DE2436858A1 - Verfahren zum wiedergewinnen und stabilisieren von fett, fettartigen stoffen, protein, proteinartigen stoffen und/oder abbauprodukten der genannten stoffe aus brauch- oder abwasser - Google Patents
Verfahren zum wiedergewinnen und stabilisieren von fett, fettartigen stoffen, protein, proteinartigen stoffen und/oder abbauprodukten der genannten stoffe aus brauch- oder abwasserInfo
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Description
υΤΐ.
HaxentanwaU
HaxentanwaU
2 9. Juni 1974.
a/s apothekernes laboratorium for specialpraeparater
Oslo, Norwegen
" Verfahren zum Wiedergewinnen und Stabilisieren von Fett,
fettartigen Stoffen, Protein, proteinartigen Stoffen und/oder Abbauprodukten der genannten Stoffe aus Brauch-
oder Abwasser "
(Zusatz zu Patent (Patentanmeldung
P 24 05 874.0) '
Gegenstand des Hauptpatents (Patentanmeldung P 24 05 874.0)
ist ein Verfahren zum Wiedergewinnen und Stabilisieren von Fett, fettartigen Stoffen, Protein, proteinartigen
Stoffen und/oder Abbauprodukten der genannten Stoffe aus Brauch- oder Abwasser (Verfahrenswasser) durch Behandeln
mit mindestens einem· sauer hydrolysierenden Metallsalz und Ausfällen mit mindestens einer Base, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man dem Verfahrenswasser das bzw. die sauer hydrolysierende(n) Metallsalz(e) mindestens
in einer Menge zusetzt, die ausreicht, um die vorhandenen organischen Stoffe komplex zu binden, wobei erforderlichenfalls
außerdem gleichzeitig oder nachfolgend Mineralsäure zugesetzt wird, um den pH-Wert auf 5 oder da-
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runter zu senken und den dabei gebildeten Komplex ausfällt, indem man den pH-Wert durch Zugabe von Base(n)
mindestens auf 6 erhöht, wobei vorher, gleichzeitig oder nachfolgend Erdalkaliionen zugeführt werden. Die dabei
erhaltene Fällung wird in an sich bekannter Weise in Form eines Schlamms abgetrennt und weiter aufgearbeitet.
Das Verfahren des Hauptpatents ermöglicht es zwar, auf
einfache Weise eine ausgezeichnete Wasserreinigung und weitgehende Wiedergewinnung der in dem zu reinigenden
Verfahrenswasser enthaltenen Wertstoffe zu erreichen und ist bekannten Verfahren zur Ausfällung bzw. -flockung
der fraglichen Wertstoffe insofern überlegen, als der
dabei erhaltene fetthaltige Schlamm konzentrierter ist und die wiedergewonnenen Stoffe einehöhere Stabilität
besitzen, liefert aber einen Schlamm, der trotz einer Konzentration von bis zu etwa 15 Prozent immer noch mehr
Wasser als wünschenswert und außerdem die zur Ausfällung verwendeten Fällungsmittel enthält.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren des Hauptpatents so weiter auszubilden, daß der Schlamm
auf einfache Weise ohne großen Aufwand durch Abtrennung eines großen Teils des darin enthaltenen Wassers in ein
Schlanunkonzentr at umgewandelt werden kann und aus diesem gewünschtenfalls die darin enthaltenen Fällungsmittel
wiedergewonnen werden können.
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Es wurde nun gefunden, daß man nach dem Verfahren des
Hauptpatents gewonnenen,, fetthaltigen Schlamm überraschenderweise
dadurch entwässern und beträchtlich konzentrieren kann, daß man ihm Mineralsäure zusetzt. Beim Zusatz
von Mineralsäure bleibt nämlich der fetthaltige Teil des Schlamms unlöslich, und >es erfolgt eine Trennung in
eine untere, im ganzen im wesentlichen Wasser enthaltende Flüssigkeitsphase und ein(e) obere ( S-) entwässertere)
Schlammphase bzw. Schlammkonzentrat, die bzw. das dann abgetrennt werden kann.
Weiter wurde festgestellt, daß man gewünschtenfalls die
im Schlammkonzentrat enthaltenen Fällungsmittel überraschenderweise
dadurch wiedergewinnen kann, daß man das Schlammkonzentrat zusammen mit der wäßrigen Flüssigkeitsphase oder - was zweckmäßiger ist - allein (vorzugsweise
bis zum Siedepunkt) erhitzt, wobei sich wiederum zwei Phase bilden, nämlich eine obere, hauptsächlich Fettsäuren
enthaltende Phase (Fettsäurephase) und eine untere, wäßrige Phase, die Fällungsmittel enthält (zweite, wäßrige
Flüssigkeitsphase) und im Kreislauf zur Ausfällung von fetthaltigem Schlamm nach dem Verfahren des Hauptpatents
zurückgeführt werden kann»
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Wiedergewinnen
und Stabilisieren von Fett, fettartigen Stoffen, Protein, proteinartigen Stoffen und/oder Abbauprodukten
der genannten Stoffe aus Brauch- oder Abwasser (Verfahrenswasser) durch Behandeln mit mindestens einem
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sauer hydrolysierenden Metallsalz und Ausfällen mit mindestens einer Base, wobei man dem Verfahrenswasser das
bzw. die sauer hydrolysierende(n) Metallsalz(e) mindestens in einer Menge zusetzt, die ausreicht, um die vorhandenen
organischen Stoffe komplex zu binden, wobei erforderlichenfalls
außerdem gleichzeitig oder nachfolgend Mineralsäure zugesetzt wird, um den pH-Wert auf 5 oder
darunter zu senken, und den dabei gebildeten Komplex ausfällt, indem man den pH-Wert durch Zugabe von Base(n)
mindestens auf 6 erhöht, wobei vorher, gleichzeitig oder nachfolgend Erdalkaliionen zugeführt werden, sowie die
Fällung in Form eines wäßrigen, fetthaltigen Schlamms von dem Verfahrenswasser abtrennt, nach Patent ...............
(Patentanmeldung P 2h 05 874.0), das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man den fetthaltigen Schlamm durch Ansäuern mit einer Mineralsäure, vorzugsweise bis zu einem unter
2 liegenden pH-* Wert, unter Auftrennung in eine untere,
wäßrige Flüssigkeitsphase und ein auf dieser schwimmendes fetthaltiges Schlammkonzentrat konzentriert, das abgetrennt
und/oder gegebenenfalls,- allein oder zusammen mit der wäßrigen Flüssigkeitsphase, erhitzt und gekocht wird,
wobei eine weitere Auftrennung in eine untere, die verwendeten Fällungsmittel enthaltende, zweite wäßrige Flüssigkeitsphase
und eine obere, technische Fettsäuren enthaltende Fettsäurephase stattfindet.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens
der Erfindung verwendet man als Mineralsäure zum
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Entwässern des fetthaltigen Schlamms das stark saure
Abwasser, das bei der Spaltung von Seife, sogenanntem "soap stock", in der Fettraffinations- bzw.-reinigungsindustrie
anfällt. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwendung von Salzsäure als Mineralsäure, da man dadurch
die Ausfällung von Gips, insbesondere bei dem vorstehend
erwähnten Erhitzen und Kochen des Schlammkonzentrats, vermeidet.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher
erläutert.
Für die nachstehenden Versuche wird Schlamm verwendet,
der aus einem in technischem Maßstab durchgeführten Pilot—
versuch zum Wiedergewinnen und Stabilisieren von Fett und fettartigen Stoffen aus dem Verfahrenswasser in einer
kombinierten Fettraffinerie/Margarinefabrik durch ehe-
mische Ausfällung mit FeCl , CaCl0 und Ga(OH)9 stammt.
Es werden folgende Versuche durchgeführt:
1.1 150 ml Schlamm werden auf einer Heizplatte bis zum Siedebeginn erhitzt, was nur zu schwachen Inhomogenitäten
im Schlamm führt, die beim "umrühren wieder verschwinden.
1.2 150 ml Schlamm werden unter Umrühren tropfenweise
so lange mit konzentrierter Schwefelsäure versetzt,
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bis eine rasche Trennung in zwei Phasen erfolgt. Nach dem Zusatz von 2,5 ml konzentrierter Schwefelsäure
beträgt der pH-Wert 1,5.
Die schwimmende, konzentrierte Schlammphase, die
porös ist und leicht fließt, wird mit einem Löffel gesammelt, wobei man eine Probe erhält, die als
"Schlammkonzentrat 1.2" bezeichnet wird. Die Flüssigkeitsphase
wird filtriert und als Probe gesammelt, die als "Flüssigkeitsphase 1.2" bezeichnet wird.
1.3 In 150 ml Schlamm werden unter Umrühren 3 ml konzentrierte
Schwefelsäure eingetropft. Bei einem pH-Wert von 1,2 erfolgt eine rasche Trennung in zwei
Phasen.
Die fließende bzw. schwimmende konzentrierte Schlammphase wirkt kompakter und hat ein Volumen von nur
25 ml. Die Flüssigkeitsphase ist etwas getrübt. Das
ganze Gemisch wird erhitzt, wobei die gebildete Schlammschicht dunkler wird und sich zu einem Volumen
von etwa- 10 ml sammelt. In der Flüssigkeitsphase bilden sich große helle Gipsflocken, die zu
Boden sinken.
Beim Kochen scheiden sich aus der Schlammphase Fettsäuren in Form dunkler, an der Oberfläche schwimmender
Tropfen aus, während die ausgeschiedene Flüssigkeitsphase durch Eisen-(ill)-ionen gelb gefärbt wird.
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Die Fettsäuretropfen sammeln sieh zu einer zusammenhängenden Schicht und werden als Probe gesammelt,
die als "Fettsäurephase 1.3" bezeichnet wird,
1·^ 150 ml Schlamm werden, um die Ausfällung von Gips
zu vermeiden, mit 7 ml^konzentrierter Salpetersäure
versetzt. Es scheidet sich eine schwammartige und zusammenhängende konzentrierte Schlammphase aus, die
aufschwimmt. Von der konzentrierten Schlammphase wird eine Probe genommen, die als "Schlammkonzentrat 1.^"
bezeichnet wird.
1.5 150 ml Schlamm werden unter kräftigem Umrühren rasch
mit 3 ml konzentrierter Schwefelsäure versetzt. Es
scheidet sich rasch ein zusammenhängendes Schlammkonzentrat (Schlammvolumen: 20 ml) aus, das gut
fließt und schwimmt.
Die Ergebnisse der vorstehenden Versuche sind in der nachfolgenden
Tabelle I zusammengefaßt.
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- 8 Tabelle I
Versuch. | Probe | Behandlung | Volumen, ml |
Fettgehalt | °/of bezogen auf Fett in Probe 1.1 |
1.1 | Schlamm | keine | 150 | S | 100,0 |
1.2 | Schlamm konzentrat Flüssig keitsphase |
Schlamm ver setzt mit 2,5 ml H2SO4 |
52 98 |
1,803 | 96,9 2,7 |
1.3 | Schlamm konzentrat Flüssig keit sphase Fettsäure phase |
Schlamm ver setzt mit 3,0 ml H2SO4 kurzes Auf kochen |
25 125 12 |
1,746 O,o48 |
5,9 93,3 |
1.4 | Schlamm- konzentrat |
Schlamm ver setzt mit 7,0 ml HNO |
» 30 | 0,107 1,683 |
94,4 |
1.5 | Schlamm- konzentrat |
Schlamm ver setzt mit 3,0 ml H3SO4 |
20 | 1,702 | 95,7 |
1,723 |
Die Flüssigkeitsphasen der Versuche 1.2 und 1.3 unterscheiden sich insofern voneinander, als die Flüssigkeitsphase 1.3, die sich nach dem Kochen aus der angesäuerten
Schlammprobe abscheidet, stark gelb gefärbt ist. Beim Neutralisieren der beiden Proben mit NH_ erhält man bei
der Probe 1.3 eine kräftig braun gefärbte Ausfällung, während die Probe 1.2 eine geringfügige, fast weiße Ausfällung
ergibt.
Die Durchführung der Rhodanidreaktxon mit den aufgelösten
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Ausfällungen ergibt eindeutig, daß die Flüssigkeitspha.se
1.3 einen hohen Eisengehalt, die Flüssigkeitsphase 1.2
dagegen nur einen unbedeutenden Eisengehalt besitzt.
Daraus folgt eindeutig, daß es durch Erhitzen des Schlammes
möglich ist, auch das Fällungsmittel wiederzugewinnen. Der Schlamm wird dabei in freie Fettsäuren, die
aufschwimmen , gespalten und das verwendete Fällungsmittel (Kation) löst sich in der Flüssigkeitsphase.
Für den Versuch wird flotiei-ter fetthaltiger, aus dem Verfahrenswasser
einer Margarine fabrik durch Fällen und Stabilisieren mit Al2(SO^) , CaCl2 und NaOH wiedergewonnener
Schlamm verwendet.
Beim Versetzen des fetthaltigen Schlamms mit Salzsäure bis zu einem pH-Wert von 1,6 wird der Schlamm in zwei Phasen,
nämlich eine obere, konzentrierte Schlammphase bzw. Schlammkonzentratphase und eine untere Flüssigkeitsphase
gespalten, ·
Von beiden Phasen wird das Volumen gemessen und der Fettgehalt
analysiert.
Das Ergebnis dieses Versuches ist aus der nachstehenden Tabelle II zu ersehen.
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Probe | Behandlung | Fett, g | Volumen, ml |
Schlamm | keine | 2,648 | 250 |
Schlammkonzentrat· Flüssigkeitsphase |
Schlamm mit Säure ver setzt |
2,622 0,023 |
Ik 236 |
Schlamm | keine | 2,701 | 250 |
Schlammkonzentrat. Flüssigkeitsphase |
Schlamm mit 'Säure ver setzt |
2,625 0,076 |
13 237 |
Wie aus den vorstehenden Analysenwerten zu ersehen ist, geht nur ein sehr geringer Teil des Fettes (etwa 100 bis
300 TpM) in die Flüssigkeitsphase über, während man gleichzeitig
eine gute Konzentrierung des fetthaltigen Schlamms, d. h. eine Konzentrierung von.etwa 1000 auf etwa 56 ml,
erzielt.
Für den Versuch wird flotierter, fetthaltiger, aus Kondensatablauf,
wie er bei der Herstellung von Fleisch/ Knochenmehl (sterilisieren, Kochen, Trocknen) anfällt,
durch Ausfällen und Stabilisieren mit FeCl3, ^2 S0k 1^1*1
Ca(OH)9 gewonnener Schlamm verwendet.
Beim Ansäuern mit Salzsäure bis zu einem pH-Wert von 1,8 wird der Schlamm in zwei Phasen, nämlich eine obere
Schlammkonzentratphase und eine untere Flüssigkeitsphase^
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gespalten. Die Schlammkonzentratphase wird durch Abrahmen abgetrennt und durch 10-minütiges Kochen weiterbehandelt.
Beim Kochen scheiden sich schwarze, schwimmende Fettsäuretropfen aus, die sich zu einer schwimmenden Phase
sammeln. Diese schwimmende Fettsäurephase wird in einem
Scheidetrichter abgetrennt. ,Dann wird ihr Fettgehalt bestimmt.
sammeln. Diese schwimmende Fettsäurephase wird in einem
Scheidetrichter abgetrennt. ,Dann wird ihr Fettgehalt bestimmt.
Die Ergebnisse dieses Versuches sind in der nachstehenden Tabelle III zusammengefaßt.
Probe | > Behandlung . |
Fett, g | Volumen, ml |
Schlamm Schlammkonzentrat. Fettsäurephase |
keine HCl bis pH 1,8 |
2,693 2,532 |
250 18 |
50983 1/07 59
Claims (1)
1. Verfahren zum Wiedergewinnen und Stabilisieren von
Fett, fettartigen Stoffen, Protein, proteinartigen Stoffen und/oder Abbauprodukten der genannten Stoffe aus
Brauch— oder Abwasser (Verfahrenswasser) durch Behandeln mit mindestens einem sauer hydrolysierenden Metallsalz
und Ausfällen mit mindestens einer Base, wobei man dem
Verfahrenswasser das bzw. die sauer hydrolysierende(n) Metallsalz(e) mindestens in einer Menge zusetzt, die
•ausreicht, um die vorhandenen Stoffe komplex zu binden, wobei erforderlichenfalls außerdem gleichzeitig oder nachfolgend
Mineralsäure zugesetzt wird, um den pH—¥ert auf 5 oder darunter zu senken, und den dabei gebildeten
Komplex ausfällt, indem man den pH—Wert durch Zugabe von
Base(n) mindestens auf 6 erhöht, wobei vorher, gleichzeitig oder nachfolgend Erdalkaliionen zugeführt werden,
sowie die Fällung in Form eines wäßrigen, fetthaltigen Schlamms ,,von dem Verfahrenswasser abtrennt, nach Patent
(Patentanmeldung P 24 05 87^.0), dadurch
gekennzeichnet , daß man den fetthaltigen Schlamm durch Ansäuern mit einer Mineralsäure, vorzugsweise
bis zu.einem unter 2 liegenden pH-Wert, unter Auftrennung in eine untere, wäßrige Flüssigkeitsphase und
ein auf dieser schwimmendes fetthaltiges Schlammkonzentrat konzentriert, das abgetrennt und/oder gegebenenfalls
allein oder zusammen mit der wäßrigen Flüssigkeits-
B 09831/0759
phase erhitzt und gekocht wird, wobei eine weitere Auf— trennung in eine untere, die verwendeten Fällungsmittel
enthaltende, zweite wäßrige Flüssigkeitsphase und eine
obere, technische Fettsäuren enthaltende Fettsäurephase stattfindet«
obere, technische Fettsäuren enthaltende Fettsäurephase stattfindet«
2β Verfahren nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Mineralsäure das stark saure Abwasser verwendet, das beim Spalten von Seife f sogenanntem "soap
stock"j bei der Fettraffination anfällt»
stock"j bei der Fettraffination anfällt»
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Mineralsäure Salzsäure verwendet.
509831/07 59
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