DE102004004075A1

DE102004004075A1 - Process for the fractionation of animal waste fats, in particular for the production of liquid fuel

Info

Publication number: DE102004004075A1
Application number: DE200410004075
Authority: DE
Inventors: Peter Dr.-Ing. Eisner; Patrick Ernst
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-05-19

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fraktionierung von tierischen Abfallfetten, die Fettkomponenten, Wasser und Feststoffe enthalten und in fester Form vorliegen, insbesondere zur Herstellung von flüssigen Brennstoffen, bei dem die Abfallfette zunächst mechanisch zerkleinert und anschließend erhitzt werden, um zumindest einen Teil in eine flüssige Phase zu überführen und das Wasser zumindest zum Teil zu verdampfen, und bei dem ein großer Teil der Feststoffe von der durch die Fettkomponenten gebildeten flüssigen Phase über ein mechanisches Fest-Flüssig-Trennverfahren getrennt wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die zerkleinerten Abfallfette vor dem Erhitzen wieder zu größeren Abfallstücken zusammengefügt und die Abfallstücke zur Überführung der Fettkomponenten in die flüssige Phase erhitzt werden. DOLLAR A Mit dem vorliegenden Verfahren wird eine scharfe Trennung zwischen der Fettfraktion und Störstoffen erreicht, so dass aus den Abfallfetten störstofffreie Brennstoffe für Verbrennungsmotoren und Verbrennungsanlagen gewonnen werden können.The present invention relates to a process for the fractionation of animal waste fats containing fatty components, water and solids and in solid form, in particular for the production of liquid fuels, in which the waste fats are first mechanically comminuted and then heated to at least a part in a liquid phase and at least partially evaporate the water, and in which a large part of the solids is separated from the liquid phase formed by the fat components via a mechanical solid-liquid separation process. The process is characterized in that the comminuted waste fats are reheated before heating to larger pieces of waste and the waste pieces are heated to transfer the fat components in the liquid phase. DOLLAR A With the present method, a sharp separation between the fat fraction and impurities is achieved, so that from the waste fats fuel-free fuels for internal combustion engines and incinerators can be obtained.

Description

Technisches Anwendungsgebiettechnical field of use

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fraktionierung von tierischen Abfallfetten, die Fettkomponenten, Wasser und Feststoffe enthalten und in fester Form vorliegen, bei dem die Abfallfette zunächst mechanisch zerkleinert und anschließend erhitzt werden, um zumindest einen Teil in eine flüssige Phase zu überführen und das Wasser zumindest zu einem Teil zu verdampfen, und bei dem ein großer Teil der Feststoffe von der durch die Fettkomponenten gebildeten flüssigen Phase über ein mechanisches Fest-Flüssig-Trennverfahren getrennt wird. Das Verfahren ist insbesondere zur Herstellung von flüssigen Brennstoffen geeignet, die in stationären oder mobilen Verbrennungsmotoren bzw. -anlagen eingesetzt werden können.The The present invention relates to a process for fractionation of animal waste fats, the fat components, water and solids contained and in solid form, in which the waste fats mechanically first crushed and then heated be transferred to at least a part in a liquid phase and to evaporate the water at least in part, and in the one Big part the solids from the liquid phase formed by the fat components over mechanical solid-liquid separation process is disconnected. The process is especially for the production of liquid fuels suitable in stationary or mobile combustion engines or systems can be used.

Im Folgenden werden unter Abfallfetten alle tierischen Fraktionen und Körperteile verstanden, die in Schlachtbetrieben anfallen und die mindestens 20 tierisches Fett enthalten. Dabei kann es sich um Fraktionen und Körperteile von verschiedenen Tieren handeln wie z.B. von Schweinen, Rindern, Schafen, Ziegen und anderen. Abfallfette können zwar abhängig von ihrer Herkunft und Zusammensetzung für den menschlichen Verzehr geeignet sein, werden jedoch normalerweise nicht als Lebensmittel verwertet, sondern einer anderweitigen Verwertung zugeführt oder über Tierkörperbeseitigungsanlagen entsorgt.in the In the following, all animal fractions are classified as waste fats Body Parts understood, which occur in slaughterhouses and which at least Contain 20 animal fat. These may be fractions and Body Parts from different animals, such as of pigs, cattle, Sheep, goats and others. Although waste fats can depend on their origin and composition for human consumption however, are not normally considered as food recycled, but otherwise recycled or via rendering plants disposed of.

Abfallfette enthalten in der Regel 0,5 bis 80 Nichtfett-Bestandteile, die im Sinne einer brennstofflichen Verwertung der Fett-Fraktion als Störstoffe anzusehen sind. In den meisten Abfallfetten liegt der Anteil an Störstoffen aber unter 30 %. Ein Teil dieser Störstoffe ist feinpartikulär mit Partikelgrößen < 10 μm, einige Partikel sind sogar kleiner 1 μm. Bei einer brennstofflichen Verwertung in Motoren, Dampfkesseln oder anderen Verbrennungsanlagen können feste Störstoffe, wie z.B. Knochenpartikel und andere Feststoffteilchen, die Einspritzdüsen beschädigen oder im Verbrennungsraum zu Ablagerungen führen. Außerdem kann ein Störstoff wie z.B. Wasser den Verbrennungsvorgang behindern. Störstoffe wie Proteine, Fasern und Salze führen bei der Verbrennung vielfach zu unzulässigen Abgaszusammensetzungen. Für eine brennstoffliche Verwertung der Abfallfette müssen derartige Störstoffe aus der tierischen Fettfraktion des Abfallfettes abgetrennt werden.waste fats usually contain from 0.5 to 80 non-fat ingredients in the Meaning of a fuel utilization of the fat fraction as impurities to be considered. In most waste fats, the proportion is impurities but below 30%. Some of these contaminants are fine particles with particle sizes <10 μm, some Particles are even smaller than 1 μm. In a fuel utilization in engines, boilers or other incinerators can be fixed impurities, such as. Bone particles and other particulates that damage injectors or lead to deposits in the combustion chamber. In addition, an impurity such as e.g. Water hinder the combustion process. impurities like proteins, fibers and salts in the case of combustion many times to impermissible exhaust gas compositions. For one Fuel-related recycling of waste fats must be such impurities be separated from the animal fat fraction of the waste fat.

Die Fettfraktion aus Abfallfetten kann aufgrund ihres hohen Brennwerts einer hochwertigen thermischen Verwertung als Heiz- oder Dieselöl-Substitut zugeführt werden, wenn die enthaltenen Verunreinigungen wie Fasern, Proteine, Knochenpartikel, Salze und die anderen Störstoffe wie z.B. Wasser abgetrennt werden. Für die Verbrennung von tierischen Fetten ist gesetzlich vorgeschrieben, dass der Aschegehalt unter 100 ppm, der Chlorgehalt unter 20 ppm und der Gehalt an Stickstoff unter 500 ppm liegen müssen.The Fat fraction from waste fats can due to their high calorific value a high-quality thermal utilization as a heating or diesel oil substitute supplied when contaminants such as fibers, proteins, Bone particles, salts and the other interferents such as e.g. Water separated become. For the burning of animal fats is required by law, the ash content is below 100 ppm, the chlorine content below 20 ppm and the content of nitrogen must be below 500 ppm.

Brennstoffe und Brennstoffmischungen, die auf Pflanzen- oder Tieröl basieren, sind beispielsweise in der DE 4116905 C1 , der WO 95/25152 A1, der EP 855436 A2 oder der US 5713965 A beschrieben. In diesen Schriften werden insbesondere Mischungen aus Rapsölen mit Benzin oder Diesel verwendet, denen eine zusätzliche Substanz hinzugefügt wird. In der DE 4116905 C1 ist dieser zusätzliche Bestandteil ein Alkohol, in der WO 95/25152 A1 ein Alkylester einer Fettsäure und in der EP 855436 A2 ein Acetal. In der US 5713965 A wird ein Bio-Brennstoff erhalten, indem die Triglyzeride oder die freien Fettsäuren in den pflanzlichen oder tierischen Ölen oder Fetten mittels einer Lipase mit einem Alkohol verestert werden. Alle diese Verfahren setzen störstofffreie Fette und Öle ohne partikuläre Verunreinigungen ein.Fuels and fuel mixtures based on vegetable or animal oil, for example, in the DE 4116905 C1 , WO 95/25152 A1, the EP 855436 A2 or the US 5713965 A described. In particular, mixtures of rapeseed oils with gasoline or diesel are used in these publications, to which an additional substance is added. In the DE 4116905 C1 is this additional ingredient is an alcohol, in WO 95/25152 A1 an alkyl ester of a fatty acid and in the EP 855436 A2 an acetal. In the US 5713965 A A biofuel is obtained by esterifying the triglycerides or the free fatty acids in the vegetable or animal oils or fats with a lipase with an alcohol. All these methods use non-contaminated fats and oils without particulate impurities.

Aus den genannten Dokumenten geht auch hervor, dass biologische Fette und Öle als Brennstoffe nicht so verwendet werden können wie sie technisch in ihrem jeweiligen Gewinnungsprozess anfallen. Es werden Zusätze benötigt und/oder Änderungen der chemischen und physikalischen Eigenschaften durchgeführt. V.a. hochpreisige Zusätze, deren Beschaffungsaufwand deutlich über den Kosten von konventionellen flüssigen Brennstoffen liegt, erhöhen die Kosten dieser Alternativ-Brennstoffe und machen einen Einsatz oft nicht mehr wirtschaftlich.Out These documents also show that biological fats and oils as fuels can not be used as they are technically in theirs respective extraction process. Additions are needed and / or changes the chemical and physical properties performed. V. A. high-priced accessories, their procurement cost significantly above the cost of conventional liquid Fuels, increase the Cost of these alternative fuels and often make a bet no longer economical.

In der WO 01/29154 A1 wird der direkte Einsatz von Tierfett-Abfällen in Verbrennungsmaschinen als angeblich wirtschaftliche Lösung beschrieben. In dieser Schrift wird nicht darauf eingegangen, wie das Fett gereinigt werden soll. Es wird nur kurz erwähnt, dass ggf. eine Filtration des Fettes nötig sei. Abfallfette und im speziellen Tierfette aus Tierkörperbeseitigungsanstalten enthalten jedoch mit 0,2 % bis über 10 einen für die Verbrennung unzulässig hohen Anteil an festen Störstoffen wie Knochensplitter, Knochenmehl, tierische Gewebestücke, Proteine, Proteinbruchstücke und ggf. auch Metallpartikel, Kunststoffpartikel und -fasern sowie in meinigen Fällen auch diverse pflanzliche Rückstände. Die Abtrennung dieses Materials gestaltet sich aufgrund der hohen Viskosität des Fettes und aufgrund der zum Teil sehr geringen Größe der Partikel sehr schwierig.In WO 01/29154 A1, the direct use of animal fat waste in Combustion engines described as allegedly economical solution. This document does not discuss how the grease is cleaned shall be. It is only briefly mentioned that possibly a filtration of fat needed be. Waste fats and, in particular, animal fats from rendering plants however, contain from 0.2% to over 10 one for combustion inadmissible high proportion of solid impurities such as bone chips, bone meal, animal tissue pieces, proteins, Protein fragments and possibly also metal particles, plastic particles and fibers and in my case also various vegetable residues. The Separation of this material is due to the high viscosity of the fat and due to the sometimes very small size of the particles very difficult.

In der deutschen Patentanmeldung 10302226 wird ein Verfahren zur Fraktionierung von Abfallfetten zur Herstellung flüssiger Brennstoffe beschrieben, bei dem Fette nach Zugabe von flüssigen Chemikalien fraktioniert werden können. In der Praxis ist der zusätzlich Einsatz von Chemikalien vielfach unerwünscht.German patent application 10302226 describes a process for the fractionation of waste fats for the production of liquid fuels, in which fats can be fractionated after the addition of liquid chemicals. In practice, the additional use of chemicals is a lot not wanted.

Zur Abtrennung der Fettfraktion von Tierkörperteilen wie z.B. Speck, Fett von Schweinen, Rindern etc. ist es bekannt, die Fettabfälle zunächst zu zerkleinern und anschließend zu erhitzen. Dies kann auch unter Vakuum durchgeführt werden oder bei verminderten Temperaturen von maximal 120 bis 140 °C. Zur Verbesserung des Wärmeeintrags wird das zerkleinerte Abfallfett gut gemischt und/oder homogenisiert. Bei diesem Vorgang gelangen feinpartikuläre Störstoffe kleiner 10 μm bis zu 0,1 μm in die flüssige Phase. Die Mischung muss dann über mehrere Dekanter oder Separatoren wieder in Wasser, Feststoff und Fett getrennt werden. Zur Verbesserung der Abtrennbarkeit der Feststoffe aus dem Fett wird vielfach noch zusätzlich Wasser zugesetzt. Als Folge entstehen große Mengen an Abwasser. Darüber hinaus ist der technische Aufwand für mehrere Dekanter und/oder Separatoren sehr hoch. Mit diesen Verfahren ist es in der Regel nicht möglich, ein Fett zu gewinnen, das so wenige Störstoffe enthält, dass es als Brennstoff genutzt werden kann.to Separation of the fat fraction from animal body parts such as e.g. Bacon, Fat from pigs, cattle, etc., it is known to first crush the fat waste and subsequently to heat. This can also be done under vacuum or at reduced temperatures of a maximum of 120 to 140 ° C. For improvement the heat input The crushed waste grease is mixed well and / or homogenized. In this process, fine particulate impurities reach less than 10 microns up 0.1 μm in the liquid Phase. The mixture must then over several decanters or separators again in water, solid and Be separated fat. To improve the separability of the solids In addition, water is often added from the fat. When Consequence arise big Amounts of wastewater. About that In addition, the technical complexity of several decanters and / or Separators very high. It is usually with these procedures not possible, to gain a fat that contains so few impurities that it can be used as fuel.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Fraktionierung von tierischen Abfallfetten zur Verfügung zu stellen, mit dem eine scharfe Trennung zwischen der Fettfraktion und Störstoffen erreicht werden kann und mit dem aus den Abfallfetten störstofffreie Brennstoffe für Verbrennungsmotoren und Verbrennungsanlagen gewonnen werden können.The The object of the present invention is a method for the fractionation of animal waste fats with which there is a sharp separation between the fat fraction and impurities can be achieved and with the from the waste greases without pollutants Fuels for Internal combustion engines and incinerators can be obtained.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren zur Fraktionierung von Abfallfetten gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ausführungsbeispielen entnehmen.The Task becomes with the procedure for the fractionation of waste fats according to claim 1 solved. Advantageous embodiments of the method are the subject of Subclaims or can be understood from the following description and the embodiments remove.

Bei dem vorliegenden Verfahren zur Fraktionierung von tierischen Abfallfetten, die Fettkomponenten, Wasser und Feststoffe enthalten und in fester Form vorliegen, werden die Abfallfette zunächst mechanisch zerkleinert. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die zerkleinerten Abfallfette anschließend kontrolliert wider zu größeren Abfallstücken zusammengefügt werden. Diese Abfallstücke werden erhitzt, um zumindest einen Teil in eine flüssige Phase zu überführen und das Wasser zumindest zu einem Teil zu verdampfen. Bei dieser Erhitzung verbleibt ein großer Teil der in den Abfallstücken enthaltenen Feststoffe in einem Feststoffagglomerat und wird dann von der durch die Fettkomponenten gebildeten flüssigen Phase über ein mechanisches Fest-Flüssig-Trennverfahren getrennt. Das verdampfte Wasser kann anschließend wieder kondensiert werden.at the present process for the fractionation of animal waste fats, the fat components, water and solids and in solid form are present, the waste fats are first mechanically crushed. The process is characterized in that the crushed Waste fats afterwards controlled to be joined together to larger pieces of waste. These pieces of rubbish will be heated to convert at least a part into a liquid phase and to evaporate the water at least in part. In this heating remains a large Part of the waste pieces contained solids in a solid agglomerate and is then from the liquid phase formed by the fatty components via a mechanical solid-liquid separation process separated. The evaporated water can then be condensed again.

Beim vorliegenden Verfahren werden somit nach einer mechanischen Zerkleinerung des Abfallfettes wieder kontrolliert größere Abfallstücke erzeugt, die eine definierte Form, Größe, Textur bzw. Struktur und/oder Materialzusammensetzung haben. Dies kann beispielsweise durch Formen oder Pressen des vorher zerkleinerten Abfallfettes erfolgen. Durch das Zusammenfügen des vorher zerkleinerten Abfallfettes zu größeren Abfallstücken verbleiben Kanäle und Hohlräume innerhalb der Abfallstücke, die sich beim Schmelzen mit heißem Fett füllen, so dass der Wärmeübergang gegenüber Körpern gleicher Form und Größe, die nicht aus zerkleinerten Teilen gebildet wurden, deutlich verbessert ist. Auf der anderen Seite begünstigen die Abfallstücke die Bildung von größeren Störstoffagglomeraten beim Schmelzvorgang, die anschließend aufgrund ihrer Größe mit einfachen Mitteln von der flüssigen Phase abtrennbar sind. Die Erwärmung erfolgt dabei nicht zu schnell, so dass die Agglomerate nicht zerfallen.At the present methods are thus after a mechanical comminution of the waste fat produced again controlled larger pieces of waste, the one defined shape, size, texture or have structure and / or material composition. This can for example, by molding or pressing the previously crushed Waste grease take place. By assembling the previously shredded waste grease remain to larger pieces of waste channels and cavities within the waste pieces, which melt when hot Fill fat, so that the heat transfer across from bodies same shape and size, the not formed from shredded parts, significantly improved is. On the other hand favor the waste pieces the formation of larger impurity agglomerates during the melting process, which subsequently with simple due to their size Means of the liquid Phase are separable. The warming does not take place too fast, so that the agglomerates do not disintegrate.

Der Vorgang des Erhitzens kann in einer oder auch in mehreren Stufen, z.B. räumlich und zeitlich getrennt, mit definierten Temperaturen erfolgen. Die Erhitzung kann beispielhaft in einem Bad aus heißem, verflüssigtem Fett oder in heißem Wasser oder auch in einem heißen Gasstrom wie z.B. in einem Trockner erfolgen. Besonders gute Resultate werden bei Temperaturen von 120°C bis 200°C, vorzugsweise im Bereich zwischen 180°C und 200°C, erzielt. Auch andere Erhitzungstechniken, wie beispielsweise Kontakterhitzung an festen Wänden, Erhitzung durch elektromagnetische Strahlung und andere, sind möglich. Der Verdampfungsvorgang kann ggf. durch Anlegen eines Vakuums unterstützt werden.Of the Process of heating can in one or more stages, e.g. spatial and separated in time, with defined temperatures. The Heating can be exemplified in a bath of hot, liquefied fat or in hot water or in a hot one Gas stream, e.g. done in a dryer. Especially good results become at temperatures of 120 ° C up to 200 ° C, preferably in the range between 180 ° C and 200 ° C, achieved. Other heating techniques, such as contact heating on solid walls, heating by electromagnetic Radiation and others are possible. The evaporation process may possibly be supported by applying a vacuum.

Überraschenderweise zeigt sich, dass sich die Störstoffe durch die vorangegangene Bildung der Abfallstücke bei der Erhitzung zu größeren, stabilen Störstoffagglomeraten verbinden. Bei geeignet gewählter Form und/oder Größe und/oder Textur und/oder Materialzusammensetzung der Abfallstücke aggregieren die Störstoffe während der Erhitzung vollständig zu Störstoffagglomeraten von einigen Millimetern bis mehreren Zentimetern Größe und nehmen dabei eine feste Form und eine stabile und zum Teil harte Struktur an. Die Störstoffagglomerate sind dabei so groß und hart, dass sie mittels einfacher Siebe und/oder Filter, die eine Porenweite von mehr als 10 μm, vorzugsweise >50 μm, besonders vorteilhaft >1 mm aufweisen, als kompakte Feststoffe von der flüssigen Fettfraktion abgetrennt werden können. Zentrifugale Trenntechniken wie Dekanter oder Separatoren sind für die Trennung von Fettfraktion und Störstofffraktion nicht erforderlich.Surprisingly it turns out that the contaminants by the previous formation of the waste pieces when heated to larger, stable Störag agglomerates connect. When suitably chosen Shape and / or size and / or Aggregate texture and / or material composition of the waste pieces the impurities while heating completely to impurity agglomerates from a few millimeters to several centimeters in size and take while a solid form and a stable and sometimes hard structure at. The impurity agglomerates are so big and hard that they use simple sieves and / or filters that have a Pore width of more than 10 μm, preferably> 50 μm, especially advantageously> 1 mm have to be separated as compact solids from the liquid fat fraction can. centrifugal Separation techniques such as decanters or separators are for separation of fat fraction and contaminant fraction not mandatory.

Bei geeignet gewählter Prozessführung, insbesondere unter Einbeziehung einer oder mehrerer der nachfolgenden Ausgestaltungen, wird eine Fettfraktion erhalten, die so geringe Störstoffgehalte aufweist, dass sie in flüssiger Form direkt als flüssiger Brennstoff, beispielsweise als Ersatz für Heizöl EL, verwertet werden kann. Feinpartikuläre Störstoffe <10 μm werden beim vorliegenden Verfahren in die Störstoffagglomerate eingebunden und können somit die Fettfraktion nicht verunreinigen.With suitably chosen process control, ins particular involving one or more of the following embodiments, a fat fraction is obtained which has such low levels of impurities that it can be utilized in liquid form directly as a liquid fuel, for example as a substitute for fuel oil EL. Fine particulate contaminants <10 microns are involved in the present process in the Störstoffagglomerate and thus can not contaminate the fat fraction.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens werden die Abfallfette zunächst einer Zerkleinerungsmaschine zugeführt, die Abfallfett-Stränge von einigen Millimetern Durchmessern und einigen Zentimetern Länge liefert. Besonders gute Resultate werden bei Durchmessern der Stränge von 2 mm bis 15 mm, vorzugsweise bei 4 mm bis 8 mm, erzielt. Der günstigste Durchmesser der Abfallfett-Stränge kann in Abhängigkeit vom verarbeiteten Material variieren. Anschließend werden aus den Strängen kompakte Abfallstücke geformt und/oder gepreßt und/oder die Stränge werden zu einem dickeren Strang zusammengefügt, von dem Abfallstücke abgeschnitten werden können.In an advantageous embodiment of the present method the waste fats first fed to a crusher, the waste grease strands of a few millimeters in diameter and a few centimeters in length. Particularly good results are obtained with diameters of the strands of 2 mm to 15 mm, preferably 4 mm to 8 mm. The cheapest Diameter of waste grease strands can depend on vary from the processed material. Then the strands become compact trimmings molded and / or pressed and / or the strands are assembled into a thicker strand from which pieces of waste are cut off can be.

Als besonders vorteilhaft stellen sich Formen der Abfallstücke wie Zylinder und Quader heraus, die in Durchmesser und Dicke variieren können. Auch andere Formen wie Kugeln oder andere definierte geometrische Körper sind vorstellbar und in Einzelfällen auch vorteilhaft. Ein Fachmann ist in der Lage, Formen bevorzugt zu verwenden, die ein günstiges Verhältnis aus Volumen und Oberfläche aufweisen, um ein schnelles Aufschmelzen des Fettes und ein schnelles Verdampfen des Wassers zu ermöglichen. Als besonders vorteilhaft haben sich bei der Herstellung der kompakten Stücke Dicken von Quadern und Durchmesser von Zylindern zwischen 5 mm und 50 mm erwiesen, besonders vorteilhaft zwischen 15 mm und 25 mm. Unterhalb dieser Dimensionen werden die Störstoffagglomerate zu instabil und zerbrechen durch die Turbulenzen des Verdampfungsvorgangs in kleine Stücke. Kompakte Quader-Stücke mit mehr als 50 mm Dicke oder Zylinder-Stücke mit Durchmessern über 50 mm liefern zwar sehr kompakte und stabile Störstoffagglomerate, sie schmelzen im Vergleich zu dünneren Abfallstücken jedoch sehr langsam auf und das Wasser benötigt eine lange Zeit, um vollständig zu verdampfen.When Particularly advantageous are forms of waste pieces such as Cylinders and cuboids out, which vary in diameter and thickness can. Also other shapes like spheres or other defined geometric bodies are conceivable and in individual cases also advantageous. A person skilled in the art is able to prefer shapes to use that a favorable ratio Volume and surface show a quick melting of the fat and a quick Allow evaporation of the water. When have particularly advantageous in the production of compact pieces Thicknesses of cuboids and diameters of cylinders between 5 mm and 50 mm, particularly advantageous between 15 mm and 25 mm. Below these dimensions, the impurity agglomerates become too unstable and break by the turbulence of the evaporation process in little pieces. Compact cuboid pieces with more than 50 mm thick or cylinder pieces with diameters over 50 mm Although they deliver very compact and stable impurity agglomerates, they melt compared to thinner ones waste pieces however, it does get very slow and the water takes a long time to completely shut off evaporate.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens werden die Abfallstücke als definierte Mischungen aus verschiedenen Sorten von Abfallfetten zusammengesetzt. So zeigt sich beispielsweise, dass ein 10 mm dicker Quader, der aus Schweine-Abfallfett-Strängen geformt wurde, während des Entwässerns ein kompaktes Störstoffagglomerat ausbildet, wohingegen ein 10 mm dicker Quader, der aus Rinder-Abfallfett-Stückchen geformt wurde, während des Entwässerns in kleinere Störstoffpartikel zerfällt. Ein 10 mm dicker Abfallquader aus 50 % Schweine-Abfallfett-Stückchen und 50 % Rinder-Abfallfett-Stückchen bildet beim Entwässern hingegen ein kompaktes Störstoffagglomerat aus und setzt keine Störstoffpartikel frei.In a further advantageous embodiment of the present method are the pieces of waste as defined mixtures of different types of waste fats composed. For example, it shows that a 10 mm thicker Cuboid shaped from pig waste fat strands was while draining a compact impurity agglomerate whereas a 10 mm thick cuboid formed from bovine waste fat bits while draining into smaller contaminant particles decays. A 10 mm thick waste cuboid made from 50% pig waste fat bits and 50% beef waste fat bits forms while draining, however a compact impurity agglomerate and does not use any contaminant particles free.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens wird eine Mischung aus verschiedenen Fettsorten, beispielsweise aus Rückenspeck vom Schwein, Flomen vom Schwein, Rinderfett oder anderen, hergestellt, um eine bessere Stabilität der Störstoffagglomerate zu erreichen.In a further advantageous embodiment of the present method is a mixture of different types of fat, for example from back fat from pork, fleas from pork, beef fat or other, made, for better stability the impurity agglomerates to reach.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens werden die Abfallstücke bei 80° bis 200° in Luft oder Wasser vorgewärmt, damit eine festere Struktur der Störstoffagglomerate entsteht. Nach einer kurzen Verweilzeit, die zum Härten dient, wird eine noch bessere Stabilität der Störstoffagglomerate erreicht als wenn das Abfallfett in nur einem Schritt behandelt wird.In a further advantageous embodiment of the present method the pieces of waste are added 80 ° to 200 ° in Preheated air or water, so that a firmer structure of Störstoffagglomerate arises. After a short residence time, which serves to harden, one will still be better stability the impurity agglomerates achieved as if treating the waste grease in just one step becomes.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens wird die Oberfläche des Abfallfettes vorbehandelt, z.B. mit Protein, Ei, Kunststoff oder anderen klebenden Verbindungen. Die äußere Schicht der Störstoffagglomerate erreicht so eine bessere Stabilität.In a further advantageous embodiment of the present method becomes the surface pretreated with the waste grease, e.g. with protein, egg, plastic or other adhesive compounds. The outer layer of the impurity agglomerates thus achieves better stability.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Abfallfett vor der thermischen Behandlung in eine gelochte Hülle, z. B. eine Schrumpffolie, einen perforierten Darm oder eine andere flüssigkeits- und/oder dampfdurchlässige Hülle, gefüllt. Damit können auch feinste Störstoff partikel im Störstoffagglomerat zurückgehalten werden, was die Qualität des Brennstoffs weiter verbessert. Wichtig dabei ist unter anderem, dass die Oberfläche mit Stoffen umschlossen ist, die in die erzeugten Brennstoffe nicht neue Störstoffe eintragen können, wie z. B. mit Kunststoffen, die keine Halogene, Asche, Stickstoff etc. enthalten.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention is the waste grease before the thermal treatment in a perforated shell, z. As a shrink film, a perforated intestine or another liquid- and / or vapor-permeable shell filled. With that you can even the finest contaminant particles in the impurity agglomerate retained be what the quality of the fuel further improved. Important is, among other things, that the surface enclosed with substances that are not in the produced fuels new contaminants can register such as As with plastics that do not contain halogens, ashes, nitrogen etc. included.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens wird das Störstoffagglomerat in einer trockenen heißen Vorrichtung nachbehandelt, um so eine noch höhere Fettausbeute zu erreichen. Dies kann z. B. in einem mit Gas durchströmten Trockner, mit Hilfe von Strahlungserhitzung oder in anderen heißen Trocknungsapparaten erfolgen.In a further advantageous embodiment of the present method becomes the impurity agglomerate in a dry hot Aftertreatment device, so as to achieve an even higher fat yield. This can be z. B. in a gas-flowed dryer, with the help of Radiation heating or in other hot drying apparatus.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens wird vor der Herstellung der Abfallstücke ein Bindemittel mit dem Abfallfett vermischt, wie z.B. Protein, Ei, Kunststoff, Bindegewebe oder andere Stoffe, wodurch die Störstoffagglomerate eine bessere Stabilität erreichen.In a further advantageous embodiment of the present method is a binder with the Waste grease is mixed, e.g. Protein, egg, plastic, connective tissue or other substances, whereby the Störstoffagglomerate a better stability to reach.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Abfallfett in mehreren in Reihe geschalteten Temperiereinrichtungen behandelt. Dabei können die Verweilzeit und die Temperatur in den einzelnen Temperiereinrichtungen variieren. So können unterschiedliche Brennstoff-Fraktionen hergestellt werden, wobei einzelne Fraktionen unter Umständen nicht mehr filtriert oder gesiebt werden müssen.In a further advantageous embodiment In the process according to the invention, the waste grease is treated in a plurality of tempering devices connected in series. The residence time and the temperature in the individual tempering devices can vary. Thus, different fuel fractions can be produced, with individual fractions may no longer be filtered or sieved.

Wege zur Ausführung der Erfindung Nachfolgend wird die Herstellung von Brennstoffen auf Basis von Abfallfett mit dem vorliegenden Verfahren an zwei Beispielen dargestellt.ways for execution of the invention The following is the production of fuels based on waste grease with the present method to two Examples shown.

Beispiel 1example 1

Aus 100g Abfallfett aus Rückensprecksträngen mit 5 mm Durchmesser und einigen cm Länge wird ein quaderförmiger Preßling mit einer Kantenlänge von 50 mm·80 mm·25 mm geformt. Dieser wird in eine Aluminiumschale gegeben und im Trockenschrank bei 170°C behandelt. Nach einer Zeit von 270 Minuten werden 87 g einer Fettfraktion erhalten und ein kompaktes Störstoffagglomerat von 5,39. Die fehlenden 7,7g werden als Wasser verdampft. Der Störstoffgehalt in der Fettfraktion ist sehr gering. Durch Filtration mit einem Sieb (50 μm Porenweite) werden 0,5g Störstoff entfernt. Nach der Siebung hat die Fettfraktion einen niedrigeren Störstoffgehalt, als es Heizöl EL zulässig ist.Out 100g of waste grease from backpile strands with 5 mm diameter and a few cm in length is a cuboid compact with an edge length of 50 mm x 80 mm x 25 mm shaped. This is placed in an aluminum dish and in the oven at 170 ° C treated. After a period of 270 minutes, 87 g of a fat fraction obtained and a compact Störagagglomerat from 5.39. The missing 7.7g are evaporated as water. The contaminant content in the fat fraction is very low. By filtration with a Sieve (50 μm Pore size) will be 0.5g of contaminant away. After screening, the fat fraction has a lower impurity content, as it is fuel oil EL allowed is.

Beispiel 2Example 2

Aus 100g Abfallfett aus Rückenspecksträngen mit 5 mm Durchmesser und einigen cm Länge wird ein quaderförmiger Preßling mit einer Kantenlänge von 50 mm·80 mm·25 mm geformt. Dieser wird in ein auf 170°C geheizten Ölbad erhitzt. In einer Zeit von 10 Minuten werden 86,9 g Fett freigesetzt, die im Abfallfett enthalten waren. 7,3g Wasser verdampfen. Es entsteht ein kompaktes Störstoffagglomerat von 5,8g. Die Fettfraktion erfüllt nach Filtration mit 30 μm Filter die Anforderungen an Störstoffen für Heizöl EL.Out 100g waste fat from back fat strands with 5 mm diameter and a few cm in length is a cuboid compact with an edge length of 50 mm x 80 mm x 25 mm shaped. This is heated in an oil bath heated to 170 ° C. At a time of 10 minutes 86.9 g of fat are released, which contained in the waste fat were. 7,3g water evaporate. The result is a compact Störstoffagglomerat of 5,8g. The fat fraction met after filtration with 30 μm filter the requirements for contaminants for fuel oil EL.

Beispiel 3Example 3

Aus jeweils Abfallfettsträngen aus Schweineflomen mit 5 mm Durchmesser und Abfallfettsträngen aus Rinderfett mit 5 mm Durchmesser wird ein wurstförmiger Endlospressling hergestellt und in einen mit 200 °C heißem Thermoöl beheizten Doppelwand-Rohrreaktor geleitet. Im Rohrreaktor, der ca. zur Hälfte mit erhitztem flüssigem Fett gefüllt ist, verdampft das Wasser und kann über einen Kondensator kondensiert werden. Im Reaktor wird das Fett ausgeschmolzen. Es entstehen kompakte Störstoffagglomerate aus dem Endlospressling, die am Ende des Rohrreaktors austreten und mittels Siebung vom flüssigen Fett getrennt werden können.Out each waste grease strands from pork follies with 5 mm diameter and waste fat strands Beef fat 5 mm in diameter, a sausage-shaped continuous compact is produced and in one with 200 ° C hot thermal oil passed heated double wall tubular reactor. In the tube reactor, the approx half with heated liquid Fat filled is, the water evaporates and can be condensed via a condenser become. The fat is melted out in the reactor. It creates compact Störstoffagglomerate from the endless compact, which emerge at the end of the tubular reactor and by sieving from the liquid Fat can be separated.

Claims

A process for fractionating animal waste fats containing fat components, water and solids, in solid form, in particular for the production of liquid fuels, in which the waste fats are first mechanically comminuted and then heated to convert at least part into a liquid phase and to evaporate the water at least in part, and in which a large part of the solids is separated from the liquid phase formed by the fat components via a mechanical solid-liquid separation process, characterized in that the comminuted waste fats before heating again to larger pieces of waste and the debris are heated to transfer the fat components to the liquid phase so that solids contained in the debris remain in a solid agglomerate.

Method according to claim 1, characterized in that that separation over a sieve or a filter takes place.

Method according to claim 1, characterized in that the separation over a sieve or a filter with a pore width of> 10 microns.

Method according to claim 1, characterized in that that separation over a sieve or a filter with a pore width of> 50 microns, in particular> 0.1 mm is carried out.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the waste pieces to temperatures between 120 ° C and 200 ° C to be heated.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the waste pieces at temperatures between 150 ° C and 200 ° C to be heated.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized that the shredded waste fats to waste pieces of a given geometric Form, in particular cylinder or cuboid shape, are joined together.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized that the shredded waste greases are of a diameter or size a thickness between 5 and 50 mm, in particular between 15 and 25 mm, joined together become.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the waste fats is mechanically comminuted with a crushing machine, the waste fat strands having a diameter between 2 and 15 mm, in particular between 4 and 8 mm, provides.

Method according to claim 9, characterized in that that the waste fat strands subsequently are joined together to form a thicker strand from which the pieces of waste are cut off become.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized that the shredded waste fats are formed into the waste pieces and / or pressed.

Method according to one of claims 1 to 11, characterized that the waste pieces out shredded waste fats of different types of fat are joined together.

Method according to one of claims 1 to 12, characterized that the waste pieces first a preheating at a temperature between 80 ° C and 200 ° C be subjected to air or water.

Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that the waste greases are mixed with a binder prior to the formation of the garbage pieces become.

Method according to one of claims 1 to 14, characterized that the waste pieces ago the heating introduced into a perforated shell and in the perforated shell to be heated.

Method according to one of claims 1 to 15, characterized the separated solids are subjected to a post-treatment step in a dry, hot Device to be separated to separate more fat components.

Method according to one of claims 1 to 16, characterized that the waste pieces in successive tempering several heating steps be subjected to different fat fractions at different temperatures separate.

Fuel for Combustion engines, according to a method of the preceding claims is made.