ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИРОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Зявляемая полезная модель относится к отраслям промышленности, где есть необходимость отделения жира от воды, в частности к стокам предприятий общественного питания, а также к кожевенной, мясомолочной отраслям промышленности и может быть использована для отделения жира, масла и других подобных веществ от воды.
Одной из нерешенных проблем в указанных отраслях является рациональная переработка и использование жировых отходов. Сточные воды многих предприятий (особенно жиропроизводства) содержат значительное количество жировых компонентов, находящихся в эмульгированном состоянии. Жидкие жиросодержащие эмульсии и смеси животного и растительного происхождения являются вредным отходом 4 класса опасности (код отхода по ФККО 125000000000 4). Флотационная очистка указанных стоков приводит к образованию побочных пенных продуктов, называемых жиропеномассами, которые подвергают захоронению на специальных полигонах. Это наносит серьезный ущерб природе и является крайне убыточным мероприятием.
Обезвреживание и утилизация отходов предприятий является актуальнейшей проблемой. Известно, что в основном отходы подлежат захоронению на полигонах ТБО или сжиганию. Однако, органические отходы, такие например как жиросодержащие отходы, не подлежат захоронению на полигонах и их сжигание проблематично. Экологически гораздо более предпочтительным является использование данных отходов в качестве сырья в производстве вторичной продукции.
Из уровня техники известно изобретение по патенту РФ №2034912, приоритет от 09.04.1991 г., МПК C11B 13/00, опубл. 10.05.1995 г. и защищающего устройство для отделения жира от воды, включающее корпус с наклонным днищем, расположенную в корпусе обечайку, выполненную в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к днищу, установленный внутри обечайки отделитель жира, представляющий собой расположенный вверх дном стакан, а также патрубки для подвода водожировой массы, слива жира и отвода воды, причем с целью повышения качества разделения оно снабжено распределительным лотком, форма которого аналогична форме обечайки, закрепленным концентрично последней в ее нижней части и имеющим дно, расположенное с наклоном в сторону обечайки, при этом патрубок для подвода водожировой массы сообщен с распределительным лотком, а в стенке обечайки на уровне патрубка для слива расположено отверстие для отвода жира. Патрубок для подвода водно-жировой массы расположен по касательной к образующей лотка, а в дне последнего выполнено отверстие для очистки устройства.
Известное устройство для отделения жира от воды не обеспечивает в достаточной степени качество отделения жира и не решает вопросы автоматического удаления полученного продукта в отдельную емкость.
Известна также установка для извлечения жирных кислот из соапстока (Патент РФ №2073699, приоритет от 26.01.1993 г., МПК C11B 13/02, опубл. 20.02.1997 г.), которая включает реактор с вертикальным цилиндрическим корпусом, крышкой и коническим днищем, сепаратор, сообщенный через эжектор и вертикальную трубу с фильтром-барботером, линии подачи воды, исходного сырья, кислоты, отвода промышленных вод с жироловушкой и слива жирных кислот. Установка также имеет линию подачи кислоты герметичной емкости, с вертикальной трубой в ней, патрубками подвода и отвода для ликвидации газовых выбросов, при этом патрубки подвода и отвода размещены соостно в верхней части герметичной емкости. Вертикальная труба соединена с патрубком отвода и выполнена таким образом, что ее нижний срез размещен от оси патрубков на расстоянии, равном 28-32 диаметрам трубы, а жироловушка снабжена люком с герметичной крышкой и смотровым окном и подключена к эжектору.
Недостатком известной установки является использование серной кислоты, что усложняет установку и удорожает процесс.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели по технической сущности является установка безреактивного расщепления жиров (Патент РФ №2175001, приоритет от 21.03.2000 г., МПК C11B 13/00, опубл. 20.10.2001 г.), которая включает последовательно установленные и сообщенные между собой системой трубопроводов автоклава, понизителя давления, отстойника в виде цилиндрической емкости, снабженной крышкой и дном и соединенной через систему вентиляции с атмосферой, жироуловителем, сборниками конденсата и глицериновой воды. Установка снабжена тремя последовательно установленными кожухотрубчатыми теплообменниками, струйным насосом и фильтром-барботером, сообщающими отстойник с системой вентиляции, при этом трубопровод, соединяющий понизитель давления с отстойником, снабжен рубашкой со штуцерами входа и выхода хладагента. Причем отстойник выполнен герметичным и снабжен пробоотборниками, выполненными в виде сифонных трубок, одни концы которых снабжены трехходовыми кранами, а противоположные - введены через крышку внутрь отстойника и размещены на различном расстоянии от его дна.
К недостаткам следует отнести необходимость расщеплять жиры в автоклаве при температуре 225°C и давлении до 25 атм., что увеличивает капитальные и производственные расходы.
Признаками этой установки-аналога, совпадающими с существенными признаками заявленной полезной модели являются: сообщенные между собой системой трубопроводов теплообменники, насосы и жироуловитель, однако, известная установка выполнена на другой технической базе и на основе другой технологии.
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, заключается в создании экологичной и промышленно применимой технологической линии, способной обеспечить отделение жира с необходимой эффективностью, простой в изготовлении, эксплуатации и ремонте.
Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в создании эффективной автоматической технологической линии, простой в изготовлении, эксплуатации и ремонте.
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, с достижением заявленного технического результата, решается технологической линией переработки жиросодержащих отходов, включающей, связанные между собой системой трубопроводов емкость для приема сырья с установленным на выходе фильтром грубой очистки, насосы и последовательно установленные стрейнер, центрифугу, сепаратор, а также емкость для сбора готовой продукции и жироуловитель, причем емкости для приема сырья и для сбора готовой продукции соединены с котлом-парогенератором и снабжены соответственно паровой арматурой для нагрева и поддержания температуры водно-жировой эмульсии 90-95°C и паровой рубашкой.
Кроме того, линия снабжена тремя емкостями для приема сырья и тремя емкостями для сбора готовой продукции.
Кроме того, емкости для приема сырья и для сбора готовой продукции снабжены мешалками.
Кроме того, центрифуга выполнена в виде трехфазного декантера.
Отличие заявляемой полезной модели от известных из уровня техники аналогов проявляется в том, что в предлагаемом техническом решении раскрыты возможности эффективного жироотделения без использования химических реакций и высоких температур, что значительно снижает затраты и обеспечивают соблюдение санитарных условий работы в производстве.
Последовательная установка оборудования для переработки жиросодержащих отходов, связанных между собой герметичной системой трубопроводов, позволяет уменьшить экологические риски во время эксплуатации технологической линии.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, идентичных всем признакам заявляемого технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие предлагаемой полезной модели критерию охраноспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение промышленно применимо, так как при его изготовлении использованы известные технологии и оборудование, применяемые для отделения жира от воды и не требует использования специальных технологий или специальной оснастки.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения технологической линии переработки жиросодержащих отходов, который не является единственно возможным и наглядно демонстрирует возможность получения указанного технического результата. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия полезной модели, определенные прилагаемой формулой
Предпочтительный вариант выполнения технологической линии переработки жиросодержащих отходов проиллюстрирован на чертеже, где схематично представлен общий вид цеха по переработке жиросодержащих отходов, укомплектованного двумя технологическими линиями переработки жиросодержащих отходов.
В графических материалах соответствующие конструктивные элементы технологической линии переработки жиросодержащих отходов обозначены следующим позициями:
1. - емкость для приема сырья;
2. - фильтр грубой очистки;
3. - насос;
4 - жироуловитель;
5. - заливная горловина;
6. - бак горячей воды для мойки оборудования;
7. - котел-парогенератор;
8. - стрейнер;
9. - центрифуга (трехфазный декантер);
10. - промежуточная емкость;
11. - емкость готовой продукции;
12. - насос;
13. - сепаратор;
14. - сливная труба.
Один из возможных вариантов практического воплощения настоящего технического решения заключается в следующем.
Технологическая линия переработки жиросодержащих отходов включает связанные между собой системой трубопроводов емкость 1 для приема сырья с установленным на выходе фильтром 2 грубой очистки, насос 3 и последовательно установленные стрейнер 8, центрифугу 9, сепаратор 13, а также емкость 11 для сбора готовой продукции и жироуловитель 4. Центрифуга 9 может быть выполнена в виде трехфазного декантера.
Емкость 1 для приема сырья снабжена паровой арматурой (на чертеже не показана) для нагрева и поддержания температуры водно-жировой эмульсии 90-95°C и соединена с котлом-парогенератором 7. Возможна установка мешалки внутри емкости 1.
Емкость 11 для готовой продукции также соединена с котлом-парогенератором 7 и снабжена паровой рубашкой (на чертеже не показана).
При комплектации оборудованием цеха по переработке жиросодержащих отходов (см. прилагаемый чертеж) целесообразно, чтобы каждая технологическая линия переработки жиросодержащих отходов была снабжена тремя емкостями 1 для приема сырья (V=10 тн) и тремя емкостями 11 для сбора готовой продукции (V=3 тн).
Технологическая линия переработки жиросодержащих отходов работает следующим образом.
Доставку жиросодержащих отходов осуществляют в автоцистернах. Слив производят через заливную горловину 5, давлением, создаваемым в автоцистерне. Жиросодержащие отходы поступают в емкости 1 для последующего хранения, нагрева и переработки. Уровень продукта контролируется оператором по мерной трубке.
В начале процесса переработки осуществляют разогрев жиросодержащих отходов путем подачи пара из котла-парогенератора в емкости 1 с продуктом, температура контролируется термометрами, смонтированными в емкости. При достижении температуры 50-60°С включают насос АВЖ-130, для циркуляции и изменения водно-жировой эмульсии. Разогрев осуществляют до 90-95°С. После разогрева водно-жировую эмульсию подают в последовательно установленные стрейнер 8, центрифугу 9 и сепаратор 15. Основная задача стрейнера 8 заключается в том, чтобы отфильтровать случайно попавший в водно-жировую эмульсию бытовой мусор. Центрифуга ОГШ-321У-01 (декантер №X 438-11G) предназначена для отделения нерастворимой твердой фазы и шквары и обеспечивают эффективное решение проблемы обезвоживания жиросодержащих отходов. Декантерные центрифуги 9 позволяют сократить до минимума количество отходов и использовать воду для рециркуляции. Декантеры также применяются для удаления осадка из жидкостей перед очисткой в центробежном сепараторе. Сепаратор жировой марки РТ-ОМ-4.6М (сепаратор AFPX) производит окончательную очистку и обезвоживание эмульсии.
После переработки получают продукт - технический жир 3 сорта по ГОСТ 1045-73.
Полученный в результате сепарирования жир из промежуточной емкости 10 насосом 3 перекачивают в накопительную емкость 11 готовой продукции, а воду из центрифуги и сепаратора по сливной трубе 14 направляют в жироуловитель 4 и затем на очистные сооружения города. Из емкости готовой продукции 11 производят фасовку технического жира в любую тару по желанию заказчика (полиэфирные пакеты, пластиковые или металлические баки, бочки и т.д.). Расфасованный жир в плотно закрытой таре перемещают в холодный склад, где он хранится до отгрузки потребителю. Скопившуюся в жироуловителе жиросодержащую эмульсию откачивают и направляют в емкости 1 для приема сырья на переработку.
Предлагаемое техническое решение позволяет свести к минимуму экологический риск и вероятность загрязнения окружающей среды.