DE4009806C1

DE4009806C1 - Removing fat and oil in commercial kitchen - by reacting with lipollastic bacteria and pptn. with cation

Info

Publication number: DE4009806C1
Application number: DE19904009806
Authority: DE
Inventors: Anton Dipl.-Biol. Dr. 8441 Rattenberg De Gradl
Original assignee: Gruenbeck Wasseraufbereitung 8884 Hoechstaedt De GmbH
Current assignee: Gruenbeck Wasseraufbereitung 8884 Hoechstaedt De GmbH
Priority date: 1990-03-27
Filing date: 1990-03-27
Publication date: 1991-11-14
Anticipated expiration: 2010-03-28

Abstract

Removing fat and/or oil comprises reaction with lipoclastic bacteria and pptn. with a cation. Only a proportion of the fat and/or oil is pptd. with the cation, the ppte is removed from the liq. and the remaining liq. is again supplied to the bacteria-treated fat and/or oil. Pref. the bacteria are from the genus Bacillus, Pseudomonas, Vibrio, Sarcina and/or Serratia, or are Bacillus subtilis; and the cation is formed from an alkali(ne earth) metal salt esp. Na or K salt, or CaCO3, MgSO4 or Ba salt, or an Fe, Mn or Cu salt, or Ca(OH)2. - An appts. for carrying out the reaction is also claimed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von pflanzlichem und tierischem Fett und/oder Öl nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for the disposal of vegetable and animal fat and / or oil according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing this method.

Die Beseitigung von Fett aus Fettabscheidern, wie sie in Großküchen, Schlachthäusern, Wurstfabriken und ähnlichem verwandt werden, ist mit hohen Kosten versehen. Das Fett in dieser unreinen Form kann auch bei den heutigen wirt schaftlichen Verhältnissen nicht wie Pflanzenöle für Seifen oder Lacke verwandt werden. Es kann ebenfalls in dieser Form nicht deponiert werden. Da das Fett einen hohen Wassergehalt aufweist, kann es auch nicht verbrannt werden.Eliminating fat from fat separators as in Commercial kitchens, slaughterhouses, sausage factories and the like be used is associated with high costs. The fat This impure form can also be used in today's inns not like vegetable oils for soaps or paints can be used. It can also be in this form not be deposited. Because the fat has a high water content it cannot be burned.

Aus dem Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik, Band II, 1975, Seiten 149 bis 170 ist es bekannt, Fett und Öl aus Abwasser dadurch abzutrennen, daß man das Fett und das Öl, die leichter als Wasser sind, in Vorklärbecken an die Ober fläche des Wassers steigen läßt. Dort kann dann das Fett und das Öl abgeschöpft oder abgeräumt werden.From the teaching and handbook of waste water technology, volume II, 1975, pages 149 to 170 it is known to make fat and oil Separate wastewater by separating the fat and oil, which are lighter than water, in primary settling tanks to the upper surface of the water rises. There the fat can then and the oil is skimmed off or cleared away.

Aus S.E. Jorgensen, Industrial Waste Water Management, Amsterdam, 1979, Seiten 55 bis 59 ist es bekannt, das Ver fahren der Flotation anzuwenden, wenn viel emulgiertes Fett im Abwasser vorhanden ist. Dabei wird das das Fett enthal tende Abwasser mit Luft von einem Druck von 3 bis 6 atm beaufschlagt. Wenn dann der Druck schnell abgebaut wird, bildet die in dem Wasser gelöste Luft Blasen, die sich bevorzugt an dem emul gierten Fett anlagern und zusammen mit diesem Fett an die Oberfläche steigen. Dort kann wiederum das Fett, und gleiches gilt für Öl, entfernt werden.From S.E. Jorgensen, Industrial Waste Water Management, Amsterdam, 1979, pages 55 to 59, it is known that Ver continue to apply the flotation when a lot of emulsified fat is present in the waste water. This will contain the fat wastewater with air at a pressure of 3 to 6 atm. If the pressure is then released quickly, it forms in the Water dissolved air bubbles, which preferentially on the emul accumulate gated fat and together with this fat to the Surface rising. There can be the fat, and the like applies to oil to be removed.

Es ist allgemein bekannt, daß sich Fette mit Hilfe von En zymen, wie Lipase, in Glyzerin und Fettsäuren aufspalten lassen. Es ist ebenfalls allgemein bekannt, daß die Natrium salze der Fettsäuren als Seifen eingesetzt werden, während Kalziumsalze der höheren Fettsäuren in Wasser unlöslich sind.It is generally known that fats can be eliminated using En break down enzymes such as lipase into glycerin and fatty acids to let. It is also common knowledge that the sodium salts of fatty acids are used as soaps, while Calcium salts of the higher fatty acids are insoluble in water.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrich tung zur Entsorgung von Fett und/oder Öl zu schaffen, bei dem die Vernichtung der entstehenden Reste ohne hohe Kosten durchgeführt werden kann.It is an object of the invention, a method and a device tion to dispose of fat and / or oil the destruction of the resulting residues without high costs can be carried out.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Entsorgung von Fett und/oder Öl, das durch die Merkmale des Patentan spruches 1 gekennzeichnet ist, und durch eine Vorrichtung zum Entsorgen von Fett und/oder Öl, das durch die Merkmale des Patentanspruches 6 gekennzeichnet ist.This problem is solved by a disposal method of fat and / or oil characterized by the features of the patent is marked 1, and by a device to dispose of fat and / or oil by the characteristics of claim 6 is characterized.

Die erfindungsgemäße Kombination der Aufspaltung der Fett abfälle in Fettsäure und Glyzerin, sowie die damit verbundene Verseifung der Fettsäure hat den großen Vorteil, daß kosten günstig Fett- und Ölabfälle in eine Form übergeführt werden können, in der sie leicht zu entsorgen sind.The combination according to the invention of splitting the fat waste in fatty acid and glycerin, as well as the associated Saponification of the fatty acid has the great advantage that it costs cheap fat and oil waste can be converted into a form in which they are easy to dispose of.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweili gen Unteransprüchen gekennzeichnet.Preferred developments of the invention are in the respective characterized in subclaims.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Bakterien haben den großen Vorteil, daß diese das Fett und das Öl sehr effektiv aufspalten kön nen, daß auf der anderen Seite ihr Einsatz wirtschaftlich günstig ist. Mit der Verwendung von Alkaliverbindungen für die Kationen ist eine gute Verseifung möglich. Dagegen ist bei der Benutzung von Erdalkaliverbindungen oder von Schwer metallsalzen die Herstellung von in Wasser unlösbaren Seifen leicht möglich; diese unlösbaren Produkte können gut weiter verarbeitet werden. Insbesondere können die unlösbaren Seifen gepreßt werden, wodurch sie entwässert werden. Die entwäs serten unlösbaren Seifenprodukte sind einerseits geeignet, in einer Deponie gelagert zu werden, andererseits können sie jedoch auch selbstgängig verbrannt werden. Die Rückführung von glyzerinhaltigem Wasser aus der Klärvorrichtung hat den Vorteil, daß die Konzentration der Fettsäuren in dem Reaktor niedrig gehalten wird, wodurch die Bakterien geschont werden. Die Benutzung eines Festbettreaktors hat den Vorteil, daß sehr effektiv eine Reaktion der Bakterien mit den Fett produkten möglich ist. Der Einsatz eines Rührwerkes in der Ausfällvorrichtung beschleunigt den Prozeß. Zur Weiterbear beitung ist es bevorzugt, wenn ausgefällte unlösliche Seifen von dem Wasser getrennt werden. Dieses geschieht besonders effektiv in einem Schrägklärer. Da anaerobe Bakterien Fette und Öle nicht so effektiv aufspalten wie aerobe Bakterien, ist es bevorzugt, den Reaktionsbehälter zu belüften.The bacteria used according to the invention have the great advantage that they can break down the fat and oil very effectively nen that on the other hand their use is economical is cheap. With the use of alkali compounds for the cations good saponification is possible. Against it when using alkaline earth compounds or heavy metal salts the production of water-insoluble soaps easily possible; these unsolvable products can go well are processed. In particular, the unsolvable soaps be pressed, whereby they are drained. The drained very insoluble soap products are suitable on the one hand can be stored in a landfill, on the other hand however, they are burned independently. The repatriation of water containing glycerine from the clarifier the advantage that the concentration of fatty acids in the Reactor is kept low, which spares the bacteria will. The use of a fixed bed reactor has the advantage that very effectively a reaction of the bacteria with the fat products is possible. The use of an agitator in the Precipitation device speeds up the process. For further processing it is preferred if precipitated insoluble soaps are precipitated be separated from the water. This happens especially effectively in an inclined clarifier. Because anaerobic bacteria are fats and not break down oils as effectively as aerobic bacteria, it is preferred to vent the reaction vessel.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figur. Die Figur zeigt eine Vorrichtung zur Entsorgung von Fetten und/oder Ölen. Further features and advantages of the invention result itself from the description of exemplary embodiments on the basis the Figure. The figure shows a device for disposal of fats and / or oils.

Bei der in der Figur gezeigten Vorrichtung 1 zum Entsorgen von Fett und Öl ist ein Festbettreaktor 2 mit einem Festbett zum Aufnehmen von lipoklastischen Bakterien oder Lipolyten vorge sehen. Das Festbett wird durch einen Siebboden 3 in dem Festbettreaktor 2 getragen.In the device 1 shown in the figure for the disposal of fat and oil, a fixed bed reactor 2 is provided with a fixed bed for receiving lipoclastic bacteria or lipolytes. The fixed bed is carried by a sieve tray 3 in the fixed bed reactor 2 .

Der Festbettreaktor 2 weist einen Eingang mit einer Pumpe 4 zum Eingeben von zu entsorgendem Fett oder Öl auf. Das Fett oder Öl kann durch eine automatische Transportvorrichtung 5 in den Festbettreaktor 2 eingebracht werden.The fixed bed reactor 2 has an input with a pump 4 for the input of fat or oil to be disposed of. The fat or oil can be introduced into the fixed bed reactor 2 by an automatic transport device 5 .

Der Festbettreaktor weist einen Ausgang 6 auf, über den das in dem Festbettreaktor vorhandene Material entnommen oder abge pumpt werden kann und mit einer ersten Transportvorrichtung 7 in eine Ausfällvorrichtung 8 gebracht werden kann.The fixed bed reactor has an outlet 6 through which the material present in the fixed bed reactor can be removed or pumped off and can be brought into a precipitation device 8 with a first transport device 7 .

Die Ausfällvorrichtung 8 ist mit einem Rührwerk 9 versehen. Die Ausfällvorrichtung 8 ist weiterhin mit einem Vorrats behälter 10 verbunden, der chemische Verbindungen enthält, die Kationen aufweisen, mit denen Fettsäuren ausfällbar sind. Die Ausfällvorrichtung 8 weist weiterhin einen Ausgang 11 auf.The precipitation device 8 is provided with an agitator 9 . The precipitation device 8 is also connected to a storage container 10 which contains chemical compounds which have cations with which fatty acids can be precipitated. The precipitation device 8 also has an outlet 11 .

Der Ausgang 11 ist mit einer Klärvorrichtung 12 zum Trennen der ausgefällten Substanz von der verbleibenden Flüssigkeit verbunden. Die Klärvorrichtung 12 weist einen ersten Ausgang 13 zum Ausgeben der verbleibenden Flüssigkeit auf. Dieser Ausgang 13 ist mit einem weiteren Eingang 14 des Festbett reaktors 2 über eine zweite Transportvorrichtung 15 verbun den.The outlet 11 is connected to a clarifier 12 for separating the precipitated substance from the remaining liquid. The clarifying device 12 has a first outlet 13 for dispensing the remaining liquid. This output 13 is connected to a further input 14 of the fixed bed reactor 2 via a second transport device 15 .

Die Klärvorrichtung 12 weist einen zweiten Ausgang 16 auf. Der zweite Ausgang 16 der Klärvorrichtung 12 ist mit einer Presse 17 verbunden. The clarifying device 12 has a second outlet 16 . The second outlet 16 of the clarification device 12 is connected to a press 17 .

Im folgenden wird der Betrieb der Vorrichtung zur Entsorgung von Fett und/oder Öl zum Durchführen des Verfahrens zur Ent sorgung von Fett und/oder Öl beschrieben. Das zu behandelnde Fett oder Öl wird über die Transportvorrichtung 5 dem Fest bettreaktor 2 eingegeben. Dem zu behandelnden Fett oder Öl wird Wasser zugesetzt.In the following the operation of the device for the disposal of fat and / or oil for performing the method for the disposal of fat and / or oil will be described. The fat or oil to be treated is entered into the fixed bed reactor 2 via the transport device 5 . Water is added to the fat or oil to be treated.

Durch den Festbettreaktor 2 wird von unten Luft durchgeblasen, damit eine gute Sauerstoffzufuhr zu den lipoklastischen Bak terien gewährleistet ist. Die auf dem Festbett des Festbett reaktors 2 ansässigen Bakterien, i.e. fettaufspaltenden Bak terien, zersetzen dabei das Fett oder Öl in die zugeordneten Fettsäuren und Glyzerin. Da es sich bei den üblichen Fetten oder Ölen um Triglyzeride handelt, sind die entstandenen Fett säuren und das Glyzerin wasserlöslich, so daß sich in dem Festbettreaktor 2 ein flüssiges Material bildet.Air is blown through from the fixed bed reactor 2 from below, so that a good oxygen supply to the lipoclastic bacteria is guaranteed. The bacteria located on the fixed bed of the fixed bed reactor 2 , ie fat-breaking bacteria, decompose the fat or oil into the associated fatty acids and glycerin. Since the usual fats or oils are triglycerides, the resulting fatty acids and the glycerin are water-soluble, so that a liquid material forms in the fixed bed reactor 2 .

Über die erste Transportvorrichtung 7 wird ein Teil der in dem Festbettreaktor 2 entstandenen Flüssigkeit der Ausfäll vorrichtung 8 zugeführt. Weiterhin wird in die Ausfällvor richtung 8 die in dem Vorratsbehälter 10 vorhandene chemische Verbindung eingegeben. Diese chemische Verbindung weist Kationen auf, die mit den in der Ausfällvorrichtung 8 vor handenen Fettsäuren unlösliche Salze bilden. Das in der Aus fällvorrichtung 8 vorgesehene Rührwerk 9 sorgt für eine innige Vermischung der aus Fettsäuren, Glyzerin und Wasser bestehenden Flüssigkeit und der chemischen Verbindung aus dem Vorratsbehälter 10.Via the first transport device 7 , part of the liquid produced in the fixed bed reactor 2 is fed to the precipitation device 8 . Furthermore, the chemical compound present in the reservoir 10 is entered into the Ausfälvor direction 8 . This chemical compound has cations which form insoluble salts with the fatty acids present in the precipitation device 8 . The stirrer 9 provided in the precipitation device 8 ensures intimate mixing of the liquid consisting of fatty acids, glycerol and water and the chemical compound from the storage container 10 .

Die chemische Verbindung aus dem Vorratsbehälter 10 reagiert mit den Fettsäuren und bildet ein unlösliches Salz, das in der Ausfällvorrichtung 8 ausfällt. Es handelt sich dabei um Seifen. Der Inhalt der Ausfällvorrichtung, also der aus gefallenen Seife und der verbleibenden aus Wasser und Glyzerin bestehenden Flüssigkeit wird über einen Ausgang 11 einer Klärvor richtung 12 zugeführt. In der Klärvorrichtung 12 setzt sich die un lösliche Seife ab, während die aus Glyzerin und Wasser be stehende verbleibende Flüssigkeit sich über der Seife ab setzt. The chemical compound from the storage container 10 reacts with the fatty acids and forms an insoluble salt, which fails in the precipitation device 8 . These are soaps. The content of the precipitating device, that is to say the fallen soap and the remaining liquid consisting of water and glycerol, is fed via an outlet 11 to a clarifying device 12 . In the clarifying device 12 , the insoluble soap settles out, while the remaining liquid consisting of glycerin and water settles over the soap.

Es besteht die Gefahr, daß die lipoklastischen Bakterien so viel Fett oder Öl aufspalten, daß so viel Fettsäure ent steht, daß die Tätigkeit der lipoklastischen Bakterien ein geschränkt wird. Daher ist es vorteilhaft, die sich in der Klärvorrichtung 12 abscheidende Flüssigkeit aus Wasser und Glyzerin über die zweite Transportvorrichtung zurück in den Festbettreaktor zu bringen, so daß die dort vorhandene Säure enthaltende Flüssigkeit verdünnt wird. Es hat sich als Vor teil herausgestellt, wenn das Abwasser aus der Klärvorrich tung 12 etwa drei- bis fünfmal nach der Abtrennung der jeweils vorhandenen Seifen zu dem Festbettreaktor zurück geführt wird.There is a risk that the lipoclastic bacteria break down so much fat or oil that there is so much fatty acid that the activity of the lipoclastic bacteria is restricted. It is therefore advantageous to bring the liquid of water and glycerol which separates out in the clarifying device 12 back into the fixed bed reactor via the second transport device, so that the liquid containing acid there is diluted. It has proven to be a part before if the wastewater from the clarifier 12 is fed back about three to five times after the separation of the soaps present to the fixed bed reactor.

Die sich in der Klärvorrichtung 12 absetzenden unlöslichen Seifen sind im Prinzip schon einer Entsorgung leicht zu gängig. Es hat sich jedoch als Vorteil herausgestellt, wenn diese Seifen einer Siebbandpresse oder einer Kammfilterpresse zugeführt werden. Dort werden die Seifen so gepreßt, daß sie entwässert werden. Dadurch wird ihr Volumen verringert, wodurch eine effektivere Lagerung des Restes 18 auf einer Deponie möglich ist. Auf der anderen Seite wird der Wasser gehalt der Seifen verringert. Dadurch ist es möglich, die Seifen selbstgängig zu verbrennen, wodurch Energie gespart wird.In principle, the insoluble soaps that settle in the clarification device 12 are already too easy to dispose of. However, it has proven to be an advantage if these soaps are fed to a screen belt press or a comb filter press. There the soaps are pressed so that they are dewatered. This reduces their volume, which enables more effective storage of the rest 18 in a landfill. On the other hand, the water content of the soaps is reduced. This makes it possible to burn the soaps independently, which saves energy.

Für die Klärvorrichtung 12 sind alle Klärvorrichtungen ein setzbar, in denen ausfallende unlösliche Seifen von einem Wasser-Glyzerin-Gemisch trennbar sind. Es hat sich als vor teilhaft herausgestellt, wenn zur Trennung der Seife von der Flüssigkeit ein Schrägklärer eingesetzt wird.For the clarifying device 12 , all clarifying devices can be used, in which precipitating insoluble soaps can be separated from a water-glycerine mixture. It has been found to be particularly advantageous if an inclined clarifier is used to separate the soap from the liquid.

Im Festbettreaktor 2 können alle Bakterien eingesetzt werden, die in der Lage sind, Fette oder Öle aufzuspalten. Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Gat tungen Pseudomonas, Vibrio, Sarcina oder Serratia verwandt werden. Insbesondere hat sich der Bacillus subtilis als effektiv herausgestellt.In the fixed bed reactor 2 , all bacteria can be used, which are able to break down fats or oils. However, it has proven to be advantageous if the gatings Pseudomonas, Vibrio, Sarcina or Serratia are used. In particular, the Bacillus subtilis has proven to be effective.

Zur Ausfällung in der Ausfällvorrichtung 8 sind im Prinzip alle Chemikalien möglich, die mit der Fettsäure eine Sub stanz bilden, die von der verbleibenden Flüssigkeit getrennt werden kann. Schwermetallsalze des Eisens, Mangans oder Kupfers haben sich als erfolgreich gezeigt. Insbesondere sind jedoch Salze oder Hydroxide der Erdalkalimetalle ge eignet. Ihre Kationen bilden besonders effektiv unlösbare Seifen, die leicht von der verbleibenden Flüssigkeit getrennt werden können.For precipitation in the precipitation device 8 , in principle all chemicals are possible which form a substance with the fatty acid, which can be separated from the remaining liquid. Heavy metal salts of iron, manganese or copper have been shown to be successful. In particular, however, salts or hydroxides of the alkaline earth metals are suitable. Their cations are particularly effective in forming insoluble soaps that can be easily separated from the remaining liquid.

Claims

1. A process for the disposal of fat and / or oil, in which the fat and / or oil is mixed with lipoclastic bacteria and then a cation is added for precipitation, characterized in that
that the cation is added to only a fraction of the fat and / or oil containing bacteria,
that the resulting precipitate is separated from the remaining liquid and
that the remaining liquid is returned to the fat and / or oil containing bacteria.

2. The method according to claim 1, characterized in that one is called lipoclastic bacteria those of the genera Bacillus, Pseudomonas, Vibrio, Sarcina and / or Serratia or those of the Bacillus subtilis type starts.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a to form the cation Alkali compound, especially a sodium and / or potassium salt is selected.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a to form the cation Alkaline earth compound, in particular calcium hydroxide, calcium carbonate, magnesium sulfate and / or a barium salt selected becomes.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a salt to form the cation of iron, manganese and / or copper is selected.

6. Device for performing the method according to claim 1 with a reactor ( 2 ) for receiving the lipoclastic bacteria, in which the fat and / or oil to be disposed of can be brought, a first transport device ( 7 ) for transporting at least a part of the the reactor ( 2 ) existing material to a precipitation device ( 8 ), in which the material can be mixed with cations for the precipitation of an insoluble product, and a second transport device ( 15 ) for transporting the remaining liquid from the clarifying device ( 12 ) the reactor ( 2 ).

7. The device according to claim 6, characterized in that the reactor ( 2 ) is a fixed bed reactor with a fixed bed ( 3 ) for receiving the bacteria.

8. Device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the precipitation device ( 8 ) has an agitator ( 9 ) for intimately mixing the material originating from the reactor ( 2 ) and the cations.

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that in addition a clarifying device ( 12 ) for separating the insoluble product from the remaining liquid speed is provided.

10. The device according to claim 9, characterized in that the clarifying device ( 12 ) is designed as an inclined clarifier.

11. Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that in addition a pressing device ( 17 ) is provided for pressing the precipitated product separated from the remaining liquid.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the pressing device ( 17 ) is designed as a belt press.