NL9000617A - Werkwijze en inrichting voor het verwerken van mest. - Google Patents

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET VERWERKEN VAN MEST

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwerken van mest.

Voor de rentabiliteit van verwerkingsprocessen van mest, is het van belang zoveel mogelijk waardevolle produkten uit de mest af te scheiden. Hierbij moet uiteraard gezocht worden naar een optimum tussen enerzijds de kosten van het proces en anderzijds de opbrengst uit de verkoop van de produkten.

Een op zichzelf bekend verwerkingsproces dat het mogelijk maakt om op economische wijze waardevolle produkten uit de mest af te scheiden is het zogeheten Greenfield-proces. Dit wordt onder andere beschreven in de Amerikaanse octrooien 3 855 079, 4 270 974 en 4 608 120. Bij dit bekende proces wordt een dra-gervloeistof, zoals een niet-vluchtige olie aan de mest toegevoegd die het water uit de mest verdringt doordat het water onder invloed van warmte verdampt. De dragervloeistof wordt vervolgens door verdampen onttrokken en voor hergebruik gezuiverd. De dragervloeistof dient tevens als extractiemiddel voor de oorspronkelijk in de mest aanwezige vetten. Deze komen bij het zuiveren van de dragervloeistofdamp vrij als mestvet.

Dit mestvet, dat als produkt van het proces vrijkomt in een hoeveelheid van ongeveer 10% van de oorspronkelijke hoeveelheid mest, gebaseerd op het droge stof-gehalte kan bijvoorbeeld hergebruikt worden in mengvoer. Een andere mogelijkheid is het omzetten van het mestvet in hoogwaardige eiwitten.

In het licht van het bovenstaande beoogt de uitvinding een werkwijze van de in de aanhef omschreven soort zodanig uit te voeren dat een hoge economische doelmatigheid wordt bereikt.

Dit doel wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding bereikt door het op gecontroleerde wijze verbranden van het mest-vet en het tenminste gedeeltelijk gebruiken van de daarbij vrijkomende energie in het mestverwerkingsproces.

Volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding kan dit geschieden door het mestvet te verbranden in een ketel waarin een in het proces gebruikt warmtetransportmedium wordt verhit. Door het verbranden van het gewonnen mestvet kan ongeveer 50% van de behoefte aan thermische energie voor de mestverwerking worden gedekt. De hiermee bereikte besparing is zeer aanzienlijk.

Het mestvet wordt bij voorkeur verbrand met een vlamtempe-ratuur van ten hoogste 1100'C. Gebleken is dat hierdoor eventuele problemen met betrekking tot slakafzetting in de brander en ketel kunnen worden vermeden. In het algemeen is het gewenst om maatregelen te treffen voor het koelen van de bij de verbranding gevormde vlam.

Al naar gelang de specifieke omstandigheden waaronder het mestverwerkingsproces wordt uitgevoerd, kan het mestvet een tamelijk grote hoeveelheid vaste bestanddelen met een zeer kleine deeltjesgrootte bevatten. Bij de verbranding komen deze vaste bestanddelen als stofas vrij. Om te voorkomen dat de ketel snel door het stofas zou vervuilen en dus om regelmatige bedrijfsstilstand voor het reinigen van de ketel te vermijden, wordt volgens de voorkeursuitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding direct na de verbranding uit de rookgassen de stof verwijderd, en worden de gereinigde rookgassen verder naar het warmtewisselaargedeelte van de ketel gevoerd voor het verhitten van het warmtetransportmedium.

Bij een zeer gunstige verdere ontwikkeling van de uitvinding wordt het mestvet verbrand in een dieselmotor en worden de warmte van het koelmiddel en het uitlaatgas van de dieselmotor gebruikt voor het verhitten van een warmtetransportmedium dat verder in het mestverwerkingsproces wordt gebruikt. De bij de verbranding van het mestvet door de dieselmotor geleverde mechanische energie kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor het aandrijven van transporteurs, pompen en dergelijke. Bij voorkeur wordt de mechanische energie echter omgezet in elektrische energie die weer tenminste gedeeltelijk wordt gebruikt voor het aandrijven van in het proces werkzame elektromotoren. Door de aldus gerealiseerde warmte-krachtkoppeling, kunnen nog ruim viermaal hogere besparingen in energiekosten worden bereikt dan bij het verbranden van het mestvet in een verbrandingsketel.

Een bijkomend voordeel van deze verdere ontwikkeling van de uitvinding is dat aan uitlaatgassen van dieselmotoren minder hoge wettelijke eisen worden gesteld voor wat betreft de emissies van schadelijke stoffen dan aan de uitlaatgassen van ver-brandingsketels. De benodigde investeringen voor het reinigen van de uitlaatgassen kunnen dus lager zijn.

De uitvinding betreft en verschaft eveneens een inrichting voor het verwerken van mest omvattende middelen voor het aan de mest onttrekken van daarin aanwezige vetten als mestvet, een verbrandingsinrichting voor het mestvet die warmteoverdracht-middelen omvat voor het aan een warmtetransportmedium overdragen van bij de verbranding vrijgekomen warmte.

Bij een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat de verbrandingsinrichting een verbrandings-ketel met een brander waaraan mestvet toegevoerd kan worden en met een door warmtetransportmedium doorstroombare warmtewisselaar. De thermische energie wordt in de mestverwerkingsinrichting bijvoorbeeld gebruikt voor het indampen van de mest.

Bij voorkeur omvat de brander middelen voor het koelen van de vlam. Deze middelen kunnen bijvoorbeeld zodanig zijn uitgevoerd dat hiermee stoom of water in de vlam wordt geïnjecteerd. Een andere mogelijkheid is de brander te monteren in een water-gekoelde vuurgang. De vlam kan dan snel door straling warmte afgeven aan de relatief koele wand van de vuurgang.

De ketel wordt bij voorkeur uitgevoerd als een vlampijpke-tel. Aangezien bij de verbranding van mestvet relatief veel asbestanddelen vrij kunnen komen, kan de ketel vrij snel vervuild raken. Een vlampijpketel heeft, in tegenstelling tot een waterpijpketel het voordeel dat deze snel gereinigd kan worden.

Een andere gunstige uitvoering van de verbrandingsketel is er een waarbij tussen de brander en de warmtewisselaar een bemetselde cycloon voor het afscheiden van stof is aangebracht. Doordat in de bemetselde cycloon de bij de verbranding van het mestvet gevormde stofas voor een belangrijk deel kan worden afgescheiden uit de hete rookgassen, blijft de daarna geschakelde warmtewisselaar van de ketel in verregaande mate vrij van vervuiling, zodat de reinigingsfrequentie aanmerkelijk lager zal zijn.

Bij een verdere ontwikkeling van de inrichting volgens de uitvinding waarbij de verbrandingsinrichting een verbrandings-ketel is, wordt een filterinrichting voor het mestvet toegepast, die tot zeer kleine deeltjes uit het mestvet kan verwijderen. Bij voorbeeld kan een ultracentrifuge worden toegepast die deeltjes groter dan 1 μια uit het mestvet kan afscheiden. Door het mestvet tevoren in de filter inrichting te behandelen, worden de vaste deeltjes voor een belangrijk deel verwijderd, zodat geen of nagenoeg geen stofas meer wordt gevormd bij de verbranding en dus de vervuiling van de ketel sterk wordt gereduceerd.

Volgens een zeer gunstige verdere ontwikkeling van de inrichting volgens de uitvinding omvat de verbrandingsinrichting een dieselmotor van het type dat geschikt is voor het verbranden van zware stookolie. De warmteoverdrachtmiddelen omvatten daarbij koelvloeistof- en uitlaatgaskoelers. De vrijkomende warmte wordt weer door middel van een warmtetransportmedium na bepaalde punten in het mestverwerkingsproces geleid. Om ook bij een dieselmotor eventuele problemen met betrekking tot verontreiniging te vermijden, kan ook hier het mestvet op geschikte wijze tevoren van vaste bestanddelen worden gezuiverd, dan wel kan een mestverwerkingsproces zodanig worden uitgevoerd dat in het mestvet slechts een geringe hoeveelheid vaste bestanddelen voorkomt.

Zoals bekend levert een dieselmotor ongeveer een derde van de in de brandstof aanwezige energie als mechanische energie. Deze mechanische energie kan volgens een gunstige uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding omgezet worden in elektrische energie doordat aan de dieselmotor een elektrische generator is gekoppeld. De geleverde elektrische energie kan voor een belangrijk deel in de mestverwerkingsinstallatie worden gebruikt voor het aandrijven van pompen, transporteurs en dergelijke. Een eventueel overschot aan elektrische energie kan, uiteraard tegen betaling, aan het openbare elektriciteitsnet worden geleverd.

Aangezien gebruik gemaakt kan worden van op zichzelf bekende componenten, verschaft bovenstaande beschrijving een deskundige op het gebied voldoende informatie om de uitvinding te kunnen toepassen.

Claims (15)

1. Werkwijze voor het verwerken van mest omvattende het drogen van mest door het door een dragervloeistof verdringen van water uit de mest, het door verdampen onttrekken van de dragervloeistof en het voor hergebruik zuiveren van de drager-vloeistofdamp, waarbij oorspronkelijk in de mest aanwezige vetten vrijkomen als mestvet, het op gecontroleerde wijze verbranden van het mestvet en het tenminste gedeeltelijk gebruiken van de daarbij vrijgekomen energie in het proces.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het mestvet verbrand wordt in een ketel waarin een in het proces gebruikt warmtetransportmedium wordt verhit.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij het mestvet verbrand wordt met een vlamtemperatuur van ten hoogste 1100’C.

4. Werkwijze volgens een van de conclusies 2 of 3, waarbij verbrandingslucht getrapt wordt toegevoerd.

5. Werkwijze volgens een van de conclusies 2-4, waarbij direct na de verbranding uit de rookgassen stof wordt verwijderd en het warmtetransportmedium met de gereinigde rookgassen wordt verhit.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het mestvet verbrand wordt in een dieselmotor en koelmiddel- en uitlaatgas-warmte van de dieselmotor gebruikt worden voor het verhitten van een in het proces gebruikt warmtetransportmedium.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij door de dieselmotor geleverde mechanische energie wordt omgezet in elektrische energie die tenminste gedeeltelijk wordt gebruikt voor het aandrijven van in het proces werkzame elektromotoren.

8. Inrichting voor het verwerken van mest omvattende middelen voor het aan de mest onttrekken van daarin aanwezige vetten als mestvet, een verbrandingsinrichting voor het mestvet die warmteoverdrachtmiddelen omvat voor het aan een warmtetransportmedium overdragen van bij de verbranding vrijgekomen warmte.

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de verbran-dingsinrichting een verbrandingsketel omvat met een brander waaraan mestvet toegevoerd kan worden en met een door warmte-transportmedium doorstroombare warmtewisselaar.

10. Inrichting volgens conclusie 9, waarbij de brander middelen omvat voor het koelen van de vlam.

11. Inrichting volgens conclusie 9 of 10, waarbij de ketel een vlampijpketel is.

12. Inrichting volgens conclusie 9 of 10, waarbij tussen de brander en de warmtewisselaar een bemetselde cycloon voor het afscheiden van stof is aangebracht.

13. Inrichting volgens conclusie 9, omvattende een filter-inrichting voor het mestvet, zoals een ultracentrifuge, voor het uit het mestvet verwijderen van deeltjes groter dan 1 p.

14. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de verbran-dingsinrichting een dieselmotor omvat van het type dat geschikt is voor het verbranden van zware stookolie en waarbij de warm-teoverdrachtmiddelen koelvloeistof- en uitlaatgaskoelers omvatten.

15. Inrichting volgens conclusie 14, waarbij de dieselmotor aandrijfbaar gekoppeld is met een elektrische generator.