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Verfahren zur Aufbereitung von Kartoffelabfällen Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Aufbereitung von bei der Verarbeitung von Kartoffeln-o. dgl. zu
veredelten Produkten, z.B. Chips oder Sticks, in den verschiedenen Arbeitsstationen
anfallenden Abgängen und Abwässern. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens.
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In kartoffelveredelnden Betrieben müssen die Kartoffeln in verschiedenen
Arbeitsstationen vor- der Weiterverarbeitung zu Chips, Sticks o. dgl. gereinigt
werden. Dabei werden zunächst angefaulte oder gekeimte Kartoffeln
manuell
aussortiert, die zur Weiterverarbeitung geeigneten geschält, die geschälten Kartoffeln
nachgeputzt und nachher oder auch zwischendurch die so erhaltenen rohen geschälten
Kartoffeln nachgewaschen. Anschließend erfolgt das Schneiden der Kartoffeln beispielsweise
zu Chips, Sticks o. dgl. und nochmaliges Waschen. Beim Sortieren, Schälen und Nachputzen
der Kartoffeln fallen stückige Abfälle an, die bisher gesammeLt und - soweit bei
der Landwirtschaft absetzbar - verfüttert wurden.
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Außerdelll fallen in alLen Stationen große Mengen von Abwässern an,
die feine Feststoffe und gelöste Stoffe enthaLten. Eine Gewinnung und Verwertung
dieser in den Abwässern enthaltenen Stoffe ist schwierig und deshalb bislang unrentabel.
Lediglich der Stärkeschiamm, der sich z. B. beim Waschen geschnittener Kartoffelstücke
absetzt, wird von Zeit zu Zeit ausgeschaufelt und verwertet. Ferner ist es bekannt,
die bei der Sortierung anfallenden ganzen Kartoffeln zu schnitzeln, zu trocknen
und zu verschroten als Futter. Je nach der-- Jahreszeitbedingten Qualität der verarbeiteten
Kartoffeln fällt noch ein erheblicher Anteil anderer stückiger Reste an, der sich
nicht in dieser Weise verwerten läßt. Die geringe Haltbarkeit dieser sonstigen stückigen
Reste erschwert nicht nur die Verwertung als rohes Futter in der Landwirtschaft
sondern auch die zuweilen angewendete-Weiterverarbeitung zur Alkoholherstel lung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zu schaffen,
it den die bei der Kartoffelverarbeitung anfallenden Abfälle möglichst vollständig,
wirtschaftlich, kontinuierlich und in einer von dem zufälligen Bedarf der Landwirtschaft
unabhängiger Weise verwertet werden können.
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Es soll ein Viehfutter hoher Qualität erzeugt werden.
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Weiterhin sollen die bei der Abwässerreinigung entstehenden Kosten
verringert und gleichzeitig die Belastung des Abwassernetzes durch Stärke und eiweißhaltige
Produkte auf ein Mindestmaß beschränkt werden.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die stückigen Reste
genus und Bit den Feststoffanteilen mindestens eines Teiles der in den verschiedenen
Stationen anfallenden Abwässer kontinuierlich abgetrennt und gemeinsam getrocknet
werden.
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Statt, wie es naheliegend wäre, die stückigen Abfälle unmittelbar
in verwertbare Formen zu überführen, werden sie gemäß der Erfindung in eine in Flüssigkeit
feinverteilte Form gebracht, nämlich in eine Form, die derjenigen der in den Abwässern
enthaltenen, bisher als unverwertbar geltenden Feststoffen im Prinzip gleich ist.
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Durch diesen Umweg schafft die Erfindung aber die Möglichkeit, beide,
in sehr unterschiedlicher Form anfallenden
Abfallarten ii weiteren
Verlauf gemeinsam, kontinuierlich und wirtschaftlich zu veredeln.
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Die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch
gewährleistet, daß fast sämtliche, an sich wertlosen Rohstoffe in ein wertvolles
Viehfutter übergeführt werden, bei der wirksamen Reinigung der Abwässer höhere Investitionskosten
für Kläranlagen o. dgl. gespart werden können und der Frischwasserverbrauch in Betrieb
verringert wird.
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Vorteilhafterweise werden die gemusten Abfälle und die Abwässer gemeinsam
entwässert. Mindestens ein Teil der dabei anfallenden, gesammelten und insbesondere
gereinigten Abwässer kann als Brauchwasser für die Rohwäsche oder andere Arbeitsstationen
verwendet werden.
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Das Abtrennen der Feststoffanteile kann mittels Zentrifugen, Filterpressen
o. dgl. erfolgen. Gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Abtrennen der
feinsten Feststoffanteile, gegebenenfalls nach Vorbehandlung mit Sieben oder Hydrozyklonen,
mittels Dekantern erfolgt. Dies gewährleistet eine kontinuierliche Durchführung
des Verfahrens nach der Erfindung. Ein störungsfreies Arbeiten ist dadurch gegeben,
daß die verwendeten Maschinen nicht
durch große Mengen von Feststoffen
verstopft werden können.
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Besonders vorteilhaft ist es, die wesentlichen Feststoffanteile mittels
einer Bandpresse abzutrennen. Das Verfahren ermöglicht die Reinigung von großen
Flüssigkeitsmengen selbst mit unterschiedlichen Feststoffanteilen auf einfache und
billige Weise bei hoher Filtrierwirksamkeit.
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Eine weitere vorteilhafte Variation des Verfahrens nach der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß in den Abwässern gelöste Stoffe, insbesondere nach
dem Abtrennen der Feststoffanteile, durch mechanische, thermische oder chemische
Behandlung ausgeflockt bzw. abgetrennt werden.
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Gelöste Stoffe, insbesondere Eiweiß, können zusammen mit feinsten
Schwebstoffen durch Erhitzen der Abwässer oder durch Versetzen mit Säure oder Lauge
ausgeflockt werden.
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Sie können dann zusammen mit den vorher abgetrennten Feststoffanteilen
zu Viehfutter verarbeitet werden.
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Es ist besonders vorteilhaft, die Abwässer nach der ersten Abtrennung
der Feststoffanteile einer zweiten Abtrennung zu unterwerfen, wobei vorteilhafterweise
die zweite Abtrennung zusammen mit den Feststoffen aus der
ersten
Abtrennung erfolgt. Die Reinheit der so erhaltenen Abwässer ist groß genug, um eine
Wiederverwendung im Betrieb zu ermöglichen. Ferner üben die Feststoffe selbst eine
zusätzliche Filterfunktion aus.
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Vorteilhafterweise kann die zweite Abtrennung zusammen mit den Feststoffen
aus der ersten Abtrennung auf einer Bandpresse vorgenommen werden. Die Verwendung
einer Bandpresse bietet die vorstehend erwähnten Vorteile, d.h. die Reinigung von
großen Flüssigkeitsmengen innerhalb kurzer Zeit bei hoher Filtrierwirksamkeit. Mit
besonderem Vorteil können die gemusten Reststoffe und die beladenen Abwässer vor
der Feststoffabtrennung bzw. Nachklärung in getrennten Pufferbehältern gespreichert
werden. Dadurch können in gegebenenfalls kleineren Mengen anfallende Feststoffanteile
bzw. Abwässer gespeichert und erst dann abgetrennt bzw. geklärt und getrocknet werden,
wenn sie in Mengen zur Verfügung stehen, die eine wirtschaftliche Ausnutzung der
Kapazität der nachgeschalteten Trenn- und Trockenstationen gestatten. Schwankungen,
der aus der Veredlung kommenden Mengen, werden so ausgeglichen.
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Eine besonders vorteiLhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung ist durch eine Bandpresse mit einem Sieb- und einem Preßteil
gekennzeichnet.
Auf diese Weise können große Mengen Abwässer zunächst
rasch durch den Siebteil hindurchgegeben und die gemusten Feststoffanteile unmittelbar
vor dem Preßteil aufgegeben werden. Man kann aber auch Abwässer mit einem großen
Anteil an gemusten Feststoffen zunächst auf den Siebteil geben, wobei sich die Feststoffe
dort absetzen und als Filterhilfe wirken. Auch ein getrennter vorgeschalteter Siebteil
ist denkbar.
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In einer anderen Ausführungsforn der Vorrichtung nach der Erfindung
können zwei hintereinander geschaltete Bandpressen verwendet werden. Besonders vorteilhaft
ist jedoch die Verwendung einer doppelt wirkenden Bandpresse mit einer Siebband
und zwei Preßbändern. Große Mengen an gemusten Feststoffen enthaltende Abwässer
können dabei auf den Siebteil der vorderen Hälfte der Bandpresse gegeben werden.
Die auf dem Band abgelagerten Feststoffe wirken dann als Filterhilfe bei der Reinigung
von weiteren Abwässern. Die dabei erhaltenen vorgereinigten Abwässer können dann
vor dem zweiten Abpreßband aufgegeben werden, wobei sie durch den vor ersten Abpreßband
entwässerten Feststoffkuchen filtriert werden. Durch die zweifache Abtrennung wird
ein Abwasser erhalten, das auch als Brauchwasser in anderen Arbeitsstationen verwendet
werden kann.
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Mit besonderem Vorteil kann weiterhin eine Vorrichtung nach der Erfindung
in Form eines Walzentrockners zur Trocknung der abgetrennten und entwässerten Feststoffe
anteile verwendet werden. Das dabei erhaltene Trockenprodukt ist bequem zu transportieren
und kann als hochwertiges Viehfutter dienen.
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Im folgenden wird die Erfindung näher erläutert, wobei auf die beiliegenden
Zeichnungen Bezug genommen wird.
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In Fig. t ist das Fließbild einer Aufbereitungsanlage für Kartoffelreste
bzw. -abwässer entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung dargestellt.
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Fig. 2 zeigt ein Fließbild des Aufbereitungsteils für Kartoffelreste
und -abwässer einer anderen Ausführungsform einer Anlage entsprechend dem Verfahren
nach der Erfindung.
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Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer doppelt wirkenden
Siebbandpresse nach der Erfindung.
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Ein Kartoffelveredelungsbetrieb der in Fig. 1 dargestellten Art arbeitet
wie folgt:
Die unbehandelten Kartoffeln werden in einer nicht abgebildeten
Station manuell sortiert und die zur Veredelung bestimmten Kartoffeln in einer Rohwaschstation
1 gewaschen. Dann werden sie nacheinander in eine Schälstation 2, eine nicht dargestellte
Putzstation zum Entfernen der Keimstellen, Augen u. dgl., eine Schneidstation 3
und eine weitere Waschstation 4 gebracht. Die anfallenden Kartoffelreste von den
Stationen 2 - 4 und von der nicht dargestellten Putzstation werden auf der Station
5 grob vom Wasser getrennt und der Musstation 6 zugeführt. Die Station 5 kann beispielsweise
aus einem Vibrationssieb bestehen. Außerdem können die in der nicht abgebildeten
i. Sortierstation ausgeschiedenen und nicht für Veredelungszwecke geeigneten Kartoffeln
ebenfalls der Station 6 zugeführt werden. Die gemusten Abfälle werden in einer Trennstation
7 entwässert und in einer Trockenstation 8, vorzugsweise mit Walzentrocknern, getrocknet.
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Den Stationen 1, 2, 3 und 4 wird Frischwasser bzw. Dampf zugeführt.
Das mit Fentstoffen beladene, aus den Stationen 1, 2, 3 und 4 sowie den nicht gezeiohneten
Stationen kommende Abwasser wird ebenfalls einer Trennstation zugeführt, die im
dargestellten Beispiel ebenfalls die Trennstation 7 für die gemusten Abfälle ist,
bei der es sich aber auch, wie vorangehend beschrieben, um eine
gesonderte
Trennstation handeln kann. Die Trennstation 7 kann vorzugsweise aus Dekantern, Filterpressen,
Bandpressen o. dgl. bestehen.
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Es ist besonders vorteilhaft, das von der Station 6 kommende Mus in
einem Pufferbehälter zu speichern, bevor es in die eigentliche Trennstation 7 und
in die nachgeschaltete Trockenstation 8 geleitet wird. Dadurch kann die Naßseite
des Betriebes in Gang gehalten werden, d.h. die Reinigung und Abtrennung in vollem
Umfang durchgeführt werden, ohne daß die Trockenseite des Betriebes, d.h. die Trennstation
7 und Trockenstation 8, arbeitet. Infolge der insbesondere jahreszeitlich bedingten,
in unterschiedlicht Maße anfallenden Abfallmengen kann es nämlich vorkommen, daß
die zurückgewonnenen Feststoffanteile die Kapazität der Trennstufe 7 und der Trockenstation
8 nicht voll auslasten können. Diese Station kann dann später in Betrieb genommen
werden, wenn nach genügend angesammelten Feststoffmengen eine wirtschaftliche Ausnutzung
ihrer Kapazität gewährleistet ist. Das Verfahren kann somit dem jeweiligen Feststoffgehalt
der einzelnen Teil ströme sowie jeglichen Mengenschwankungen angepaßt werden, ohne
daß die Wirksamkeit beeinträchtigt wird.
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Das in der Trennstuie 7 von den Feststoffanteilen abgetrennte Abwasser
wird je nach Belastung entweder dbekt
in das'Abwassernetz geleitet
oder in der Stufe 9 nach thermischer, mechanischer oder chemischer Behandlung oder
auch ohne Vorbehandlung von den darin gelösten Stoffen befreit. Die ausgeflockten
bzw. abgetrennten Stoffe können in die Trennstufe 7 zurückgeführt werden. Das die
Stufe 9 verlassende Abwasser kann dem Abwassernetz zugeleitet oder anstelle von
Frischwasser in andere Arbeitsstationen des Betriebes zurückgeführt werden. Auch
das in der Trennstufe 7 anfallende Wasser kann ganz oder teilweise, gegebenenfalls
für sich oder in Mischung mit dem die Trennstufe 9 verlassenden Wasser in den Betrieb
zurückgeführt werden.
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Das die Rohwaschstation 1 verlassende Abwasser enthält im allgemeinen
kaum stärkehaltige Feststoffanteile und kann dann direkt in das Iegenwassernetz
abgeleitet werden. Bei größerer, insbesondere anorganischer Verschmutzung kann es
der Abwassernetz, bei größerem Gehalt an organischen Abfallstoffen der Trennstation
7 zugeführt werden.
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In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsforn des Verfahrens nach der
Erfindung veranschaulicht. Dabei besteht die Trennstation 7 unter anderer aus einer
Bandpresse 10 mit einem Siebteil ll und einem Preßteil 52. Wenn große Mengen an
weniger mit Feststoffen beladenen Abwässern anfallen, können diese auf den Siebteil
1l des Bandes gegeben
und dort rasch filtriert werden. Dies hat
den Vorteil, daß sich dort eine Feststoffschicht bildet, die als Filterhilfe wirkt
und durch die groß Flüssigkeitsmengen gereinigt werden können. Das von Station 6
kommende Mus, das wesentlich stärker mit Feststoffen angereichert ist, kann unmittelbar
vor den Preßteil 12 der Bandpresse 10 aufgegeben werden, wobei sich eine dicke Feststoffschicht
mit erhöhter Filtrationswirkung ausbildet. Die Feststoffanteile werden dann im Preßteil
12 entwässert und dem Trockner 8 zugeführt. Die die Bandpresse 10 am Siebteil 11
und Preßteil 12 verlassenden Abwässer werden gemeinsam in ein Absetzbecken 13 mit
kontinuierlicher Feststoffaustragung 14, wobei das Becken beispielsweise auch durch
einen Hydrozyklon und eine Zentrifuge ersetzt werden kann, geleitet. Das Material
aus der Feststoffaustragung 14 kehrt je nach Feststoffgehalt auf den Siebteil 11
oder den Preßteil 12 der Bandpresse 10 zurück und wird dort entwässert. Die Abwässer
aus dem Absatzbecken 13 können in eine nicht dargestellte biologische Wasseraufbereitungsstation
geleitet werden, können aber auch durch eine dazwischengeschaltete Rückgewinnungsstation,
ähnlich der Station 9 in Fig. 1, mechanisch, thermisch oder chemisch von gelösten
Stoffen und feinen Sellwel)st,t)i'fell befreit werden. Die so gereinigten Al)wli6se
können iii anderen Arbeitsstationen des Betriebes al s
Brauchwasser
verwendet werden.
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Die in Fig. 3 dargestell;Üe Bandpresse besteht aus einem endlosen
Siebband 15, das mittels Rollen 16, 17, lS und 19 geführt bzw. angetrieben ist,
und zwei Abpreßbändern 20 und 21, die mittels Rollen 22, 23 und 24, 25 geführt bzw.
angetrieben sind. Die doppelt wirkende Siebbandpresse besteht weiterhin aus einem
Sammelbecken 26 für die# filtrierten Abwässer, das durch eine Trennwand 27 zur getrennten
Aufnahme der von den Abpreßbändern 20 und 21 kommenden Abwässer in zwei Hälften
getrennt ist.
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Öffnungen 28 und 29 dienen zum Ablassen der Abwässer.
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Die Aufgabe der Abwässer mit verschiedenen Feststoffanteilen kann
in der oben beschriebenen Weise erfolgen. Sie kann aber auch wie folgt durchgeführt
werden: In 30 wird Mus mit einem Trockensubstanzgehalt von ca. 25 £4 auf die Vorrichtung
gegeben. In 31 wird unbehandeites Wasser mit ca. 3,5 % Trockensubstanzgehalt durch
las Mus gesetht,-dabei wird ein vorgeklärtes Wasser mit etwa 2 % Trockensubstanzgehat
erhalten, (las über die Offnung 28 abgeleitet und in Laufrichtung hinter dem vorderen
Abpreßband 20 eventuell nach einer günstigen Zwischen@ehandlung thermischer, mechanischer
oder ch@
mischer Art in 32 aufgegeben wird, wobei es durch das
bereits entwässerte Mus durchgeseiht wird. Das am vorderen Abpreßband 20 entwässerte
Mus wird nun von dem hinteren Abpreßband 21 entwässert und wird in 33 als Kuchen
mit ca. 45 % Trockensubstanzgehalt der nicht dargestellten Trockenstation zugeführt.
An der Öffnung 29 wird ein sehr sauberes Abwasser erhalten, das entweder direkt
dem Abwassernetz oder als Brauchwasser anderen Arbeitsstationen des Betriebes zugeführt
werden kann.