DK154005B - Fremgangsmaade og anlaeg til udskillelse af faste stoffer fra vaesker indeholdende granulerede faste materialer - Google Patents

Description

1 DK 154005 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde og anlæg til udskillelse af faste materialer fra væsker, der indeholder faste stoffer granulerede ved varmepåvirkning og/eller faste stoffer, hvis fugtighedsindhold kan reduceres ved varmepåvirkning, 5 f.eks. fra opslæmninger indeholdende protein, kolloidale opløsninger og suspensioner, og i tilfælde af fedtindhold til reduktion af fedtindholdet i det faste materiale.

Der findes opløsninger, opslæmninger, suspensioner o.lign. materialer af organisk oprindelse inden for forskellige in-10 dustrisektorer, der har kolloid eller granulær fast fase (tørstofindhold), der er i stand til at absorbere store mængder fugtighed. De plastiske korn af disse materialer, der indeholder store mængder vand, kan delvis afvandes ved varmepåvirkning, eller de kolloidale dele kan granuleres ved var-15 mepåvirkning. Da de nævnte materialer forårsager forurening af det omgivne miljø, og da de dels indeholder visse værdifulde komponenter, der kan anvendes f.eks. til dyrefoder, til industrielle eller landbrugsmæssige formål, har man forsøgt at ekstrahere disse, og dermed fjerne deres fomrenende 20 indvirkning på det omgivne miljø.

I slagterier produceres f.eks. store mængder affaldsmaterialer, spildevand med højt protein- og fedtindhold. Særlig oparbejdning (behandling) af affaldsstoffer og spildevand, der stammer fra slagte-, opskæring- og tarmrenserafdelingen for-25 årsager store problemer, fordi vandforbruget er særdeles højt i disse afdelinger, hvorfor spildevandet indeholder organiske urenheder og spildstoffer stærkt fortyndet, ofte delvist eller fuldstændigt opløst. Også det organiske tørstofindhold fra konservesfabrikker er meget højt. Inden for den organo-terapeuti-30 ske lægemiddelproduktion, produceres der værdifulde, aktive ingredienser af dyreorganer, og videre behandlingen af organstykkerne uden den aktive ingrediens opstået under produktionen forårsager alvorlige problemer. Det samme gælder for affaldsstoffer, ofte af høj næringsværdi, der stammer fra 35 landbrugs- og pharmaceutiske forgæringsprocesser. Slammet fra

2 DK 154005B

spildevandet, både fra kommunale anlæg og fra staldanlæg, indeholder værdifulde materialer, der kan anvendes, dersom de udskilles i en passende form. Imidlertid har man indtil nu ikke fundet nogen løsning af økonomisk værdi til at udskille 5 værdifulde materialer af passende kvalitet, f.eks. protein, heparin o.s.v. fra spildevand. Ulemperne ved de hidtil kendte løsninger er: flere trins operationer, der skal afbrydes, der eksisterer ingen lukkede systemer, således er de ikke i stand til at forhindre, at værdifulde materialer fra spild-10 stofferne dekomponeres og nedbrydes, fordi de ødelægges og forrådner. F.eks. begynder oparbejdningen af råmaterialer, der indsamles til fremstilling af kødbenmel, allerede ved indsamlingen af materialet, hvorfor deres dekomponering og forurening med mikroorganismer allerede begynder inden varmebehand-15 lingen. Det med mellemrum behandlede materiale lagres af og til, medens det ødelægges, dekomponeres og atter forurenes. Varmebehandlet materiale skal tørres, formales,og til slut skal fedtet ekstraheres.

Fedtekstraktionen forårsager alvorlige problemer for fagmæn-20 dene, ikke alene inden for kødbenmelsproduktionen, men også inden for andre områder. De egenskaber, som de faste korn, der foreligger i kødindustriens spildevand (f.eks. småstykker af kød, tarmstumper, andre ikke-opløste biprodukter med højt vandindhold, f.eks. tyktarmsekskrementer, finker 25 o.s.v.), er især karakteriserede ved et højt fedtindhold, der består af det såkaldte overflade- og tarmfedt. Skønt overfladefedtdelen (fedtvævene) kan fjernes inden kødforarbejdningen ved besværligt, manuelt arbejde, udføres disse operationer imidlertid ikke i praksis; men tarmfedtet, der udgør 30 størstedelen af fedtindholdet, kan ikke fjernes ved forudgående rensning. Skønt det voluminøse affald opskæres groft, inden det oparbejdes, kan fedtet ikke fjernes under kogningen, varmebehandlingen og den efterfølgende tørring og opskæring. Som følge heraf kan man kun få lagringsstabile, ikke-35 klæbrige, ikke-harske slutprodukter, først og fremmest fra

3 DK 154005B

kødbenmel, dersom man formaler og delvis fedtekstraherer med organiske opløsningsmidler. Denne efterfølgende fedtekstraktion indebærer ikke alene betydelige omkostninger (materiale, arbejdskraft, energi, investering), men den uundgåelige brug 5 af organiske opløsningsmidler forøger eksplosionsfaren i anlægget. At opskære materialet således, at hoveddelen af fedtet kan smeltes væk med et ikke-eksplosivt medium, f.eks. varmt vand, hvorefter de ekstraherede fibre kan tørres uden yderligere behandling, efter at det smeltede fedt og det var-10 me vand delvis er fjernet, er ikke anvendelig i praksis. Adskillelse af faststoffer, der stadig har et meget højt vandindhold og en ringe størrelse fra opslæmninger (f.eks. filterpresser, filtertrommer, filtercentrifuger), kan ikke realiseres, fordi de små kom klæber sig til filteroverfla-15 den, på grund af deres plasticitet blokeres kapillærerne i kornene, og til filterformål dannes der således et uheldigt, fast lag. Adskillelse af finbestanddelene fra opslæmningen er kun mulig med en særdeles kostbar snegleseparator og dekanter- type-anlæg, der kræver konstant overvågning. Dekan-20 teringstypen af anlæg anvendes f.eks. til adskillelse af proteinfibre, der stammer fra den såkaldte vådsmeltning af fedt, der udføres ved 92-96° C damp, fra det våde, opløste fedt såvel som til ekstraktion af plastiske kom med højt vandindhold fra smeltet og varmebehandlet blod.

25 Opfindelsen har til hensigt at tilvejebringe en fremgangsmåde til udskillelse af faste stoffer fra væsker indeholdende faste stoffer, der er granuleret ved varmepåvirkning, og/eller faste stoffer, hvis fugtighedsindhold kan reduceres ved varmepåvirkning, f.eks. fra oplsæmninger, kolloidale 30 opløsninger og suspensioner, ved hvis hjælp den faste fase kan fraskilles den flydende fase ved en simpel filtreringsproces uden anvendelse af dekantering, hvorved de værdifulde materialer, f.eks. tilstedeværende proteiner i den faste fase, ikke ødelægges i løbet af behandlingen, og hvor-35 ved hoveddelen af det muligvis tilstedeværende fedt fjeraes fra materialet under behandlingen uden yderligere oparbejd-

4 DK 154005B

ning, f.eks. uden fedtekstraktion med kemikalier.

Opfindelsen hviler på følgende grundlag:

De enzymer, der er til stede i organiske materialer, der stammer fra levende dyr- eller planteorganer, eller som pro-5 duceres af mikroorganismer, bevirker nedbrydning, opløsning, ødelæggelse o.s.v. og som følge heraf ødelæggelse af de aktive ingredienser af materialer, der sædvanligvis lagres under ikke-sterile forhold. Dette kan undgås, dersom enzymvirkningen til stadighed og praktisk talt fuldstændig for-10 hindres i løbet af oparbejdelsen af råmaterialet; de enzym-producerende mikroorganismer dræbes eller forhindres i at vokse; den mikrobielle re-kontamineringsfare er praktisk taget udelukket; ved endelig at skabe bakteriostatiske betingelser for de muligt tilbageblevne mikroorganismer ved 15 hjælp af tørring er deres virkning praktisk taget fuldstændig udelukket. Yderligere hviler opfindelsen på den erkendelse, at dersom det væske- (f.eks. opslæmnings-) holdige materiale med højt fedt- og proteinindhold formales særdeles fint eller i form af et fint bundfald opvarmes ganske 20 kort, dannes der kom, og der sker en delvis afvanding af kornene, hvorved til slut hoveddelen af det ydre fedt og tarmfedtet til stede i materialet smelter. Ved at holde materialet opvarmet fortsætter aggregeringen og afvandingen af komene, kornene stabiliseres, medens fedtet forbliver smeltet. Sådant 25 materiale kan filtreres udmærket blot ved tyngdekraftens påvirkning, og det smeltede fedt fjernes med filtratet, hvorved den meget kostbare, efterfølgende fedtekstraktion med organisk opløsningsmiddel ikke længere er nødvendig.

Ud fra disse erkendelser er fremgangsmåden ifølge opfindelsen 30 udformet, ved hvilken der dannes kom i væskefasen ved varmepåvirkning, og/eller fugtighedsindholdet af kornene reduceres, hvorefter kornene fjernes fra væsken og tørres, og fremgangsmåden er ejendommelig ved, at man opvarmer væsken ved hjælp af varmeoverførsel i en kort periode, max. 2 minutter (in-35 stant heating), til 50-125° C, hvorefter det opvarmede mate-

5 DK 154005B

riale holdes ved 50-125° C i min. 2 minutter, fortrinsvis 5-13 minutter og - dersom der findes fedt i det faste materiale - i det mindste en del af fedtet frasmeltes det faste materiale ved varmebehandlinger; herefter adskilles kornene 5 fra væskefasen ved filtrering i et rum, der indeholder damp med en temperatur på 50-125° C, idet filtreringsprocessen fortsætter i min. 4 minutter, fortrinsvis 8-15 minutter; hvorefter det våde, faste materiale fraskilt væskefasen tørres.

10 Anlægget til udførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at det opskærer de tilstedeværende faste stoffer i væsken inden den momentane opvarmning, fortrinsvis med samtidig homogenisering af væsken og/eller opdeling af de faste stoffer mekanisk, hvorefter de blandes 15 med væsken inden den momentane opvarmning, (instant heating).

Fordelene ved opfindelsen kan opsummeres som følger; udskillelse af faste stoffer fra kolloidale opløsninger, opslæmninger, suspensioner, der er vanskelige at behandle ved de hidtil kendte metoder, udføres ved fremgangsmåden ifølge 20 opfindelsen på simpel måde således, at det opnåede slutprodukt er udmærket med hensyn til både kvalitative og andre udnyttelsesmæssige egenskaber, idet fugtighedsindholdet er reduceret til 5-10%. Inden behandlingen af materialet kan dette eventuelt opdeles til mindre kornstørrelse, og opde-25 lingsanordningen kan udgøre en del af det lukkede system, der består af en momentan opvarmer, varmeinstansanordning, filter og tørrer. Det lukkede system muliggør oparbejdningen af affald til værdifulde materialer under ideelle omstændigheder (f.eks. sker der ingen nedbrydning, udelukkelse af il-30 de lugt). Opformering af mikroorganismer og enzym-virkning stoppes ved den momentane opvarmning allerede ved begyndelsen af processen, og enzym-påvirkningen udelukkes under hele processen ved, at oparbejdningen yderligere udføres i det lukkede system. Dersom affaldsproduktet indeholder fedt, sker 35 f edtudski 11 el sen herefter automatisk under processen som en

6 DK 154005 B

bivirkning ved den række operationer, der foregår ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og som et resultat af hele processen opnår man værdifuldt råmateriale i form af amorphe korn med stor specifik overflade uden risiko for kontamine-5 ring og re-kontaminering. Det fremstillede slutprodukt er af ensartet sammensætning, stabilt og således særdeles let i stand til at blive lagret, og dets aktive bestanddele kan let ekstraheres.

Anlægget består af maskiner samlet i en blok-lignende, lukket 10 enhed, hvis arealbehov er ringe, hvorfor det kan installeres på selve det sted, hvor væsken skal behandles, f.eks. i slagterier, idet det lukkede system samtidig udelukker risikoen for infektion undervejs. Anlæggets maskindele er enkelt opbygget, omdrejningerne pr. minut lave, instrumenteringen 15 let, og håndteringen kræver kun lidt arbejdskraft. Investeringsomkostningerne er forholdsvis lave, energikravet til driften lavt.

I det følgende beskrives opfindelsen nærmere med henvisning til den medfølgende tegning, der illustrerer en foretrukken 20 udførelsesform for anlægget til udførelsen af fremgangsmåden, idet: fig. 1 er et skematisk vertikalt snit af en foretrukken udførelsesform for anlægget, og fig. 2 er momentan opvarmeren og henstandsopvarmningsenheden 25 fra fig. 1 i forstørret målestok.

Som vist i fig. 1 har udstyret en tank 1, en tilførselsrørledning 2 og en cirkulationsrørledning 4, der indeholder en opslæmningspumpe 3, der leder tangentielt ind i denne. Blanderanordningen 5 går ind i tanken. Røret 7 kommer fra den 30 nedre del af tanken, hvorfra dels den cirkulerende rørledning 4 grener af, dels føderørledningen 8 leder ind i momentan opvarmeren 9, der indeholder det perforerede rør 14. Føde-pumpen 10 er bygget ind i røret 8 mellem tanken 1 og momentan

DK 154005 B

7 opvarmeren 9. Momentan opvarmeren 9 er forbundet med varmehenstandsenheden 11 gennem rørledningen 12, idet varmehen-standsenheden er udstyret med det isolerede rør 13. Dette er forbundet med damprøret 15 uden for momentan opvarmeren, og 5 nævnte damprør omfatter kontrolenheden 16.

For at holde momentan opvarmeren 9, varmehenstandsenheden 11 og filtret 18, der beskrives nærmere nedenfor, rent indeni er en vaskevandsbeholder 90 forbundet med røret 8 mellem homogeniseringstanken 1 og pumpen 5» og både det varme og kolde 10 vand fra de omtalte maskinenheder kan føres over i tanken 90. Gennem tilførselstragten 91 kan desinfektionsmiddel også tilføres systemet ved hjælp af pumpen 5. Til afvask af opsamlings-homogeniseringstanken 1 anvendes tilførselstragten 92 og pumpen 3 for at tilføre væsken.

15 Varmehenstandsenheden 11 er forbundet med filtret 18 gennem røret 17, det hule legeme 20 kan rotere rundt om den langsgående, horisontale geometriakse x og findes i det lukkede hus 19, idet det hule legeme har en første sektion I og en anden sektion II; den første sektion udgøres af den stumpe, 20 pyramideformede tromle 21, medens den anden del udgøres af de polygonale, prismeformede led 22, 23 og 24, der er fast forbundet med hinanden i en zig-zag linie. Endepiademe 25 og 26 af tromlen 21 er udført af metalplade, idet den større endeflade er udstyret med en eksentrisk anbragt polygonal 25 åbning 27, der er forbundet med det første led 22 af den anden sektion II på en sådan måde, at længdeaksen af ledet 22 skærer den geometriske omdrejningsakse x uden for tromlen 21a ligesom længdeaksen af 23 og 24 også gør det. Røret 28 fører ind i det indre af tromlen 9 gennem den lille endeplade 25 30 af tromlen 9, og røret er den mekaniske omdrejningsakse af det hule legeme 20, der er udstyret med tromlen 21 med dens leje 29. Røret 17, der kommer fra varmehenstandsenheden 11, er forbundet med røret 28. Siden af tromlen 21 og ledene 22, 23 og 24 udgøres i det mindste delvis af filtret 30. Det 35 prismatiske led 24 længst væk fra tromlen 9 fører ind i kassen

S DK 154005 B

31, der drejer sammen med det hule legeme 20 og er åhent langs dens ydre omkreds. Kassen 31 er udformet af to parallelle, cirkulære, vertikalt arrangerede plader 32 og 34, der holdes sammen med støtteholte 35· Den indre plade 33 har en central 5 åbning 36, idet det sidste prismeformede led fører ind i den, medens skaftet 37 for omdrejning af hele det hule legeme 20 er forbundet med den ydre plade 32, idet skaftet 37 roterer i lejet 38 og er forbundet med drivanordningen 39. Omdrejningsretningen er angivet med pilen ou ^. Den lavere del af 10 huset 19 er udformet som en rende 40, fra hvis dybeste punkt rørstudsen 41 dukker frem, hvorigennem filtratet fraledes. Røret 42 er nedenunder kassen 39» der fører ind i en af enderne af transportsneglens hus. Den anden ende af sneglen 43 er forbundet med røret 44, der omfatter fødeanordningen 15 44, medens røret 44a fører ind i kontaktvæsketørreanordningen 45 ved den venstre side af fig. 1. Vaskeanordningen 68 er indbygget i filtret 18, der består af røret 69 og sprøjtehovederne 70 monteret herpå, og røret 69 støder til en pumpe uden for filtret. Vaskeanordningen 68 tjener til ydre afvask af 20 det hule legeme 20; vand, damp, højtryksvarmtvand, trykluft o.s.v. kan anvendes som vaskemiddel. Røret 93 kommer fra den øvre del af huset 19 over fraførselen, der fører ind i deodoriseringsanordningen 63, hvor dampene opstået i huset 19 føres ind. Deodoriseringsanordningen 63 kan være en alminde-25 lig vådvasker, en absorberingsanordning el. lign. anlæg.

Tørreanordningen 45 har et horisontalt arrangeret, cylindrisk hus, hvis endeplader 46 og 47 og de dobbelte cylindriske vægge 48 går uden om det lukkede rum 49· Drivakslen 50 løber langs den horisontale, langsgående geometriakse y af tørreren 30 45 forbundet med drivanordningen 51. Skiverne 52 og 53 er an bragt fra hinanden og er fastgjort til skaftet 50, og de tilstødende skiver danner sammen med den cylindriske væg 48 adskilte celler. Skraber-blanderblade 54 er monteret i den ydre omkreds af skiverne 52, medens fritløbende valser 55 35 er monteret i den ydre omkreds af skiverne 53. Hver anden

9 DK 154005 B

skive er udstyret med skraber-blanderblade og valser, f.eks. fire på hver skive ensartet anbragt fra hinanden (ved 90°). Skiverne 52 har åbninger 56 i nærheden af drivakslen 50, medens åbningerne 57 er i den ydre omkreds af skiven 53 in-5 deholdende valserne 55· Både bladene 54 og valserne 55» hvis omdrejningsakse er parallelle med den langsgående symmetriakse x, er anbragt i en lille afstand fra den indre overflade af den cylindriske væg 48; afstanden mellem valserne og den cylindriske vægoverflade kan varieres efter ønske. Et 10 støvudskillerrør 58 kommer fra den centrale del af tørrehuset 45» idet støvudskilleren har en støvpose 59; denne er forbundet med en vibrator 60. En støvudskillende cyklon kan anvendes i stedet for en støvpose. Rørstudsen 61 støder op til den øvre del af støvudskilleren 58 og er forbundet med 15 rørledningen 62. Denne fører ind i deodoriseringsanlægget 63.

Hver af de to øvre ender af det cylindriske hus af filtret 45 har tilledningsåbninger 64 og 65 for tørregas, idet rørstudserne 64a og 65a er knyttet til disse uden på dette.

Fra det indre 49 af det cylindriske hus på den modsatte ende 20 af tilledningen går røret 66 nedad, ind i hvilket celletilførselsanordningen 67 er bygget. Et lignende tørreudstyr er beskrevet detaljeret i ungarsk patent ansøgning nr. RI-701.

Fig. 2 viser momentan opvarmeren 9 og varmehenstandsenheden 11 og deres sammenkobling detaljeret. Varmehenstandsenheden 9 har 25 et lodret rør 71 med røret 8, der fører ind i det gennem rørtilledningen 72 ved bunden, og det kommer ud gennem rørfra-førslen 74, medens ekspansionsbeholderen 73 er knyttet til den øvre del uden overgang. Røret 76 til fraførsel af væske indeholdende skydeventilen 75 er forbundet med rørstudsen 74.

30 Det perforerede rør 14 løber langs den lodrette, geometriske symmetriakse af røret 71» idet dens øvre ikke perforerede del 14a er bøjet i 90° og fører ind i beholderen 73 på tværs ved bunden, og der udstyret med en kontrolventil 80 uden for beholderen som en del af kontrolenheden 16 vist i fig. 1.

35 Damptilførselsrøret 15 er forbundet til den ydre side af skydeventilen. Den nedre del af det perforerede rør 14 har en

DK 154005 B

10 åbning 14b. Kontrolenheden 16 har et termometer 77 og temperaturføler 78, der fører ind i beholderen 73, der funktionelt er forbundet med kontrolventilen 80 gennem røret 79. Rørstubben 81 kommer fra den øvre del af beholderen 73 på 5 tværs, røret 12 vist i fig. 1 er forbundet til denne, hvorigennem momentan opvarmeren 9 og varmehenstandsenheden 11 er forbundet med hinanden; det fører ind i rørstubben 82 i den sidstnævnte, der har en låseanordning 83 inden rør stubben. Fraførselsrøret 84 med aflukningsanordning 84a indbygget i 10 dette afgrener fra røret 12 inden aflukningsanordningen 83. Varmehenstandsenheden 11 har i kassen 85 et rør 86 vist med stiplet linie, der er forbundet med rørstubben 82 ved bunden, og som er udformet som en spiral forløbende i det geometrisk, vertikale plan, og som består af lige rørstykker 87 15 og forbundne, bøjede rørstykker 88. Stigningsvinklen α af spiralen er kun nogle få grader, fortrinsvis 10°. Hele rørledningen 86 er varmeisoleret. Rørledningen 86 ender ved rørstubben 89 foroven, hvor den fortsætter over i rørledningen 17; denne er forbundet med varmehenstandsenheden 11 med fil-20 tret 18, der allerede er detaljeret beskrevet.

Det omhandlede anlæg fungerer på følgende måde:

Den våde suspension, der hovedsagelig indeholder protein (protein opløst i vand) eller kolloid, géléagtig opløsning af faste stoffer, idet indholdet er lavt, f.eks. 2-5%, op-25 samles i opsamlings-homogeniseringstanken 2 (pil a), hvor den opstår, idet tanken samtidig tjener som en buffertank. Homogenisering sikres ved hjælp af slampumpen 3 og/eller med blanderanordningen 4. Homogeniseringen er at foretrække for udførelse af den yderligere fremgangsmåde. Ved behandling af 30 væsken i tanken 1 forhindrer man, at de medfølgende inaktive forbindelser koagulerer i momentan opvarmeren eller i varmehenstandsenheden, at de klæber til det granulerede materiale, hvorved de let vaskes fra kornene under filtreringen og fjernes med filtratet.

35 Materialet føres fra tanken 1 med pumpen 5 over i momentan opvarmeren 9, hvor damp på 75-100° C og et tryk reduceret til 0.2 - 0.4 bar indføres fra røret 15 gennem den perforerede 11

DK 154005B

rørledning 14 til materialet i max. 2 minutter. Mængden af tilført damp og den krævede temperatur kan kontrolleres med kontrolenheden 16 afhængig af hvad, man ønsker. Som et resultat af den momentane opvarmning mister komponenterne, de 5 fleste med proteinindhold, i materialet delvis deres hydrofile, kolloide karakter, og man er i stand til at adskille dem fra det øvrige substrat. Dersom væsken indeholder terapeutisk værdifulde materialer, f.eks. heparin, vil dette være blindet til koagulerende proteiner, der næsten fuldstændig udskiller 10 i momentan opvarmeren 9» hvorfor de foreligger i en let fil-trerbar form. På samme tid kan bindingen af de medfølgende forbindelser til det koagulerede protein, der vil ødelægge den yderligere oparbejdning, reduceres afhængig af forbehandlingens grad. Som et resultat af den momentane opvarm-15 ning opnår man betydelig fjernelse af bakterier og på grund af granuleringen en foreløbig afvanding.

Det granulerede materiale ledes fra momentan opvarmeren 9 over i varmehenstandsenheden 9» hvor det forbliver ved 75-100° C i mindst 2, fortrinsvis 5-12 minutter. Størrelsen af kornene, 20 der skiller ud som flager, og som samtidig delvis taber deres hydrofile karakter og deres vandabsorberende evne, kan forøges med varmehenstanden, og koagulationsprocessen kan gøres fuldstændig eller næsten fuldstændig, hvorved kornene bliver mere "faste", hvoraf følger, at den næste proces, nemlig 25 adskillelse ved filtrering, er lettere. I visse tilfælde kan granuleringsgraden forøges ved at tilsætte kemikalier til materialet inden varmebehandlingen. Afkimningen kan yderligere forøges med varmehenstandsenheden 11.

Materialet føres fra varmehenstandsenheden 11 gennem rørled-30 ningen 17 ind i filtret 18, i hvis lukkede hus 19 filtreringen udføres i temperaturområdet 60-100° C, d.v.s. ved temperaturen fra momentan opvarmningen og varmehenstanden. Foreløbig afvanding af materialet sker i den roterende tromles 21 første sektion, hvorefter den våde masse af materialet i 35 de prismatiske led 22, 23 og 24 af anden sektion II tvinges i en frem-og tilbagegående bevægelse (se prikkede pile), gentagne gange glider tilbage, medens den kontinuert opdeles,

12 DK 154005 B

materialets dvaleperiode strækkes ud, hvorved filteroverfladen 30 konstant renses og regenereres. Materialet i det hule legeme 30 adskilles i filtrat og i en fraktion, der indeholder 15-35?6 faste stoffer. I løbet af adskillelsen sker der 5 også en meget udmærket opdeling, fordi en betydelig del af det ikke granulerede materiale og andre medfølgende forbindelser, f.eks. fedt i væskefase, udledes gennem rørstubben 41 sammen med det våde filtrat, der opsamles i tanken 40, samtidig med at hoveddelen af de værdifulde materialer (97-99%) 10 forbliver fastbundet til de koagulerede proteiner. Dersom de ledsagende forbindelser er fedt, bliver dette allerede flydende under momentan opvarmningen, og det kan ikke bindes til de faste stoffer i filtret ved damptemperaturen, samtidig med at en betydelig del af det flydende fedt flyder nedad på 15 grund af den frem- og tilbagegående bevægelse i det hule legeme 20. På samme tid bundfælder det industrielt værdifulde materiale (f.eks. heparin), der findes i momentan opvarmeren og varmehenstandsenheden uden tab i den granulerede faste fase, idet anvendeligt materiale ikke forsvinder med filtratet.

20 Da det roterende, hule legeme 20 (filterlegeme) findes i et lukket rum, d.v.s. et rum med varm damp, fortsætter afklaringsprocessen. Som en følge af den lange dvæleperiode og konstant bevægelse i to retninger, nemlig frem og tilbage, fortsætter granuleringsprocessen, de mindre korn klæber til hinanden, 25 hvorfor komstørrelsen af det materiale, der ledes gennem røret 42 ind i transportsneglen 43» er af passende stor størrelse.

Dersom filtratet, der ledes gennem rørstudsen 41, indeholder fedt, så skal fedtet ledes ind i en almindelig fedtekstraktor 30 (fedtfrysercelle, separator, o.s.v.). Det fedtekstraherede filtrat kan re-cirkuleres som vaskevæske ind i det hule legeme 20, hvorved de tilstedeværende, værdifulde materialer forbliver i processen, hvorfor de i det mindste delvis kan udvindes. Den varme damp, der kommer ned i det lukkede hus 35 19, kondenseres og fraledes med filtratet, eller i visse

13 DK 154005 B

tilfælde ledes den gennem rørledningen 93 over i deodoriseringsanordningen 63. Vaskeanordningen 68 kan også anvendes til delvis kemisk behandling af materialet under den kontinuerlige filtreringsproces, ved at påsprøjte kemikalier, eller til for-5 behandling f.eks. at fedt udskilles fra materialet, der er granuleret ved kenisk behandling, under anvendelse af varmt vand o.s.v.

Det hule legeme 20 har en buffer-virkning, hvoraf følger, at væskekoncentrationen og svingninger i sammensætningen ikke for-10 styrrer driften.

Materialet, der opstår i kontakttørren 45» underkastes samtidig påvirkning af kontaktvarmeoverførsel og konvektionsvarme-overførsel fra den blandede strøm. Kontaktvarmeoverførsel sker gennem den dobbelte, cylindriske væg uden, at varmemediet fø-15 res ind i det lukkede rum 100. Materialets fremadskriden i tørrerummet opdelt i celler ved hjælp af de roterende skiver 52 og 53 sinkes betydeligt, dvæleperioden udstrækkes, hvorved materialet ledes i retning af de prikkede pile og holdes i kontakt i lang tid med den varme luft, der strømmer i retning 20 af de fuldt optrukne pile, der blæses ind gennem åbningerne 64 og 65. Materialet tørres ved 100-125° C med kontakttørre-anordningen 45. Valserne 55 udsmører materialet på den indre, cylindriske vægoverflade, og det tørrede materialelag disper-geres i luftstrømmen af skraber-blanderblade 54. En yderligere 25 funktion af valserne 55 er at opskære det tørrede og adskilte materiale til den ønskede komstørrelse, hvilket kan opnås ved passende indstilling af afstanden til den indre overflade af de cylindriske vægge. Den udadstrømmende luft renses ved hjælp af støvfiltret 58 og deodoriseringsanordningen 63. Slut-30 produktet ledes fra kontakttørreanordningen gennem celleføde-anordningen 66.

Slutproduktet, der fås fra kontakttørreanordningen 45, består af 90% fast stof-(tørstof) indhold, og er af ensartet kornstørrelse. Som et resultat af afkimningens fortsættelse under 35 hele processen er kimtallet i slutproduktet 10=1(/1- kim/g, og under anvendelsen af det specielle luftfilter kan dette kim- 14

DK 154005B

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen "beskrives detaljeret i de følgende eksempler:

Eksempel 1

Protein-holdigt, granuleret materiale fraskilles i fedtafde-5 lingen i slagteriet ved den såkaldte vådsmeltning af fedtet ved dekantering, idet man anvender 92-96° C varm damp, idet materialet har et højt fedt- og vandindhold: fedtet udgør 25-35%, og vandet 70-80% af tørstofindholdet.

Ifølge fremgangsmåden sker ekstraktionen af protein-fibrene 10 fra dette materiale på følgende måde:

Varmt materiale på 82° C sættes til det kontinuert tilførte granulære materiale, og det overføres til en opsamlingstank udstyret med skruepumpen fra den åbne tragt. Den tilsatte mængde vand bør være tilstrækkelig til at opnå 5-7% tørstof i op-15 slæmningen i tanken. Materialet, der samles i tanken, recirkuleres kontinuert med slampumpen, hvorved det delvis homogeniseres, og hvorved overfladen af det voluminøse, klumpede materiale, der er granuleret under varmebehandlingen, der anvendes ved fedtsmeltningen, for at opnå en yderligere reduktion 20 af fedtindholdet, forøges ved opskæring.

Blandingen indeholdende det homogeniserede og opskårne, faste materiale føres via fødepumpen over i anlæggets momentan opvarmer, hvor temperaturen forøges til 92-96° C ved direkte at påblæse damp ved 0.5 bars tryk i 30 sekunder. Materialet, der 25 langsomt flyder i den spiralformede rørledning (varmehenstands-enhed) holdes på samme temperatur i 12 minutter.

Hovedmængden af overfladefedtet og tarmfedtet, der befinder sig i kornene, udsættes for varmepåvirkning, hvorved det afsmelter og blandes med det varme vand. De protein-holdige, 30 faste stoffer, der er opskåret og mast i stykker, koaguleres ved momentan opvarmningen og varmehenstanden, hvorved man får agglomerater af en sådan kornstørrelse, at de let kan skilles

15 DK 154005B

fra væskefasen ved filtrering, og herefter er de adskilte, elastiske korn lette at tørre. Som følge af denne varmepåvirkning ødelægges en betydelig del af de virulente bakterier.

De protein-holdige korn, der er koaguleret på grund af varme-5 påvirkningen, skilles fra det fedtholdige vand i et almindeligt filter i et damprum på 90° C, idet filtret virker kontinuert. Under filtreringen vaskes materialet med varmt vand på 82° C. Det varme vand tilføres gennem sprøjtehoveder anbragt over filtret.

10 Det fedtholdige filtrat behandles yderligere ved hjælp af en eller anden almindelig metode, medens det protein-holdige materiale, der er befriet for størstedelen af fedtindholdet, kontinuert tørres i kontakttørreanordningen, gennem hvilken luft på 140-150° C strømmer. Materialet holdes ved 85-95° C 15 med en tørrende gasart på samme temperatur, og under den samtidige kontaktvarmeoverførsel forbliver det i tørreanordningen i ca. 35 minutter. Inden for dette temperaturområde ødelægges materialet og fordøjeligheden af proteinet ikke. Analyseresultaterne for slutproduktet er følgende: 20 Vandindhold 7.8%

Proteinindhold 79.7%

Fordøjeligt protein 97.4% (i % af total protein) Fedtindhold 11.8%

Kimtal 1500 kim/g.

25 Det lager-stabile, let transporterbare produkt med lavt kimtal, meget højt og særdeles godt fordøjeligt proteinindhold, med væsenligt reduceret fedtindhold sammenlignet med produkter, der er fremstillet ved direkte tørring, kan også anvendes til dyrefoder og til industrielle formål inden for foderindu-30 strien, og dets stabile kvalitet muliggør optimal udnyttelse.

Eksempel 2

Kvægtarme fra et slagteri opskæres afhængig af arten på en in- rlns+'.r1·! (=>! IrariVialrlreur· nnrlov» airironriol σ q q-P Triil air-i ιηοΛ £3 mm

is DK 154005 B

hulstørrelse. Det formalede indeholder ca. 17% tørstof, der føres til opsamlingstanken under kontinuert tilførsel af 15-25° C varmt vand. Mængden af vand er sådan, at man får 4-7% tørstofindhold i opslæmningen. Blandingen i opsamlings-5 tanken homogeniseres ved recirkulering med slampumpen. Det homogeniserede materiale føres til mornentanopvarmeren, og her hæves temperaturen til 87-93° C ved direkte indblæsning af damp med 0.5 bars tryk, og materialet holdes ved denne temperatur i ca. 12 minutter. Proteinerne, der befinder sig som 10 opløst tørstof eller som en kolloidal suspension,forandrer sig irreversibelt under varmebehandlingen, idet kornene taber deres hydrofile egenskaber, de bliver uopløselige i vand, en del af det indbyggede vand forsvinder, og proteinerne bliver elastiske, granulære koagulanter, der kan filtreres udmærket 15 selv på et almindeligt filter. Herudover bevirker varmebehandlingen, at størstedelen af overflade- og tarmfedtet smelter væk og emulgerer med det våde medium; kimtallet reduceres væsentligt, og de virulente kim ødelægges.

Den hovedsagelige, protein-holdige koagulant skilles fra væske-20 fasen i damprum ved 90° C under kontinuert filtrering, idet væskefasen hovedsagelig indeholder fedt og små mængder protein-hydrolys at (perlider, peptider). Under filtreringen anvendes vask med vand på 80° C for yderligere at fjerne fedt.

Det filtrerede, granulæremateriale tørres således som beskre-25 vet i eksempel 1. Analyserne af slutproduktet viser følgende resultater:

Vandindhold 9.2%

Fedtindhold 9-7%

Proteinindhold 72.4% 30 Fordøjeligt protein 96.2% (i % af total protein)

Kimtal 3500 Mm/ g.

Det fremstillede produkt er stabilt, kan lagres udmærket, kimtallet og fedtindholdet er reduceret væsentligt i forhold til udgangsmaterialet, og protein-indholdet er højt og let fordø-35 jeligt sammenlignet med kødmelsprodukter, der normalt fremstilles ud fra tarmsæt, og det er udmærket egnet til dyrefoder.

17 DK 154005 B

Yderligere opnås der ved de gentagne varmebehandlinger og kontinuerlige filtreringer og afvaskninger på et almindeligt filter, at en forudgående fjernelse af ekskrementer fra tarmsættene ikke er nødvendig.

5 Eksempel 3

Blod, der til stadighed leveres fra et slagteri, behandles med kemikalier, f.eks. calciumchlorid, for at lette koaguleringen, hvorefter koagleme forsigtigt opskæres i stykker på 10-15 mm, blandes med vand på 85° C, og den opnåede opslæmning 10 varmes i momentan opvarmeren til 95-100° C under anvendelse af direkte damp blæst ind ved 0.5 bars tryk. Materialet holdes på denne temperatur i 8 minutter. Protein-indholdet af det kemisk behandlede og opskårne koagel mister de hydrofile egenskaber på grund af varmebehandlingen, og der dannes elasti-15 ske korn, der er let filtrerbare. Det ca. 25% tørstofindhold af koaglet, der er fraskilt væskefasen under filtreringen, er betydeligt højere end det19% tørstofindhold i blodet. På grund af dette og på grund af, at proteinernes vandabsorptionsevne er betydeligt reduceret, kan tørringen som det næste trin ud-20 føres betydeligt lettere. Kemikaliet, der letter koaguleringen, forsvinder kontinuert med filtratet. De filtrerede kom tørres ligeledes i kontakttørreanlægget under anvendelse af tørreluft på 120-130° C. Materialets dvælepriode i tørreanlægget er 25 minutter, luftens fraledningstemperatur er 80-85° C, 25 og tørstofindholdet af slutproduktet 90%, idet de øvrige egen- i skaber er følgende;

Vandindhold 8.7%

Fedtindhold 0.4%

Proteinindhold 89.2% 30 Fordøjeligt protein 98.0% (i % af total protein)

Kimtal 4800 kim/g.

Det således opnåede faste, granulerede materiale udviser et lavt kimtal med udmærket fordøjeligt protein-indhold, det er 18

DK 154005 B

særdeles lagringsstabilt og udmærket egnet som dyrefoder.

Fremgangsmåden og anlægget kan modificeres på adskillelige måder. Eksemplet, der omhandler anvendelsen af kvægtarmsæt, kan f.eks. også anvendes på oparbejdning af tarmsæt fra 5 svin.

Claims (21)

1. Fremgangsmåde til udskillelse af fast materiale fra væsker indeholdende faste stoffer granuleret ved varmepåvirkning og/eller faste stoffer, hvis fugtighedsindhold kan redu- 5 ceres ved varmepåvirkning, specielt fra kolloidale opløsninger indeholdende protein, fra suspensioner og opslæmninger såvel som, når der forekommer fedt, til reduktion af fedtindholdet i det faste materiale, idet der under behandlingen dannes korn i væsken ved varmepåvirkning, og/eller fugtighedsind-10 holdet af kornene reduceres, hvorefter kornene fjernes fra væsken og tørres, kendetegnet ved, at man opvarmer væsken ved hjælp af varmeoverførsel ("momentanopvarmning”) til 50-125° C, maksimalt i 2 minutter, hvorefter det opvarmede materiale holdes ved 50-125° C i mindst 2, fortrinsvis 5-15 15 minutter; og at, dersom det faste materiale indeholder fedt, mindst en vis del af fedtet afsmeltes det faste materiale ved varmebehandlinger, hvorefter kornene fraskilles væskefasen, der eventuelt tillige indeholder smeltet fedt, i et rum indeholdende damp ved 50-125° C under anvendelse af filtre-20 ring i mindst 4, fortrinsvis 8-15 minutter; og at de våde, faste stoffer fraskilt væskefasen tørres.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at man anvender et gasformigt medium, fortrinsvis varm luft på 100-180° C, fortrinsvis på ca. 130° C, til tørring, og at 25 materialet udsættes for den varme gasstrøm i 20-40 minutter, fortrinsvis 30 minutter.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at man inden momentanopvarmningen tilsætter væsken indeholdende de faste stoffer kemikalier, f.eks. granuleringskemi- 30 kalier.

4. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1-3, kendetegnet ved, at man inden momentanopvarmningen homogeniserer væsken indeholdende de faste stoffer, f.eks. ved blanding og/eller re-cirkulering.

20 DK 154005 B

5. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1-4, kendetegnet ved, at man anvender direkte dampind-blæsning til momentanopvarmningen ved et reduceret tryk på 0,2 - 0,6 bar.

6. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1-5, kendetegnet ved, at man kontinuert udfører momentanopvarmnings-, varmehenstands-, filtrerings- og tørringsprocesserne i et lukket system.

7. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1-6, 10 kendetegnet ved, at man inden momentanopvarmningen opdeler det i væsken tilstedeværende, faste materiale, fortrinsvis under samtidig homogenisering af væsken, og/eller at det faste materiale opskæres mekanisk, hvorefter det inden momentanopvarmningen blandes med væsken.

8. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1-7, kendetegnet ved, at man vasker materialet under filtreringen med varmt vand på 75-90° C, fortrinsvis ved på-sprøjtning af materialet og, at man eventuelt anvender det fedtekstraherede filtrat til vaskningen.

9. Anlæg til brug ved fremgangsmåden ifølge krav 1, kende tegnet ved, at anlægget er udstyret med en opsamlingstank (l), et organ (9) til momentanopvarmning, en varmehenstandsenhed (11), et filter (18), fortrinsvis et almindeligt tyngdefilter, anbragt i lukket rum og med en tørreanordning (45) 25 forbundet med hinanden i et lukket system via rørledninger (12) og tilførselsanordninger (43, 44), idet der findes én eller flere pumper i systemet. 10o Anlæg ifølge krav 9, kendetegnet ved en blanderanordning (5) i opsamlingstanken (l) til homogenisering' 30 af materialet, og/eller at en re-cirkuleringsrørledning (4) returnerer til tanken (l) fra et rør (7), der udgår fra tanken (l), og at pumpen leder ind i re-cirkuleringsrørledningen (4). 2i DK 154005 B

11. Anlæg ifølge krav 9 eller 10, kendetegnet ved, at pumpen (10) fører ind i et rør (8), der forbinder tanken (l) med momentanopvarmningsorganet (9), og at en vaskemedium-beholder (90) såvel som en anordning (91) for tilførsel af 5 detergent og/eller kemikalier, der letter koaguleringen, er forbundet til rørdelen mellem tanken (l) og pumpen (10).

12. Anlæg ifølge krav 9-10, kendetegnet ved, at momentanopvarmningsorganet (9) er udstyret med et vertikalt, lukket rør (71), i hvis nedre del det fra tanken (l) udgående 10 rør (8) med pumpen (10) udmunder, og at et perforeret rør (14) løber langs med den vertikale, geometriske længdeakse af røret (71), der har en udvidet del (73) foroven, fra hvilken et ikke-perforeret parti (14a) af det perforerede rør (14) udgår, og som er forbundet til damptilførselsrøret, og at et rør (12) 15 for tilførsel af materiale varmebehandlet ved momentanopvarmning udgår fra den øverste del af den udvidede rørdel (73).

13· Anlæg ifølge krav 12, kendetegnet ved, at momentanopvarmningsorganet (9) er forbundet med en kontrolenhed (16) til regulering af den tilførte dampmængde, idet kontrol-20 enheden (l6) indeholder en føler (78) til at måle materialets temperatur i momentanopvarmnings organet (9), og at en kontrolventil (80) er forbundet med et damptilledningsrør (15), der er i funktionel forbindelse med varmeføleren (78) gennem et rør.

14. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 9-13, kende tegnet ved, at varmehenstandsenheden (il) er udformet spiralformede lige sektioner (87), der fortrinsvis er anbragt i det vertikale plan, og med en varmeisoleret rørledning, der består af krummede dele (88), der forbinder de to nabo-50 liggende lige sektioner (87) fig. 2.

15. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 9-14, kendete g n e t ved, at filtret har et hult 'i'egerne (20) anbragt i et lukket hus (19), hvis vægge i det mindste i dele heraf har åbninger; at det yderligere har en anordning til filtre-35 ring af materialet og til bortledning af de adskilte komnonenter.

22 DK 154005 B at det hule legeme (20) har to afdelinger (I, II), af hvilke den ene afdeling (I) har en horisontalt anbragt pyramideeller keglestubformet tromle (21), der kan roteres omkring en horisontal eller næsten horisontal langsgående symmetriakse 5 (x), og hvis sideflader, i det mindste delvis, udgøres af et filter (30), at en materialetilførselsledning (28) fører ind i det indre gennem en mindre endeplade (25), medens en større endeplade har en åbning (26), der er beliggende excentrisk i forhold til symmetriaksen (x), og at den sammen med den første 10 sektion (i) roterende sektion (II) er forbundet med en åbning (26) og har mindst tre, fortrinsvis aflange, polygonale, pris-matiske dele (22, 23 og 24), der rager ind i hinanden, og hvis sideoverflader, i det mindste delvis, udgøres af filtret (30), og at delenes (22, 23 og 24) geometriske længdeakser 15 sammen danner en zig-zag-linie, der skærer symmetriaksen (x) af tromlen (21) uden for denne, idet symmetriaksen (x) er den fælles omdrejningsakse for sektionerne (I og II).

16. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 9-15, kendetegnet ved, at tørreanordningen er udformet som en kon-20 takt-fluidumtørreanordning (45), der har et tørrerum (49) i det indre af det udefra opvarmede, horisontalt anbragte, cylindriske legeme indeholdende blandingsanordningen, at der findes yderligere anordninger til indføring af det våde materiale og det gasformige tørremedium i tørrerummet og til f jer-25 nelse af det tørre materiale og det gasformige tørremedium fra tørrerummet, at det cylindriske tørrerum (49) er opdelt i celler ved hjælp af vægge (52, 53) anbragt i afstand fra hinanden og modsat hinanden, fortrinsvis vinkelret på den horisontale eller næsten horisontale, geometriske længdeakse (y), at 30 væggene har åbninger (56, 57), der muliggør passage af materialet, der skal tørres, og det gasformige tørremedium gennem cellerne; at tværvæggene (52, 53) og tørrerummets (49) cylindriske væg (48) kan roteres i forhold til hinanden, og at i nærheden af den cylindriske væg (48) anbragte skraber-blander-35 blade (54) er forbundet til i det mindste en del af tværvæggene (52, 53), og at der på disse og/eller på andre tværvægge

23 DK 154005 B i det ydre område af tværvæggene (52, 53) i nærheden af tør-rerummets (49) cylindriske væg (48) er anbragt organer, fortrinsvis valser (55) indeholdende skraber-blanderbladene (54) til fordeling af materialet, der skal tørres, på den cylin-5 driske væg (48) og til fordeling af det tørrede materiale.

17. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 9-16, kendetegnet ved en transportsnegl (43) og en celletilførselsanordning (44) anbragt mellem filtret (18) og kontakt-fluidum-tørreanordningen (45).

18. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 9-16, kende tegnet ved en deodoriseringsanordning (63) med en rørledning (62, 93), der udgår fra filtret (18) og/eller fra støv-f jemeren af tørreanordningen, der fører ind i deodoriseringsanordningen (63).

19. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 9-18, kende tegnet ved en anordning anbragt over og/eller i det indre af filtret (18) og indeholdende sprøjtehoveder for tilførsel af væske, f.eks. varmt vand.