DE2731285C2

DE2731285C2 - Herstellung von melassierten Rübenschnitzeln

Info

Publication number: DE2731285C2
Application number: DE2731285A
Authority: DE
Inventors: Franz Xaver Dr. Kammerer; Karl Dr. Schneider
Original assignee: Zuckerfabrik Franken Gmbh, 8703 Ochsenfurt
Current assignee: Suedzucker AG
Priority date: 1977-07-11
Filing date: 1977-07-11
Publication date: 1979-09-06
Also published as: GB2002216B; NL7807470A; FR2401223A1; GB2002216A; BE868878A; DE2731285B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von melassierten Rübenschnitzeln hohen Trockensubstanzgehaltes, bei dem die aus der Zuckerherstellung anfallenden Rübenschni'ael durch mechanische Abpressung von rest'ichem Extraktionssaft befreit und anschließend die erhalteinen Preßschnitzel mit Melasse vermischt und die erhaltene Schniuel-Melasse-Maische gegebenenfalls getrocknet wird.

Nach der wäßrigen Extraktion des Zuckers aus Rüben werden die erschöpften Rübenschnitzel getrocknet und anschließend als Viehfutter verwendet. Der Wasserentzug aus den Rübenschnitzeln erfolgt bisher im allgemeinen in zwei Schritten, nämlich erstens durch mechanische Abpressung des restlichen Extraktionssaftes, zweitens durch thermische Trocknung der Schnitzel mit Heißgas.

Ein ebenfalls bei der Zuckerherstellung anfallendes Nebenprodukt, die Melasse, wird in unterschiedlichen Mengen vor oder nach dem Trocknen den abgepreßten Rübenschnitzeln zugemischt. Die Zugabe erfolgt vor- *5 wiegend nach dem mechanischen Auspressen des Extraktionssaftes; in Einzelfällen auch nach dem Trocknen, besonders wenn der Heißgastrocknung eine Pelletierung folgt. Die Menge der Melassezugabe richtet sich nach den für Melasse und Schnitzel erzielbaren Erlösen und wird durch ernährungsphysiologische Rücksichten sowie die Forderungen der Futtermittelkunden und futtermittelrechtliche Vorschriftenbegrenzt.

Durch die Kostensteigerung der Primärenergie sind Trocknungsprozesse, wie hier beschrieben, an der Grenze der Unwirtschaftlichkeit angelangt. Untersuchungen, die unlängst durchgeführt wurden, haben ergeben, daß derzeit die Trocknungsprodukte der Rübenzuckerindustrie kaum noch kostendeckend her- w> stellbar sind. Man kann auf die beschriebene Art der Rübenschnitzel-Verwertung aber nicht verzichten, da bei einer Zuckerfabrik ungefähr 25% des eingesetzten Rübenmaterials als »Preßschnitzel« zurückbleiben, die wegen ihres hohen Restwassergehaltes ohne weitere <'"> Behandlung nicht haltbar und nur in seltenen Fällen sofort verwertbar sind.

Aus diesem Grunde bemühte sich die Zuckerindustrie in den letzten Jahren sehr intensiv darum, optimale Verfahrensbedingungen für die Abpressung zu erreichen, die Abpreßbarkeit der Schnitzel durch Zusatzstoffe weiter zu verbessern und die Entwicklung von stärker abpressenden Maschinen zu fördern. Durch diese Bemühungen gelang es, den Trockensubstanzgehalt der abgepreßten Schnitzel von 16-18% TS auf durchschnittlich 20% TS anzuheben. Die Chancen erscheinen gering, auf dem bisherigen Wege die Trockensubstanzwerte weiter steigern zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei der Zuckerherstellung aus Rüben anfallenden Rübenschnitzel auf einen höheren Trockensubstanzgehalt zu bnngen.um den Wärmeaufwand bei der Schnitzeltrocknung zu senken, oder die melassierten Schnitzel ohne Trocknung haltbar zu machen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß die Preßschnitzel mit Melasse eines Trockensubstanzgehalts von mindestens 55% vermischt, die Schnitzel-Melasse-Maische erneut abgepreßt und die dabei anfallende verdünnte Melasse vor erneuter Zugabe zu den Preßschnitzel im Verhältnis 1 :1 mit Zentrifugenablauf-Melasse auf einen Trockensubstanzgehalt von über 55% vermischt oder vorher zur Erzielung des hohen Trockensubstanzgeh;:ltes eingedickt und dieser Vorgang ein- oder mehrmals wiederholt wird.

Zwar ist es aus der DE-PS 91 008 bereits bekannt, wasserhaltiges pflanzliches Material mit zuckerhaltigen Flüssigkeiten von ansteigender Konzentration zu vermischen, um bei genügend langer Kontaktzeit einen Stoffaustausch zu erreichen.

Bei diesem Infusionsverfahren nimmt das Substrat durch osmotische Reaktion gelöste Substanzen auf. Dieses Verfahren erwies sich jedoch als praktisch undurchführbar. Dieser bekannte, langsam verlaufende Effekt wird erfindungsgemäß durch einen mechanischen Preßvorgang ersetzt, der dazu dien?, den Trockensubstanzgehalt von Preßschnitzeln durch einmaliges oder wiederholtes Abpressen mit Melasse weiter zu erhöhen, so daß schließlich Preßschnitzel mit bisher nicht erreichbar hohem Trockensubstanzgehalt erhalten werden. Diese Preßschnitzel sind infolge des hohen Trockensubstanzgehaltes direkt haltbar oder sie können mit einem geringeren Wärmeaufwand als bisher getrocknet werden. Das eventuell notwendige Abdampfen des in die Melasse verdrängten Wassers ist beispielsweise mit Mehr-Stufen-Verdampfern mit einem entsprechend der Stufenanzahl geringeren Energieaufwand als das Heraustrocknen der entsprechenden Feuchtigkeitsmenge aus Rübenschnitzeln, zu erreichen.

Das Verfahren wird im folgenden ausführlicher anhand eines Beispieles beschrieben.

Wie bisher unterwirft man die durch den Extraktionsprozeß während der Zuckerherstellung extrahierten Schnitzel einer mechanischen Abpressung. Dabei steigt ihre Trockensubstanz von ca. 10 auf durchschnittlich 20%. Das anfallende Preßwasser wird gewöhnlich an der Stelle in den Extraktionsprozeß wieder zurückgeführt, an der Extraktionssaft etwa den gleichen Zuckergehalt wie das Preßwasser aufweist. Die Erfindung nutzt nun die neuartige Erkenntnis, nach der Zugabe von Melasse von hohem Trockensubstanzgehalt über eine erneute Abpressung den Trockensubstanzgehalt der Preßschnitzel anheben zu können, wodurch sich der gesamte Aufwand für die Wasserverdampfung beträchtlich verringert. Gleichzeitig ergibt sich ein

geringerer Substanzverlust beim Trocknen im Vergleich zum bisherigen Verfahren insofern, als nach dem Abpressen die Melasse in der gesamten Schnitzelmasse homogen verteilt ist und nicht nur die Außenschicht der Preßschnitzel umhüllt, von der beim Trocknen feinpulvrige Melassebestandteiie mit den wasserdampfgesättigten Heißluftabgasen umweltverschmutzend in die Atmosphäre ausgetragen werden könnten.

Den abgepreßten Extraktionsschnitzeln wird heiße Melasse mit einem Trockensubstanzgehalt von mindestens 55% zugesetzt Das geschieht in einer Mischapparatur, die für eine intensive Verteilung der Melasse sorgt Darauf folgt ein zweiter mechanischer Preßvorgang, bei dem die durch Wasseraufnahme aus den Schnitzeln verdünnte Melasse soweit wie möglich oder notwendig wieder abgetrennt wird. Die durch Wasserentzug aus den Schnitzeln verdünnte Melasse wird anschließend im Verhältnis 1 :1 mit Zentrifugenablauf-Melasse auf eine Trockensubstanz von über 55% vermischt oder in einer mehrstufigen Eindampf-Anlage vor erneuter Zugabe wieder auf eine höhere Ko^r zentri.-tion eingedampft Zur Beheizung des Verdampfers wird am besten der im System der Saft-Eindampfstation der Zuckerfabrik anfallende Sekundärdampf (Brüden) verwendet, der meist im Überschuß vorhanden und somit kostengünstiger ist als der Kesselabdampf der für die Beheizung der ersten Verdampferstufe dient. Dieser Vorgang des Wasserentzuges nach Melassezugabe läßt sich durch wiederholte Abpreßvorgänge erhöhen, bis bei einem Trockensubstanzgehalt der abgepreßten Schnitze! von etwa 35 — 60% wirtschaftliches Optimum erreicht ist. Für die Verwendung der verdünnten Melasse, die bei dem beschriebenen Vorgang sogar eine Verbesserung des Zucker: Trockensubstanz-Verhältnisses erfährt, gibt es im Zuckerherstellungsprozeß mehrere wirtschaftliche Möglichkeiten. Aber selbst eine notwendige Eindampfung der verdünnten Melasse ergibt insgesamt einen geringeren Wärmeaufwand, da Wasser aus N'jlasse in mehrstufigen Verdampfanlagen mit geringerem Energie-Einsatz wegverdampft wird als bei Wasserverdampfung aus Schnitzeln durch Trocknung mit Heißgas.

Es besteht nun die Möglichkeit, das auf diese Weise in der Trockensubstanz angehobene Gut entweder einer direkten Vetwertung zuzuführen odei anschließend zn trocknen. Bei Trocknung der erfindungsgemäß hergestellten Preßschnitzel verringert sich der Aufwand an Energie für die Wasserverdampfung in Abhängigkeit vom Trockensubstanzgei.'.ilt der in den Trockner eingeführten Preßschnitzel etwa nach dem als einzige Figur anliegenden Diagramm, wobei die Brutto-Kurve die Gesamt-Kostenersparnis in DM/t Rüben- nach den Preisverhältnissen in DM des Jahres 76 angibt und die Netto-Kurve den Kostenaufwand für eine Doppelabpressung der Schnitzel und Eindickung der Melasse berücksichtigt

Bei der im Diagramm angegebenen Steigerung der Eingangs-Trockensubstanz der melassiercen Schnitzel von 26% auf 45% ergibt sich beispielsweise nach den Preisverhältnissen in DM des Jahres 76 eine Minderung der Trocknungskosten um DM 4,— pro Tonne Preßschnitzcl, d. h. um DM 1,— pro Tonne verarbeitete Rüben. Für große Zuckerfabriken, die heute durchaus eine Million Tonnen Rüben pro Jahr verarbeiten, bedeutet das eine Ersparnis von ca. 50001 Heizöl/Jahr, für die Zuckerindustrie der Bundesrepublik, bei voller Umstellung auf dieses Verfahren bis zu 100 000 t Heizölersparnis/Jahr. Demgegenüber betragen die Kosten für die Abpressung der Schnitzel-Melasse-Maische sowie für die Wiedereindickung der verdünnten ίο Melasse etwa nur 10%-20% der bisherigen Trocknungskosten.

Beispiel

Extrahierte Schnitzel werden mit einer Spindelpresse

is ausgepreßt, die anfallenden Preßschnitzel weisen einen TS-Gehalt von 25,9% auf. Vermischt man nun 72^g Preßschnitzel mit 27,8 g Melasse mit 84,0% TS, dann weist die Maische 42,05% TS auf. Durch erneutes Abpressen steigt der TS-Gehalt der melassierten Preßschnitzel auf 44,5% TS, wähiand die dabei anfallende Maischmelasse durch Wasseraufnahme aus den Preßschnitzeln auf einen TS-Gehalt von 35,4% verdünnt wird. Durch das erneute Abpressen wurden 18,4% des bei Trocknung von Schnitzel-Melasse-Maisehe zu verdampfenden Wassers an die Melasse abgegeben. Die verdünnte Melasse läßt sich nun in einer mehrstufigen Eindampfanlage mit geringerem Wärmeaufwand als beim Trocknen wieder aufkonzentrieren, besonders bei Beheizung mit Sekundärdampf (Brüden) der Verdampfstation der Zuckerfabrik.

Es besteht auch die Möglichkeit, dem Gut vor oder nach der letzten Abpressung weitere Zusätze, welche die Abpreßbarkeit (Calciumchlorid, Aluminiumsulfat, Aluminiumphosphat, Kieselsäure) verbessern oder den Futterwert (eiweißhaltige Abfallprodukte der Lebensmittelindustrie, eiweißreiche Futtermittel wie Einzellerprotein, durch Wiederkäurer verwertbarer Harnstoff) anheben.
Ohne Wärmeaufwand für eine Trocknung läßt sich das nach dem Abpressen anfallende Gut wegen seines höheren Trockensubstanzgehaltes auch als Fertig-Silage verwerten, indem Melasse mit hohem Säuregehalt oder Säure in Futtermittelqualität in Verbindung mit Melasse vor der letzten Abpressung zum Zwecke der Futterkonservierung zugegeben wird. Durch luftdichtes Verpacken in Foliensäcke erübrigt sich ein Haltbarmachen durch einen Gärungsvorgang, wie er beim Silieren ablaufen muß, weil die stabilisierende Säure direkt zugesetzt wird. Nährstoffverluste durch Säurebildung und Mikroorganismentätigkeit entstehen im Gegensatz zum konventionellen Silierverfahren beim erfindungsgemäßen Verfahren nichi. zumal die höhere Trockenstcffkomentration wie auch die eventuelle zugegebene Säure (Milchsäure, Ameisensäure, Propionsäure etc.) die Selbstkonservierung begünstigt.

Diese Art der Futterkonservierung darf zudem als ein abwasserloses Verfahren gelten, da bei der höheren Trockenstoffkonzent.ration im Vergleich zu den an Wasser reicheren Futterpflanzen-Silagen irgendwelche

Μ· Sicker-Säfte, die organisch sehr hoeh belastete Abwasser darstellen, nicht abzuführen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von melassierten RObenschnitzeln hohen Trockensubstanzgehaltes, bei dem die aus der Zuckerherstellung anfallenden RObenschnitzel durch mechanische Abpressung von restlichem Extraktionssaft befreit und anschließend die erhaltenen Preßschnitzel mit Melasse vermischt und die erhaltene Schnitzel-Melasse-Maische gegebenenfalls getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßschnitzel mit Melasse eines Trockensubstanzgehaltes von mindestens 55% vermischt, die Schnitzel-Melasse-Maische erneut abgepreßt und die dabei anfallende verdünnte Melasse vor erneuter Zugabe zu den Preßschnitzel im Verhältnis 1 :1 mit Zentrifugenablauf-Meiasse auf einen Trockensubstanzgehalt von über 55% vermischt iKler vorher zur Erzielung des hohen Trockensubstanzgehaltes eingedickt und dieser μ Vorgang ein- oder mehrmals wiederholt wird.