Иштван Такач, Дьердь Керей, Петер Рудольфр Янош Иллеш, Бела Сабо, Эндре Верецкеи, Золтан Банаш Дьюла Бошитш и Ласло Чебе (ВНР) (72) Авторы изобретения с

Иностранное предприятие

"Рихтер Гедеон Ведьесети Льяр РТ" (ВНР) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕЛКА ИЗ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ ЖИРОБЕЛКОВЫЕ ПРИМЕСИ И УСТАНОВКА

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к мясной промышленности, в частности к техни ке выделения белка. из сточных вод, преимущественно из сточных вод мясокомбината, содержащих жиробелковые

5 примеси.

Известен способ выделения белка из сточных вод мясокомбината, содержащих жиробелковые примеси, предусматривающий обработку вод веществом для осаждения белков, нагревание, определение осадка и высушивание ).1).

Известна также установка для выделения белка из сточных вод, содержащих жиробелковые примеси, включаю15 щая сборную емкость, фильтр и сушилку (2).

Однако с помощью известного способа и установки для выделения белка из сточных вод мясокомбината интенсивность выделения иэ взвесей, коллоидных растворов и суспенэий при помощи тепловой обработки и/или обезвоженных твердых веществ невысокая.

Кроме того, находящиеся в твердой фазе белки и другие вещества могут разрушаться, содержащийся в них жир неполностью выделяетея из обрабатываемого материала во время процесса без дополнительной ступени обеэжири" вания.

Цель изобретения вЂ” интенсификация процесса и создание установки для

его осуществления, имеющей высокую производительность.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу выделения белка иэ сточных вод, содержащих жиробелко" вые примеси предусматривающему обработку вод веществом для осаждения белков, нагревание отделение осадка и высушивание, нагревание проводят в две стадии, первую из которых веО дут в течение 12-х мин при 50-125 С, а вторую вЂ” 7-15 мин при 50-125 С, а отделение осадка осуществляют фильт" рованнем в насыщенной паром камере при этой же температуре в течени6

3-15 мин.

При этом высушивание ведут потоком газа с температурой 100-180 С в течение 20-40 мин.

Перед нагреванием сточные воды подвергают гомогенизации.

Нагревание в течение первых двух минут ведут острым паром под давлением 0,2-0,6 ати.

955846

При этом во время фильтрования сточные воды промывают водой при

75-90 С.

Указанная цель достигается также тем, что установка для выделения белка из сточных вод, содержащих жиро- 5 белковые примеси, включающая сборную емкость, фильтр и сушилку, снабжена последовательно установленными между сборной емкостью и фильтром устройством для предварительного нагревания и устройством для термической обработки вод, а также винтовым шнеком и дозирующим устройством,расположенными между фильтром и сушилкой. 15

При этом сборная емкость снабжена мешалкой и рециркуляционным трубопроводом с насосом.

Кроме того, сборная емкость и устройство для предварительного наг- ревания соединены между собой трубопроводом с вмонтированным в нем насосом, а между последним и сборной емкостью расположены емкость для промывной воды и приспособление для дозирования вещества, используемого для осаждения белков.

При этом устройство для предварительного нагревания состоит из вертикально расположенных одна в другой труб, внутренняя из которых является перфорированной и имеет изогнутый сплошной конец, а наружная выполнена с расширением в верхней части.

Фильтр состоит из двух частей,одна из которых выполнена в виде усе- 35 ченного конуса, установленного с возможностью вращения, а.другая состоит из соединенных между собой звеньев, имеющих в поперечном сечении форму многоугольника, а их продольные оси Щ образуют зигзагообразную линию, причем в месте соединения частей выполнено отверстие, эксцентрично ðàñположенное относительно оси вращения конуса. 45

При этом сушилка представляет собой горизонтально расположенный цилиндр, внутри которого установлены чередующиеся между собой диски, одни из которых снабжены скребками, а другие вЂ” катками, причем диски со скребками имеют отверстия у вала, а диски с катками вЂ” отверстия по периферии.

КроМе того, устансвка снабжена устройством для поглощения запахов, соединенным с фильтром и промывным приспособлением, связанным с сушилкой.

На фиг. 1 схематично изображена установка,для выделения белка из сточных вод мясокомбината, на фиг. 2 вЂ” устройство для предварительного нагревания и термической обработки вод.

Установка включает сборную емкость

1 с подводящим патрубком 2 и рециркуляционным трубопроводом 3 с насосом 4 и мешалкой 5, фильтр, сушилку, последовательно установленные между сборной емкостью 1 и фильтром, устройство для предварительного нагревания и устройство 6 для термической обработки вод и расположенные между фильтром и сушилкой винтовой шнек 7 и дозирующее устройство 8. Сборная емкость 1 и устройство для предварительного нагревания вод соединены между собой трубопроводом 9 с вмонтированным в нем насосом 10, а между насосом 10 и сборной емкостью 1 расположены емкость 11 для промывной воды и приспособление 12 для дозирования вещества, используемого для осаждения белков.

Устройство для предварительного нагревания вод состоит из расположенных одна в другой внутренней и наружной труб 13 и 14, при этом внутренняя труба 12 является перфорированной с отверстиями 15, а наружная труба 14 выполнена с расши,рением 16 в верхней части.

Фильтр состоит иэ двух частей,одна из которых выполнена в виде усеченного конуса 17, установленного с возможностью вращения, а другая состоит из соединенных между собой звеньев 18-20, имеющих в поперечном,сечении форму многоугольника, а их продольные оси образуют зигзагообразную линию. Б месте соединения частей фильтра выполнено отверстие

21, эксцентрично расположенное относительно оси вращения конуса 17.Боковые поверхности конуса 17 и звеньев

18-20 частично образованы фильтрующей поверхностью 22. Нижняя часть конуса выполнена в виде ванны 23 с патрубком 24 для удаления фильтрата.

Б верхней части фильтра смонтировано промывочное приспособление, состоящее из трубопровода 25 с размещеннымИ на нем распылительными головками

26, предназначенное для промывания наружной поверхности полого элемента

27, при этом в качестве промывочной жидкости используют воду, водяной пар, воду под высоким давлением или сжатий воздух.

Установка снабжена устройством 28 для поглощения запахов, соединенньж с фильтром, в качестве которого может быть использован скруббер,,абсорбер и т.п.

Сушилка представляет собой горизонтально расположенный цилиндр 29, внутри которого установлены чередующиеся между собой диски 30 со скребками 31 и диски 32 с катками 33, при этом диски 30 имеют отверстия 34 у вала (не показан), а диски 32 вЂ” отверстия 35 по периферии. Количество

955846 скребков или катков на каждом диске может быть до четырех, при этом они расположены на дисках под углом 90

В середине сушилки укреплен пылеуловитель с мешком для улавливания пыли (не показан), соединенный трубопроводом 36 с устройством 28 для пог лощения.запахов. По обоим сторонам сушилки имеются патрубки 37 и 38 для подвода сухого газа. Для разгрузки продукта имеется труба 39, в которой укреплен лопастной дозатор 40.

Устройства для термической обработки и для предварительного нагревания вод соединены трубопроводом

41, связанным с блоком 42 регулирования, а устройство для термической обработки вод посредством трубопровода 43 соединено с фильтром.

Способ осуществляют следующим образом.

Водную суспензию сточных вод, преимущественно сточных вод мясокомби-ната, содержащих жиробелковые примеси с содержанием твердых веществ примерно 2-5% направляют в сборную емкость 1 и с помощью насоса 4 и/или мешалки 5 подвергают гомогенизации для предотвращения коагуляции не представляющих ценности попутных веществ, которые затем при фильтровании легко удаляются путем промывания и удаления с фильтратом. Затем материал насосом 10 перекачивают в устройство для предварительного нагре вания, в котором через перфорированную трубу 13 в течение 2-х мин в материал подают пар под давлением

0,2-0,4 ати при 50-125 С.3а счет воэействия тепла компоненты материала (белки) теряют их гидрофильно-коллоидные свойства. Если жидкость содержит фармакологически ценные вещества, такие как гепарин, то он выделяется полностью в связанной форме с коагулируемыми белками и затем отделяется путем фильтрования.

Далее материал подают в устройство 6 для термической обработки, где подвергают обработке при 50-125 С в течение 7-15 мин, при этом выделяющиеся хлопья частиц увеличиваются, они гидрофильны и поэтому частично теряют способность к коагуляции, но становятся "тверже" и вследствие этого в последующем могут быть легка отделены.

В процессах нагревания уничтожается много бактерий, в слипшихся частицах происходит их обезвоживание.

Затем по трубопроводу 43 материал подают в фильтр, при этом фильтрование проводят при 50-125 С в насыщенной паром камере 44 в течение 8-.

15 мин. В конусе 27 материал предварительно обезвоживают, В звеньях 1820 фильтра мокрую массу материала подвергают поперечным возвратно-поступательным движениям и медленному поступательному движению, за счет чего масса делится на отдельные части, при этом фильтрующая поверхность 22 непрерывно очищается и заменяется новой. В полом элементе 27 материал разделяется на две фрак 1ии: фильтрат и отфильтрованный остаток с содержанием 15-35% сухих веществ.

Вместе с фильтратом, собираемым

10 в ванне 23 и удаляемым через патрубок 24, удаляются не агрегированные и попутные балластные вещества, например большая часть расплавленного жира.

15 Ценные составные части исходного материала, примерно 97-99Ъ, связываются с коагулирующим белком. Попутное вещество (жир) находится в фильтре в жидком состоянии и при колеба;щ тельном движении массы материала удаляется в большей части в полом элементе 27. Удаляемые через трубу 45 винтового шнека 7 частицы обрабатываемого материала имеют довольно большие размеры.

Жир от фильтрата, выходящего через патрубок 24, отделяют с помощью сепаратора (не показан) или охлаждением. Обезжиренный фильтрат в качеЗО стве промывной жидкости может быть путем рециркуляции возвращен на или . в полый элемент 27. Поднимающийся в камере 44 пар конденсируется и удаляется вместе с фильтратом. Не

:подвергающаяся конденсации часть по трубопроводу 46 направляется в устройство 28 для поглощения запахов.

Промывное приспособление используют для непрерывного впрыскивания через распылительные головки 26 во время

4О процесса фильтрования химикатов для химической обработки материала или для подвода горячей воды при обеэжиривании.

Затем отфильтрованный материал

45 подвергается контактной и тепловой обработке в сушилке, где за счет разделения последней дисками 30 и 32 время пребывания материала увеличивается, так как частицы материала

5О двигаются по пути от стены цилиндра

29 и затем обратно. Через патрубки

37 и 38 подается внутрь сушилки сухой воздух, высушивание ведут потоком газа с температурой 100-180 С в течение 20-40 мин, при этом катки

33 соскребывают материал к.внутренней стенке и подсушенный там метариал удаляется скребками 31 и распределяется в потоке воздуха. Катки 33 служат также для измельчения отделяемого от стенки материала до частиц заданного размера, при этом размер частиц регулируют установкой заданного расстояния катков от стенки цилиндра 29. Выходной воздух очищается в пылеуловителе (не показан) и

955846.в устройстве 28 для поглощения запахов.

Готовый продукт выходит из сушилки через лопастной дозатор, имеет

90Ъ сухих веществ с равномерным размером частиц, при этом количество микроорганизмов составляет всего

10 -10 зародышей/г и далее посредЯ ством применения воздушных фильтров (не показаны) это количество зароды-. шей доводят до нескольких спор на грамм.

Пример 1. На мясоперерабатывающем предприятии при мокром вытапливании спинного шпика посредством пара при 92-96 С в декантере отделяют материал, содержащий белок, большое количество жира и воды, при этом жир составляет 25-50Ъ общего содержания твердых веществ, а вода вЂ” 6070Ъ от всего веса.

К этому материалу добавляют воду с температурой 82 С и разбавленный материал перекачивают в сборник, Содержание сухих веществ в материале регулируют в пределах 5-15Ъ. Посредством насоса для шлама или взвеси обеспечивают постоянную циркуляцию жидкости для ее гомогенизации и увеличения поверхности кускового материала и, тем самым, лучшего обеэжиривания.

Гомогенизированную жидкость дозирующим насосом подают в устройство для предварительного нагревания, в котором путем подвода в течение 30 с пара под давлением 0,5 ати нагревают

D до 92-96 С, затем этот материал выдерживают в сгиральном трубопроводе

8 мин при этой же температуре.

Основная масса жира при термообработке плавится и смешивается.с кипящей водой, при этом частицы за счет тепловой обработки продолжают коагуляцию и агрегацию и приобретают способность отделяться на фильтре.

Сцепившиеся частицы непрерывно отделяются в водосодержащий жир на гравитационном фильтре в атмосфере пара при 90, С. Во время фильтрования .осуществляют промывку водой при

82 С, подаваемой сверху через распылительные головки промывного приспособления.

Жиросодержащий фильтрат обрабатывают д лее известным способом,. а освобсзкденный от большей-части своего жира белоксодержащий материал подвергают непрерывной сушке воздухом при 140-150 С в течение 35 мин в сушилке. Качество материала при такой температуре не ухудшается. Готовый продукт имеет следующие компонен4ы,Ъ: влага 7,8, белок 79,7, перевариваемый белок 97,4 (общее содержание белка), жир 11,8 ° Количество за родышей в грамме 1500.

Готовый продукт хорошо сохраняется, может дешево транспортироваться, имеет небольшое содержание зародышей и низкое содержание жира, содержание перевариваемого- белка. высокое. Готовый продукт пригоден для использования в качестве корма для животных.

П р е р 2. Прямые кишки крупного рогатого скота, собираемые на мясоперерабатывающем предприятии, иэ10 мельчают на промышленном волчке с; диаметром отверстий 6-8 мм. Измельченное сырье содержит, примерно, 17Ъ сухих веществ и воцой 15-25 С смывается в емкость. К этому сырью добавляют воду до содержания твердых веществ в суспензии 4-7Ъ и подвергают длительной рециркуляции с помощью шламового насоса для гомогенизации. Гомогенизированный материал подают к устройству 0 для предварительного нагревания, в котором нагревают паром при 0,5 ати. о до 87-93 С, и направляют в устройство для термической обработки, где выдерживают при этой же температуре

12 мин, при этом частицы теряют свой гидрофильный характер и становятся нерастворимыми в воде, теряют часть структурной воды и агломерируют до обобразования хорошо отфильтровываемых эластичных частиц. Основная часть жира плавится и образует с водой водную эмульсию, микроорганизмы в большей части уничтожаются. Коагулянт, содержащий большую часть белков, отделяется в паровой камере фильтрацио ей при 90 С от жира, содержащего в незначительных количествах белковые гидролизаты (перлиды„ пептиды).

Во время фильтрования сверху проводят промывку водой при 80 С для уда40 ления оставшегося жира.

Отфильтрованный материал высушивают по примеру 1.

Конечный продукт имеет следующие компоненты,%: влага 9,2; жир 9,7;

45 белок 72,4; перевариваемый белок (общий белок) 96,2. Количество зародыаей на 1 г 3500.

Койечный продукт обладает высокой способностью к хранению, высоким. ка.Ю чеством, содержит небольшое количество микроорганизмов, небольшое колиг чество жира и большое количество перевариваемого белка. Продукт может быть эффективно использбван в качестве

55 корма для животных. Вследствие многократной термической обработки и процессу фильтрации исключается предварительное удаление экспериментов из прямой кишки.

Щ . Пример 3. Непрерывно собираемую на мясоперерабатывающем предприятии кровь животных подвергают свертыванию, например с помощью хлорида каль (ия, и осторожно измельчают

g5 на кусочки размером 10-15 мм, затем

955846

Формула изобретения

6$ смешивают с водой при 85 С и полученную массу или взвесь вновь нагревают, в устройстве для предварительного нагревания острым паром при 0,5 ати

1до 95-100 С. Затем при этой же температуре материал выдерживают в тече- 5 ние 8 мин в устройстве для термической обработки, при этом белок свернувшейся крови за счет воздействия тепла теряет во время термообработки гидрофильность, образуя эластичные Щ частицы, которые могут хорошо фильт роваться. Отделяющийся при фильтровании коагулят содержит 25Ъ сухих веществ (первоначальное содержание в крови сухих веществ 195). Использованный для ускорения свертывания

Крови химикат удаляется вместе с фильтратом. Отфильтрованный материал подвергают сушке при 120-180 С на о входе и при 80-85 С на выходе в течение 25 мин, Конечный продукт содержит следующие компоненты,%i сухие вещества

90; вода 8,7; жир 0,4, белок 89,2, перевариваемый белок (общий белок)

98,0. Количество зародышей на 1 г

4800.

Полученный гранулят прочен, обладает высокой способностью к хранению и может быть использован как корм для З0 животных.

Предлагаемый способ обеспечивает получение высококачественного продукта с содержанием влаги 5-153. Используемая для осуществления способа ус- 35 тановка образует замкнутую систему, очистка материала производится при условиях отсутствия разложения и образования запахов. Размножение микроорганизмов и ферментная деятельность go в,самом начале процесса подавляются путем быстрого нагревания. В замкнутой системе установки ферментная де-.. ятельность во время проведения всего процесса затормаживается, процесс щ обезжиривания осуществляется автома.тически и конечный продукт выделяется в форме аморфных зерен с высокой удельной поверхностью, постоянным составом и способным к длительному хранению.

Применяемые аппараты просты ао своей конструкции, для управления установкой требуется небольшое количество обслуживающего персонала, капитальные расходы на сооружение ус тановки невысокие, и также невйсокий расход энергии.

1. Способ выделения белка иэ сточных вод, содержащих жиробелковые примеси, предусматривающий обработку

:вод веществом для осаждения белков, нагревание, отделение осадка и высушивание, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, нагревание проводят в две стадии, первую из которых ведут в течение 12 мин при 50-125 С, а вторую

7-15 мин при 50-125 С, а отделение осадка осуществляют фильтрованием в насыщенной паром камере при этой же температуре в течение 8-15 мин.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ н и с я тем, что высушивание ведут потоком газа с температурой 100180 С в течение 20-40 мин.

1 3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что перед нагреванием сточные воды подвергают гомогениэации.

4. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что нагревание в течение первых двух минут ведут острым паром под давлением 0,2-0,6 ати.

5. Способ по и. 1, о т л и ч а ю.шийся тем, что во время. фильт.рования сточные воды промывают водой при 75-90 С.

6. Установка для осуществления способа по п. 1, включающая сборную емкость, фильтр и сушилку, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повьыения производительности, она снабжена последовательно, установленными между сборной емкостью и фильтром устройством для предварительного нагревания и уСтройством для термической обработки вод, а также винтовым шнеком и дозирующим устройством, расположенными между фильтром и сушилкой, 7. Установка по и. 6, о т л ивЂ” ч а ю щ а я с я тем, что сборная емкость снабжена мешалкой и рециркуляционным трубопроводом с насосом.

8. Установка по п. 6, о т л ич а ю щ а я с я . тем, что сборная емкость и устройство для предварительного нагревания соединены между собой трубопроводом с вмонтированным в нем насосом, а между последним и сборной емкостью расположены емкость для промывной воды и приспособление для дозирования вещества, используемого для осаждения белков.

9. Установка по п. 6, о т л ивЂ” ч а ю щ а я с я тем, что устройство для предварительного нагревания,состоит из вертикально расположенных одна в другой труб, внутренняя из которых является перфорированной и имеет изогнутый сплошной конец, а наружная выполнена .с расширением в верхней части.

10. Установка по и. 6,,о т л и .ч а ю щ а я с я тем, что фильтр состоит иэ двух частей, одна из которых выполнена в виде усеченного конуса, установленного с возможностью враще955846

12 ния, а другая состоит иэ соединенных между. собой звеньев, имеющих в поперечном сечении форму многоугольника, а их продольные оси образуют зигзагообразную линию, причем в месте соединения частей выполнено отверстие, эксцентрично расположенное относительно оси вращения конуса.

11. Установка по п. 6, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что сушилка представляет собой горизонтально расположенный цилиндр, внутри которого установлены чередующиеся между собой диски, одни из которых снабже. ны скребками, а другие вЂ” катками, причем диски со скребками имеют отверстие у вала, а диски с катками отверстия по периферии.

12, Установка no rr. 6, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена устройством для поглощения запахов, соединенным с фильтром и промывным приспособлением, связанным с сушилкой.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Обзорная информация. Серия

"Мясная промышленность". Использование физико-химических способов в предварительной очистке сточных вод мясокомбинатов. М., 1977, 9 23, с.26.

15 2. Экспресс-информация. "Мясная промышленность", N 19.75, М 6, с. 15-14.

955846

Составитель Й. Еутукова

Редактор H. Кешеля Техред М. Гергель Корректор М.Шароши

Закаэ 6488/78 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4