 20 min wird die Feststoffphase getrennt und von den nach der Phasentrennung Flottenmengen weiter verarbeitet. Diese sedimentieren und die darin enthaltenen Proteinmengen der abgeleiteten Abwasserströme werden erneut abgetrennt und der Feststoffphase im Kreislaufprozess zugeführt. Aufgrund der hohen Eiweiß zerstörenden Sterilisationsbedingungen können mit dieser Anlage/diesem Verfahren nur minderwertige Eiweiße produziert werden Produktionsanlagen zur Hochdruckbehandlung von Lebensmitteln sind. bekannt, sie besitzen als Kernstück einen großvolumigen Autoklaven (Druckbehälter). Die Produktvor- und -nachbereitung ist ähnlich wie bei Pasteurisierungsverfahren. Die pathogenen Prionen zeichnen sich durch ihre enorme Widerstandsfähigkeit aus. Geeignete Inaktivierungsmethoden sind sehr aggressiv (z. B. lange Behandlung mit sehr starken Oxidationsmitteln bzw. Laugen, sowie Dampfsterilisation bei ≥ 133°C für mind. 20 min) und führen zu einem starken Verlust an Qualität und Textur des derart behandelten Materials, wodurch eine Weiterverarbeitung bzw. Verwertung unmöglich gemacht wird. Die Höchstdrucksterilisation wird empfohlen, weil selbige im Vergleich zur Hitzebehandlung ein schonendes Verfahren sei:
bekannt ist die Thermodruckhydrolyse (TDH), die organische Reststoffe bei Temperaturen von ca. 200°C und entsprechenden Drücken von ca. 20–30 bar zur Beibehaltung der flüssigen Phase für nachfolgende biologische Behandlungsschritte aufschließt. Außerdem ist mit der
DE 6962032 die Verarbeitung von verpackten Lebensmitteln mit Ultrahochdrücken bis zu 62 MPa bekannt.
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Ziel der Erfindung
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Das Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer Vorrichtung zur umweltfreundlichen, virologisch unbedenklichen Direktverarbeitung von SNP mit Restabwasserrecycling und Energierückgewinnung aus dem Abluftrecycling (DSRA-Anlage). Umwelttechnisch sichert die erfinderische Lösung in erheblichem Maße die Senkung von CO2-Ausstoß in der Herstellungsphase der Produkte und deren Anwendung in der Landwirtschaft. Mit der Erfindung treten folgende ökonomische Vorteile ein:
- – Abbau von CO2- und NH3-Ausstoß,
- – Herstellung von reinen Eiweißen, Fetten aus den SNP
- – Qualitätsverbesserung der Produkte Mehle, Dünger, Fette
- – Ausschluss postmortaler Gewebeveränderungen als eine wesentliche Ursache von Umweltbelastungen,
- – Senkung des Produktionsverbrauches bei der bisher erforderlichen Zwischenlagerung,
- – Vermeidung des Chemikalieneinsatzes artfremder Substanzen,
- – Energierückgewinnung aus der Sekundärwärmenutzung von Flotten und Abluft.
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Darlegung des Wesens der Erfindung.
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Die Erfindung ist dadurch charakterisiert, eine Vorrichtung zur umweltfreundlichen, virologisch unbedenklichen Direktverarbeitung von SNP mit Restabwasserrecycling und Energierückgewinnung aus dem Abluftrecycling (DSRA-Anlage) zu entwickeln. Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung beschrieben, die in der Darstellung und in der Wirkungsweise die erfinderische Zielstellung sichern:
Im Einzelnen geschieht dies wie folgt:
- a) Die Verbindung der produktführenden Hauptströme ohne Produktberührung mit den Sekundärströmen zur Energierückführung.
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/Zeichnung 01/
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Kernstück der Erfindung ist die Verbindung der produktführenden Hauptströme ohne Produktberührung mit den Sekundärströmen zur Energierückführung aus denselben und aus den Abluft- und Abwasserströmen; die Verbundrohrführung für Wasser/Wärme/Abluft mit Produktleitungen wird nun wie folgt dargestellt:
- – die Restwärmemenge wird nach Durchlauf in den Baugruppen Sammelbehälter 01/Sterilisator 04/Trockner als Sekundärwärmestrom im Abwassersammler 09 in einer by-pas-Leitung aufgenommen, der Primärwärmeträger Thermalöl wird zurück in den Erhitzer 10 geführt,
- – der aus dem Sterilisator austretenden Brüdendampf mit Temperaturen von ca. 95°C wird kondensiert und das Kondensat mit ca. 80°C in den Sammelbehälter zur Produktvorwärmung gesteuert eingetragen, wobei nicht benötigte Wärmemengen in den Abwassersammelbehälter rückgeführt werden.
- b) Die Vorrichtung zur umweltfreundlichen, virologisch unbedenklichen Direktverarbeitung von SNP mit Restabwasserrecycling und Energierückgewinnung aus dem Abluftrecycling soll nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zerkleinerer
- 2
- SF
- 3
- SB
- 4
- Trikanter
- 5
- SF
- 6
- Trockner
- 7
- Kondensator
- 8
- Prozessheizmodul
- 9
- Fettaufnahmebehälter
- 10
- Spezialpumpen
- 11
- Fettbehälter
- 12
- Abwasserpumpe
- 13
- Abwasserbehälter
- 14
- Biofilter.
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Die Verarbeitung der SNP in der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand der angegebenen Positionen wie folgt beschrieben:
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a) Durchlauf der SNP im Anlagenbereich:
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Die SNP werden im Schlachthof direkt in einem hermetisch geschlossenen System aufgenommen, auf der sog. ”schwarzen Seite” Die Zuführung der getrennten produktführenden Stoffströme
- – Fleischreste mit Knochen,
erfolgt in den Zerkleinerer. Von dort wird der Brei über Sammelbehälter in den Trikanter, gefördert. Die Sammelbehälter sind in den Prozesswärmekreislauf sekundärseitig eingebunden. Dem folgt die Zuführung der ca. 85–90°C heißen Phasen in den Sterilisator, der bei einer Temperatur von ca. 133°C, bei 3 bar Druck in ca. 20 min Feststoff sterilisiert und nachfolgend im gleichen Gehäuse den sterilisierten Brei trocknet.
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Die Federn werden bei Druckstufen von bis zu 6 bar und Temperaturen von bis zu 160°C ca. 40 min lang sterilisiert und anschließend bei 85°C getrocknet. Die Druckstufen führen zur Zerstörung und Vernichtung von Viren, Bakterien, sonstigen Schadstoffen so, das die Verwendung ehemals belasteter Eiweißstoffen nicht mehr eintritt. Die Geweberestwasser werden
- – nach der Trennung im Trikanter/Dekanter mit in den Brüdenkreislauf geführt, die
- – nach dem Sterilisationsvorgang der festen Phase als sog. Brüdendämpfe im Prozesskreislauf erfasst worden sind.
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Der Brüdenkreislauf führt dann zu Brüdenkondensaten, die mit den Wärmeinhalten der abgetrennten Flotten zum Prozesswärmerecycling benutzt werden. Ebenso wird die aus dem Sterilisator abgeführte heiße Abluft zum Zwecke der Ausscheidung begleitender Schwefelwasserstoffmengen und anderer Energieträger aus dem Feststoff erfasst und vor dem Einbringen in das biologische Abluftfilter dem Brenner der Thermalölanlage zugeführt.
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b) Die Verarbeitung von Geflügelresten
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Die SNP werden in der BG 01 zerkleinert und im Behälter 02 erfasst. Dazu werden Im B 02 werden die im Rücklauf eingebrachten heißen Flotten und Sedimente aufgenommen und gemischt. Zur Mischung ist ein Rührwerk im SB 2 installiert. Die Bewegung der Rohmasse führt zur systematischen Verteilung des Rohstoffbreies, sodass auf diese Weise die entsprechend eingestellte Prozesstemperatur von < 75°C aus dem Erhitzer 15 gewebepartikelgerecht in die Gewebe eindringen kann. Der Brei wird nach der eingestellten Prozesszeit > 20 min ausgetragen und in den Trikanter 04 gefördert. Reinigungen des Behälter 02 und der weiterhin zugeordneten Baugruppen 03–10 werden neben gesteuerten Spülprogrammen unter Verwendung der sterilisierten Flotten aus dem Verfahren auch mittels der Sprühköpfe 2.12; 2.13; 2.14 durchgeführt und die Reste in der AWA 06 sedimentiert, bzw. ausgetragen.
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Nach der Trennung des Rohstoffbreies in die feste, flüssige und Fettphase im Trikanter Pos. 7 wird die Festtoffphase im Sterilisationstrockner Pos. 8 sterilisiert und getrocknet. Die schwere Phase ist aus dem Trikanter 6 in den Abwassertrenner 9 geleitet und die flüssige Phase Fett ist nach der Trennung im Trikanter 7 in den Fetterfassungsbehälter 10 ausgetragen worden;
Die Brüden werden zur energetischen Rückgewinnung der Wärmepotentialeaus der Pos, 8 erfasst und wie folgt geführt:
die Geweberestwasser werden
- – nach der Trennung im Trikanter 6 mit in den Brüdenkreislauf (Ltg-Nr.) geführt, die
- – nach dem Sterilisieren der festen Phase in der Pos. 8 als sog. Brüdendämpfe in der Ltg:-Nr.) im Prozesskreislauf erfasst worden sind.
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Der Brüdenkreislauf führt dann zu Brüdenkondensaten, die im Kondensator 12 mit den Wärmeinhalten der abgetrennten Flotten zum Prozesswärmerecycling benutzt werden. Ebenso wird die aus dem Sterilisator 8 abgeführte heiße Abluft zum Zwecke der Ausscheidung begleitender Schwefelwasserstoffmengen und anderer Energieträger aus dem Feststoff erfasst und vor dem Einbringen in das biologische Abluftfilter 13 dem Brenner der Thermalölanlage 14 zugeführt.
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Im Kondensator 12 erfolgt die Dekompression der Prozessluftmenge aus dem Sterilisisator. 8 Die entspannten Luftmengen werden nach Abgabe der energieintensiven Inhalte (H2S, CH4) in die biologische Abluftreinigung des Biologischen Filters 13 eingeleitet, die Kondensate in den Heißwasserkreislauf.
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c) Die virologisch unbedenkliche Verarbeitung von Blut.
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Blut wird direkt in den Koagulator 14 gepumpt und durch das Thermalölaggregat 15 auf die Koagulationstemperatur von ca. 80°C erhitzt. Die Pumpe 15 fördert das Koagulat in den SB 16, danach wird der Dekanter 17 die Trennung des Koagulates in eine feste und flüssige Phase vornehmen. Die feste Phase wird im Trockner 18 getrocknet und im Behälter 19 aufgenommen.
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Die flüssige Phase wird im AWA-Behälter 9 sedimentiert und das Sediment rückgeführt. Die Abluft wird im Biofilter 13 gereinigt.
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d) Die virologisch unbedenkliche Verarbeitung der Federn.
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Die Federn/Federkiele werden auf die Maße von ca. 6 mm in der Pos. 20 zerkleinert und mit Schneckenförderer 21 transportiert und im SB 22 vor dem Sterilisator 23 gesammelt. Der Sterilisator arbeitet mit Temperaturen von ca. 160°C bei Drücken von bis zu 6 bar. Nach dem Sterilisations- u. Trocknungsvorgang gelangt das Federrohmehl in die Mahlanlage 24. Im SB 25 wird das Federmehl gesammelt und ausgetragen. Die heißen Abluftmengen werden in den vorher beschriebenen Kreislauf zur Erfassung und Reinigung der Ablüfte in das biologische Filter 13 eingespeist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19622565 A1 [0003]
- DE 6962032 [0003]
