NO159833B - Anordning for koking, avvanning, sterilisering og toerkingav organisk avfall. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angir anordning for koking, avvanning, sterilisering og tørking av organisk avfall som angitt i krav l's ingress.

Foreliggende oppfinnelse gjelder området verdiøkning av avfall, særlig i jordbruks-næringsmiddel-industrien og spesielt slakteriavfall eller bestanddeler av vandige eller væskeformige produkter på organisk basis, med henblikk å bevare de kjemisk-organiske egenskapene i deres basisbe-standdeler.

Oppfinnelsen har således som formål en anordning for behandling av slike biprodukter, og som gjennomføres generelt, særlig i slakteriindustrien, ved hjelp av kokere som fungerer diskontinuerlig eller kontinuerlig til tørrhet. Disse kjente kokere har form av et kammer som oppvarmes fra yttersiden med damp, eller ved hjelp av et annet varmebærende fluid som går gjennom en dobbel mantel. Dette varmebærende fluid overfører således sin kalorienergi til kammeret, som oppvarmer produktpartiklene som er i kontakt med dens vegg, og etterhvert alle produktpartiklene inntil sentrum av de siste ved varmeledning.

Slike kjente anordninger oppviser imidlertid store ulemper, både fra et økonomisk synspunkt og når det gjelder den endelige kvaliteten til det oppnådde melet.

Kammerets varmeoverføringskapasitet er således begrenset av væskens ledningskoeffisienter ved dens kontakt med det, og av ledningskoeffisienten for kammerets vegg, som er definert i praksis ved en middeloverføringskoeffisient K, som varierer betydelig som funksjon av fluidenes og mantelens natur.

Effekten av begrensning av kammerets ledningsevne korrigeres delvis i praksis ved en kunstig økning av veggens overflate ''ved å anordne vinger. Imidlertid kan ledningsegenskapene til produktet, som minsker kraftig med tap av vann, ikke påvirkes, slik at avvanningssyklusen forlenges progressivt dersom det er ønskelig å oppnå et mel som er godt avvannet.

Overføringen av varme til det indre av kammeret, fra produktpartikkel til produktpartikkel, har som følge at det etableres en temperaturgradient mellom veggen og det indre av produktet, som blir større når produktets tørrhet øker. De partiklene som befinner seg nær veggen må da bli meget varmere enn det som er nødvendig for å koke eller avvanne dem, for å sikre overføringen av varme til partikler som befinner.seg i det indre av produktet. Det oppstår da en skorpe av lite fettholdige produkter på veggene, hvilket har som virkning at koeffisienten K reduseres ytterligere.

For varmefølsomme produkter som organiske avfall, forårsaker denne overheting en alvorlig ulempe, nemlig en nedbrytning av bestanddelenes aminoinnhold, som er et grunnlag for melets salgsverdi.

Det er gjort f årsak på å overvinne denne* udempe wd! a. s«nik<e? varmegradientem ved<1> å anbringe en mekandisk: amwøxrev æom generelt er utstyrt med em oppvarmencfe) ro>tø)r„ o® ajnfcagfr li. det indre av kammeret .. Ent s-Iiik: omrøvev ev megæti. fresroæirliig;, og tillater bare en' 1 f feis foi!bed'rl'ng av/ gradient em..

Foreliggende oppfinnelse^ har som: hensikt å minske: ulempene ved de kjente fremgangsmåter og, anordninger.

Oppfinnelsen har som formål en anordning for koking, avvanning, sterilisering og; tørking'av organisk avfall, særpreget ved de trekk somuer1 angitt i krav l's karakter-iserende del.

Som varmebærende fluid brukes forbrenningsgassene som overføres; fra et ildsted som er oppvarmet med brennstoff eller méd gass eller med et annet brennbart stoff.

Ethvert annet varmeoverføringsfluid kan anvendes i den grad det er tilstrekkelig inert.

Avkjølte gasser og avløps-gasser suges opp i det øvre av beholderen gjennom en syklon og dirigeres mot ildstedet hvor de tjener som tenngass for brennstoffet, slik at ille-luktende bestanddeler på ønskelig måte ødelegges.

Frisk luft innføres samtidig til ildstedet, og den kom-binerte gass-strøm som således regenereres og gjenoppvarmes, føres til beholderen for en ny syklus.

Overskudd av gass-strøm føres til en varmeveksler, hvor den avgir sine disponible kalorier til den nye regenererings-luften, og fjernes deretter gjennom en pipe.

Forholdet mellom resirkulert gass-strøm og totalstrømmen er justerbar som funksjon av produktet som skal behandles.

En varmesonde plassert i utsugningsledningen for avløps-gassen, gjør det mulig å regulere temperaturen i ildstedet som funksjon av kaloribehovet, og en sonde som er plassert ved utløpet av ildstedet, gjør det mulig å regulere maksi-mal -temperatur en som funksjon av varmefølsomheten til det produktet som skal behandles.

En roterende omrører plassert i det indre av beholderen, sikrer homogeniteten til blandingen av gass og produkt og optimaliserer diffusjonen av gass gjennom produktet.

Oppfinnelsen vil forstås bedre ved hjelp av den etter-følgende beskrivelse, som viser til fortrukne utførelses-former, hvilke forklares med henvisning til de medfølgende skjematiske tegninger, i hvilke: figur 1 viser en anordning ifølge oppfinnelsen sett fra siden og i snitt, for diskontinuerlig funksjon,

figur 2 viser anordningen fra figur 1 sett ovenfra,

figur 3 er analog med figur 1 av en.anordning for kontinuerlig funksjon.

figur 4 viser anordningen i figur 3 ssett ovenfra.

Figurene 1 og 2 i de medfølgende tegningene viser spesielt anordningen ifølge oppfinnelsen for koking, avvanning, sterilisering og tørking av organisk avfall, som- i hovedsak består av en sylindrisk, vertikal beholder 1 utstyrt med en dobbelt mantel som danner et kammer 2 som er forbundet med et ildsted 4 for væskeformige eller gassformige brenn-stoffer. I kammeret 2 sirkulerer de varme gassene som avgis fra ildstedet 4 i kanalene 3, i hvis nedre del ledningene 5 munner ut for å føre disse varme gassene til diffusjons-dysene 6, som dykker ned i produktet 7 som inneholdes i beholderen 1. I den øvre delen av den sistnevnte, er anbragt en utsugningsledning 9 for gassen,, som er forbundet med en syklon 10 utstyrt med en ventilator 8. Den sistnevnte suger ut nevnte gass, fører den gjennom syklonen 10 og tilbake til ildstedet 4. Denne ventilator 8 suger samtidig frisk luft gjennom en varmeveksler 11 hvis varmekilde består av en del av forbrenningsgassen, som evakueres fra kanalen 3 gjennom en reguleringsluke 11' og en ledning 11'' forbundet med innløpet til veksleren 11, og deretter gjennom en pipe 12.

Reguleringsluken 11' tillater å dosere mengden evakuert gass, og bestemmer således resykleringsforholdet i gass-strømmen, som gjeninnføres i kammeret 2 fra hvilken den oppvarmer det ytre av beholderen 1 før den dirigeres gjennom ledningene 5 mot dysene 6 som injiserer dem i produktet 7 som skal behandles.

Dette produkt 7 innføres i beholderen 1 gjennom en tilfør-sel shatt 13, og under koke-avvannihgsfremgangsmåten, blandes det kontinuerlig med de varme gassene som avgis fra dysene 6 ved hjelp av en roterende omrører. 15 som drives av en motor 14, og som er utstyrt med roterende skovler 16. Ved å snu rotasjonsretningen på omrøreren 15, er det mulig å gjennom-føre uttømming av sluttproduktet av syklusen gjennom en port 17.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er dessuten utstyrt med varmesonder 18 og 19 anbragt henholdsvis i utsugningsledningen 9 for avløpsgassen og i kammeret 2 ved utløpet av ildstedet 4 hvilket gjør det mulig å regulere temperaturen, og en hygrometrisk sonde 20 som måler tørrhetsgraden i produktet, og som fordelaktig er anbragt ved porten 17. Disse sondene er forbundet med en manøvreringskonsoll (ikke vist), som muliggjør en automatisk kjøring av hele fremgangsmåten utenom ifyllings- og uttømningsoperasjonene.

For utførelse av spesialbehandlinger som f.eks. en fysisk hydrolyse, kan det være anbragt isolasjonsventiler 21 i ledningene 9 og 5, som gjør det mulig å sette beholderen 1 under midlertidig trykk.

Figurene 3 og 4 representerer en variant av utførelsen av anordningen ifølge oppfinnelsen, for kontinuerlig funksjon, spesielt tilpasset for behandling av flytende produkter som f.eks. blod, eller vandige produkter som ikke inneholder store, faste partikler.

I denne utførelsesformen er utsugningsledningen 9 forlenget med et mobilt, konsentrisk skjørt 22 som munner ut i den øvre sonen for fluidisering av produktet, og som er regulerbar i høyden ved hjelp av en donkraftdrivanordning 23 e.l., anbragt utenfor ledningen 9, og melet gjenvinnes i syklonen 10, som eventuelt kan dubleres, som funksjon av kornenes finhet av en sluttbehandlingssyklon 24, en transportskrue 25 sikrer dets uttømming i en lagringssilo (ikke vist) og til-førselshatten 13 kan være utstyrt med en luftsluse 26 når det gjelder behandling av vandige produkter eller erstattes av en kanalisasjon utstyrt med en ventil for behandling av flytende produkter.

For en gitt varmemengde som tilføres fra varmestedet 4, bestemmer sålede reguleringen av rotasjonshastigheten av luftslusen 26, eller ventilen, produksjonsmengden pr. time eller melets tørrhet.

Takket være anordningen ifølge oppfinnelsen er det mulig å oppvarme produktet, i hovedsak ved konveksjon heller enn ved konduksjon, i det varmebærende fluidet føres direkte inn i produktmassen til hvilken det overfører sine kalorier øyeblikkelig og uten mellommedium. Således unngås de skadelige virkningene på faktoren K og varmegradienten, og anordningen har en mindre besværlig konstruksjon.

På grunn av det fysiske prinsipp som anvendes for øyeblikkelig tørking, kan dessuten temperaturen på det varmebærende fluidet være merkbart høyere, hvilket medfører en merkbar økning av anordningens varmeutbytte.

Idet hver av produktpartiklene tar direkte fra fluidet bare den kalorienergi som er nødvendig for den med henblikk på dens koking eller dens avvanning, er en sammenligning av ut-gangstemperaturen for avløpsgassen og fordampningstemperatu-ren tilstrekkelig til øyeblikkelig å justere den energi-mengden som skal tilføres.

Den spesifikke fordampningen sonn karakten!'se r er' evnen' hos- em installasjon til å avgi vann, enteni i form av/ fuktighet;,, eller i form av forbrenningsvannv» blir således; praktisk talt fordoblet, og muliggjør-en betydefflg forbedring av energi-forbruket i forhold til eksisterende installasjoner.

Endelig muliggjør økningeneavvden spesifikke varmekoeffi-sienten i den gassformige massen som kommer fra den tilbake-førte strømmen, en overføring ved en like stor strømnings-hastighet av en større varmemengde, og således en økning av installasjonens produktivitet. Dessuten oppnås en betydelig gevinst når det gjelder kaloritap,- takket være tilbakeført gass, og gass som ikke avgis i pipen, hvilket medfører

mindre brennstoff-forbruk.

Oppfinnelsen er beskrevet spesielt når det gjelder behandling av organisk avfall, men den kan likeledes anvendes på alle andre bionedbrytbare produkter som f.eks. avfall fra byer, såvel som for tørking av vandige eller flytende næringsmidler, hvis konservering således blir sikret, og hvis volum reduseres betydelig, hvilket muliggjør en inn-sparing sammenlignet med transport og lagring av friske varer.

Claims (5)

1. Anordning for koking, avvanning, sterilisering og tørking av organisk avfall og som består av en beholder (1) som utgjør et indre mottakende rom for et produkt (7) som skal behandles, hvor beholderen (1) er omgitt av en mantel (3) som sammen med veggen til beholderen danner et ytre kammer (2), og hvor anordningen ytterligere omfatter et ildsted (4) som er tilpasset for inntak, oppvarming og påfølgende avgivelse av gassformig fluid, samt ledninger som forbinder utløpet av ildstedet (4) med det ytre kammer (2) og rommet (1) for innføring av oppvarmet fluid til disse og ledninger (9) som er innrettet til å føre fluid ut fra beholderen (1) og til å rette minst en del av fluidet som kommer ut fra beholderen (1) mot inntaket til ildstedet (4), en tilførselshatt (13), såvel som anordninger (14) for å føre produktet ut fra beholderen (1), karakterisert ved at ledningene omfatter minst én ledning som forbinder utløpet av ildstedet (4) direkte med det ytre kammeret (2), minst én ledning (5) som på den ene side fører inn i det ytre kammer (2) og på den andre side inn i minst én spredningsdyse (6) som er innrettet til å være neddykket i den produktmasse (7) som skal behandles og som innføres i beholderen (1), minst én utløpsledning (9) som er innrettet til å føre fluid ut av beholderen (1), hvilken utløpsledning (9) på den ene side fører inn i beholderen (1) og på den annen side inn i innløpet til minst én syklon (10,24), idet anordningen videre omfatter en ventilator (8) som er forbundet med syklonen (10,24) og som er innrettet til å treKke fluidet fra beholderen (1) gjennom utløpsledningen (9) fra denne og å føre fluidet til inntaket for ildstedet (4) gjennom en ledning som forbinder ildstedet (4) med utløpet av syklonen (10,24), en evakueringsledning (11") innrettet til evakuering av fluidet fra det ytre kammer (2), hvilken ledning (11") forbinder det ytre kammer (2) med primærkretsen til en varmeveksler (11), mens utløpet av primærkretsen munner ut i atmosfæren, og en ledning (9) som forbinder utløpet av sekundærkretsen til varmeveksleren (11) med utløpsledningen (9) for fluidet i beholderen (1), idet innløpet for sekundærkretsen munner ut i atmosfæren, hvorved det danner et frisk-luftinntak, samt hvor anordningen ytterligere omfatter en mekanisk røreinnretning (15,16) montert inne i beholderen (1) og som er tilkoblet drivanordningen (14).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at evakueringsledningen (11") som er innrettet for evakuering av en del av forbrenningsgassen, er utstyrt med en reguleringsluke (11') som er innrettet til å dosere mengden evakuert gass, hvorved tilbakeføringsforholdet i den gasstrømmen som som gjeninnføres i kammeret C2:)i, kan bli bestemt. 3i> finfflSffdiroimgr ifylgje tararø li.,, ]fc a. rr ai k t e r i. s; e: jt te v/ e. di ate. cfiem yteteerrMgeire! ear rartLstesatte mi vmsmesxm^ eac ((IL®,, 1®)) saum eir aærltoiragjte hynTi ftoJLdiswis i tEteløepssIl fffiBimii mgjem ((S>)) <ogj iL tomanssgete ((2)) v/edl rarttløjpæte aro ildteftedtet ((4))„ ogj em fey^arometEåisfc somdte ((2©)) samin ær iujtnnitætttfcæfc teiiH åv måOIe pirodiiai)cfcefcs,> tørrhet.,, ogt som ffmirtrdmmswiis ear aasferaÆfitfc wdl eni port (17/)) i innÆørseOlsOLedraÆngseim ((5">)) ter.

H KiA-imme-net. ((2<!>)),, idtet: d<!>isse sonder er forbundet, med' era automatisk: driiftskonsolE...

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det for utføring av en spesialbehandling av det organiske avfall såsom eksempelvis fysisk hydrolyse, er anbragt isoleringsventiler (21) i inn-førselsledningene (5,9), og som er innrettet slik at beholderen (1) midlertidig kan bli satt under trykk.

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at utførselsledningen (9), for kontinuerlig funksjon og behandling av flytende produkter som for eksempel blod og lignende eller vandige produkter som ikke inneholder store faste partikler, er forlenget med et konsentrisk, mobilt skjørt (22) som munner ut i den øvre sonen av fluiduminnholdet i beholderen (1) og er innrettet for fluidisering av produktet, og som er regulerbar i høyden ved hjelp av eksempelvis en donkraftanordning (23) som er anbragt utenfor innførselsledningen (9), og hvor syklonen (10) kan suppleres med en sluttbehandlingssyklon (24) ut fra den ønskede kornstørrelse av sluttproduktet, og som er innrettet til å gjenvinne mel, samt en transportskrue (25) som er innrettet til å føre melet til en lagringssilo og en tilfør-selshatt (13) som kan være utstyrt med en luftsluse (26) dersom vandige produkter skal behandles, eller kan erstattes av en kanal utstyrt med en ventil for behandling av flytende produkter.