DE3011025A1 - Verfahren zum abtrennen, gegebenenfalls mit entfetten, von feststoffen, insbesondere organischen substanzen, aus fluessigkeiten und anlage zu dessen durchfuehrung - Google Patents
Verfahren zum abtrennen, gegebenenfalls mit entfetten, von feststoffen, insbesondere organischen substanzen, aus fluessigkeiten und anlage zu dessen durchfuehrungInfo
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Description
DR. STEPHAN G. BESZEDES PATENTANWALT
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-3-
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P 1 328
zur Patentanmeldung
RICHTER GEDEON VEGYESZETI GYAR R.T.
Budapest, Ungarn
betreffend
Verfahren zum Abtrennen, gegebenenfalls mit
Entfetten, von Feststoffen, insbesondere organischen Substanzen, aus Flüssigkeiten und
Anlage zu dessen Durchführung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen, gegebenenfalls mit Entfetten, von Feststoffen, insbesondere
organischen Substanzen, aus Flüssigkeiten, die durch Wärmeeinwirkung aggregierbare und/oder entwässerbare feste
Stoffe enthalten, und eine Anlage zu dessen Durchführung.
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Solche Flüssigkeiten sind zum Beispiel eiweißhaltige Trüben,
kolloidale Lösungen und Suspensionen.
In zahlreichen Industriezweigen fallen Lösungen, Trüben und Suspensionen, die eine organische kolloidale oder
körnige Phase, welche auf chemischem oder physikalischem Wege große Mengen Flüssigkeit zu binden vermag, enthalten,
an. Die Teilchen dieser Stoffe können durch Wärmeeinwirkung teilweise entwässert beziehungsweise die kolloidalen Bestandteile
können aggregiert werden. Da die erwähnten Stoffe einerseits die Umwelt verschmutzen und andererseits wertvolle
für industrielle oder landwirtschaftliche Zwecke, zum Beispiel als Viehfutter, nutzbare Bestandteile enthalten,
besteht das Bestreben, diese Stoffe aus den Flüssigkeiten zu entfernen und damit deren umweltverschmutzende Wirkung
zu neutralisieren.
In Schlachthöfen fallen zum Beispiel große Pfengen von
fett- und eiweißhaltigen Abfällen und Abwässern an. Vor allem die Aufbereitung der beim Schlachten, Aufteilen und
Darmreinigen entstehenden Abfälle und Abwasser verursacht Probleme, weil in diesen Betriebsteilen mit großen Wassermengen
gearbeitet wird und die abfließenden Abwasser die organischen Verunreinigungen in großer Verdünnung, häufig
ganz oder teilweise gelöst enthalten. Auch der organische Trockensubstanzgehalt der Abwässer der Konservenindustrie
ist sehr hoch. Bei der Herstellung von organtherapeutischen Arzneimitteln werden aus tierischen Organen wertvolle Wirkstoffe
isoliert und die Aufbereitung des dabei entstehenden Organabfalles wirft schwer lösbare Probleme auf. Das gleiche
gilt für die bei den landwirtschaftlichen und technischen
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beziehungsweise industriellen Gär- beziehungsweise Fermentationsverfahren entstehenden, gegebenenfalls einen
hohen Nährstoffgehalt aufweisenden, Abfallstoffe. Der Schlamm aus den gemeindlichen Abwässern und den Abwässern
der Tierhaltung enthält wertvolle Stoffe, die nach ihrer Isolierung nutzbar gemacht werden könnten. Bisher ist es
jedoch noch nicht gelungen, die wertvollen Substanzen, wie Eiweiß und Heparin, in entsprechender Qualität wirtschaftlich
aus den Abfällen abzutrennen. Die bisher verwendeten Verfahren sind mehrstufig und diskontinuierlich
und arbeiten nicht in geschlossenen Systemen, das heißt, daß sie einerseits unwirtschaftlich sind und andererseits
bei ihnen die Zersetzung, der Abbau und die Schädigung der abzutrennenden Stoffe unvermeidlich ist. Zum Beispiel
die Herstellung von Fleischmehl beginnt immer mit dem Sammeln des Materiales, das heißt in diesem beginnt bereits
die Zersetzung und die Vermehrung von Mikroorganismen noch vor der Wärmebehandlung. Das zwischenzeitlich gelagerte
Material beginnt sich zu zersetzen und ein erneuter Bakterienbefall tritt ein. Dann wird das wärmebehandelte
Material getrocknet, gemahlen und schließlich entfettet.
Das Entfetten verursacht nicht nur bei der Fleischmehlherstellung,
sondern auch auf anderen Gebieten Probleme. Die in den Abwässern der Fleischindustrie enthaltenen ungelösten
festen Stoffe, zum Beispiel Fleischfetzen, Darmzotten, Dickdarm mit oder ohne Exkremente und Innereien,
weisen einen hohen Fettgehalt auf. Dieser besteht aus dem sogenannten Oberflächenfett und aus Strukturfett.
Ein Teil des Oberflächenfettes (Fettgewebe) kann vor der
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Aufarbeitung in unproduktiver Weise handbetriebsmäßig beziehungsweise manuell entfernt werden, in der Praxis
wird dies jedoch meistens unterlassen. Das Strukturfett,
das im allgemeinen den größten Teil des Fettgehaltes bildet, kann ohnehin nicht entfernt werden. Ein lagerfähiges,
nicht klebendes und nicht ranzig werdendes Endprodukt kann daher nur in der Weise hergestellt werden,
daß das getrocknete gemahlene Fleischmehl mit organischen Lösungsmitteln teilweise entfettet wird. Diese nachträgliche
Entfettung ist aufwendig (hinsichtlich der Materialien, Energie, Arbeitskräfte und Investitionen) und andererseits
ist die Verwendung von organischen Lösungsmitteln feuer- und explosionsgefährlich. Ein weiteres Verfahren besteht
darin, daß die Hauptmenge des Fettes auch mit heißem Wasser herausgelöst werden kann, wenn das Material genügend zerkleinert
ist. Nach dem Abtrennen des geschmolzenen Fettes und des heißen Wassers können die teilweise entfetteten
Fasern auch ohne Nachbehandlung getrocknet werden. Dieses Verfahren ist in der Praxis jedoch unwirtschaftlich, weil
die kleinen, viel Wasser enthaltenden Feststoffteilchen durch Filtrieren mit Filterpressen, Trommelfilter und
FiIterzentrifugen nicht aus der Trübe abgetrennt werden
können. Die winzigen Teilchen verstopfen sofort die Filterfläche, infolge ihres plastischen Charakters schließen
sich auch die Kapillarräume zwischen den Teilchen und die Schicht auf der Filterfläche ist quasikompakt. Die feinen
Teilchen können nur mit außerordentlich aufwendigen ständige Aufsicht erfordernden Schneckentrennvorrichtungen
oder Dekantiervorrichtungen abgetrennt werden. Dekantiervorrichtungen werden zum Beispiel zum Entfernen der Eiweißfasern
beim mit Dampf von 92 bis 960C vorgenommenen soge-
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nannten Naßschmelzen des Rückenfettes (grünen Speckes)
sowie ferner auch zum Isolieren der viel Wasser enthaltenden plastischen Teilchen des geronnenen und wärmebehandelten
Blutes verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Behebung der Nachteile des Standes der Technik ein Verfahren zum
Abtrennen, gegebenenfalls mit Entfetten, von durch Wärmeeinwirkung aggregierbaren und/oder entwässerbaren
festen Stoffen, insbesondere organischen Stoffen, aus Flüssigkeiten, zum Beispiel Trüben, kolloidalen Lösungen
und Suspensionen, mit Hilfe eines einzigen keine mit hohem Aufwand verbundene Vorrichtungen erfordernden Filtrierarbeitsganges,
wobei die in der festen Phase enthaltenen wertvollen Stoffe, zum Beispiel Eiweiße, nicht geschädigt
werden'und der überwiegende Teil des gegebenenfalls vorhandenen
Fettgehaltes während des Verfahrens, das heißt ohne zusätzliche Entfettungsstufen, aus dem Material entfernt
wird, sowie eine Anlage zu dessen Durchführung zu,schaffen.
Das Obige wurde überraschenderweise durch die Erfindung erreicht.
Die Erfindung beruht auf den folgenden Feststellungen.
Die in den organischen Stoffen enthaltenen beziehungsweise von Mikroorganismen erzeugten Enzyme verursachen in dem im
allgemeinen nicht unter sterilen Bedingungen gelagerten Material Zersetzung, Autolyse und Fäulnis und infolgedessen
eine Wirkstoffschädigung. Dies kann dadurch vermieden werden, daß die Enzymtätigkeit kontinuierlich und praktisch
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vollständig gehemmt wird, also die Enzyme erzeugenden Mikroorganismen abgetötet beziehungsweise an der Vermehrung
gehindert werden. Auch ist die Möglichkeit eines erneuten Bakterienbefalles auszuschließen. Schließlich
sind durch Trocknen für die eventuell noch vorhandenen Bakterien bakteriostatische Zustände zu schaffen.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Feststellung bilden sich, wenn die Flüssigkeit, die fein gemahlene oder
in Form eines feinen Niederschlages vorliegende Stoffe mit
hohen Fett- und Eiweißgehalten enthält, blitzartig erhitzt wird, Teilchen, diese verlieren ihren Wassergehalt teilweise
und schließlich wird die Hauptmenge des Fettes geschmolzen. Durch weitere Wärmebehandlung setzt sich die
Aggregation, die Vergrößerung der Teilchen fort und sie verlieren weiteres Wasser und stabilisieren sich. Das Fett
bleibt in geschmolzenem Zustand. Das Material ist bereits durch mit Schwerkraft erfolgendes Absetzen einwandfrei
filtrierbar. Zusammen mit dem Filtrat wird auch das geschmolzene Fett entfernt, das heißt, daß eine nachträgliche
Entfettung mit organischen Lösungsmitteln nicht erforderlich ist.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Abtrennen, gegebenenfalls mit Entfetten, von Feststoffen,
insbesondere organischen Substanzen, aus Flüssigkeiten, die durch Wärmeeinwirkung aggregierbare und/oder entwässerbare
feste Stoffe enthalten, durch Aggregieren von Teilchen in der Flüssigkeit und/oder Vermindern des Wassergehaltes
derselben durch Wärmeeinwirkung und dann Abtrennen der Teilchen aus der Flüssigkeit und Trocknen, welches dadurch
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gekennzeichnet ist, daß als Wärmeeinwirkung die Flüssigkeit
innerhalb kurzer Zeit und zwar höchstens innerhalb 2 Minuten auf 50 bis 125°C erhitzt (Schnellerhitzen)
und dann mindestens 2 Minuten, vorzugsweise 5 bis 15»
insbesondere 5 bis 13» Minuten, bei 50 bis 125°C wärmebehandelt
wird, wobei bei diesen Wärmebehandlungsstufen das Fett, soweit vorhanden, mindestens zum Teil herausgeschmolzen
wird, und daraufhin das Abtrennen der Teilchen aus der Flüssigkeit bei 50 bis 125°C in einem dampfgesättigten
Raum durch mindestens 4 Minuten, vorzugsweise 8 bis 15 Minuten, dauerndes Filtrieren und schließlich
das Trocknen durchgeführt werden.
Vorzugsweise wird zum Trocknen ein strömendes Gas mit einer -Temperatur von 100 bis 1800C, insbesondere 100 bis 135°C,
ganz besonders etwa 1300C, zweckmäßig heiße Luft, verwendet
und das Material 20 bis 40 Minuten, insbesondere etwa 30 Minuten, der Wirkung des heißen Gasstromes ausgesetzt.
In manchen Fällen ist die Anwendung von Temperaturen von 140 bis 150°C besonders bevorzugt.
Vorteilhaft können der feststoffhaltxgen Flüssigkeit vor dem Schnellerhitzen Chemikalien, insbesondere solche,
welche die, Aggregation fördern, zugesetzt werden.
Es ist auch bevorzugt, die feststoffhaltige Flüssigkeit
vor dem Schnellerhitzen zu homogenisieren, zweckmäßig mittels einer Rührkonstruktion und/oder durch
Re ζirkulation.
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Vorzugsweise wird das Schnellerhitzen durch direktes Einblasen von, insbesondere unter einem Druck von
0,2 bis 0,6 atü stehendem, Dampf vorgenommen. In einem Teil der Fälle sind Drücke von 0,2 bis 0,4- atü und in einem
anderen Teil derselben Drücke von 0,4 bis 0,6 atü für den Dampf bevorzugt.
Ferner ist es bevorzugt, die Arbeitsgänge des Schnellerhitzens, Wärmebehandeins, Filtrierens und Trocknens
in einem geschlossenen System kontinuierlich durchzuführen.
Vorzugsweise wird der Feststoff in zerkleinertem Zustand dem Schnellerhitzen zugeführt. Nach einer vorteilhaften
Alternative wird zu diesem Zweck der in der Flüssigkeit befindliche Feststoff vor dem Schnellerhitzen, zweckmäßig
unter gleichzeitigem Homogenisieren der Flüssigkeit, zerkleinert. Nach einer anderen vorteilhaften Alternative
wird der Feststoff mechanisch zerkleinert und vor dem Schnellerhitzen mit Flüssigkeit vermischt.
Vorzugsweise wird während des Filtrierens das Material, insbesondere durch Aufsprühen von 75 bis 90 C warmem
Wasser, gewaschen. Dabei ist es bevorzugt, als Waschflüssigkeit, gegebenenfalls vorher entfettetes, Filtrat
zu verwenden.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche
dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen Sammelbehälter, einen Schnellerhitzer, eine Wärmebehandlungseinheit, eine
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in einem geschlossenen Raum angebrachte, zweckmäßig mit Schwerkraft arbeitende, Piltriervorrichtung und einen
Trockner aufweist, wobei diese Vorrichtungen durch Rohrleitungen und ein Dosierelement miteinander zu einem geschlossenen
System, in welches eine oder mehrere Pumpe(n) eingebaut ist beziehungsweise sind, verbunden sind.
Vorteilhaft ist im Sammelbehälter eine Rührkonstruktion angeordnet und/oder er weist eine Rezirkulationsleitung,
in welche eine Pumpe eingebaut ist, auf.
Es ist auch vorteilhaft, daß in die den Sammelbehälter mit dem Sehne11erhitzer verbindende Förderleitung eine
Pumpe eingebaut ist und mit dem zwischen dem Sammelbehälter., und der Pumpe befindlichen Abschnitt der Förderleitung
ein Waschflussigkeitsbehälter und eine Dosiereinheit zum Einführen von Desinfektionsmitteln und/oder
Chemikalien verbunden sind.
Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage weist der Schnellerhitzer ein senkrechtes
geschlossenes Rohr auf, in dessen unteren Teil die mit dem Sammelbehälter verbundene Förderleitung mündet und
welches eine konzentrisch angeordnete durchlöcherte Rohrleitung enthält und ferner oben einen breiter werdenden
als Behälter ausgebildeten Teil hat, aus dem das nicht durchlöcherte Ende der durchlöc erten Rohrleitung herausgeführt
und an ein Dampfeinleitungsrohr angeschlossen ist
und ferner aus dessen oberem Bereich die Rohrleitung zur Wärmebehandlungseinheit herausgeführt ist. Vorzugsweise
hat die erfindungsgemäße Anlage eine Regeleinheit zum Regeln der Menge des in den Schnellerhitzer eingeleiteten
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Dampfes, die einen die Temperatur des im Schnellerhitzer befindlichen Materiales fühlenden Temperaturfühler sowie
ein an das Dampfeinleitungsrohr angeschlossenes Regelventil aufweist, wobei der Temperaturfühler über eine Leitung
mit dem Regelventil in Funktionsverbindung steht.
Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage wird die Wärmebehandlungseinheit von einer
in Form einer senkrechten ebenen Spirale angeordneten aus geraden Rohrabschnitten und diese miteinander verbindenden
Kniestücken bestehenden wärmeisolierten Rohrleitung gebildet.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage weist die Filtriervorrichtung einen in einem
geschlossenen Gehäuse angeordneten drehbaren und in seinem Wandaufbau durchgehende öffnungen aufweisenden Hohlkörper
sowie ein oder mehr Elemente zum Einspeisen des zu filtrierenden Materiales und Elemente zum Abführen der
voneinander getrennten Bestandteile auf, welcher Hohlkörper aus zwei Abschnitten besteht, wobei der erste Abschnitt
eine um seine geometrische Längsmittelachse drehbare, zweckmäßig kegelstumpfförmige, Trommel hat, deren Seitenfläche(n)
zumindest zum Teil von einem Filter gebildet wird beziehungsweise werden, durch deren kleinere Stirnfläche
ein Materialeinführungsrohr in sie mündet und deren größere Stirnfläche eine in Bezug auf die geometrische
Längsmittelachse exzentrisch angeordnete Öffnung aufweist, an weichletztere der mit dem ersten Abschnitt des Hohlkörpers
zusammen drehbare zweite Abschnitt desselben mit, zweckmäßig drei, ineinandermündenden prismenförmigen Gliedern mit
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vieleckigem Querschnitt, deren Seitenflächen zumindest zum
Teil von einem Filter gebildet werden und deren geometrische Längsmittelachsen zusammen eine Zickzacklinie bilden und
mit der geometrischen Drehlängsmittelachse des Hohlkörpers einen von 90° verschiedenen Winkel einschließen, angeschlossen
ist.
Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist der Trockner ein liegender Zylinder
mit einer beheizbaren Wand und seitlichen öffnungen zum Einführen von heißem Trockengas und an eine zumindest
annähernd waagerechte Antriebswelle angebrachten Scheiben in seinem Inneren, wobei jeweils eine an ihrem äußeren
Umfang Kratzer aufweisende Scheibe auf eine an ihrem äußeren Umfang Rollen aufweisende Scheibe folgt und die
erstgenannten Scheiben dem Durchfallen des Materiales
dienende Öffnungen in der Nähe der Antriebswelle haben und die letztgenannten Scheiben im Bereich ihres Außenumfanges
mit ebenfalls dem Durchfallen des Materiales
dienenden öffnungen versehen sind.
Vorzugsweise sind zwischen der Filtriervorrichtung und dem Trockner eine Förderschnecke und ein Zellendosierelement
angeordnet.
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Auch ist es bevorzugt, daß die erfindungsgemäße Anlage eine Geruchsabsorptionsvorrichtung, in die aus der Filtriervorrichtung
und/oder dem Staubabscheider des Trockners herausgeführte Rohrleitungen münden, aufweist»
Ferner ist es bevorzugt, daß die erfindungsgemäße Anlage über und/oder in der Filtriervorrichtung eine
beziehungsweise je eine Waschvorrichtung zum Einleiten
von Flüssigkeit aufweist.
Die Erfindung bringt folgende Vorteile mit sich.
Der Feststoffgehalt von kolloidalen Lösungen, Trüben und Suspensionen kann in einfacher Weise beziehungsweise
mit einfachen Mitteln abgetrennt werden, wobei ein qualitativ hochwertiges Endprodukt mit einem Feuchtigkeitsgehalt
von 5 his 10 Gew.-% erhalten wird. Wenn erforderlichenfalls
das Ausgangsmaterial vorher zu zerkleinern ist, kann die Zerkleinerungsvorrichtung einen organischen Teil
der erfindungsgemäßen Anlage bilden. Da die erfindungsgemäße Anlage ein geschlossenes System bildet, geht die Aufarbeitung
des Materiales unter den günstigsten Bedingungen (keine Zersetzung und kein Gestank) vor sich. Die Vermehrung
der Mikroorganismen und die Enzymtätigkeit werden bereits zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens durch das
Schnellerhitzen gehemmt. Infolge des geschlossenen Systemes kann die Enzymtätigkeit während des-gesamten
Verfahrens gehemmt werden. Falls der zu verarbeitende Abfall Fett enthält, dann geht die Entfettung während
des Verfahrens automatisch vor sich; das Endprodukt fällt in Form von amorphen Körnern mit hoher spezifischer
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Oberfläche an, seine Zusammensetzung ist konstant und es
kann gut gelagert werden. Falls er biologisch aktive Stoffe enthält, können diese einfach extrahiert werden.
Die erfindungsgemäße Anlage besteht aus blockartig zu einer geschlossenen Einheit montierten Vorrichtungen beziehungsweise
Maschinen. Ihr Platzbedarf ist außerordentlich gering, was die Möglichkeit eröffnet, die Anlage
am Entstehungsort der Abwässer, zum Beispiel in Schlachthöfen, aufzustellen. Durch den geschlossenen Charakter
der Anlage ist ein Bakterienbefall ausgeschlossen. Die Maschinen der Anlage sind in der Konstruktion einfach,
ihre Drehzahlen sind klein und ihre Bedienung erfordert wenig Arbeitskräfte. Die Investitionskosten sind verhältnismäßig
gering und der Energiebedarf während des Betriebes ist niedrig.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden beispielhaften Darlegungen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert.
Hierbei sind:
Figur 1 die schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anlage im senkrechten Schnitt und
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung des Schnellerhitzers und der Wärmebehandlungseinheit
der in der Figur 1 dargestellten Anlage.
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In der in der Figur 1 dargestellten Vorrichtung sind in einen Sammelbehälter 1 ein Zuleitungsrohr 2 sowie über
eine Pumpe 3 tangential eine Rezirkulationsleitung 4 eingeführt.
Aus dem Sammelbehälter 1 mündet ein Druckausgleichrohrstutzen 6 nach außen. In den Sammelbehälter
1 ragt eine Rührkonstruktion 5 hinein. Aus dem unteren Teil des Sammelbehälters 1 ist ein Rohr 7 herausgeführt,
mit dessen anderem Ende einerseits die erwähnte Rezirkulationsleitung 4 und andererseits eine Förderleitung
8 verbunden ist. Die letztere ist mit einem Schnellerhitzer 9 verbunden. Zweckmäßig ist zur Bewerkstelligung
des wahlweisen Leitens des Materiales in die Rezirkulationsleitung 4 beziehungsweise in die Förderleitung
8 in die Rezirkulationsleitung 4 und in die Förderleitung 8 je ein (nicht dargestelltes) einstellbares
Sperrorgan eingebaut. Der Schnellerhitzer 9 weist eine durchlöcherte Rohrleitung 14 auf. In die Förderleitung 8
ist zwischen dem Behälter 1 und dem Schnellerhitzer 9 eine Dosierpumpe 10 eingebaut. Der Schnellerhit^er 9istüber
eine Rohrleitung 12 mit einer Wärmebehandlungseinheit 11, in welcher sich eine isolierte Rohrleitung 13 befindet,
verbunden. An die durchlöcherte Rohrleitung 14 des Schnellerhitzers 9 ist ein Dampfeinleitungsrohr 15» zu dem
eine Regeleinheit 16 gehört, angeschlossen.
Um den Schnellerhitzer 9» die Wärmebehandlungseinheit
und die (später erläuterte) Filtriervorrichtung 18 innen sauber zu halten, ist mit der Förderleitung 8 zwischen dem
Sammelbehälter 1 und der Pumpe 10 ein Waschwasserbehälter verbunden, von dem aus die erwähnten Maschineneinheiten
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sowohl mit kaltem als auch mit warmem Wasser gereinigt werden können. Ferner ist an die Förderleitung 8 zwischen
dem Sammelbehälter 1 und der Pumpe 10 ein Zugabetrichter angeschlossen, von welchem aus mit der Pumpe 10 auch
Desinfektionsmittel oder Chemikalien in das System eingespeist werden können. Weiterhin ist mit der Rezirkulationsleitung
4 zwischen deren Pumpe 3 und ihrer Einmündung in das vom Behälter 1 hinausgeführte Rohr 7 ein Zugabetrichter
92 zum Waschen des Sammelbehälters 1 verbunden, von welchem Zugabetrichter 92 mit der Pumpe 3 Wasser eingeführt
werden kann.
Die Wärmebehandlungseinheit 11 ist über eine Rohrleitung 17 mit einer Filtriervorrichtung 18 verbunden, in
dessen geschlossenem Gehäuse 19 ein um seine Längsachse X drehbarer Hohlkörper 20, der zwei Abschnitte I, II aufweist,
gelagert ist. Der erste Abschnitt I wird von einer kegelstumpfförmigen
Trommel 21 und der zweite Abschnitt II von drei die Form von vieleckigen Prismen aufweisenden Gliedern
22, 23, 24, die in Zickzackform aneinander starr angeschlossen
sind, gebildet. Die Stirnflächen 25, 26 der
Trommel 21 sind aus Blech gefertigt. In der größeren Stirnfläche 26 der Trommel 21 ist zur geometrischen
Längsmitteldrehachse X exzentrisch eine mehreckige Öffnung 27 ausgebildet, an die sich das erste Glied 22
des zweiten Abschnittes II des Hohlkörpers 20 anschließt, und zwar in der Weise, daß seine Längsmittelachse mit
der Drehlängsmittelachse X des Hohlkörpers 20 einen von 90° abweichenden Winkel einschließt. Dies gilt auch für
die Längsmittelachsen der weiteren Glieder 23, 24 des
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Hohlkörpers 20. In die kleinere Stirnfläche 25 der Trommel 21 mündet ein mit der von der Wärmebehandlungseinheit 11 wegführenden Leitung 17 verbundenes Materialeinführungsrohr
28, welches gleichzeitig als Drehachse des Hohlkörpers 20 dient, wobei die Trommel 21 mittels
eines Lagers 29 am Rohr 28 drehbar gelagert ist. Die Seitenflächen der Trommel 21 und der Glieder 22, 23,
des Hohlkörpers 20 werden zum Teil von einem Filter 30
gebildet. Das am weitesten von der Trommel 21 entfernte Glied 24 des Hohlkörpers 20 mündet in ein Vorfach beziehungsweise
einen Vorkasten 31» das beziehungsweise der
zusammen mit dem Hohlkörper 20 drehbar und an seinem Umfang offen ist. Das Vorfach beziehungsweise der Vorkasten
31 wird von zwei parallelen senkrecht stehenden kreisförmigen Platten 32, 33» die durch Abstandshalter-
beziehungsweise Distanzschraüben 35 miteinander verbunden sind, gebildet. In der inneren Platte 33 des Vorfaches
beziehungsweise Vorkastens 31 ist eine zentrale öffnung 36 ausgebildet, in die das letzte Glied 24 des
Hohlkörpers 20 mündet. Die äußere Platte 32 des Vorfaches beziehungsweise Vorkastens 31 ist mit der in
einem Lager 38 gelagerten Drehachse 37» welche in die geometrische Drehlängsmittelachse X des Hohlkörpers 20
fällt, starr verbunden. Sie ist mit einem Antrieb 39 verbunden. Die Drehrichtung des Hohlkörpers 20 wird
durch den Pfeil 6JL angezeigt. Der untere Teil des
Gehäuses 19 der Filtriervorrichtung 18 ist als Mulde 40 ausgebildet, an deren tiefstem Punkt ein Rohrstutzen 41
angeordnet ist. Durch diesen tritt das Filtrat aus. An das Vorfach beziehungsweise den Vorkasten 31 ist unten
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ein Rohr 42, das von oben in das Gehäuse einer Förderschnecke 43 mündet, angeschlossen. An das andere Ende
des Gehäuses der Förderschnecke 43 ist unten ein Rohr 44a, in welchem ein Zellendosierelement 44 angeordnet ist,
angeschlossen. Unter diesem ist das untere Ende dieses Rohres 44a an das eine Ende eines allgemein mit 45 bezeichneten
Kontaktwirbelschichttrockners beziehungsweise Kontaktfluidtrockners von oben angeschlossen. In der
Filtriervorrichtung 18 ist oben eine Waschvorrichtung 68, die aus einer Rohrleitung 69 und an diese
montierten Sprühdüsen beziehungsweise Sprühköpfen 70 besteht, angebracht. Die Waschvorrichtung 68 dient dazu,
den Hohlkörper 20 von außen zu waschen. Als Waschmedium kommen zum Beispiel Wasser, Wasserdampf, Hochdruckheißwasser,
oder Preßluft in Frage. Aus dem oberen Teil der hinteren Stirnwand des Gehäuses 19 der Filtriervorrichtung
18 mündet eine Rohrleitung 93 nach außen, welche an eine Geruchsabsorptionsvorrichtung 63 angeschlossen ist.
Die Geruchsabsorptionsvorrichtung 63 ist beispielsweise ein an, sich bekannter Naßwäscher oder Absorber.
Der Kontaktwirbelschichttrockner 45 hat die Form eines
drehbaren liegenden Zylinders. Die Stirnwände 46, 47 und der beheizbare doppelwandige Mantel 48 begrenzen einen
geschlossenen Raum 49. Die Antriebswelle 50 des Kontaktwirbelschichttrockners
45 fällt mit seiner geometrischen Längsmittelachse Y zusammen. Die Antriebswelle 50 ist
mit einem Antrieb 51 verbunden. Die Drehrichtung des
Kontaktwirbelschichttrockners 45 ist durch den Pfeil üJ
angezeigt. An die Antriebswelle 50 sind Scheiben 52, 53
angebracht und starr befestigt. Je zwei benachbarte
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Scheiben 52, 53 bilden zusammen mit dem doppelwandigen Mantel 48 des Kontaktwirbelschichttrockners 45 eine Zelle.
Am Umfang eines Teiles der Scheiben 52 sind Kratzblätter
beziehungsweise Kratzschaufeln 54- und am Umfang des anderen
Teiles der Scheiben 53 freilaufende Rollen 55 angeordnet. Die Anzahl der Kratzblätter beziehungsweise Kratzschaufeln
54- beziehungsweise Rollen 55 kann je Scheibe vier betragen, in welchem Falle sie in einem Winkelabstand
von 90° voneinander angebracht sind. Die die Kratzblätter beziehungsweise Kratzschaufeln 54- aufweisenden
Scheiben 52 haben in der Nähe der Antriebswelle 50
Öffnungen 56, während die die Rollen 55 aufweisenden Scheiben 53 im dem Bereich des Außenumfanges mit
Öffnungen 57 versehen sind. Sowohl die Kratzblätter beziehungsweise Kratzschaufeln 54- als auch die Rollen 55
sind in einem geringen Abstand vom doppelwandigen Mantel 48 des Kontaktwirbelschichttrockners 45 angebracht.
Der Abstand zwischen den Rollen 55 und dem doppelwandigen Mantel 48 ist zweckmäßig einstellbar ausgeführt. In der
Mitte des Kontaktwirbelschichttrockners 45 ist an ihn ein
rohrförmiger Staubabscheider 58, in welchem ein Staubsack 59 angeordnet ist, angebracht. Dieser steht mit
einer Rüttelvorrichtung 60 in Verbindung. Statt des Staubsackes 59 kann auch ein Zyklon verwendet werden.
Oben ist an den Staubabscheider 58 ein Rohrstutzen 61
angeschlossen, der über eine Rohrleitung 62 mit der Geruchsabsorptionsvorrichtung 63 verbunden ist. An beid
Seiten des Kontaktwirbelschichttrockners 45 sind je ein TrockengaseinleitungsÖffnung 64, 65 (von diesen ist
ggg , 5 ( es&fce- Trockengaseinleitungsöffnung 6jf mit einem nach außen
geführten Rohrstutzen 65a verbunden und die e
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'Trockengaseinleitungsöffnung 6p an einen [nicht dargestellten!
anderen nach außen geführten Rohrstutzen angeschlossen) und ein Rohrstutzen 64a, zum Einleiten von Heizmedium, wie
Dampf, in den doppelwandigen Mantel 48 angeordnet. Es kann aber auch der doppelwandige Mantel 48 ein wenig vor dem
genannten hinteren (rechten) Rohrstutzen 64a enden und dieser letztere an die in diesem Bereich befindliche
Trockengaseinleitungsöffnung 64 angeschlossen sein; in diesem Falle ist natürlich ein anderer Rohrstutzen zum
Einleiten von Heizmedium, wie Dampf, in den doppelwandigen Mantel 48 vorgesehen. Auch mündet aus dem doppelwandigen
Mantel 48 ein Rohrstutzen 95 zum Abführen des Heizmediumkondensates, wie Dampfkondensates, nach außen. Am Austrittsende
des geschlossenen Raumes 49 des Kontaktwirbelschichttrockners 45 ist ein Fallrohr 66, in welchem ein Zellendosierelement
67 angebracht ist, angeordnet. Sehr vorteilhaft kann der Kontaktwirbelschichttrockner 45 auch genau
die in der der ungarischen Patentanmeldung RI-701 entsprechenden
gleichzeitig eingereichten deutschen Patentanmeldung beschriebenen Ausführungen haben.
In der Figur 2 sind wie bereits erwähnt der Schnellerhitzer 9 und die Wärmebehandlungseinheit 11 mit allen ihren
Einzelheiten dargestellt. Der Schnellerhitzer 9 hat ein senkrechtes Rohr 71 mit geschlossener Wand, in welches
von unten durch einen Rohrstutzen 72 die Förderleitung 8
mündet, sowie einen Austrittsrohrstutzen 7^. .An das obere
Ende des genannten senkrechten Rohres 71 schließt sich
ohne Übergang ein breiter Werdender Teil als Behälter 75
an. An den Austrittsrohrstutzen 74- ist eine mit einem
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Schieber 75 verschließbare Leitung 76, die dem Ablassen von Flüssigkeit dient, angeschlossen. Im genannten
senkrechten Rohr 71 ist konzentrisch die durchlöcherte
Rohrleitung 14 angeordnet, die mit ihrem oberen um 90° abgeknickten nicht durchlöcherten Ende 14a seitlich
von unten in den letztgenannten Behälter 73 eingeführt
ist. An dieses nicht durchlöcherte Ende 14a der durchlöcherten Rohrleitung 14 ist ein Regelventil 80 angeschlossen.
Dieses befindet sich außerhalb des genannten Behälters 73 und bildet einen Teil der in der Figur 1
allgemein mit 16 bezeichneten Regeleinheit. An die andere Seite des Regelventiles 80 ist das Dampfeinleitungsrohr
angeschlossen. An der unteren Querschnittsfläche der durchlöcherten Rohrleitung 14 ist eine Öffnung 14b ausgebildet.
Die Regeleinheit 16 weist ein in den letztgenannten Behälter 73 hineinragendes Thermometer 77 und einen
Temperaturfühler 78 auf, der über eine elektrische Leitung 79 niit dem Regelventil 80 in Funktionsverbindung
steht. Aus dem oberen Teil des letztgenannten-Behälters
mündet seitlich ein Rohrstutzen 81 nach außen, an den die auch in der Figur 1 dargestellte Rohrleitung 12, durch
welche der Schnellerhitzer 9 mit der Wärmebehandlungseinheit
11 verbunden ist, angeschlossen ist. Diese Wärmebehandlungseinheit 11 hat einen mit der letztgenannten
Rohrleitung 12 verbundenen Rohrstutzen 82, vor dem eine Schließarmatur 83 in die letztgenannte Rohrleitung 12
eingebaut ist. Vor der Schließarmatur 83 ist.von der
letztgenannten Rohrleitung 12 ein Ablaßrohr 84, in welches eine andere Schließarmatur 84a eingebaut ist,
abgezweigt. Die Wärmebehandlungseinheit 11 weist eine in
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einem Gehäuse 85 angeordnete in der Figur 2 durch eine
strichpunktierte Linie dargestellte Rohrleitung 13 auf, welche an den Rohrstutzen 82 angeschlossen und als eine
in senkrechter Ebene aufrecht angeordnete Spirale ausgebildet ist. Sie besteht aus geraden Rohrabschnitten 87
und diese miteinander verbindenden Kniestücken 88. Der Steigungswinkel der ebenen Spirale ist gering, er beträgt
zweckmäßig oc= höchstens 10°. Diese gesamte Rohrleitung
ist mit einer Wärmeisolierung versehen. Oben mündet diese Rohrleitung 13 in einen Rohrstutzen 89, der sich in der
Rohrleitung 17, welche die Wärmebehandlungseinheit 11 mit der bereits ausführlich beschriebenen Filtriervorrichtung
18 verbindet, fortsetzt.
Die Wirkungsweise der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist wie
folgt.
Eine, zum Beispiel hauptsächlich gelöste Eiweiße enthaltende, wäßrige Suspension oder kolloidale Lösung
mit einem geringen Feststoffgehalt, zum Beispiel von
2 bis 5 Gew.-^, wird vom Ort ihrer Erzeugung beziehungsweise
ihres Entstehens in den Sammelbehälter 1 geleitet (Pfeilrichtung a,-). Dieser wirkt auch als Pufferbehälter.
Die wäßrige Suspension oder kolloidale Lösung wird mit der Pumpe 3 der Rezirkulationsleitung 4 und/oder dem
Rührer 5 homogenisiert (Pfeilrichtung a,). Die Homogenisierung
ist für die folgenden Arbeitsgänge wesentlich, weil dadurch erreicht werden kann, daß die wertlosen
Begleitstoffe weder im Schnellerhitzer 9 noch in der Wärmebehandlungseinheit 11 koagulieren und so sich auch
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nicht auf den aggregierten Teilchen absetzen und beim
Filtrieren durch Waschen leicht entfernt und zusammen mit dem Filtrat abgezogen werden können.
Aus dem Sammelbehälter 1 wird das Material mittels der in die Förderleitung 8 eingebauten Pumpe 10 (Pfeilrichtung
a«) in den Schnellerhitzer 9 weitergeleitet.
In diesem wird durch die durchlöcherte Rohrleitung 14-aus dem Dampfeinleitungsrohr 15 höchstens 2 Minuten lang
Dampf, beispielsweise unter einem Druck von 0,2 bis 0,4 atü, und mit einer Temperatur von 50 bis 125°C in das Material,
dessen Strömung im Schnellerhitzer 9 mit den Pfeilen 3a
angezeigt wird, geleitet. Der Dampf strömt in der Richtung der pfeile 5b . Die eingeleitete Dampfmenge und damit die
Temperatur kann den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend mit der Regeleinheit 16 eingestellt werden. Durch die
Wärmeeinwirkung verlieren die Bestandteile (meistens Eiweiße) des Materiales zum Teil ihre hydrophil-kolloidalen Eigenschaften
und können dadurch aus dem sie umgebendai Medium abgetrennt werden. Wenn die Flüssigkeit pharmakologisch
wertvolle Stoffe von der Art von zum Beispiel Heparin enthält, dann scheiden sich diese fast quantitativ im
Schnellerhitzer 9 in. an koagulierte Eiweiße gebundener Form ab und werden dadurch filtrierbar. Begleitstoffe,
welche die weitere Aufarbeitung erschweren, können durch "gerichtete" Vorbehandlung daran gehindert werden, sich
an diese Eiweiße zu binden. Durch die Schnellerhitzung werden viele Bakterien abgetötet und in den aggregierten
Teilchen läuft eine gewisse Entwässerung ab.
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Aus dem Schnellerhitzer 9 gelangt das mit Dampf
vermischte Material, welches wie bereits erwähnt auch Feststoffe enthält, durch die diesen mit der Wärmebehandlungseinheit
11 verbindende Eohrleitung 12 (Pfeilrichtung 3c) in die Wärmebehandlungseinheit 11, in
welcher es mindestens 2 Minuten, vorzugsweise 5 his 12 Minuten,
bei 50 bis 125° C verweilt. Durch die Wärmebehandlung
kann die Größe der sich in Form von Flocken ausscheidenden, ihren hydrophilen Charakter und daher ihre wasserbindende
Fähigkeit zum Teil verlierenden Teilchen vergrößert werden, der Koaguliervorgang wird fast vollständig, die Teilchen
werden "härter" und können daher im folgenden Arbeitsgang leichter abgetrennt werden. In einzelnen Fällen kann die
Aggregation wirksamer gemacht werden, indem dem Ausgangsmaterial vom Zugabetrichter 91 noch vor der Wärmebehandlung
Chemikalien zugesetzt werden. In der Wärmebehandlungseinheit 11 wird die Zahl der Mikroorganismen weiter vermindert
.
Aus der Wärmebehandlungseinheit 11 gelangt das noch mehr Feststoffe als nach seinem Austreten aus dem Schnellerhitzer
9 enthaltende Material durch die diese mit der Filtriervorrichtung 18 verbindende Rohrleitung 17 (Pfeilrichtung
3d) in die Filtriervorrichtung 18, in deren geschlossenem Gehäuse 19 hei 50 bis 125°C, das heißt bei
der gleichen Temperatur wie die beim Schnellerhitzen und bei der Wärmebehandlung, filtriert wird. In der Trommel 21
des Hohlkörpers 20 der Filtriervorrichtung 18 erfolgt die Vorentwässerung des Materiales. In den Gliedern 22, 23,
des Hohlkörpers 20 der Filtriervorrichtung 18 vollführt die nasse Materialmasse einerseits in den einzelnen
Abschnitten eine alternierende hin- und herrutschende Bewegung und andererseits eine langsame Vorwärtsbewegung.
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Dadurch wird die Masse ständig erneut aufgeteilt und die Filterflächen 30 werden ständig gereinigt und erneuert.
Im Hohlkörper 20 der Filtriervorrichtung 18 wird das Material in zwei Fraktionen getrennt: in ein Filtrat und
einen 15 bis 35 Gew.-^ Feststoff enthaltenden Filterkuchen.
Dabei ist es besonders günstig, daß zusammen mit dem sich in der Mulde 40 des Gehäuses 19 der Filtriervorrichtung
sammelnden und durch den zugehörigen Rohrstutzen 41 austretenden Filtrat auch die nicht aggregierten Stoffe und
die störenden Begleitstoffe, zum Beispiel der größte Teil des geschmolzenen Fettes, entfernt werden. Die wertvollen
Bestandteile des Ausgangsmateriales werden jedoch zum überwiegenden Teil (zu 97 bis 99 Gew.-%) an das koagulierende
Eiweiß gebunden. Falls als Begleitstoff Fett vorliegt, .wird dieses bereits im Schnellerhitzer 9 geschmolzen,
bleibt bei der im Dampfraum der Filtriervorrichtung 18 herrschenden Temperatur flüssig und fließt während der
alternierenden Bewegung der Masse im Hohlkörper 20 zum größten Teil ab. Die technisch beziehungsweise
industriell wertvollen Stoffe, zum Beispiel Heparin, werden jedoch im Schnellerhitzer 9 und in der Wärmebehandlungseinheit
11 verlustfrei an die aggregierten Teilchen gebunden. Da sich der Hohlkörper 20 in einem geschlossenen
Dampf raum mit heißer gesättigter Dampf atmosphäre befindet,
wird die Zahl der Mikroorganismen weiter verringert. Während der langen Verweilzeit ohne Störung durch die
schonende Hin- und Herbewegung setzt sich der-Aggregationsvorgang auch im Hohlkörper 20 fort und die durch das an
das Vorfach beziehungsweise den Vorkasten 31 der Filtriervorrichtung 18 angeschlossene Rohr 42 in die Förder-
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schnecke 43 gelangenden Teilchen sind zufriedenstellend groß.
Falls das durch den an der Mulde 40 des Gehäuses 19 der Filtriervorrichtung 18 angeordneten Rohrstutzen 41
austretende Filtrat auch Fett enthält, kann dieses in an sich bekannter Weise, wie in einem Scheider oder in einer
Ausfrieranlage, entfernt werden. Das entfettete Filtrat
kann als Waschflüssigkeit in oder auf den Hohlkörper 20 rezirkuliert beziehungsweise zurückgeführt werden, eventuell
noch im Filtrat vorhandene wertvolle Stoffe bleiben daher im System. Der im geschlossenen Gehäuse 19 der Filtriervorrichtung
18 aufsteigende Dampf kondensiert und tritt zusammen mit dem Filtrat aus. Der nicht kondensierte Teil
gelangt durch die aus dem oberen Teil der hinteren Stirnwand des Gehäuses 19 der Filtriervorrichtung 18 nach außen
mündende Rohrleitung 93 in die Geruchsabsorptionsvorrichtung 63. Die Waschvorrichtung 68 kann auch dazu benutzt
werden, während des kontinuierlichen Filtrierens durch Einsprühen von Chemikalien das Material chemisch zu
•behandeln oder durch Einleiten von Heißwasser zu entfetten.
Der Hohlkörper 20 der Filtriervorrichtung 18 hat eine gewisse Pufferwirkung, wodurch Schwankungen der Flüssigkeitskonzentration und -zusammensetzung ausgeglichen werden
und den Betrieb nicht stören.
Im Kontaktwirbelschichttrockner 45 wild das abfiltrierte
Material gleichzeitig einer Kontaktwärmebehandlung und einer Wärmebehandlung durch Konvektion ausgesetzt. Die Kontaktwärmebehandlung
erfolgt durch in den geschlossenen Raum des doppelwand!gen Mantels 48 des Gehäuses eingeleiteten
- 26 Q30Q40/0808
- 3Ψ-
Dampf. Im durch die an die Antriebswelle 50 starr befestigten
Scheiben 52, 53 in Zellen unterteilten geschlossenen
Trockenraum 4-9 ist die Verweilzeit des Materiales sehr vergrößert,
weil die Teilchen gezwungen sind, den Raum gemäß den eingezeichneten Pfeilen b, das heißt von der Wand zur
Mitte des Behälters und wieder zurück, zu durchwandern. Durch die Trockengaseinleitungsöffnungen 64·, 65 wird warme
Luft eingeführt, deren Strömung durch die Pfeile c angezeigt wird. Die Temperatur im Kontaktwirbelschichttrockner
4-5 "beträgt beispielsweise 100 bis 135°C· Die
Rollen 55 streichen das Material sozusagen auf die innere Wand und die dort angetrocknete Materialschicht wird von
den Kratzblättern beziehungsweise Kratzschaufeln 54- abgekratzt
und im Luftstrom zerteilt. Die. Rollen 55 haben weiterhin die Aufgabe, das getrocknete und von der Wand abgelöste
Material zur gewünschten Teilchengröße zu zerkleinern. Die Teilchengröße kann durch entsprechende Einstellung der
Entfernung der Rollen von der Wand gesteuert werden. Der Staubabscheider beziehungsweise das Staubfilter 58 und die
Geruchs absorptionsvorrichtung 63 dienen der Reinigung der
austretenden Luft. Das Endprodukt tritt durch das Zellendosierelement 67 aus dem Kontaktwirbelschichttrockner 4-5
aus.
Das aus dem Kontaktwirbelschichttrockner 4-5 austretende
Produkt hat einen Feststoff gehalt von 90 Gew. -% und seine
Teilchengröße ist gleichmäßig. Da auch im Kontaktwirbelschichttrockner 4-5 noch Mikroorganismen abgetötet werden,
weist das Endprodukt eine Keimzahl von lediglich
2 4
10 bis 10 Keime/g auf. Diese Keimzahl kann durch Einsatz spezieller Luftfilter auf einige Sporen je Gramm vermindert werden.
10 bis 10 Keime/g auf. Diese Keimzahl kann durch Einsatz spezieller Luftfilter auf einige Sporen je Gramm vermindert werden.
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-25-
Ferner wird die Erfindung an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.
In einem Schlachthof wurde beim sogenannten Naßschmelzen
des Rückenfettes ("grüner Speck") mittels Dampf von einer Temperatur von 92 bis 960C in der Dekantiervorrichtung
ein eiweißhaltiges Material, das viel Fett und Wasser enthielt, abgetrennt. Das Fett machte 25 bis 50 Gew.-#
des Gesamtfeststoffgehaltes und das Wasser 60 bis 70 Gew.-^
des Gesamtgewichtes aus.
Zu diesem kontinuierlich anfallenden Material wurde Wasser von etwa 82 C zugegeben und das verdünnte Material
wurde in einen Sammelbehälter gefördert. Der Trockensubstanzgehalt des Materiales wurde auf 5 bis 15 Gew.-% eingestellt.
Die Flüssigkeit wurde mittels einer Schlammpumpe ständig umgewälzt beziehungsweise zirkulieren gelassen.
Dadurch wurde einerseits homogenisiert und andererseits wurde die Oberfläche des stückigen Materiales vergrößert,
was eine bessere Entfettung ermöglichte.
Die homogenisierte Flüssigkeit wurde mittels einer Dosierpumpe in einen Schnellerhitzer gefördert und in
diesem durch 30 Sekunden langes Einleiten von Dampf unter 0,5 atü auf 92 bis 96°0 erhitzt. Dann wurde das
Material in einer Wärmebehandlungseinheit mit spiral-
- 28 -
030040/0808
förmiger Rohrleitung 8 Minuten lang auf dieser Temperatur
gehalten.
Die Hauptmasse des Fettgehaltes der Teilchen wurde bei dieser Wärmebehandlung geschmolzen und vermischte sich
mit dem siedenden Wasser. Durch diese Wärmebehandlung wurden die Teilchen weiter koaguliert und aggregiert,
wodurch sie filtrierbar wurden.
Die aggregierten Teilchen wurden vom fetthaltigen Wasser in einer mit Schwerkraft arbeitenden Eiltriervorrichtung
in einer Dampfatmosphäre mit einer Temperatur von 9O°C kontinuierlich abgetrennt. Während des Filtrierens
wurde von oben mit Wasser mit einer Temperatur von etwa 820C gewaschen. Das Wasser wurde durch die Sprühdüsen
beziehungsweise Sprühköpfe der Waschvorrichtung eingeleitet.
Das fetthaltige Filtrat wurde in an sich bekannter Weise
weiterbehandelt. Das vom größten Teil seines Fettgehaltes befreite eiweißhaltige Material wurde in einem Trockner
kontinuierlich getrocknet, wobei Luft von 140 bis 15O0C
eingeblasen wurde. Das dadurch und durch gleichzeitige Eontaktwärmebehandlung auf 85 bis 95°C gehaltene Material
verweilte etwa 35 Minuten im Trockner. In diesem Temperaturbereich wurde das Material nicht geschädigt
und die Verdaulichkeit der Eiweiße verschlechterte sich nicht. Das Endprodukt hatte die folgenden Daten.
- 29 -
03 0040/0808
-.29 -
Wassergehalt Eiweißgehalt
Gehalt an verdaulichem Eiweiß Fettgehalt Keimzahl
7,8 Gew.-#
79.7 Gew.-#
97»4- Gew.-^ des Gesamteiweißgehaltes
11.8 Gew.-% 1 500 Keime/g
Das Produkt war gut lagerfähig und konnte mit geringem
Aufwand transportiert werden und seine Keimzahl war gering und sein Fettgehalt im Vergleich zu den durch unmittelbares
Trocknen gewonnenen Produkten war ebenfalls gering. Der Gehalt an verdaulichem Eiweiß war sehr hoch. Das Produkt
war vor allem für die Tierhaltung als Futtermittel geeignet.
Es wurde in einem Schlachthof angefallener Rinderdickdarm am Ort seines Anfallens in einem Industriefleischwolf
unter Verwendung von Scheiben mit Lochgrößen von 6 bis 8 mm zerkleinert. Das etwa 17 Gew.-% Trockensubstanz enthaltende
Mahlgut wurde mit Wasser mit einer Temperatur von 15 bis 25°C kontinuierlich in einen Sammelbehälter gespült.
Es wurde so viel Wasser zugesetzt, daß der Feststoffgehalt
der Trübe zwischen 4 und 7 Gew.-^ lag. Die im Sammelbe-
- 30 -
030040/0808
hälter befindliche Trübe wurde mittels einer Schlammpumpe
dauernd umgewälzt beziehungsweise zirkulieren gelassen und auf diese Weise homogenisiert. Das homogenisierte
Material wurde in einen Schnellerhitzer gefördert, in welchem es durch Direkteinblasen von Dampf unter 0,5 atü
auf 87 bis 9 3° C erhitzt wurde. In einer Wärmebehandlungseinheit wurde das Material noch 12 Minuten lang auf dieser
Temperatur gehalten. Während der Wärmebehandlung gingen in der Struktur der gelösten beziehungsweise kolloidal
vorliegenden Eiweiße irreversible Veränderungen vor sich, die Teilchen verloren ihren hydrophilen Charakter, wurden
wasserunlöslich, verloren einen Teil ihres Strukturwassers und agglomerierten zu gut filtrierbaren elastischen
Teilchen. Die Hauptmenge des Fettes schmolz und bildete mit der wäßrigen Phase eine Emulsion. Die Mikroorganismen
wurden zum großen Teil abgetötet. Das hauptsächlich Eiweiße enthaltende Koagülat wurde vom wäßrigen, vor allem
Fett und in geringen Mengen auch Eiweißhydrolysate
(Perlide und Peptide) enthaltenden Filtrat durch Filtrieren bei 90°C im Dampfraum abgetrennt. Während des Filtrierens
wurde von oben mit Wasser von etwa 800C gewaschen, wodurch
weiteres Fett entfernt wurde. Das abfiltrierte Material wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise getrocknet.
Das Endprodukt hatte die folgenden Daten.
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Wassergehalt Fettgehalt Eiweißgehalt
Gehalt an verdaulichem Eiweiß
Keimzahl
9,2 Gew.-%
9,7 Gew.-%
72,4 Gew.-^
96,2 Gew.-^ des Gesamteiweißgehaltes 3 500 Keime/g
Das Produkt war daher von stabiler Qualität und gut lagerfähig und enthielt wenig Mikroorganismen und wenig
Fett, jedoch im Vergleich zu auf übliche Weise aus Därmen hergestelltem Fleischmehl sehr viel verdauliches Eiweiß.
Das Produkt war zur Tierfütterung ausgezeichnet geeignet. Besonders vorteilhaft ist es, daß wegen der mehrfachen
Wärmebehandlung und des Filtriervorganges eine vorherige Entfernung der Exkremente aus dem Dickdarm nicht erforderlich
war.
Es wurde in einem Schlachthof kontinuierlich angefallenes Blut mit einem die Blutgerinnung beschleunigenden Mittel,
zum Beispiel.mit Calciumchlorid, zum Gerinnen gebracht. Das geronnene Blut wurde schonend zu einer Stückgröße
von 10 bis 15 mm zerkleinert und dann mit Wasser mit einer
Temperatur von 85°C vermischt und die erhaltene Trübe wurde
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in einem Schnellerhitzer durch Direkteinblasen von Dampf unter 0,5 atü auf 95 bis 10O0C erhitzt. Das Material
wurde in der Wärmebehandlungseinheit 8 Minuten lang auf
dieser Temperatur gehalten. Der Eiweißgehalt des geronnenen Blutes verlor durch die Wirkung der Wärmebehandlung seinen
hydrophilen Charakter. Es entstanden elastische Teilchen, die gut filtrierbar waren. Das beim Filtrieren von der
flüssigen Phase abgetrennte Koagulat hatte einen Peststoffgehalt von 25 Gew.-% (ursprünglicher Feststoffgehalt
des Blutes: 19 Gew.-#). Deshalb und auch weil die Teilchen einen großen Teil ihrer wasserbindenden Fähigkeit verloren
hatten, konnte das Trocknen in der nächsten Stufe wesentlich günstiger vorgenommen werden. Das zum Gerinnen des
Blutes benutzte Reagenz wurde zusammen mit dem Filtrat entfernt. Das abfiltrierte Material wurde im Trockner bei
einer Eintrittstemperatur von 120 bis 1300C und einer Austrittstemperatur von 80 bis 85°C der Trockenluft
25 Minuten lang getrocknet. Das Produkt hatte die folgenden Daten.
- 33 -
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-W-
Trockensubstanzgehalt 90 Gew.-%
Wassergehalt 8,7 Gew.-%
Fettgehalt 0,4- Gew.-%
Eiweißgehalt. 89,2 Gew.-^
Gehalt an verdau- _„ Λ n , , „ . .n , -
98,0 Gew.-^ des Gesamteiweißgshartes
lichem Eiweiß
Keimzahl 4 800 Keime/g
Das erhaltene Granulat war fest, gut lagerfähig und für Pütterungszwecke ausgezeichnet geeignet.
Patentansprüche
030040/0808
Claims (1)
- Patentansprüche1.) Verfahren zum Abtrennen, gegebenenfalls mit Entfetten, von feststoffen, insbesondere organischen Substanzen, aus Flüssigkeiten, die durch Wärmeeinwirkung aggregierbare und/oder entwässerbare feste Stoffe enthalten, durch Aggregieren von Teilchen in der Flüssigkeit und/oder Vermindern des Wassergehaltes derselben durch Wärmeeinwirkung und dann Abtrennen der Teilchen aus der Flüssigkeit und Trocknen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Wärmeeinwirkung die Flüssigkeit innerhalb kurzer Zeit, und zwar höchstens innerhalb 2 Minuten auf 50 bis 125°C erhitzt (Schnellerhitzen) und dann mindestens 2 Minuten, vorzugsweise 5 bis 15 Minuten, bei 50 bis 125° C wärmebehandelt, wobei man bei diesen Wärmebehandlungsstufen das Fett, soweit vorhanden, mindestens zum Teil herausschmilzt, und daraufhin das Abtrennen der Teilchen aus der Flüssigkeit bei 50 bis 125 C in einem dampfgesättigten Raum durch mindestens 4- Minuten, vorzugsweise 8 bis 15 Minuten, dauerndes Filtrieren und schließlich das Trocknen durchführt.- 35 -030040/08082.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Trocknen ein strömendes Gas mit einer Temperatur von 100 bis 1800C, insbesondere 100 bis 1350C, ganz besonders etwa 1300C, zweckmäßig heiße Luft, verwendet und das Material 20 bis 40 Minuten, insbesondere etwa 30 Minuten, der Wirkung des heißen Gasstromes aussetzt.3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man der feststoffhaltigen Flüssigkeit vor dem Schnellerhitzen Chemikalien, insbesondere solche, welche die Aggregation fördern, zusetzt.4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man die feststoffhaltige Flüssigkeit vor dem Schnellerhitzen homogenisiert, zweckmäßig mittels einer Rührkonstruktion und/oder durch Eezirkulation.5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schnellerhitzen durch direktes Einblasen von, insbesondere unter einem Druck von 0,2 bis 0,6 atü stehendem, Dampf vornimmt.- 36 -030040/0 8086.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man die Arbeitsgänge des Schnellerhitzens, Wärmebehandeins, Filtrierens und Trocknens in einem geschlossenen System kontinuierlich durchführt.7·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den in der Flüssigkeit befindlichen Feststoff vor dem Schnellerhitzen, zweckmäßig unter gleichzeitigem Homogenisieren der Flüssigkeit, zerkleinert.8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Feststoff mechanisch zerkleinert und vor dem Schnellerhitzen mit Flüssigkeit vermischt.9.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Filtrierens das Material, insbesondere durch Aufsprühen von 75 bis 9O0C warmem Wasser, wäscht.10.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß man als Waschflüssigkeit, gegebenenfalls vorher entfettetes, Filtrat verwendet.- 37 -030040/080811.) Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sammelbehälter (1), einen Schnellerhitzer (9), eine Wärmebehandlungseinheit (11), eine in einem geschlossenen Raum angebrachte, zweckmäßig mit Schwerkraft arbeitende, Filtriervorrichtung (18) und einen Trockner (45) aufweist, wobei diese Vorrichtungen (1, 11, 18, 45) durch Rohrleitungen (7, 8, 12, 17, 42) und ein Dosierelement (43, 44) miteinander zu einem geschlossenen System, in welches eine oder mehrere Pumpe(n) (3, 10) eingebaut ist beziehungsweise sind, verbunden sind.12.) Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbehälter (1) eine Rührkonstruktion (5) angeordnet ist und/oder er eine Rezirkulationsleitung (4, 7)i in welche eine Pumpe (3) eingebaut ist, aufweist.13.) Anlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn-. zeichnet, daß in die den Sammelbehälter (1) mit dem Schnellerhitzer (9) verbindende Förderleitung (8) eine Pumpe (10) eingebaut ist und mit dem zwischen dem Sammelbehälter (1) und der Pumpe (10) befindlichen Abschnitt der Förderleitung (8) ein Waschflüssigkeitsbehälter (90) und eine- 38 030040/0808S-Dosiereinheit (91) zum Einführen von Desinfektionsmitteln und/oder Chemikalien verbunden sind.14.) Anlage nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellerhitzer (9) ein senkrechtes geschlossenes Rohr (71) aufweist, in dessen unteren Teil die mit dem Sammelbehälter (1) verbundene Förderleitung (8) mündet und welches eine konzentrisch angeordnete durchlöcherte Rohrleitung (14) enthält und ferner oben einen breiter werdenden als Behälter ausgebildeten Teil (73) hat, aus dem das nicht durchlöcherte Ende (14a) der durchlöcherten Rohrleitung (14) herausgeführt und an ein Dampfeinleitungsrohr (15) angeschlossen ist und ferner aus dessen oberem Bereich die Rohrleitung (12) zur Wärmebehandlungseinheit (11) herausgeführt ist.15·) Anlage nach Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Regeleinheit (16) zum Regeln der Menge des in den Schnell-• erhitzer (9) eingeleiteten Dampfes, die einen die Temperatur des im Schnellerhitzer (9) befindlichen Materiales fühlenden Temperaturfühler (78) sowie ein an das Dampfeinleitungsrohr (15) angeschlossenes Regelventil (80) aufweist, wobei der Temperaturfühler (78) über eine Leitung (79) mit dem Regelventil (80) in Funktionsverbindung steht, hat.- 39 0300A0/080816.) Anlage nach Anspruch 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlungseinheit (11) von einer in Form einer senkrechten ebenen Spirale angeordneten aus geraden Rohrabschnitten (87) und diese miteinander verbindenden Kniestücken (88) bestehenden wärmeisolierten Rohrleitung (13) gebildet wird.1-7·) Anlage nach Anspruch 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtriervorrichtung (18) einen in einem geschlossenen Gehäuse (19) angeordneten drehbaren und in seinem Wandaufbau durchgehende Öffnungen (30) aufweisenden Hohlkörper (20) sowie ein oder mehr Elemente (28) zum Einspeisen des zu filtrierenden Materiales und Elemente (31, 42, 43; 41) zum Abführen der voneinander getrennten Bestandteile aufweist, welcher Hohlkörper (20) aus zwei Abschnitten (I1 II) besteht, wobei der erste Abschnitt (I) eine um seine geometrische Längsmittelachse (X) drehbare, zweckmäßig kegelstumpfförmige, Trommel (21) hat, deren Seitenfläche(n) zumindest zum Teil von einem Filter (30) gebildet wird beziehungsweise werden, durch deren kleinere Stirnfläche (25) ein Materialeinführungsrohr (28) in sie mündet und deren größere■ - 40 -030040/0808Stirnfläche (26) eine in Bezug auf die geometrische Längsmittelachse (X) exzentrisch angeordnete öffnung (27) aufweist, an welchletztere der mit dem ersten Abschnitt (I) des Hohlkörpers (20) zusammen drehbare zweite Abschnitt (II) desselben mit, zweckmäßig drei, ineinandermündenden prismenförmigen Gliedern (22, 23» 24) mit vieleckigem Querschnitt, deren Seitenflächen zumindest zum Teil von einem Filter (30) gebildet werden und deren geometrische Längsmittelachsen zusammen eine Zickzacklinie bilden und mit der geometrischen Drehlängsmittelachse (X) des Hohlkörpers (20) einen von 90° verschiedenen Winkel einschließen, angeschlossen ist.18.) Anlage nach Anspruch 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (45) ein liegender Zylinder mit einer beheizbaren (64a) Wand (48) und seitlichen Öffnungen (64, 65) zum Einführen von heißem Trockengas und an eine zumindest annähernd waagerechte Antriebswelle (50) angebrachten Scheiben (52, 53) in seinem Inneren ist, wobei jeweils eine an ihrem äußeren Umfang Kratzer (5^) aufweisende Scheibe (52) auf eine an ihrem äußeren Umfang Rollen (55) aufweisende Scheibe (53) folgt und die erstgenannten Scheiben (52) dem Durchfallen- 41 -030040/0808des Materiales dienende Öffnungen (56) in der Nahe der Antriebswelle (50) haben und die letztgenannten Scheiben (55) im Bereich ihres Außenumfanges mit ebenfalls dem Durchfallen des Materiales dienenden Öffnungen (57) versehen sind.19.) Anlage nach Anspruch 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Filtriervorrichtung (18) und dem Trockner (45) eine Förderschnecke (43) und ein Zellendosierelement (44) angeordnet sind«20.) Anlage nach Anspruch 11 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Geruchsabsorptionsvorrichtung (63), in die aus der Filtriervorrichtung (18) und/oder dem Staubabscheider (58) des Trockners (45) herausgeführte Rohrleitungen (62, 93) münden, aufweist.21·) Anlage nach Anspruch 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie über und/oder in der Filtriervorrichtung (18) eine beziehungsweise je eine Waschvorrichtung (68) zum Einleiten von Flüssigkeit aufweist.030040/0808
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