PL207973B1 - Sposób termicznego przetwarzania półproduktów mięsno-kostnych z przemysłu mięsnego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób termicznego przetwarzania półproduktów mięsno-kostnych z przemysł u mi ę snego, umoż liwiają cy otrzymanie popioł u przydatnego jako surowiec wyjś ciowy do wytwarzania chemicznych związków fosforu.

W zwią zku z prognozami, według których obecnie wykorzystywane zasoby surowców fosforowych ulegną wyczerpaniu w ciągu najbliższych 60 - 70 lat, pojawiła się konieczność pozyskania nowego źródła tych surowców. Rozwiązaniem problemu może być pozyskiwanie fosforu z odpadów i półproduktów przemysłowych, ze szczególnym wskazaniem na przemysł mięsny, który generuje rocznie około 18 milionów ton odpadów zawierających związki fosforu.

Temat przetwarzania odpadów z przemysłu mięsnego, ze wskazaniem metod przetwarzania i utylizacji, regulują ściśle dyrektywy unijne (1774/02, 90/425, 90/667). Jeden ze wskazanych, termicznych procesów utylizacji wymaga, aby po rozdrobnieniu uboczne produkty zwierzęce, w tym kości, zostały ogrzane do temperatury wewnętrznej przekraczającej 133°C przez okres co najmniej 20 minut bez przerwy, pod ciśnieniem bezwzględnym co najmniej 3-ech barów, wytworzonym przy pomocy nasyconej pary wodnej. Produkt końcowy stanowi tu mączka mięsno-kostna.

Znany jest ze zgłoszenia P-350783 sposób likwidacji wyłącznie przetworzonych odpadów organicznych, zwłaszcza mączek mięsno-kostnych, tłuszczy i innych przetworzonych odpadów weterynaryjnych pochodzenia zwierzęcego. Proces przebiega przez spalanie w cementowniczych piecach obrotowych do wypalania klinkieru, gdzie w procesie wykorzystuje się ciepło powstające ze spalania części organicznej wsadu. Popioły powstające z termicznego przekształcania wsadu stanowią wypełnienie klinkieru, ale ich udział w klinkierze jest ograniczony dopuszczalną zawartością P2O5 w gotowym wyrobie.

Celem wynalazku jest opracowanie technologii termicznego przetwarzania półproduktów mięsno-kostnych z przemysłu mięsnego, w wyniku której uzyskuje się prawie czysty fosforan wapnia, który może znaleźć zastosowanie jako surowiec wyjściowy do wytwarzania kwasu fosforowego, fosforanów wapnia i innych produktów.

Nieoczekiwanie okazało się, że efektem termicznej utylizacji półproduktów mięsno-kostnych z przemysł u mię snego jest popiół , zawierają cy fosforan wapnia wysokiej czystości, bez ś ladów związków organicznych, co uzyskano dzięki zastosowaniu temperatury w zakresie 650 - 950°C w czasie 30 - 120 minut obróbki termicznej, w atmosferze utleniającej, korzystnie w piecach obrotowych, ogrzewanych bezprzeponowo, pracujących w systemie współprądowym. Istotnym elementem procesu jest zastosowanie, jako dodatku do wsadu kostnego, popiołu, zawracanego z termicznej obróbki półproduktów kostnych przy stosunku wagowym kości/popiół w zakresie od 1 część kości/10 część popiołu do 1 część kości/10 części popiołu.

Sposób termicznego przetwarzania półproduktów mięsno-kostnych z przemysłu mięsnego według wynalazku, polega na tym, że półprodukty mięsno-kostne miesza się z popiołem zawracanym z poprzedniego praż enia, w stosunku wagowym od 1 część koś ci/1 część popioł u do 1 część kości/10 części popiołu i kalcynuje się w temperaturze 650 - 950°C w czasie 30 - 120 minut w atmosferze utleniającej. Kalcynację prowadzi się w piecach obrotowych ogrzewanych bezprzeponowo w znany sposób, pracujących w systemie współprądowym.

W sposobie wedł ug wynalazku, dzię ki zastosowaniu mieszania pół produktów mię sno-kostnych z zawracanym z poprzedniego prażenia popiołem, następuje rozcieńczenie, we wstępnej fazie procesu, ciekłych produktów termicznego rozkładu tkanki mięsno-kostnej i zachowanie odpowiedniej konsystencji kalcynowanego wsadu, co w efekcie daje całkowite utlenienie związków organicznych węgla, tak, że pozostały po procesie popiół nie zawiera nawet jego śladów. Analiza rentgenograficzna wykazała, że główną i jedyną fazą krystaliczną obecną w popiele jest hydroksyapatyt Ca5(PO4)3OH. Otrzymane popioły są produktem jednorodnym pod względem składu chemicznego i własności chemicznych. Istotna też jest ich wysoka czystość a zwłaszcza brak metali ciężkich i węgla organicznego. Dzięki temu popioły mogą stanowić surowiec wyjściowy do produkcji kwasu fosforowego lub fosforanów wapnia.

Sposób termicznego przetwarzania półproduktów mięsno-kostnych z przemysłu mięsnego według wynalazku jest przyjazny dla środowiska, gdyż otrzymane popioły zawierają wyłącznie składniki mineralne a dzięki wysokiej temperaturze procesu, nadmiarze tlenu i dostatecznie długiemu trwaniu spalania, powstające gazy nie są toksyczne i mogą być bezpiecznie usuwane do atmosfery. Realizacja sposobu

PL 207 973 B1 według wynalazku pozwoli na pełne zagospodarowanie produktów ubocznych i odpadów powstających przy produkcji mięsa i jego przetworów.

Przykłady wykonania.

P r z y k ł a d I g rozdrobnionej do uziarnienia poniżej 20 mm wieprzowej tkanki mięsno-kostnej, zawierającej 40% wilgoci, wymieszano w parownicy porcelanowej z 200 g popiołu z poprzedniego procesu termicznego rozkładu i kalcynowano w laboratoryjnym piecu komorowym ogrzewanym elektrycznie w temperaturze 950°C w czasie 30 minut w atmosferze utleniającej. Produkt schłodzono na powietrzu. Otrzymano łącznie 218 g popiołu zawierającego 61,0% CaO i 38,0% P2O5. Analiza rentgenograficzna wykazała, że główną i jedyną fazą krystaliczną obecną w popiele jest hydroksyapatyt. Popioły nie zawierały węgla organicznego.

P r z y k ł a d II

200 g odproteinowanego i odtłuszczonego szlamu kostnego, o uziarnieniu poniżej 2 mm, zawierającego 50% wilgoci, wymieszano w parownicy porcelanowej z 400 g popiołu z poprzedniego procesu termicznego rozkładu i kalcynowano w laboratoryjnym piecu obrotowym ogrzewanym bezprzeponowo gazem ziemnym w temperaturze 800°C w czasie 90 minut w atmosferze utleniającej. Produkt schłodzono na powietrzu. Otrzymano łącznie 460 g popiołu zawierającego 60,5% CaO i 38,6% P2O5. Analiza rentgenograficzna wykazała, że główną i jedyną fazą krystaliczną obecną w popiele jest hydroksyapatyt. Popioły nie zawierały węgla organicznego.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób termicznej obróbki półproduktów mięsno-kostnych z przemysłu mięsnego znamienny tym, że półprodukty mięsno-kostne miesza się z popiołem, zawracanym z poprzedniego prażenia, w stosunku wagowym od 1 cz ęść koś ci/1 część popioł u do 1 część koś ci/10 części popioł u i kalcynuje w temperaturze 650 - 950°C w czasie 30 - 120 minut w atmosferze utleniają cej.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kalcynację prowadzi się w piecach obrotowych ogrzewanych bezprzeponowo w znany sposób, pracujących w systemie współprądowym.