NL1040982B1 - Putvet-zuivering. - Google Patents

Abstract

Beschreven is een werkwijze voor het zuiveren van putvet, waarbij men een afvalslurry (6) verwarmt en vervolgens laat bezinken om aldus een segregatie te bewerkstelligen waarbij een bovenste vetlaag (16) en een onderste bezinksellaag (18) worden gescheiden door een waterige tussenlaag (17), waarna men de bovenliggende vetlaag (16) wegpompt voor opslag en eventuele verdere nabehandeling.

Description

Titel: Putvet-zuivering GEBIED VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft in zijn algemeenheid betrekking op het verwerken van afval in rioleringen.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Bij het uitoefenen van een bedrijf kan afval ontstaan, dat moet worden afgevoerd. Soms wordt afval in containers opgevangen, soms wordt afval afgevoerd via een rioolleiding. Een voorbeeld van een dergelijke bedrijfssituatie is een grootschalige (restaurant)keuken, waar vast afval in een container kan worden gegooid, maar waar min of meer vloeibaar afval wordt weggespoeld en in de rioolafvoerleiding terecht komt. Dat vloeibare afval kan zeer divers van samenstelling zijn: het kan bijvoorbeeld water bevatten, schoonmaakmiddelen, vaste bestanddelen zoals voedselresten, en vetten.

Dat afval mag niet rechtstreeks op het riool worden geloosd, omdat dit een te grote belasting voor het riool zou veroorzaken en zou kunnen leiden tot verstopping van het riool. Het afval moet eerst worden opgevangen in een opvangbak, die zo ingericht moet zijn dat een waterinhoud mag doorstromen naar het riool maar dat verontreinigingen worden vastgehouden. Een belangrijk aandeel van die verontreinigingen wordt gevormd door de vetten en de vaste bestanddelen .

Het in de opvangbak aanwezige afval moet regelmatig worden verwijderd (weggezogen) en getransporteerd naar een afvalverwerkingsbedrijf. Dit impliceert uiteraard verwerkingskosten.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Standaard afvalverwerking bestaat er in dat het afval wordt vergist. De uitvinding is echter gebaseerd op het inzicht, dat het afval stoffen bevat die in mindere of meerdere mate bruikbaar zijn; dit geldt met name voor de vetten, die bijvoorbeeld bruikbaar zijn in de biodieselindustrie. Het is derhalve een doel van de onderhavige uitvinding om zo efficiënt mogelijk zo veel mogelijk van de vetbestand-delen te verwijderen uit de afvalstroom. De aldus verwijderde vetbestanddelen kunnen dan worden gebruikt op een economisch nuttige manier, waardoor zij in plaats van een economische kostenfactor een economische opbrengst kunnen betekenen. De overblijvende componenten van het afval kunnen dan alsnog naar een afvalverwerkingsbedrijf worden gebracht, maar het volume van deze afvalstroom en de bijbehorende kostenlast kan dan aanzienlijk verminderd zijn.

In de stand der techniek op dit vakgebied is het slechts gebruikelijk om de afvalstroom te filteren. Hierdoor is het alleen mogelijk om de vaste bestanddelen te verwijderen, en eventueel - door gebruikmaking van opeenvolgende filters met verschillende filtermaat - te sorteren op afmeting van de brokstukken.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de volgende beschrijving van één of meerdere uitvoeringsvoorbeelden onder verwijzing naar de tekeningen, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden, waarin aanduidingen "onder/boven", "hoger/lager", "links/rechts" etc uitsluitend betrekking hebben op de in de figuren weergegeven oriëntatie, en waarin: figuur 1 schematisch een gebouw met een afvalopvangput toont; figuur 2 schematisch een zuiveringsinstallatie volgens de onderhavige uitvinding illustreert; en figuur 3 schematisch het opwarmen van de slurry illustreert.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

Figuur 1 toont schematisch een bedrijfsgebouw 1, waarvan een rioolafvoer 2 is aangesloten op een ondergrondse afvalopvangput 3. De afvalopvangput 3 kan meerdere compartimenten bevatten. Een afvoerleiding 4 kan de put 3 verbinden met het riool 5. Na enige tijd is de hoeveelheid afvalslurry 6 in de put 3 dermate groot, dat deze moet worden afgezogen. De figuur toont een vrachtwagen 7 met een zuigstang 8 die de slurry 6 opzuigt en transporteert naar een container 9 van de vrachtwagen 7, door middel van een ter wille van de eenvoud niet weergegeven zuigpomp. Na het legen van de put 3 brengt de vrachtwagen 7, na eventueel nog andere putten geleegd te hebben, de slurry naar een zuiveringsinstallatie 100 waar de slurry wordt ontvangen in een verzameltank 10 (figuur 2) via ter wille van de eenvoud niet weergegeven mechanische filters/roosters om grove vaste bestanddelen te verwijderen. Bij voorkeur wordt een opeenvolging gebruikt van filters met steeds kleinere doorlaatopenïngen, bijvoorbeeld opeenvolgend 20, 15, 10, 6 mm.

De verzameltank 10, die een grootte kan hebben van meer dan 30 m3, is voorzien van verwarmingsmiddelen 11, 12. Die verwarmingsmiddelen kunnen een inwendige verwarmingsspiraal 11 omvatten of een extern rondom de mantel van de tank 10 verlopende verwarmingsspiraal 12, of beide. Deze verwarmingsmiddelen kunnen elektrisch zijn, maar bij voorkeur omvatten zij holle leidingen waar een verwarmde vloeistof doorheen stroomt. Het is ook mogelijk om gebruik te maken van verwarming met behulp van stoom. Voorts kan de verzameltank 10 zijn voorzien van één of meerdere roerorganen 13.

In een eerste stap van het zuiveringsproces wordt de slurrybatch in de tank 10 zo homogeen mogelijk verwarmd tot meer dan 85 °C, opdat alle vetten in de slurry smelten en de viscositeit van de slurry aanzienlijk wordt verlaagd om de slurry beter verpompbaar te maken. Voor het opwarmen van de slurry kan een warmtewisselaar 40 voorzien zijn, die een stelsel omvat van doorstroombuizen 41 waardoorheen de slurry wordt gepompt, en die worden omstroomd door stoom 42.

Dan laat men in een tweede stap de warme slurry rusten, waarbij de eventuele roerorganen 13 zijn uitgeschakeld. Er ontstaat dan ruwweg een onderverdeling in drie lagen, zoals geschetst in figuur 2. De bestanddelen lichter dan water zullen gaan drijven en een bovenste laag 16 vormen; deze laag zal de vetten en oliën bevatten. De bestanddelen zwaarder dan waterzuilen bezinken en een onderste laag 18 vormen; deze laag zal voornamelijk de vaste bestanddelen bevatten. En een tussenlaag 17 is een waterige laag. De exacte hoogten van de verschillende lagen 16, 17, 18 zullen afhangen van de totale hoeveelheid slurry en van de samenstelling van de slurry, die van batch tot batch kan verschillen. De verschillende lagen 16, 17,18 zullen niet noodzakelijkerwijs scherp zijn afgebakend, maar steeds zal visueel voor een operator duidelijk zijn waar die lagen zich bevinden.

De tijdsduur van het bezinken in de tweede stap kan worden aangepast aan de omstandigheden; in het algemeen is een duur van ongeveer een uur of enkele uren een goede keus.

In een derde stap pompt men de onderste laag 18 weg. Daartoe is de tank 10 aan zijn onderzijde voorzien van een aftapaansluiting 14a met een afsluiter 14b. De relatief zware, vaste bestanddelen van deze onderste laag 18 zullen moeten worden beschouwd als afval en worden bijvoorbeeld afgevoerd naar een vergistingstank.

In een vierde stap pompt men de bovenste laag 16 weg met behulp van een pomp 19. De tank 10 is hiertoe voorzien van meerdere aftapaansluitingen 15a met bijbehorende afsluiters 15b. De weggepompte vetfractie 16 wordt ingebracht in een tweede verzameltank 20.

De verschillende aftapaansluitingen 15a bevinden zich op verschillende hoogten in de zijwand van de tank 10. Het aantal aftapaansluitingen 15a is niet essentieel; dit kunnen er bijvoorbeeld zes zijn, op onderlinge afstanden van bijvoorbeeld 40 cm. Verwijzingscijfer 31 duidt een kijkglas aan. Verwijzingscijfer 32 duidt een aftapkraan aan voor het desgewenst aftappen van een monster.

Opgemerkt wordt dat het niet noodzakelijk is om eerst de onderste laag 18 weg te pompen; de volgorde van de vierde stap en de derde stap zou mogen worden omgedraaid. Belangrijke factor in dit opzicht zijn de exacte hoogten van de verschillende lagen en de exacte locaties van de aftapaansluitingen 15a.

Uiteindelijk blijft de waterige tussenlaag 17 over, waarvan de verontreiniging sterk is gereduceerd ten opzicht van de oorspronkelijke slurry 6. Deze resterende waterige substantie 17 kan nu worden weggepompt, waartoe weer gebruik gemaakt kan worden van de aftapaansluiting 14a waardoorheen eerder de relatief zware, vaste bestanddelen van de onderste laag 18 werden weggepompt.

Doorgaans is de verontreiniging van de waterige substantie 17 dermate verminderd, dat deze al op het gewone riool mag worden geloosd. Eventueel kan er voor de weggepompte waterige substantie 17 een derde verzameltank aanwezig zijn, waarin de waterige substantie 17 langer kan rusten om zich te scheiden in een schonere waterfractie en een daarop drijvende vetfractie, maar dat is ter wille van de eenvoud niet geïllustreerd.

Het is mogelijk dat voor het wegpompen van de verschillende fracties 16, 17, 18 verschillende pompen worden toegepast. Het is echter kostengunstiger om hiervoor een enkele, gemeenschappelijke pomp te gebruiken.

Bij het wegpompen van de vetlaag 16 kan de operator de laagste aftapaansluiting 15a kiezen die communiceert met (een onderste gedeelte van) de bovenste laag 16, en dit zal van batch tot batch een andere keuze kunnen zijn. Het is echter ook mogelijk om te beginnen bij de hoogste aftapaansluiting 15a die communiceert met de bovenste laag 16, en steeds een lagere aftapaansluiting te kiezen naarmate het niveau van de vetlaag 16 daalt, om aldus een output van verschillende kwaliteit te verkrijgen die op verschillende manieren kan worden nabehandeld. Een vergelijkbare opmerking geldt voor de waterige substantie 17.

Voorts is het mogelijk om voor het aftappen van de vetlaag 16 een relatief lage aftapaansluiting 15a te openen, waardoor dan eerst een bovenste deel van de waterige tussenlaag 17 wegvloeit, totdat de vetlaag 16 gedaald is en deze de desbetreffende lage aftapaansluiting 15a heeft bereikt.

De tweede verzameltank 20 is, op vergelijkbare wijze als beschreven voor de eerste verzameltank 10, voorzien van interne en/of externe verwarmingsmiddelen 21, 22, om de vetfractie 16 in de tweede verzameltank 20 warm te houden, waarbij de temperatuur een weinig lager mag zijn dan in de eerste tank 10, bijvoorbeeld in de orde van 70 °C. In de tweede tank 20 laat men de vetfractie 16 gedurende langere tijd bezinken, bijvoorbeeld gedurende 1 of meerdere dagen.

Bij het inbrengen van de vetfractie 16 in de tweede verzameltank 20 heeft men die vetfractie 16 bij voorkeur door een filterstelsel 24 geperst, dat één of meerdere op zich bekende filtereenheden omvat voor het mechanisch wegfilteren van vaste bestanddelen. De toegepaste filters bepalen de mate van verontreiniging die in de vetfractie 16 achterblijft. Bij voorkeur wordt een zelfschrapend filter toegepast met een maaswijdte van 100 pm. In de tweede tank 20 zal er, op vergelijkbare wijze als boven beschreven voor de eerste tank 10, een scheiding ontstaan in drie fracties, namelijk een onderste bezinklaag 28 van vuildeeltjes, een bovendrijvende laag 26 van vet, en een tussengelegen waterlaag 27. De bovendrijvende vetfractie 26 is zo goed als zuiver vet met een hoog bruikbaarheids-gehalte en derhalve een hogere economische waarde dan de ingebrachte slurry 6. Voor het aftappen van de bovendrijvende vetfractie 26 is de tweede tank 20, op vergelijkbare wijze als boven beschreven voor de eerste tank 10, voorzien van meerdere aftapaansluitingen 25a, voorzien van respectieve afsluiters 25b, op onderling verschillende hoogten. Het afgetapte vet kan worden opgeslagen in een ter wille van de eenvoud niet weergegeven vetopslagtank. Desgewenst kan het afgetapte vet worden overgebracht naar een derde bezinktank, waarvan de werking gelijk kan zijn aan die van de tweede bezinktank, om een nog zuiverder eindproduct te kunnen leveren.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de in het voorgaande besproken uitvoeringsvoorbeelden, maar dat diverse varianten en modificaties mogelijk zijn binnen de beschermingsomvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies. Bij voorbeeld kunnen twee of meerdere functies worden vervuld door een enkele entiteit. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om elk van de genoemde verwarmingsmiddelen aan te sluiten op een individuele verwarmingsbron, maar bij voorkeur worden alle verwarmingsmiddelen gevoed vanuit een enkele verwarmingsinstallatie.

Het is mogelijk dat de slurry 6 vanuit de vrachtwagens 7 rechtstreeks in de genoemde verzameltank 10 wordt gebracht. Het is echter ook mogelijk om de slurry eerst in een voorbewerkingstank te pompen, die niet is voorzien van verwarmingsmiddelen. De slurry staat enige tijd in de voorbewerkingstank, waar ook een segregatie plaatsvindt, waarna men de resulterende waterige tussenlaag kan aftappen en een ingedikte slurry overhoudt, die men dan vervolgens naar de genoemde verzameltank 10 pompt. Voor de ingang van de voorbewerkingstank kan men dan bijvoorbeeld een eerste grof filter van 20 mm toepassen, en tussen de voorbewerkingstank en de genoemde verzameltank 10 kan men dan bijvoorbeeld een opeenvolging van steeds fijnere filters gebruiken

Zelfs indien bepaalde kenmerken zijn vermeld in verschillende afhankelijke conclusies, heeft de onderhavige uitvinding ook betrekking op een uitvoeringsvorm die deze kenmerken gezamenlijk heeft. Kenmerken die niet uitdrukkelijk zijn beschreven als zijnde essentieel, mogen ook worden weggelaten. Eventuele in een conclusie gebruikte verwijzingscijfers dienen niet te worden uitgelegd als beperkend voor de omvang van die conclusie.

Claims (15)

1. Werkwijze voor het zuiveren van putvet, waarbij men een afvalslurry (6) verwarmt en laat bezinken om aldus een segregatie te bewerkstelligen waarbij een bovenste vetlaag (16) en een onderste bezinksellaag (18) worden gescheiden door een waterige tussenlaag (17), waarna men de bovenliggende vetlaag (16) wegpompt voor opslag en eventuele verdere nabehandeling.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij men de afvalslurry (6) verwarmt tot een temperatuur van 80 °C of hoger, bij voorkeur 85 °C of hoger.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij men de afvalslurry (6) eerst verwarmt door rondpompen in een warmtewisselaar, en vervolgens op temperatuur houdt tijdens het bezinken.

4. Werkwijze volgens een willekeurige der conclusies 1-3, waarbij men de weggepompte vetfractie (16) filtert om vaste bestanddelen te verwijderen.

5. Werkwijze volgens een willekeurige der conclusies 1-4, waarbij men de weggepompte en eventueel gefilterde vetfractie (16) in warme toestand in een tweede bezinkfase laat bezinken om een verdere segregatie te bewerkstelligen naar een bovenste vetlaag (26) en een onderste bezinksellaag (28) gescheiden door een waterige tussenlaag (27), waarna men de bovenste vetlaag (26) als nuttig product gebruikt.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij de tweede bezinkfase langer duurt dan de eerste bezinkfase.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, waarbij de temperatuur tijdens de tweede bezinkfase lager is dan tijdens de eerste bezinkfase, bijvoorbeeld in het traject van 70 °C - 80 °C.

8. Putvetzuiveringsinstallatie (100), omvattende: - een eerste verzameltank (10) voor het ontvangen van een afvalslurry (6), voorzien van verwarmingsmiddelen (11; 12) voor het verwarmen van de slurry (6) tot een eerste temperatuur, en optioneel voorzien van roermiddelen (13), welke eerste verzameltank (10) aan zijn onderzijde is voorzien van een aftapaansluiting (14a) voor het aftappen van een bezinksellaag (18), en welke eerste verzameltank (10) aan zijn zijwand is voorzien van meerdere aftapaansluitingen (15a) op verschillende hoogten voor het aftappen van een bovendrijvende vetlaag (16); - een tweede verzameltank (20) voor het ontvangen van de afgetapte vetlaag (16), voorzien van verwarmingsmiddelen (21; 22) voor het warmhouden van het vet (16) op een tweede temperatuur, en optioneel voorzien van roermiddelen (23), welke tweede verzameltank (20) aan zijn onderzijde is voorzien van een aftapaansluiting (24a) voor het aftappen van een bezinksellaag (28), en welke tweede verzameltank (20) aan zijn zijwand is voorzien van meerdere aftapaansluitingen (25a) op verschillende hoogten voor het aftappen van een bovendrijvende vetlaag (26); - een met de aftapaansluitingen (15a) verbindbare pomp (19) voor het overpompen van de bovendrijvende vetlaag (16) vanuit de eerste verzameltank (10) naar de tweede verzameltank (20).

9. Putvetzuiveringsinstallatie volgens conclusie 8, waarbij de eerste temperatuur 80 °C of hoger is, bij voorkeur 85 °C of hoger.

10. Putvetzuiveringsinstallatie volgens conclusie 8 of 9, waarbij de tweede temperatuur lager is dan de eerste temperatuur, bijvoorbeeld in het traject van 70 °C - 80 °C.

11. Putvetzuiveringsinstallatie volgens een willekeurige der conclusies 8-10, voorts voorzien van filtermiddelen (24) tussen de eerste verzameltank (10) en de tweede verzameltank (20) voor het wegfilteren van vaste bestanddelen uit het overgepompte vet (16).

12. Putvetzuiveringsinstallatie volgens conclusie 11, waarbij de filtermiddelen (24) deeltjes groter dan 100 pm wegfilteren.

13. Putvetzuiveringsinstallatie volgens een willekeurige der conclusies 8-11, waarbij de verwarmingsmiddelen voor het verwarmen van de slurry (6) een warmtewisselaar omvatten, alsmede een pompcircuit om de slurry onder uit de eerste verzameltank (10) weg te pompen, door de warmtewisselaar te pompen en vervolgens de verwarmde slurry boven in de eerste verzameltank (10) in te brengen.

14. Putvetzuiveringsinstallatie volgens conclusie 13, waarbij de warmtewisselaar een stelsel omvat van doorlaatbuizen waardoorheen de slurry wordt gepompt, welke doorlaatbuizen uitwendig worden omstroomd dooreen heet medium.

15. Putvetzuiveringsinstallatie volgens conclusie 14, waarbij het medium stoom is.