PL235540B1 - Sposób termicznej utylizacji mączek mięsno-kostnych - Google Patents
Sposób termicznej utylizacji mączek mięsno-kostnych Download PDFInfo
- Publication number
- PL235540B1 PL235540B1 PL422538A PL42253817A PL235540B1 PL 235540 B1 PL235540 B1 PL 235540B1 PL 422538 A PL422538 A PL 422538A PL 42253817 A PL42253817 A PL 42253817A PL 235540 B1 PL235540 B1 PL 235540B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- meat
- bone meal
- ash
- calcination
- bone
- Prior art date
Links
- 235000019735 Meat-and-bone meal Nutrition 0.000 title claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 24
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 4
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 4
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 4
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 4
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002374 bone meal Substances 0.000 description 3
- 229940036811 bone meal Drugs 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 3
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001089 mineralizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób termicznej utylizacji mączek mięsno-kostnych, w szczególności pochodzących z przemysłu mięsnego, umożliwiający otrzymanie popiołu przydatnego jako surowiec wyjściowy do wytwarzania chemicznych związków fosforu.
W związku 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. Jednym z potencjalnych rozwiązań może być wykorzystanie jako zamiennika surowców fosforowych odpowiednio przetworzonych odpadów z przemysłu mięsnego. Taki sposób postępowania jest również korzystny ze względu na dużą ilość tego typu odpadów (na rynku Unii Europejskiej: 18 m In ton/rok), które muszą być utylizowane lub przetwarzane zgodnie z odpowiednimi dyrektywami UE.
Temat przetwarzania odpadów z przemysłu mięsnego, ze wskazaniem metod przetwarzania i utylizacji, regulują ściśle dyrektywy unijne (1774/03, 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 barów, wytworzonym przy pomocy nasyconej pary wodnej. Produkt końcowy stanowi wówczas mączka mięsno-kostna.
Z opisu patentowego PL197240 znany jest sposób likwidacji przetworzonych odpadów organicznych przez spalanie w cementowniczym piecu obrotowym ogrzewanym w procesie wypalania klinkieru paliwem szlachetnym lub mieszanką paliw szlachetnych, lub mieszanką zawierającą paliwa szlachetne i alternatywne, w którym odpady organiczne dodaje się do pieca cementowniczego przez główny palnik i/lub palnik kalcynacyjny bezpośrednio do płomienia, i/lub przez palnik pomocniczy do płomienia o temperaturze od 1900°C do 2000°C i/lub do gorącej części pieca z temperaturami od 1400°C do 1900°C, przy czym część wartości opałowej paliwa szlachetnego lub mieszanki paliw szlachetnych, lub mieszanki zawierającej paliwa szlachetne i alternatywne, zastępuje się odpadami organicznymi, mającymi minimalną wartość opałową 11 MJ/kg, korzystnie ponad 20 MJ/kg, i zawierającymi maksymalnie 50% wagowych popiołu z maksymalną wilgotnością 50%, korzystnie poniżej 10%, korzystnie mączką mięsno-kostną, tłuszczem odpadowym i/lub innymi przetworzonymi odpadami zwierzęcymi, które przy wysokich temperaturach i w atmosferze utleniającej z nadmiarem powietrza do spalania spalają się z wykorzystaniem ich energii cieplnej, przy czym nietoksyczne spaliny po rozkładzie termicznym wychwytuje się przy przeciwprądowym wypalaniu przez zmieloną mieszankę surowców i powstający klinkier, a popiół powstały z minerałów kostnych po spaleniu kwantytatywnie przereaguje do masy klinkieru, z mineralizującym działaniem tlenku fosforu P2O5 na tworzenie faz klinkierowych, przy czym zawartość do 2% tlenku fosforu P2O5 w klinkierze, uzyskanym z popiołu z mięsno-kostnych mączek lub odpadów organicznych zawierających kości, przy wypalaniu ma mineralizujący wpływ na tworzenie klinkieru, korzystnie przy utrzymywaniu zawartości tlenku fosforu P2O5 w klinkierze na poziomie do 0,5%.
Z opisu patentowego JP2004091085 znany jest sposób termicznej utylizacji mączki mięsno-kostnej, gdzie do mączki mięsno-kostnej dodaje się popioły lotne w ilości od 5 do 50% wagowych w zależności od właściwości mączki mięsno-kostnej. Następnie mieszanka taka jest spalana w piecu do wypalania cementu.
Z opisu patentowego JP2010280526A znany jest sposób spalania mączki mięsno-kostnej w stacjonarnych kotłach fluidyzacyjnych, w których czas spalania niewiele przekracza 5 min, a zatem nie dochodzi do kalcynacji. W kotle tym spaliny ze spalania mączki mięsno-kostnej są odpylane w cyklonach, a pyły z odpylania spalin są zawracane do złoża do spalania fluidyzacyjnego.
Celem wynalazku jest opracowanie technologii termicznej obróbki mączek mięsno-kostnych, w wyniku której uzyskuje się prawie czysty fosforan wapnia, który może znaleźć zastosowanie jako surowiec wyjściowy do wytwarzania kwasu fosforowego lub fosforanów wapnia.
Sposób utylizacji termicznej mączek mięsno-kostnych według wynalazku charakteryzuje się tym, że mączkę mięsno-kostną miesza się z recyrkulowanym popiołem z termicznej obróbki mączki mięsno-kostnej i kalcynuje się, przy czym kalcynację prowadzi się w piecu obrotowym ogrzewanym bezprzeponowo, pracującym w systemie współprądowym. Korzystnie jest to popiół zawracany ze spalania mączki mięsno-kostnej (recykling wewnątrz-procesowy).
Stosunek wagowy mączki mięsno-kostnej do popiołu mieści się w przedziale od 1/0,25 do 1/10.
Kalcynację prowadzi się w temperaturze od 650 do 1050°C, korzystnie 650 do 950°C. Wysokie ciepło spalania mączki mięsno-kostnej powoduje, że zawarte w niej ciepło może być wykorzystane
PL 235 540 B1 w procesie termicznym, co powoduje znaczne zmniejszenie zużycia typowych paliw stosowanych do ogrzewania pieców obrotowych stosowanych w tym procesie.
Kalcynację prowadzi się w czasie 30 do 120 minut w atmosferze utleniającej.
Do mieszanki mączki mięsno-kostnej i popiołu dodaje się pyły z odpylania spalin po kalcynacji wyłapywane w znanych urządzeniach odpylających.
Efektem termicznej obróbki (kalcynacji) mączek mięsno-kostnych jest popiół o ściśle określonych własnościach, zawierający związki fosforu, wysokiej czystości, bez śladów związków organicznych, które mogłyby zostać wykorzystane jako potencjalny surowiec do wytwarzania związków fosforu.
Wyniki badań własności fizyko-chemicznych mączki kostnej wykazały, że zawiera ona przeciętnie [%]: H2O - 2,4; P - 5,8; Ca - 7,7. Ciepło spalania jest wysokie i wynosi 18,5 MJ/kg. Jedyną fazą krystaliczną obecną w mączce mięsno-kostnej jest hydroksyapatyt.
Zastosowanie sposobu według wynalazku umożliwia rozcieńczenie, we wstępnej fazie procesu, ciekłych produktów termicznego rozkładu mączek mięsno-kostnych, przy zachowaniu 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, a sam proces jego przemian ma charakter krystalizacji wysokotemperaturowej. Popioły są produktem jednorodnym pod względem składu chemicznego i własności chemicznych. Próby prażenia mączki kostnej z dodatkiem zawracanego popiołu wykazały, że metodą wg wynalazku można otrzymać popiół zawierający w granicach 17% fosforu (38,9% P2O5). Zawartość fosforu w popiele jest o kilka procent wyższa od zawartości tego pierwiastka w typowych surowcach fosforowych stosowanych do produkcji ekstrakcyjnego kwasu fosforowego i fosforanów wapnia. 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 i fosforanów wapnia.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:
Przykład 1
100 g typowej mączki mięsno-kostnej zawierającej 2,4% wilgoci wymieszano w parownicy porcelanowej z 50 g popiołu z poprzedniego procesu termicznego rozkładu i termicznie obrabiano (kalcynowano) w laboratoryjnym piecu komorowym ogrzewanym elektrycznie w temperaturze 950°C w czasie 30 minut w atmosferze utleniającej. Produkt schłodzono na powietrzu. Otrzymano łącznie 75 g popiołu zawierającego 61,0% CaO i 38,8% P2O5. Analiza rentgenograficzna wykazała, że główną i jedyną fazą krystaliczną obecną w popiele jest hydroksyapatyt. Popioły nie zawierały węgla organicznego.
Przykład 2
1000 g typowej mączki mięsno-kostnej zawierającej 2,5% wilgoci wymieszano w parownicy porcelanowej z 4000 g popiołu z poprzedniego procesu termicznego rozkładu i termicznie obrabiano (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 4250 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 (5)
1. Sposób utylizacji termicznej mączek mięsno-kostnych, znamienny tym, że mączkę mięsno-kostną miesza się z recyrkulowanym popiołem z termicznej obróbki mączki mięsno-kostnej i kalcynuje się, przy czym kalcynację prowadzi się w piecu obrotowym ogrzewanym bezprzeponowo, pracującym w systemie współprądowym.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek wagowy mączki mięsno-kostnej do popiołu mieści się w przedziale od 1/0,25 do 1/10.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że kalcynację prowadzi się w temperaturze od 650 do 1050°C.
4. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że kalcynację prowadzi się w czasie 30 do 120 minut w atmosferze utleniającej.
5. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że do mieszanki mączki mięsno-kostnej i popiołu dodaje się pyły z odpylania spalin po kalcynacji.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL422538A PL235540B1 (pl) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Sposób termicznej utylizacji mączek mięsno-kostnych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL422538A PL235540B1 (pl) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Sposób termicznej utylizacji mączek mięsno-kostnych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL422538A1 PL422538A1 (pl) | 2019-02-25 |
| PL235540B1 true PL235540B1 (pl) | 2020-08-24 |
Family
ID=65431178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL422538A PL235540B1 (pl) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Sposób termicznej utylizacji mączek mięsno-kostnych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL235540B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4179878A1 (en) | 2021-11-12 | 2023-05-17 | Universidade do Minho | Method for processing a protein-rich residue and uses thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SK282498B6 (sk) * | 2001-02-19 | 2002-08-06 | Pova�Sk� Cement�Re�, A. S. | Spôsob likvidácie upravených organických odpadov spaľovaním v cementárskych rotačných peciach |
| DE102008045289A1 (de) * | 2008-09-02 | 2010-03-04 | Mallon, Joachim, Dipl.-Phys. | Metallurgisches Verfahren zur gleichzeitigen energetischen und stofflichen Verwertung von Abfällen |
| JP2010280526A (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Mitsubishi Materials Techno Corp | 肉骨粉の肥料化設備および肥料化方法 |
| PL213915B1 (pl) * | 2009-06-22 | 2013-05-31 | Henryk Karcz | Sposób energetycznego recyklingu mączki mięsno-kostnej oraz instalacja do energetycznego recyklingu mączki mięsno-kostnej |
| DE102013018511A1 (de) * | 2013-11-06 | 2015-05-07 | ingitec Engineering GmbH | Gesamtanlage zur Verwertung von phosphorhaltigen Abfällen |
-
2017
- 2017-08-14 PL PL422538A patent/PL235540B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4179878A1 (en) | 2021-11-12 | 2023-05-17 | Universidade do Minho | Method for processing a protein-rich residue and uses thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL422538A1 (pl) | 2019-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20050066860A1 (en) | Use of organic waste/mineral by-product mixtures in cement manufacturing processes | |
| JP4825994B2 (ja) | 粉体状炭酸カルシウムの焼成方法 | |
| EA018769B1 (ru) | Способ работы установки по производству кальцинированной глины | |
| US6666154B2 (en) | Methods for controlling ignitability of organic waste with mineral by-products | |
| US4123288A (en) | Calcination | |
| PL181000B1 (pl) | Sposób przetwarzania szlamu z papierni lub podobnych szlamów organicznych | |
| PL235540B1 (pl) | Sposób termicznej utylizacji mączek mięsno-kostnych | |
| RU2551613C2 (ru) | Способ утилизации фосфоросодержащего альтернативного топлива при производстве цемента | |
| RU2686759C1 (ru) | Способ совместного получения цементного клинкера и сернистого газа | |
| US4162922A (en) | Method and apparatus for the lowering of the alkali content of cement calcined to completion | |
| JP4620485B2 (ja) | 無水石膏の製造方法およびその製造設備 | |
| Ifka et al. | Influence of CaO and P 2 O 5 of bone ash upon the reactivity and the burnability of cement raw mixtures | |
| PL207973B1 (pl) | Sposób termicznego przetwarzania półproduktów mięsno-kostnych z przemysłu mięsnego | |
| WO2014150695A1 (en) | Using kiln waste heat to reduce moisture content of class a biosolids and other biomass fuels | |
| HU227687B1 (en) | Method of organic wasts in cement fabricator installation | |
| SU146320A1 (ru) | Способ получени удобрени | |
| JP2007254863A (ja) | 有機性廃棄物を利用した焼結物、および、その焼結物の製造方法、ならびに、精錬処理方法 | |
| US1162802A (en) | Phosphate composition and process of calcining phosphates. | |
| PL122680B2 (en) | Method of partial burning of lime-bearing material and apparatus therefor | |
| JPS6234687B2 (pl) | ||
| CN85103149B (zh) | 水泥熟料速烧设备 | |
| SU347994A1 (pl) | ||
| SU1625844A1 (ru) | Сырьева смесь дл изготовлени керамзита | |
| JP4543403B2 (ja) | 石膏ボード廃材の焼成方法 | |
| WO2002085802A1 (en) | Methods for controlling ignitability of organic waste with mineral by-products |