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 abwasser

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DE2436858A1 DE2436858A DE2436858A DE2436858A1 DE 2436858 A1 DE2436858 A1 DE 2436858A1 DE 2436858 A DE2436858 A DE 2436858A DE 2436858 A DE2436858 A DE 2436858A DE 2436858 A1 DE2436858 A1 DE 2436858A1
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Description

υΤΐ.
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.
Beispiel 1
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.
Beispiel 2
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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Tabelle II
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.
Beispiel 3
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.
Die Ergebnisse dieses Versuches sind in der nachstehenden Tabelle III zusammengefaßt.
Tabelle III
Probe >
Behandlung .
Fett, g Volumen, ml
Schlamm
Schlammkonzentrat.
Fettsäurephase
keine
HCl bis pH 1,8
2,693
2,532
250
18
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Claims (1)

Patentansprüche
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-
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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«
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»
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Mineralsäure Salzsäure verwendet.
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