NL8800960A - Werkwijze en inrichting voor het continu verwerken van dood dierlijk materiaal, zoals slachtafval. - Google Patents

Description

•t c 88.5019/Iem/jz

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het continu^ verwerken van dood dierlijk materiaal, zoals slachtafval.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het verwerken van dood dierlijk materiaal, zoals slachtafval.

Dood dierlijk materiaal, zoals ingewanden en botten met 5 resten organisch materiaal, bijvoorbeeld uit slachterijen, maar ook complete karkassen, wordt in een slachtafval-verwerkingsinstallatie omgezet in hoofdzakelijk vet en vleesbeendermeel. Het afval bestaat voor een groot gedeelte uit water. Dit dient grotendeels te worden verwijderd. Daar-10 naast wordt als eis gesteld dat het dode dierlijke materiaal een sterilisatiebewerking ondergaat.

In het algemeen omvat een inrichting voor het verwerken van slachtafval een eerste gedeelte waarin het slachtafval wordt voorgekookt en het gevormde mengsel vervolgens wordt 15 gesteriliseerd. Het aldus voorbewerkte mengsel wordt dan aan een tweede gedeelte toegevoerd waarin het grootste gedeelte van het water wordt verdampt. Hierna wordt het vet en vleesbeendermeel afgescheiden.

In het verleden was het gebruikelijk om het eerste 20 gedeelte van het verwerkingsproces batchgewijs uit te voeren.

Er is echter een tendens aanwezig om ook dit eerste gedeelte van het slacht- afvalverwerkingsproces continu uit te voeren, teneinde energieterugwinning te realiseren. Zo is een inrichting voor het verwerken van slachtafval bekend die 25 bestaat uit een opslag, een verkleiningsinrichting voor het verkleinen van het afval en een vettoevoerinrichting om een goed verpompbare substantie te verkrijgen. Een pomp transporteert het materiaal naar een voordrooginrichting, waarin een. groot deel van het water wordt verwijderd. Het droogproces 30 wordt bij een vochtgehalte van circa 50%, betrokken op het .8800360 - 2 - * droge stof gehalte van het ruwe materiaal, afgebroken, en het voorgedroogde materiaal wordt met een tweede pomp naar de sterilisatie-inrichting gevoerd. De sterilisatie-inrichting bestaat uit een warmtewisselaar, een verblijfvat en een sluis, 5 via welke het gesteriliseerde, voorgedroogde materiaal aan een droger wordt toegevoerd. Aansluitend zorgen een dekanteer-inrichting en een schroefpers voor de scheiding in vet en vaste stoffen.

Dit bekende systeem heeft echter de volgende nadelen.

10 De sterilisatie vindt plaats in een verblijfvat. De verblijftijd van de verschillende deeltjes van het in het vat aanwezige materiaal is daardoor voor elk van de deeltjes verschillend en niet controleerbaar. Dit betekent dat om er zeker van te zijn dat elk deeltje de vereiste 15 sterilisatie-behandeling krijgt, de gemiddelde verblijftijd van de deeltjes in het vat groter is dan de voor een deeltje benodigde verblijftijd. Om een goede sterilisatie te verkrijgen dient een deeltje gedurende 20 minuten op een temperatuur van 133°C te worden gehouden.

20 Verder heeft het systeem het nadeel dat voor het door de voordroger en de sterilisator transporteren van het materiaal twee pompen nodig zijn.

Teneinde een goed verpompbare substantie te verkrijgen dient voor 1 kg slachtafval 1 kg vet te worden toegevoerd 25 en dienen van roerorganen voorziene tussenopslagvaten te worden toegepast. Door het recirculeren van het vet en door de lange opslagtijd bij hoge temperatuur zal het gehalte aan vrije vetzuren van het vet stijgen waardoor kwaliteits-verslechtering optreedt.

30 Een volgend nadeel is dat bij het voordrogen, waarbij gebruik wordt gemaakt van elektrisch/mechanisch gecomprimeerde afvaldampen, de vereiste warmteoverdracht slechts bereikt kan worden indien het verpompbare materiaal zeer fijne deeltjes bevat. Dit heeft tot gevolg dat bij het persen aan 35 het einde van het proces, het materiaal door gebrek aan ,8800960 4'.

.A

- 3 - structuur slecht persbaar zijn. Bovendien is voor het mechanisch comprimeren en voor het fijn breken veel elektrische energie nodig.

Bij het bekende systeem hebben de uit de voorkoker 5 tredende afvaldampen slechts een temperatuur bereikt van circa 125°C en dienen dan ook in een installatie nagesteriliseerd te worden, hetgeen eveneens als nadeel is aan te merken.

De uitvinding heeft tot doel de bovengenoemde nadelen te ondervangen.

10 Dit doel wordt bereikt door een werkwijze voor het verwerken van dood dierlijk materiaal, zoals slachtafval, waarbij het materiaal in een continu proces wordt verkleind, het verkleinde materiaal wordt verwarmd tot de sterilisatie-temperatuur en enige tijd op de sterilisatietemperatuur wordt 15 gehouden, waarna de druk op het gesteriliseerde materiaal wordt verlaagd en het materiaal verder wordt verwerkt tot het gewenste eindprodukt, welke werkwijze tot kenmerk heeft, dat het dode dierlijke materiaal direkt na het verkleinen wordt toegevoerd aan een voorwarm-sterilisatie-systeem bestaande uit een lange 20 gesloten buis waardoorheen het verkleinde materiaal in een propstroom wordt getransporteerd en waarin het materiaal in een aantal opeenvolgende stappen wordt voorgewarmd tot de sterilisatietemperatuur en vervolgens enige tijd op de sterilisatietemperatuur wordt gehouden.

25 Voor het uitvoeren van de bovengenoemde werkwijze verschaft de uitvinding tevens een inrichting voor het verwerken van dood dierlijk materiaal, zoals slachtafval, omvattende middelen voor het verkleinen van het materiaal, een voorwarm-sterilisatie-installatie voor het verwarmen en 30 steriliseren van het verkleinde materiaal, middelen voor het transporteren van het materiaal, middelen voor het verlagen van de druk op het gesteriliseerde materiaal en middelen voor het verder verwerken van het gesteriliseerde materiaal tot het gewenste eindprodukt, welke inrichting tot kenmerk heeft, dat 35 de voorwarmsterilisatie-installatie tenminste bestaat uit een .8800960 ♦ - 4 - aantal op elkaar aansluitende buiswarmtewisselaars waarin het materiaal in een aantal opeenvolgende stappen op de sterilisa-tietemperatuur kan worden gebracht, en een op deze buiswarmte-wisselaars aansluitende buis waarin het materiaal op de 5 sterilisatietemperatuur kan worden gehouden en dat tussen de voorwarm-sterilisatie-installatie en de middelen voor het verkleinen van het materiaal enkel de middelen voor het transporteren van het materiaal aanwezig zijn.

Door middel van de werkwijze en inrichting volgens de 10 uitvinding is het mogelijk dood dierlijk materiaal, zoals slachtafval, in een continu proces te verwerken, waarbij de sterilisatie zeer goed gecontroleerd kan worden, in het bijzonder de tijd waarop het materiaal op de sterilisatietemperatuur wordt gehouden. Bovendien behoeft het materiaal 15 vóór de toevoer aan de voorwarm-sterilisatie-installatie slechts in betrekkelijk geringe mate te worden verkleind. Verder kan de inrichting eenvoudiger zijn dan de bekende inrichting aangezien slechts één pomp nodig is voor het transporteren van het te verwerken materiaal en tussenopslag-20 vaten achterwege kunnen blijven.

Voorkeursuitvoeringsvormen van de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding zijn vastgelegd in de onderconclusies.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht door middel van de beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld aan de 25 hand van de bijgaande tekening waarin schematisch het eerste gedeelte van een inrichting volgens de uitvinding is weergegeven.

Het in de tekening weergegeven gedeelte van de inrichting volgens de uitvinding omvat de volgende 30 onderdelen: een opslaghouder 1 voor het ruwe materiaal, een transportinrichting 2, een breker 3, een pomp 4, een eerste warmtewisselaar 5, een tweede warmtewisselaar 6, een derde warmtewisselaar 7, een sterilisator 8, een sluissysteem 9 en een cycloon 10. Wanneer in de inrichting slachtafval wordt 35 verwerkt, wordt het slachtafval vanuit de opslaghouder 1 en ,8800960 r -5.-..

via de transportinrichting 2 toegevoerd aan een bekende breker die het slachtafval verkleint tot deeltjes met een maximale afmeting van ca. 3 cm. Het verkleinde materiaal wordt vervolgens met behulp van een pomp 4 toegevoerd aan een 5 voorwarm-sterilisatie-systeem dat bestaat uit een lange gesloten buis van roestvast staal waardoorheen het mengsel in een propstroom stroomt. Deze buis maakt deel uit van de warmtewisselaars 5, 6 en 7 en de sterilisator 8. Het is van belang dat een goede pomp wordt toegepast die in staat is om 10 het materiaal onder voldoende hoge druk en met het juiste debiet door het voorwarm-sterilisatie-systeem te voeren.

In de eerste warmtewisselaar 5 wordt het materiaal verwarmd van een temperatuur van ca. 15°C naar een temperatuur van ca. 55°C. In de tweede warmtewisselaar wordt 15 het materiaal verwarmd van ca. 55° naar ca. 80° en in de derde warmtewisselaar van ca. 80°C naar ca. 140°C, hetgeen iets boven de vereiste sterilisatie-temperatuur is.

De laatste warmtewisselaar 7 wordt verwarmd door stoom met een druk van maximaal 10 bar, die bij 11 wordt toegevoerd, 20 waardoor gewaarborgd is dat het te verwerken materiaal een temperatuur van 140° bereikt. Om aankoeken van het materiaal aan de buiswand in de warmtewisselaar 7 te voorkomen, kan het nodig zijn het materiaal in de warmtewisselaar 7 met een agitator te roeren. De buis dient dan een zodanige 25 diameter te bezitten dat daarin een agitator kan roteren.

De tweede warmtewisselaar 6 wordt verwarmd door het stoomcondensaat afkomstig van de warmtewisselaar 7 (via leiding 12) en van de droger in het tweede gedeelte van de inrichting. Het condensaat wordt bij 13 afgevoerd en 30 vandaar teruggevoerd naar de stoomketel.

De eerste warmtewisselaar 5 wordt verwarmd door gebruik te maken van de vrijkomende dampen uit de hierna nog nader te beschrijven cycloon 10 (via leiding 16) en uit de droger in het tweede gedeelte van de inrichting die bij 18 worden 35 toegevoerd. Het dampcondensaat wordt bij 19 afgevoerd.

8800960 - 6 -

Afhankelijk van de hoeveelheid beschikbare afvaldampen kunnen de warmtewisselaars 5 en 6 tot één warmtewisselaar worden samengevoegd en vervalt de verwarming tot 80° door stoomcondensaat.

5 Het voorverwarmde materiaal, dat de derde warmtewisselaar 7 met een temperatuur van 140° verlaat, wordt toegevoerd aan de sterilisator 8 die bestaat uit een relatief lange buis 14. Deze buis is voorzien van een goede warmte-isolerende mantel. Eventueel kan een gedeelte 15, 15' van de buis 10 als een door stoom verhitte warmtewisselaar zijn uitgevoerd, zodat het er doorheen stromende materiaal plaatselijk extra kan worden verwarmd.

Door de juiste keuze van de lengte en de diameter van de buis en controle van de doorstroomsnelheid en de in- en 15 uitgangstemperatuur van het materiaal kan ervoor gezorgd worden dat het materiaal zodanig wordt gesteriliseerd dat voldaan wordt aan de gestelde sterilisatie-eisen, bijvoorbeeld aan de eis dat het materiaal gedurende 20 minuten op 133°C wordt gehouden.

20 Het is ook mogelijk om in de inrichting het materiaal geheel of gedeeltelijk te verwarmen door de directe injectie van stoom of damp in het materiaal.· Indien dit in de sterilisator wordt gedaan dient de geïnjecteerde stoom uiteraard steriel te zijn.

25 Na de sterilisator 8 wordt het onder druk staande materiaal via een van een drukregeling voorzien sluissysteem 9 toegevoerd aan een cycloon 10 waarin het materiaal wordt "afgeflashed" tot een temperatuur van ca. 100°C. Daarbij komt een hoeveelheid damp vrij die via leiding 16 naar de eerste 30 warmtewisselaar 5 wordt gevoerd. Onder bovenstaande bedrijfsomstandigheden zal ongeveer 10% van het in het materiaal aanwezige water in de cycloon verdampen. Verwarming van de warmtewisselaar 5 met de uit de cycloon afkomstige dampen draagt bij tot een bereikbare energiebesparing van 113 kg 35 stoom op de totaal 210 kg stoom nodig voor het verwarmen en e8800960 - 7 - * steriliseren van één ton materiaal. De totaal toe te voeren elektrische energie bedraagt ca. 16,5 kWh per ton materiaal. Opgemerkt wordt dat de uit de cycloon 10 tredende dampen zijn gesteriliseerd en dat ook het bij 19 afgevoerde damp-5 condensaat steriel is.

Vanuit de cycloon 10 wordt het materiaal bij 17 voor verdere verwerking (drogen en scheiden in vet en vleesbeendermeel) toegevoerd aan het hier niet weergegeven en op zich bekend tweede gedeelte van de inrichting.

10 Voor de pomp 4 is een gemodificeerde tweecilinder zuiger-pomp met hydraulische aandrijving zeer geschikt. Een dergelijke pomp is op zich bekend. Van belang is hierbij dat het te verpompen materiaal aan de pompeilinders wordt toegevoerd door middel van een schroeftoevoer.

15 De warmtewisselaars 5, 6 en 7 zijn bij voorkeur uitgevoerd als buiswarmtewisselaars, waarbij de buis waardoor het materiaal stroomt is opgenomen in een groter vat. Dergelijke warmtewisselaars worden ook wel aangeduid als "shell and tube" warmtewisselaars.

20 Het sluissysteem 9 kan worden uitgevoerd met kogelkranen die pneumatisch of hydraulisch worden gestuurd, zodanig dat de juiste druk in het ervoor liggende systeem gehandhaafd blijft. Het sluissysteem 9 omvat bovendien een meet- en regelsysteem teneinde de gewenste systeémdruk, capaciteit 25 en temperatuur te handhaven.

Het sluissysteem 9 kan ook worden uitgevoerd met z.g. zwenkbuizen. Een zwenkbuis bestaat uit een gebogen buissectie, waarvan de beide eindgedeelten evenwijdig aan elkaar lopen en die draaibaar is om een met de hartlijn van één van de 30 eindgedeelten samenvallende as.

Het eindgedeelte van de draaibare buissectie waarvan de hartlijn samenvalt met de draaiingsas:, is in het algemeen draaibaar aangesloten op een buis.

Het om de draaiingsas zwenkbare andere eindgedeelte van 35 de buissectie sluit afdichtend aan op een van een gat . 880 0360 i - 8 - voorziene plaat, de z.g. brilplaat. Dit uiteinde van de buissectie kan zich tijdens het draaien van de buissectie over de plaat verplaatsen en tegenover het gat in de plaat of tegenover een dicht gedeelte van de plaat gepositioneerd 5 worden, waardoor er al of niet een doorgang wordt gerealiseerd en dus al of niet transport door de zwenkbuis kan plaatsvinden.

In een bepaalde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding welke geschikt is voor de verwerking 10 van tien ton slachtafval per uur heeft de buis waardoorheen het materiaal wordt getransporteerd in het voorwarmgedeelte een diameter van 150 mm en in de sterilisator 8 een diameter van ca. 300 mm. Hierbij kan een over de lengte van de sterilisatiebuis variërende .diameter gekozen worden, 15 zodanig dat het materiaal in homogene toestand wordt gehouden. Dit is met name van belang in horizontaal liggende gedeelten. Het verwarmend oppervlak van de eerste 5, de tweede 6 en derde warmtewisselaar 7 is respectivelijk 2 65, 65 en 75 m . De lengte van de buis m de sterilisator 8 20 is 70 m. De druk van het te verwerken materiaal is aan de ingang van de eerste warmtewisselaar bij 17 ongeveer 25 tot 30 bar, en de druk na het sluissysteem 9 ca. 3j bar, teneinde verdamping in het systeem te voorkomen en de temperatuur te handhaven op minimaal 133°C. De verschillende 25 temperaturen van het te verwerken materiaal zijn in de tekening aangegeven.

De pomp 4 heeft een capaciteit van maximaal 15 m3/uur bij 40 bar persdruk. De transportcilinders hebben een diameter van 110 mm en de zuigerslaglengte is 1000 mm.

30 .0800360

Claims (12)

1. Werkwijze voor het verwerken van dood dierlijk materiaal, zoals slachtafval, waarbij het materiaal in een continu proces wordt verkleind, het verkleinde materiaal wordt verwarmd tot de sterilisatietemperatuur en enige tijd 5 op de sterilisatietemperatuur wordt gehouden, waarna de druk op het gesteriliseerde materiaal wordt verlaagd en het materiaal verder wordt verwerkt tot het gewenste eindprodukt, met het kenmerk, dat het dode dierlijke materiaal direkt na het verkleinen wordt toegevoerd 10 aan een voorwarm-sterilisatie-systeem bestaande uit een lange gesloten buis waardoorheen het verkleinde materiaal in een propstroom wordt getransporteerd en waarin het materiaal in een aantal opeenvolgende stappen wordt voorgewarmd tot de sterilisatietemperatuur en vervolgens 15 enige tijd op de sterilisatietemperatuur wordt gehouden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat in de eerste voorwarmstap het materiaal wordt verwarmd met damp die bij het verlagen van de druk na het steriliseren vrijkomt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat in de laatste voorwarmstap het materiaal wordt verwarmd door stoom.

4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het materiaal geheel of 25 gedeeltelijk wordt verwarmd door het direct in het materiaal injecteren van stoom of damp. .8300960 4 t - IQ, -

5. Inrichting voor het verwerken van dood dierlijk materiaal, zoals slachtafval, omvattende middelen voor het verkleinen van het materiaal, een voorwarm-sterilisatie-installatie voor het verwarmen en steriliseren van het 5 verkleinde materiaal, middelen voor het transporteren van het materiaal, middelen voor het verlagen van de druk op het gesteriliseerde materiaal en middelen voor het verder verwerken van het gesteriliseerde materiaal tot het gewenste eindprodukt, met het kenmerk, 10 dat de voorwarm-sterilisatie-installatie tenminste bestaat uit een aantal op elkaar aansluitende buiswarmtewisselaars (5, 6, 7) waarin het materiaal in een aantal opeenvolgende stappen op de sterilisatietemperatuur kan worden gebracht, en een op deze buiswarmtewisselaars aansluitende buis 15 (14) waarin het materiaal op de sterilisatietemperatuur kan worden gehouden en dat tussen de voorwarm-sterilisatie-installatie en de middelen (3) voor het verkleinen van het materiaal enkel de middelen (4) voor het transporteren van het materiaal aanwezig zijn.

6. Inrichting volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat na voorwarm-sterilisatie-installatie een sluissysteem (9) aanwezig is en dat direkt na het sluis-systeem (9) een cycloon (10) aanwezig is die is verbonden met de eerste warmtewisselaar (5) zodat de in de cycloon (10) 25 vrijkomende dampen in de eerste warmtewisselaar kunnen worden gebruikt als verwarmend medium.

7. Inrichting volgens conclusie 5 of 6,met het kenmerk, dat tenminste de laatste warmtewisselaar (7) is aangesloten op een stoomtoevoer (11). .8800960 ί - IJ -

8. Inrichting volgens een der conclusies 5-7, met het kenmerk, dat de laatste warmtewisselaar (7) voorzien is van middelen voor het agiteren van door deze warmtewisselaar stromende materiaal.

9. Inrichting volgens een der conclusies 5-8, met het kenmerk, dat de buis (14) voor het op de sterilisatietemperatuur houden van het materiaal tenminste gedeeltelijk is voorzien van een isolerende mantel.

10. Inrichting volgens een der conclusies 5-9, met löhet kenmerk, dat de buis (14) voor het op de sterilisatietemperatuur houden van het materiaal gedeeltelijk is uitgevoerd als warmtewisselaar die door stoom kan worden verhit.

11. Inrichting volgens een der conclusies 5-10, 15. m e t het kenmerk, dat de middelen voor het transporteren van het materiaal bestaan uit een pomp (4) voor het verpompen van dit vloeibaar materiaal, bij voorkeur een gemodificeerde tweecilinder zuigerpomp met hydraulische aandrijving.

12. Inrichting volgens een der conclusies 5-11, met het kenmerk, dat het sluissysteem (9) is uitgevoerd met kogelkranen of zwenkbuisen en een meet- en regelsysteem omvat. .$800960