DE3835418A1

DE3835418A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von verunreinigten mineralsalzen oder salzgemischen

Info

Publication number: DE3835418A1
Application number: DE19883835418
Authority: DE
Inventors: Charles Zampieri; Martin Schick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-10-18
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1990-04-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von mit tierischen Abfallstoffen, wie Fleischresten, Hautresten, Haaren, Kot, Blut, Urin, verunreinigten, vorzugsweise feuchten Mineralsalzen oder Salzgemischen, insbesondere von Häute- oder Konservie rungssalzen.

Verunreinigte Mineralsalze oder Salzgemische dieser Art fallen vor allem bei der Lederherstellung und bei der Pelzverarbeitung an. Vor dem Gerben der Häute bzw. Pelze wird in der Regel eine Rohhautkonservierung vorgenommen, zum einen wegen der räumlich oft weiten Trennung zwischen Hautanfallort und Gerberei und zum anderen wegen der Notwendigkeit der Sammlung größerer Häuteposten, die nach qualitätsbeeinflussenden Faktoren zusammengestellt werden. Zur Konservierung der Rohhaut wird die von Blut und Schmutz teilweise vorgereinigte Haut mit einem Kon servierungssalz bestreut, das überwiegend aus Steinsalz besteht, dem geringe Mengen Soda, Petroleum und Naphtalin als Vergällungsmittel zugesetzt sind. Die Menge des auf die Haut aufgetragenen Konservierungssalzes beträgt ca. 20% des Hautgewichtes. Kurz vor dem Gerbvorgang muß dann das Konservierungssalz wieder von den Häuten ent fernt werden. Dies erfolgt bisher meist dadurch, daß das Konservierungssalz durch Weichen der Häute in Wasser aufgelöst und das auf diese Weise aufgesalzte Wasser unmittelbar in die Kanalisation und in die Flüsse gelei tet wird. Um die dadurch entstehende Umweltbelastung zu verringern, kann der überwiegende Teil des grobkörnigen, an den Häuten haftenden Konservierungssalzes auch bei spielsweise in einer Zentrifuge oder Walktrommel, mecha nisch entfernt und in Deponien abgelagert werden. Bei nicht sachgerechter Deponierung kann aber das leicht wasserlösliche Konservierungssalz in das Grundwasser gelangen und dadurch ebenfalls umweltbelastend wirken.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun de, ein Behandlungsverfahren und eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, womit die mit den tierischen Abfallstoffen verunreinigten Mineralsalze oder Salzgemische wiederaufbereitet und einer Wiederver wendung zugeführt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentansprü chen 1 bzw. 19 angegebenen Merkmalskombinationen vorge schlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Wei terbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängi gen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Erkenntnis aus, daß sich die zunächst verunreinigten Konservierungssalze wiederverwenden lassen, wenn sie in einen trockenen, rieselfähigen und geruchsfreien Zustand gebracht werden können und keine fäulniserregenden Bestandteile mehr enthalten.

Ausgehend von dieser Erkenntnis wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das verunreinigte Mineralsalz zunächst auf etwa 100 bis 110°C aufgeheizt und mindestens 3 Minu ten auf dieser Temperatur gehalten wird, daß es danach unter Temperaturerhöhung weiter aufgeheizt und mindestens 4 Minuten auf einer Temperatur über 350°C gehalten wird, daß die sich beim Aufheizen entwickelnden Gase und Dämpfe in die Atmosphäre abgeführt werden, und daß das nach dem Aufheizen zurückbleibende, aufbereitete Konservierungs salz auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das verunreinigte Mineralsalz 5-12 Minuten auf einer Temperatur zwischen 100 und 110°C gehalten, danach in einer Zeit von etwa 4 bis 10 Minuten von 110 auf über 350°C aufgeheizt und im Anschluß daran 5 bis 10 Minuten auf einer Temperatur zwischen 350 und 550°C gehalten.

Vorteilhafterweise erfolgt bei diskontinuierlichem Ver fahrensablauf die Aufheizung unter Luftabschluß, wobei ein geringer Überdruck von 0,2 bis 1 bar, vorzugsweise 0,5 bar aufrechterhalten werden kann.

Um Heizenergie zu sparen, kann die im aufbereiteten Mineralsalz gespeicherte Wärme zumindest teilweise zum Vorheizen des verunreinigten Mineralsalzes verwendet werden. Die Wärme kann dabei durch ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel übertragen werden, das im Zwangs umlauf durch je mindestens einen Wärmeaustauscher im aufbereiteten und im verunreinigten Mineralsalz geführt wird.

Im Zuge der Aufheizung des verunreinigten Mineralsalzes verdampfen zuerst die Flüssigbestandteile der Abfall stoffe. Im Verlauf der weiteren Aufheizung auf über 350°C werden dann die Festbestandteile der Abfallstoffe zumin dest teilweise verschwelt oder verbrannt.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die verunreinigten Mineralsalze durch einen elektrischen Wärmeerzeuger aufgeheizt. Grundsätzlich kann die Aufhei zung jedoch auch durch Heißgase oder die Rauchgase einer Verbrennung erfolgen. Die in die Atmosphäre abgeführten Gase und Dämpfe werden zweckmäßig gefiltert, um eine Geruchsbelästigung und Verschmutzung im Außenraum zu verhindern.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens weist mindestens eine über eine verschließbare Einfüllöffnung mit dem verunreinigten Mineralsalz beschickbare und über eine verschließbare Auslaßöffnung entleerbare, beheizbare Retorte auf, deren Innenraum über eine Gasabzugsleitung mit der Atmosphäre verbunden ist. In der Gasabzugsleitung kann eine Filter einrichtung zum Reinigen der entstehenden Gase und Dämpfe vorgesehen werden.

Vorteilhafterweise ist die Retorte als vorzugsweise stehendes Zylinderrohr ausgebildet, dessen stirnseitige, die Einfüll- und Auslaßöffnungen bildenden Enden durch vorzugsweise hydraulisch betätigbare Schieber druckdicht verschließbar sind. Die Aufheizung kann dabei durch eine oder mehrere, innerhalb oder außerhalb der Retortenwand angeordnete Heizwendeln erfolgen, die sich zweckmäßig über die gesamte Höhe der Retorte erstrecken. Die Beschic kung erfolgt zweckmäßig über einen oberhalb der Einfüll öffnung angeordneten Beschickungstrichter, während das aufbereitete Mineralsalz in einem unterhalb der Auslaß öffnung angeordneten Abkühlbehälter aufgefangen wird. Da die Behälter wegen des schlechten Wärmeübergangs im Mineralsalz nicht beliebig groß ausgeführt werden können, ist es bei größerem Salzanfall vorteilhaft, wenn mehrere, durch einen gemeinsamen Beschickungstrichter beschickbare und in einen gemeinsamen Abkühlbehälter mündende Retorten vorgesehen werden.

Um die im aufbereiteten Mineralsalz gespeicherte Wärme zur Vorheizung des verunreinigten Mineralsalzes auszunut zen, können im Bereich des Beschickungstrichters oder der zu den Einfüllöffnungen der Retorten führenden Be schickungsleitungen einerseits und im Bereich des Abkühl behälters andererseits miteinander verbundene und von einem gasförmigen oder flüssigen Kühlmittel durchströmte Wärmeaustauscher vorgesehen werden.

Zur Abführung der entstehenden Gase oder Dämpfe werden vorteilhafterweise die Retorte axial durchsetzende perfo rierte Gasabzugsleitungen verwendet, die in eine gemein same Filtereinrichtung münden.

Zur kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Wiederaufbereitungsverfahrens kann ein beheizbarer Dreh rohrofen verwendet werden. Das verunreinigte Mineralsalz wird dort kontinuierlich zugeführt. Durch die Drehung des geneigten Drehrohrofens gelangt das Mineralsalz allmählich nach unten und kann dabei im Gegenstrom durch Heißgas, beispielsweise Verbrennungsgas, aufgeheizt werden. Nach dem Verdampfen der Flüssigbestandteile und der zumindest teilweisen Verschwelung oder Verbrennung der Festbestandteile der Abfallstoffe gelangt das aufbe reitete Mineralsalz aus dem Drehrohrofen heraus auf eine Abkühlstrecke oder in einen Abkühlbehälter.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt in teilweise geschnittener Dar stellung eine Seitenansicht einer Wiederaufbereitungsvor richtung für verunreinigte Konservierungssalze.

Die Wiederaufbereitungsvorrichtung enthält mehrere, in einer gemeinsamen Tragkonstruktion 12 angeordnete Retor ten 10, von denen drei in der Zeichnung dargestellt sind. Die Retorte 10 enthält ein stehendes Rohr mit zylindri schem Innenraum 14, dessen stirnseitige Öffnungen 18, 19 durch hydraulisch betätigbare Schieber 33, 34, 35 druck dicht verschließbar sind. Jede Retorte enthält eine den Retorteninnenraum 14 axial durchsetzende perforierte Gasabzugsleitung, die in eine gemeinsame Filtereinrich tung 27 mündet. In der Filtereinrichtung werden die beim Aufheizen des verunreinigten Mineralsalzes entstehenden Gase und Dämpfe gefiltert, bevor sie über die Austritt söffnung 29 an die Atmosphäre abgegeben werden. In dem Ringraum 8 einer jeden Retorte ist eine elektrisch auf heizbare Heizwendel 31 angeordnet, die sich über die gesamte Höhe der Retorte erstreckt. Der Ringsraum 8 ist nach außen hin von einem Isoliermantel 36 umgeben, der beispielsweise mit Steinwolle als Isoliermaterial 32 gefüllt ist. Die Beschickung der Retorten 10 mit dem verunreinigten Mineralsalz erfolgt über einen gemeinsa men Beschickungstrichter 15, der über je eine Beschic kungsleitung 16 mit den Eintrittsöffnungen 19 verbunden ist. Durch Öffnen und Schließen der hydraulisch betätig baren Schieber 33, 34 im Bereich der Einfüllöffnungen 19 kann die den Retorten 10 zugeführte Mineralsalzmenge dosiert werden. Das anschließende Aufheizen des Mineral salzes in den Retorten erfolgt durch die elektrisch beheizten Heizwendeln 31 auf eine solche Temperatur, daß zunächst die Flüssigbestandteile der Abfallstoffe ver dampft und anschließend die Festbestandteile zumindest teilweise verschwelt oder unter Verwendung des im Salz enthaltenen Restsauerstoffs verbrannt werden. Am Ende des Aufheizvorgangs wird die Stromzufuhr zu den Heizwen deln 31 abgeschaltet und das aufbereitete, aber noch heiße Mineralsalz durch Öffnen der Schieber 35 in den Abkühlbehälter 11 abgelassen, aus dem es nach dem Abküh len abgezogen werden kann.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiel sind im Abkühlbehälter 11 und im Bereich der Beschic kungsleitung 16 Wärmetauscher 40 bzw. 43 angeordnet, die durch Kühlmittelleitungen 41 miteinander verbunden sind. In dem Kühlmittelkreislauf wird ein flüssiges oder gas förmiges Kühlmittel im Zwangsumlauf umgewälzt und dabei die im aufbereiteten Mineralsalz gespeicherte Wärme an das verunreinigte Mineralsalz in den Beschickungsleitun gen 16 abgegeben. Durch diese Vorheizung kann die zur Aufheizung des Mineralsalzes notwendige Fremdenergie reduziert werden.

Ausführungsbeispiel

Häutesalz, das beim Trockenzentrifugieren und anschlie ßendem Abschaben von konservierten Rinderhäuten anfiel, hatte durch aufgenommene Hautflüssigkeit, Fleischreste und Kot sowie die darin befindlichen Haare ein rot- bis dunkelbräunliches Aussehen und einen fäulnis- und kotar tigen Geruch. Die Konsistenz war feucht, aber dennoch zum überwiegenden Teil körnig. Die physikalische und chemische Ausgangsanalyse ergab folgende Werte:

20 Kilogramm dieses Häutesalzes wurden in das aus Stahl bestehende Zylinderrohr einer Retorte der in Fig. 1 dargestellten Bauweise gefüllt. Sodann wurde die Heizwen del mit einer Anschlußleitung von 12 kW aufgeheizt. Die mit einem Temperaturfühler im Inneren der Salzfüllung gemessene Temperatur stieg zunächst innerhalb von 4 Minuten von 24°C (Umgebungstemperatur) auf 106°C an und wurde auf dieser Temperatur etwa 7 Minuten gehalten. Danach stieg die Temperatur innerhalb von 4 Minuten weiter bis 400°C an. Auf diesem Wert ± 20°C wurde die Temperatur 6 Minuten lang gehalten. Die Aufheizung er folgte bei geschlossenen Schiebern ohne äußeren Luftzu tritt. In der Aufheizphase entstand im Innenraum zeitwei lig ein geringer Überdruck bis zu 0,4 bar. Die beim Aufheizvorgang entwickelten Gase wurden über ein den geringen Überdruck haltendes Filter aus Kunststoffvlies in die Atmosphäre geleitet. Nach Beendigung der Aufheiz phase wurde das aufbereitete Salz in einen Behälter abgelassen und dort allmählich wieder auf Umgebungstempe ratur abgekühlt.

Die Konsistenz des aufbereiteten Salzes war völlig troc ken, körnig und zum überwiegenden Teil rieselfähig. Einige zusammengebackene Klumpen konnten mit dem Hammer oder durch einen Mahlvorgang leicht zu rieselfähigem Salz zerkleinert werden. Das Salz war nahezu geruchlos.

Die physikalische und chemische Analyse des aufbereiteten Salzes erbrachte folgende Werte:

Das auf diese Weise erhaltene Salzgemisch konnte nach dem Zermahlen der zum Teil verklumpten Bestand teile einer Wiederverwendung als Konservierungs salz für Häute zugeführt werden.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung von mit tierischen Abfall stoffen, wie Fleischresten, Hautresten, Haaren, Kot, Blut, Urin, verunreinigten, vorzugsweise feuchten Mi neralsalzen oder Salzgemischen, insbesondere von Häute oder Konservierungssalzen, dadurch gekennzeichnet, daß das verunreinigte Mineralsalz durch folgende Ver fahrensschritte wiederaufbereitet wird:

- das verunreinigte Mineralsalz wird kontinuierlich oder in Schritten auf über 350°C aufgeheizt und mindestens vier Minuten auf dieser Temperatur gehalten;
- die sich beim Aufheizen im verunreinigten Mineral salz entwickelnden Gase und Dämpfe werden in die Atmosphäre abgeführt;
- das nach dem Aufheizen zurückbleibende aufberei tete Mineralsalz wird auf Umgebungstemperatur abgekühlt und einer Wiederverwendung zugeführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Verfahrensschritt das Mineralsalz auf 100 bis 110°C aufgeheizt und mindestens drei Minu ten auf dieser Temperatur gehalten wird, bevor die Temperatur auf über 350°C erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verunreinigte Mineralsalz fünf bis zwölf Minu ten auf etwa 100°C gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verunreinigte Mineralsalz in einer Zeit von etwa vier bis zehn Minuten von 110°C auf über 350°C, vorzugsweise auf 400°C aufgeheizt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verunreinigte Mineralsalz fünf bis zehn Minuten auf einer Temperatur zwischen 350°C und 550°C gehalten wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung unter Luftabschluß erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung unter geringem Über druck von 0,2 bis 1 bar, vorzugsweise 0,5 bar erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im aufgeheizten aufbereiteten Mineralsalz gespeicherte Wärme zumindest teilweise zur Vorheizung des verunreinigten Mineralsalzes ver wendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wärmeübertragung ein im Zwangsumlauf umgewälz tes flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel über je einen Wärmeaustauscher durch das aufbereitete Mineralsalz aufgeheizt und durch das verunreinigte Mineralsalz abgekühlt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigbestandteile der Abfall stoffe im Zuge der Aufheizung verdampft werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Festbestandteile der Abfall stoffe im Zuge der Aufheizung auf über 350°C zumindest teilweise verschwelt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die verunreinigten Mineralsalze durch einen elektrischen Wärmeerzeuger aufgeheizt wer den.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Atmosphäre abzuführenden Gase und Dämpfe gefiltert werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Festbestandteile der Abfall stoffe im Zuge der Aufheizung auf über 350°C zumindest teilweise mit dem im verunreinigten Mineralsalz vor handenen Restsauerstoff verbrannt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Festbestandteile der Abfallstoffe im Zuge der Aufheizung auf über 350°C unter Luftzufuhr verbrannt werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung des verunreinigten Mineralsalzes und dessen Abkühlung im kontinuierlichen Durchlauf erfolgt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das verunreinigte Mineralsalz durch heiße Gase, vorzugsweise Verbrennungs gase aufgeheizt wird.

19. Vorrichtung zur Behandlung von mit tierischen Abfall stoffen, wie Fleischresten, Hautresten, Haaren, Kot, Blut, Urin, verunreinigten, vorzugsweise feuchten Mi neralsalzen oder Salzgemischen, insbesondere von Häute- oder Konservierungssalzen, zur Durchführung des Wieder aufbereitungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18 gekennzeichnet durch mindestens eine über eine verschließbare Einfüllöffnung (19) mit dem verunreinig ten Mineralsalz (20) beschickbare und über eine ver schließbare Auslaßöffnung (18) entleerbare, beheizbare Retorte (10), deren Innenraum (14) über eine Gasabzugs leitung (25) mit der Atmosphäre verbunden ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gasabzugsleitung (25) eine Filtereinrich tung (27) angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn zeichnet, daß die Retorte (10) als vorzugsweise stehen des Zylinderrohr ausgebildet ist, dessen stirnseitige, die Einfüll- und Auslaßöffnungen bildende Enden (18, 19) durch vorzugsweise hydraulisch betätigbare Schieber (33, 34, 35) druckdicht verschließbar sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21 gekenn zeichnet durch eine in der Retortenwand (8) angeord nete, sich über die gesamte Länge der Retorte (10) erstreckende Heizwendel (31).

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwendel (31) elektrisch aufheizbar ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Retorte (10) über einen ober halb der Einfüllöffnung (19) angeordneten Beschickungs trichter (15) mit dem verunreinigten Mineralsalz be schickbar ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Auslaßöffnung (18) ein Abkühlbehälter (11) für das aufbereitete Mineral salz angeordnet ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere durch einen gemeinsamen Beschic kungstrichter (15) beschickbare und in einen gemein samen Abkühlbehälter (11) mündende Retorten (10) vor gesehen sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabzugsleitungen (25) sämtlicher Retorten (10) in eine gemeinsame Filtereinrichtung (27) münden.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabzugsleitung (25) die zy lindrische Retorte (10) axial durchsetzt und über Man telöffnungen mit dem Retorteninnenraum (14) kommuni ziert.

29. Vorrichtung zur Behandlung von mit tierischen Abfall stoffen, wie Fleischresten, Hautresten, Haaren, Kot, Blut, Urin verunreinigten, vorzugsweise feuchten Mi neralsalzen oder Salzgemischen, insbesondere von Häute- oder Konservierungssalzen, zur Durchführung des Wieder aufbereitungsverfahrens nach einem der Ansprüche bis 17, gekennzeichnet durch mindestens einen konti nuierlich mit verunreinigtem Mineralsalz beschickbaren Drehrohrofen.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das verunreinigte Mineralsalz durch heiße beim Verbrennen eines Brennstoffs entstehende Verbrennungs gase aufheizbar ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Abkühlbehälter (11) abführ bare Abwärme zur Vorheizung des verunreinigten Mineral salzes verwendbar ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Beschickungstrichters (15) oder der zu den Einfüllöffnungen (19) der Retorten (10) führenden Beschickungsleitungen (16) einerseits und im Bereich des Abkühlbehälters (11) andererseits mit einem gasförmigen oder flüssigen Kühlmittel durchström te, miteinander verbundene Wärmeaustauscher (40, 43) angeordnet sind.