提純過程和設備的製作方法
2023-09-15 21:44:15 1
專利名稱：提純過程和設備的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及對廢料的處理，特別是對從工業、商業或家用過程中產生的廢料的處理，例如從製造業過程、食品製備和烹調過程等中得到的化學廢料。更特別地，本發明涉及一種方法和設備，用於從製造業或其它過程得到的化學廢料中分離有用成分或可回收材料，通過提純廢料以去除無用材料，特別是無用的化學材料，以便回收的有用成分可以被使用、再生或進一步加工，並且通過再循環或再處理無用材料，選擇性地再利用無用材料。甚至更特別地，本發明涉及提純含有脂肪、油和油脂等(FOG)的化學工業廢物，以回收FOG材料，以便它們可以被再使用，特別是作為燃料，例如非生物柴油機燃料，在多種不同目的的內燃機範圍中再使用，例如在大工業中心的發電裝置中，用於產生電以用於向社區供應電力，用於工業工廠中或用於電力回輸到國家、城市、地區、鄉鎮等的一般輸電網。本發明提出了一種以成本有效方式處理油脂廢料的含水混合物的特別使用以便從處理油脂廢料中獲得的提純的或回收的材料可以作為發動機燃料或燃料的一種成分，例如內燃機、壓縮機、氫助燃機等用於產生電、能、熱或其它所需能量，同時根據本發明的總處理中無用的水可以提純作為蒸汽再使用、再加工或再循環。獲得油脂廢物中的有用成分是通過提純油脂廢料以回收有用材料的，例如從快餐店排出的脂肪、油和油脂等，然後從油脂材料中分離水。分離的水還可以在其它過程中使用，包括本發明的過程，通過從過程中獲得的水蒸氣中再生水和/或回收熱量。
雖然本發明將參照本發明的一個具體例子進行描述，這個例子包括使用一種分離設備回收快餐店排出的廢物中的脂肪、油和油脂，以提供作為燃料使用的提純產品，但應注意到本發明的範圍不局限於所描述的實施方案，本發明的範圍更為廣泛，它涵蓋了對各種不同材料包括來自快餐店的除脂肪、油和油脂外的其他物質的處理，以及從各種不同來源獲得的材料的處理和其他分離裝置的使用，並且除了回收脂肪、油和油脂的方法和過程外，還包括從廢料中回收水的過程。
工業過程包括製造業過程如包括雞餐、漢堡包等的快餐食品和飲料的製備的總量的增長，導致由此形成的廢品數量的增長。來自這種過程中的廢料包含潛在地有用的或有價值的材料。過去，廢料被廢棄或以其它方法處理導致有價值資源的損失並使那些可以被回收和再使用的材料浪費掉。
將這些材料廢棄在掩埋和其它環境敏感地區中促使有價值的資源沒有充分使用，並且增加製造業或製備過程的總成本，因為在估價用這些方法生產的產品時需要考慮拋棄廢料的成本，並且方法的成本也不能用隨後的使用或再使用任何包括有用成分和無用的回收的產品或汙染的產品來抵消。
而且，不加選擇的拋棄廢料是環境不能接受的，並引入更多的問題，如地下水的汙染等。因此，傾倒廢料是不經濟也是不合乎環境的需要。
過去認識到廢料可以被處理並從廢料中回收有價值的成分，但是有效回收有用成分的技術既不能實現，並有效地運作太昂貴，導致被處理的材料對於經濟地再使用或進一步處理等來說太昂貴。而且，在要求作為環境持續的或至少與環境諧調的工業，現在使用或產生更新能量是更重要的。目前，由於成本，由油脂捕集器中的脂肪、油和油脂難於處理和/或再加工，這導致有活力的產品，如用於化妝品工業和/或其它工業過程中的牛脂生產。因此，需要更有效且成本有效的方法來處理從油脂捕集器、貯槽、坑等中獲得的「油脂」型產品，以從這些「油脂」材料中回收有用的成分。
還需要一種處理廢料的方法和設備以一種允許有用成分被使用、再生或進一步處理方式回收有用成分，並要使方法的操作和設備是經濟可行的和/或回收產品的價值使它們的再使用成為經濟可行的。
本發明通過提供一種方法和設備來處理這些問題，這種方法和設備在操作上是經濟的，它是有效的且使廢料中有價值的成分以一種允許回收的產品可經濟地並可選擇性地使用的方式被回收，這種方法和設備使用或再生無用的材料如含水廢料混合物中剩餘的水。
特別是本發明發現一種特別有用於處理包含脂肪、油、油脂和固體等的廢料的含水混合物以回收脂肪、油和油脂成分的方法，這些回收的成分以一種方式或它們的純度允許這些回收的成分易於在如燃料中再使用，並選擇性地允許剩餘的水再使用或再生，如作為水蒸氣在全部提純過程的一步或多個不同的步驟中轉移熱量。
本發明的一方面提供了一種用於處理具有或包含至少一種有用成分的廢料的方法，以從包括相對易揮發成分的廢料的殘留成分中分離有用成分，該方法包括至少將廢料引入第一處理階段以至少部分地將廢料分離成為至少二個部分，從而從廢料殘餘的揮發性組分中部分分離有用成分，以形成有用成分的局部提純的部分，將至少局部提純的部分輸送至第二處理階段以將局部提純的部分進一步分離為至少二個進一步提化的部分，其中一個更純化的部分包括有用成分，另一個更純化的部分包括易揮發部分，從而將部分提純的部分進一步提純成為包含有用成分的基本純化部分，並收集包含至少一種有用成分的基本純化部分，其中至少一種有用成分可以被使用、再生或進一步處理以改善提純過程或使用廢料的效率或經濟。
本發明的另一個方面提供了一種用於處理具有或包含至少一種有用或可再使用的成分和相對更易揮發成分的廢料的方法，通過去除相對更易揮發的成分從廢料中回收有用或可用的成分，其步驟包括至少將廢料引入第一處理階段通過形成至少二個部分以至少從全部材料中部分去除相對更易揮發成分，其中一個部分是包含有用成分的局部提純的部分，另一部分包含相對更易揮發的成分；將局部提純的部分輸送至第二處理階段以將局部提純的部分進一步分離成至少二個更純化的部分，其中一個更純化部分包含有用成分，另一個更純化部分基本不含有用成分，以至於局部提純的部分被提純為基本純化的部分；收集基本純化的部分，其中基本純化部分適於在有或沒有進一步處理的情況下可作為能源使用。
本發明的再一個方面提供了一種從廢料中產生能量的方法，包括在一個合適的、任選地進一步處理的情況下處理廢料以回收廢料中的有用的或可用的成分，作為能源使用，將這些有用的或可用的成分輸送到產生能量的設備或裝置中，並使用這些有用的或可用的成分通過操作產生能量的設備來產生能量，其中廢料的處理包括處理具有或含有至少一種有用的或可再使用的成分和相對更易揮發成分的廢料，通過去除相對更易揮發的成分而從廢料中回收有用的或可用的成分，其步驟包括至少將廢料引入第一處理階段，通過形成至少二個部分以從全部材料中至少局部去除相對更易揮發成分，其中一個部分是包含有用成分的局部提純的部分，另一部分包含相對更易揮發的成分；將局部提純的部分輸送至第二處理階段以將局部提純的部分進一步分離成至少二個更純化的部分，其中一個更純化部分包含有用成分，另一個更純化部分基本上不含有有用成分，以至於使局部提純的部分被提純成基本純化的部分；收集基本純化的部分，其中基本純化的部分是在適於在有或沒有進一步處理的情況下作為能源使用。
通常，本發明的方法包括使用至少一種有用成分和/或使用無用成分或揮發性組分，通過再使用或再循環或再加工有用成分和/或無用成分和/或揮發性組分而增加本發明全過程的經濟生存能力。
更獨特地，本發明的過程包括一個附加的步驟，其中至少一個部分基本上沒有或局部沒有可被使用、再生或進一步處理的有用成分，以改善提純過程的效率或經濟性。
一般，無用部分或易揮發部分從第一處理階段得到的第一分離部分中進行回收，或從第二處理階段得到的第二分離部分進行回收，或同時從第一和第二處理步驟中進行回收。
通常，有第一輔助或二級分離階段。更特別地是第一輔助或二級分離階段包括使用分離裝置或設備。更加特別地是分離裝置或設備是如分離罐的分離器。
通常，有第二輔助或二級分離階段。更特別地是第二輔助或二級分離階段包括使用分離裝置或設備。更加特別地是分離裝置或設備是如分離罐的分離器。
一般，無用部分或易揮發部分是從第一輔助分離步驟或從第二輔助分離步驟或從第一和第二輔助步驟中回收。
一般，有用的或可用的材料或廢料是疏水性材料。更具體地，疏水性材料是油或含油材料或類似油的材料，或是與水不混合或部分混合的。
一般，廢料是含有水和疏水性材料的含水混合物。更具體地，廢料是含有脂肪、油、油脂和固體等的含水混合物。更為具體地，廢料包含多達約20％，優選達約30％，更優選多達約40％，最優選多達50％的脂肪、油和油脂。更為具體地，廢料包含多達5％，優選多達4％，更優選約2％的懸浮固體，和多達80％，優選至少大約60％，更優選至少大約58％，最優選至少大約50％的水。
通常，無用材料或相對更易揮發成分是水，以至這種成分通過加熱，特別在分離器中以水蒸氣和/或蒸汽的形式去除。其它雜質或類似物也可以和水蒸氣一起去除。
通常，第一處理階段是分離階段。更具體地，分離階段包括分離設備或裝置。更加具體地，分離設備或裝置是旋風蒸發器，其中將引入的廢料分離成第一部分或基本為水汽或水蒸氣的蒸汽，而且第二部分或與水、水汽和有用材料等組合的液流是包含脂肪、油和油脂等有用成分與一些水的部分。
一般，第二處理階段是第二分離階段。更具體地，第二分離階段包括分離設備或裝置。更加具體地，分離設備是旋風蒸發器。更具體地，更多的水或蒸汽由第一分離階段獲得的局部提純的廢料蒸汽中分離出來，以在旋風蒸發器中形成基本上純化的蒸汽，其中基本純化的蒸汽包括有用的成分。特別地，在基本純化的蒸汽中允許少量的水存在。
通常，在一個或多個至少四個分離步驟，即第一和第二處理階段及第一和第二輔助階段中使用的分離裝置是分離器。更具體地，分離器是蒸發器或分離罐。更加具體地，分離器是排管式蒸發器、LTV升膜式蒸發器、LTV降膜式蒸發器、強制循環蒸發器、旋液蒸發器等。更加具體地，蒸發器是排管式迴旋(Calandria cyclovap)蒸發器。
通常，有用成分是脂肪、油或油脂或者其它的主要含油型材料或者易燃的疏水型材料。更具體地，有用成分和/或提純的產品是燃料或燃料中的一種成分或是可以作為燃料使用。更具體地，這種燃料用於發動機中的燃料是適合的或可適應的或可改性的。更加特別地，有用成分可以進行另外處理以提高它作為燃料或燃料成分的性質。
特別是，廢料在引入至第一處理階段之前先脫水。更具體地，廢料是作為油脂捕集廢物收集並脫水以含有約40％油脂、2％固體和58％的水。
一般，使用回收的或提純的成分作為燃料或燃料的一種成分的發動機是內燃機、壓縮機或氫助燃機。更具體地，發動機用於發電或產生能量。
一般地，第一分離步驟導致形成二個部分，其中一個部分是有用成分和水的混合物，而另一個部分主要是水，或者為可任選性地包括其它揮發物的液體水或水蒸氣。
一般，在第二分離步驟中形成二個部分，其中一個部分基本上是脂肪、油和油脂等有用成分，而另一個部分基本上是水以有或沒有其它揮發物的液體或者蒸汽形式存在。
一般，第一輔助分離步驟導致形成二個部分，其中第一部分是有用成分和水的混合物，而第二部分主要是以蒸汽形式的水。
一般，第二輔助或第二分離步驟導致二個部分的形成，其中第一部分主要是有一些水的有用成分，而另一部分主要是水蒸氣。
特別地，對含有或包含在單獨的分離裝置或設備中形成的水的一、二、三、四或更多的分離部分被再回收，如蒸汽或水特別在高溫下被返回裝置中。
本發明將通過實施例方式並結合附圖來進行描述，其中
圖1是示意性地解釋本發明方法一種形式的流程圖，圖2是按圖1的流程圖實現本發明方法的一種設備排列的示意性的上部透視圖。
收集並選擇性地儲存在如收集槽(未顯示)中的廢料一般是以油脂廢物形式存在的，來自包括食品和飲料製造業過程、食品製備過程的製造業過程，包括餐館、速食製備企業和其它的商業、工業或家用裝置的廢物。收集槽可以置於企業或其它地方。廢物一般是以含有水和要回收的有用或可用的成分一起的含水混合物的形式存在。導管2連接到收集槽或直接從用於輸送引入的廢物，特別是油脂的含水混合物或從商業食品製備企業中獲得的作為廢物的相關產品的運輸油罐或類似物中(未顯示)延伸。在導管2中的廢物被輸送至具有用於接受油脂廢物的進口6的熱供料槽4，其側面安裝有攪動器或攪拌器8以用於攪動槽4中的熱成分，以保持槽中的成分為液體並可流動以便於隨後的廢料運輸和處理。
槽4配有再循環出口9和導管10，用於將最初不適合回收或處理的廢棄產品，通過空腔進料泵12再循環至分離設備如由Acqua國際(澳大利亞)Pty有限公司提供的立式重力沉降分離器(VGS)，或類似的分離器13，以從油脂廢物中分離油和水並通過導管14返回至槽4。以這個方法可以改變最初不適合的材料，使得現在適於本發明方法中的隨後處理。如果需要，廢料可以通過分離器13再循環，以保持材料在流動的情況下作為處理廢料的預備步驟。清潔水能以適合或簡便的方法從VGS13中排出，如通過出口和導管15，用於以環境可接受的方式處理或用於本發明的過程中或用於一些其它有助於本發明全部廢物處理的經濟操作過程中。
槽4配有一個從槽4的側面延伸的安裝在側面的出口16，用於從槽4中排出的熱廢物，和導管18，用於通過泵22經導管18輸送熱廢物。導管24從泵22延伸，經熱交換器26，以輸送廢料至第一處理階段，這樣到達以旋風蒸發器的形式存在第一分離設備的頂部，已知如Acqua國際(澳大利亞)Pty有限公司提供的迴旋排管式加熱器28或類似裝置，它們使用蒸汽從廢料的類似油的有用成分中分離水。要注意的是任何適合的裝置都可以使用。油脂廢物經位於或接近排管式加熱器頂部的進口30進入排管式加熱器28中。水和如脂肪、油和油脂等的親油材料在排管式加熱器28中分離。排管式加熱器28配有位於或接近排管式加熱器底部的廢物出口31。導管32從排管式加熱器28的出口31中延伸出來。導管32分為通向第一分離槽罐容器42等的另一導管34和第二導管36，第二導管36經過迴旋再循環泵38和導管40返回至熱交換器26和排管式加熱器28之間的導管24，用於將迴旋加熱器28中未分離的油脂廢料再循環回到排管式加熱器28中以再進一步處理和分離。在第一處理區中，廢料的局部分離和純化發生在排管式加熱器28中，在第一部分中通過去除進入加熱器的含水廢料中以蒸汽形式存在的一些水，餘下第二部分是保留含有用成分或和少量水分一起的組分的廢料。
導管34連接到以分離罐42的形式存在的第一輔助或第二分離裝置的進口，在分離罐42中由排管式加熱器28排出的蒸汽和FOG的混合物進一步分離成二個更提純的部分，其中首先是從分離罐42的出口44中排出的蒸汽流，第二部分含有用成分。第一部分的水蒸氣，通過導管46輸送，用於隨後的處理或使用，包括稍後將在說明書中更詳細地描述的再循環。另一部分為分離的脂肪、油和油脂，用泵52通過分離器罐42的出口48排入導管50，並輸送至第二處理階段，如輸送至第二排管式加熱器或迴旋蒸發器或類似的設備54的頂部，其可以與第一排管式加熱器28相同。加熱器54的第一出口56是用於通過導管58傳輸蒸汽以隨後使用的、再使用或處理。第二出口60位於或接近加熱器54的底部，用於通過導管62排放分離的脂肪、油和油脂等。導管62分為第一導管64和第二導管66。第二導管66通過迴旋再循環泵68用於再循環FOG，及導管66和50用於再進入排管式加熱器54的頂部，而用於隨後的處理，如果需要，進一步提純廢料中的FOG。
導管64輸送FOG至以分離罐、罐容器等65的形式存在的第二輔助或第二分離裝置，在其中進行進一步蒸汽和提純FOG的分離。蒸汽通過出口67和導管69從罐65中排出以進行使用、再使用或隨後的處理。
另一個出口70位於或接近分離器65的底部，用於將通過導管72輸送的提純的脂肪、油和油脂排放至最終產品收集器74，它在側面配有安裝的用於攪動最終產品收集器中組分的攪拌器76或類似物。
在一個實施方案中，收集器74具有第一出口78和第一導管80，用於從最終產品收集器74中排放熱提純的產品至油槽車81或類似的車輛等中以將提純的產品運輸至遙遠的地方，以便隨後的使用或進一步處理。在這個實施方案中提純的產品可以在多種不同的方法中使用。一種方法是作為燃料以用於各種使用包括加熱油、用於內燃機、壓縮機等等中的燃料。
在另一個實施方案中，收集器74具有第二出口和導管82，用於將提純的產品輸送至離心分離器84，在離心分離器84中提純的產品被進一步提純以在完全提純的產品輸送至柴油機86或用於發電或能量的類似物之前去除任何固體雜質或其它的汙染物。在一個實施方案中能量是用於操作本發明中的提純裝置。在另一個實施方案中發電器是產生用於工業、製造業或商業的工廠、社區等或類似用途的電或不同用途的組合，這些都需要電力的產生。控制面板88控制電力的分配。
在本發明優選的形式中，提純的產品用作柴油機發電器或使用氫助燃的發動機的燃料或一種燃料成分以產生電能。特別有利的是使用提純的產品作為氫助燃發動機的燃料來產生能量，最適合是以電的形式，向工業大中心、社區等提供能量。
在一個實施方案中，導管82配有使用FOG提純中產生的蒸汽的熱交換器(未顯示)，以在產品進入柴油發電器或類似物之前進一步加熱提純的產品以有助於燃燒效率。
在操作本發明的一種以如附圖1和2所示的形式的裝置中，通過導管2進入槽4的油脂廢物一般是是一種組合物，它包括一種或多種要回收的有用成分的約50％油或親油型產品，和一種通常多於約50％的量的水。特別典型的廢料組成是約40％的油脂或其它疏水型成分，2％的固體和58％的水。這種材料在槽4中加熱至約90℃溫度，以便廢料可以流動。通過攪拌器8攪動槽4，以提供基本均勻的廢料混合物，從而在第一處理階段處理廢物混合物之前，如在進入第一排管式加熱器28之前防止從水中預分離FOG。用泵22通過熱交換器26將廢料泵入第一處理階段的第一排管式加熱器28中，在其中通過蒸發廢料中的一些水而發生第一階段分離，以去除廢料中的一些水成分。水蒸氣從排管式加熱器28中去除，並直接到達全過程中任何適合的地方，如至芳香(aroma)槽98。此刻貧化水的廢料的局部提純的廢料液流從加熱器28中被泵入至分離罐42，在其中在泵入用於第二處理階段的加熱器54之前去除更多的作為水蒸氣的水而進一步處理。在排管式加熱器54中，通過去除作為蒸汽的水而進一步貧化廢料的水分，以致提純廢料的水分降低至大約5％。在通過第二分離器54的出口60排放的液流中，提純產品的濃縮物是大約至少95％的油/油脂和類似的產物，也就是含少量的水。從以分離罐65的形式的第二輔助分離裝置中排出的提純產品的液流為約95℃，並輸送至溫度保持在約70℃的收集器74中，在收集器中提純的油產品在這高溫中儲存。如果直接由最終產品收集器74中使用提純油產品，若需要，它可以在作為燃料或類似物使用之前經過適合的熱交換器(無顯示)以降低溫度。可選擇地，這種材料可以以任何方式處理來提高它作為燃料或類似物使用的性質。
在一個實施方案中，來自第一加熱器28或/和第二加熱器54的蒸汽被輸送至適合的設備如轉變為水用於隨後的再循環或進一步處理的芳香槽98，或者蒸汽可以在壓力下通過導管99泵入收集器4，在其中蒸汽用於稀釋收集器中脂肪、油和油脂的濃度，以便廢料混合物適合於本發明方法中的處理。在另一個實施方案中，仍然為蒸汽的另一部分用於加熱收集器中的內含物，通過使蒸汽經過與收集器相連接的熱交換器，如參照圖1中熱交換90所示位於收集器4一側的熱交換器。
在進一步操作本發明的設備和方法中，收集在第一分離罐42中分離的蒸汽，並經過出口44至導管46至第二加熱器54。經加熱器54的出口60排出的蒸汽通過導管62、64輸送至第二分離罐65，在其中蒸汽經出口67排出並經導管69輸送至將溫度從大約95℃升高至100℃或更高的第一徑向壓縮風機94。從第一徑向壓縮風機94排出的熱蒸汽經導管95傳送至第二徑向壓縮風機96的進口。經過第二徑向壓縮風機96後的蒸汽在溫度100℃-110℃之間排入導管97。由第二再壓縮風機96的蒸汽通過導管97輸送至第一加熱器28中再使用，從而為另外量的引入廢料再一次開始分離和提純的過程。使用再壓縮風機不需要連續的蒸汽，因此通過消除對方法和設備中提供新鮮預熱蒸汽的需要而顯著地降低了操作本發明設備和方法的成本。
從第一加熱器28和第二加熱器54中排出的蒸汽或水蒸氣通過導管如導管58輸送至用於後續處理的芳香槽98，如經過導管99再循環至收集槽4或排入大氣或冷凝以形成用於多種用途包括隨後的產生蒸汽的水供應。
而且，可以設想本發明的蒸汽/水蒸氣/水處理的其它變更和使用，如冷凝蒸汽以形成軟化水和用於其它用途的蒸汽產品。
本發明的另一個變更包括在飯店或外賣食品的企業中安裝類似VGS13的立式重力沉降分離器(VGS)，以用於從廢水中現場分離大量的脂肪、油和油脂，以致降低不得不從飯店或類似的處理地點輸送水量到本發明的裝置方法的運行或放置的處理場所。使用立式重力沉降分離器或類似物可以獲得使與廢料一起收集和運輸的水量降低約50％。對貨運公司來說，收集和運輸的水量的降低顯著地降低了運輸成本。例如，代替先前不得不每月使用一輛抽吸貨車通過收集2,000升主要為水的廢料以排空油脂捕集器，現在由於廢料中包括極少量的水，可每隔二個月移走200-300升油脂。通過在飯店等利用VGS，可降低從飯店等排出的90％的水的處理需要量。這將允許每輛貨車從每個回收點收集濃縮的油脂，因此允許每次行程可收集10-15個濃縮油脂，而不是每次行程由於同時收集了大體積的水而僅限於收集二個。一旦廢料輸送至本發明裝置放置的地點，通過加熱廢料和過濾廢料以去除粒子尺寸大於2mm的任何固體而進行預處理。預處理的廢料將再依照本發明通過上述進入經導管2等等通過設備而進行處理。如果需要，可以向廢料中加入另外的水。通常，這種另外的水可以從本發明的過程中再循環。
在另一個本發明的實施方案中，使用通過本發明的方法製備的提純產品作為燃料，回收的FOG輸送至具有下面特性的發動機裝置。提純產品易於製成在約70℃下具有少於3％的水分並含有不大於2微米或更小的粒子，其熱值在約35-41mgl/kg之間。
在這實施方案中，提純油轉移至預定溫度如70℃的套式加溫燃料槽中，以保持油產品為液體並可流動。如果需要，可用蒸汽或熱水加熱這槽以促進發動機的冷起動，或為了操作發動機而保持工作溫度。提純油流到調整熱交換器以調整油溫度至最適合的溫度以直接注入內燃機而在操作發動機期間用於最適合的點火。選擇提純油產品的實際溫度以致與操作的元件如注射器泵、注射器頭等相配合。
當用作燃料時，可選擇地，加熱或改變或加套用於輸送燃料至發動機的燃料管線，以確保在延長使用發動機期間，通過在這種燃料管線中固化提純油產品時，管線不會發粘或變得堵塞或另外變得受限制。提純油經過標準的燃料過濾系統。注入發動機的燃料的量是依據包括提純油產品的熱值和發動機的必要條件的許多參數。
而且，發動機可以選擇性地配有混合器，如HACT混合器或允許氫加入總燃料/空氣混合物中類似的混合器，用於在點火之前進入發動機的汽缸。期望使用本發明方法和設備提純的油產品能獲得約30-35升油/小時的燃料消耗。
為了使發動機滿足目前使用的標準，來自發動機內燃燒的排氣經過洗滌器以去除任何灰分或氣味。
此外，在發動機的排氣系統可配置另外的裝置，以便從排出的氣體中提取額外的熱量。裝置以類似於渦輪裝料機的方式使用排出的氣體，通過結合到適合的發動器以產生額外的能量如能量、熱或電。以這種方式排氣的廢熱可以轉變為有用的能量、熱、蒸汽等。
要注意其他形式的分離器，包括其他形式的蒸發器，也可以在本發明的過程中使用。
本發明的優點包括如下現在可以經濟地處理脂肪、油和油脂，而以前包含這些有用產品的廢料都廢棄，這導致成本遠不是可銷售的或適於銷售的產品的補償價。
再循環和/或回收脂肪、油和油脂比僅僅丟棄這些材料掩埋等更易於環境接受。
操作本發明的過程允許至今無用的材料之一，也就是水和/或蒸汽，可以再循環和作為方法的一部分使用，而以前通用的方法僅僅是從FOG材料中分離水並將這些水丟棄而浪費。再循環水，特別以蒸汽的形式，降低了操作這個過程所需的能量，由於在全過程的選擇步驟中回收蒸汽的熱從而又降低了供應能量的成本。而且，蒸汽可以在全過程的許多不同階段再使用。
提純的/回收的脂肪、油和油脂是十分純的和/或在允許這些材料作為燃料或燃料的一種成分使用的情況下，從而提供進一步節省了過程中的能量的需要或產生能量，這在以前是不可能的或以更高的成本產生能量。
本發明的方法可以在一個場所或在其內安置緊密結合的廢物處理和能量產生裝置，因此從包含提純FOG材料的廢物處理中來的產品液流可以作為燃料直接供應至發動機/用於產生以熱、電等形式的能量的發生器。
所述的排列可以通過說明提出並且在不違背本發明的精神和範圍內下可進行許多改進，其中包括本文公開的每個新的特徵和特徵的新的結合。
本領域的熟練技術人員將認識到本文所述的發明除了那些明確描述的，是易於變化和修改的。當然本發明包括全部這種落入本精神和範圍內的變化和修改。
權利要求
1.一種處理具有或含有至少一種有用的或可用的成分的廢料的方法，以便從廢料的殘餘組分中回收有用的或可用的成分，包括的步驟為至少將廢料引入第一處理階段，通過形成至少二個部分，從廢料中至少去除相對更易揮發成分，其中一個部分是含有有用成分的局部提純部分，另一個部分包含相對易揮發成分，輸送至少局部提純部分至第二處理階段，以將局部提純部分進一步提純為至少二個進一步提純部分，其中一個進一步提純部分包括有用成分，另一個進一步提純部分包括相對更易揮發成分，從而局部提純部分進一步提純為基本上純化部分，並收集包含至少一種有用或可用的成分的基本純化部分，其中至少一個部分包含相對更易揮發成分，相對更易揮發成分中基本沒有或部分沒有可使用、再循環或進一步處理的有用成分，以改進有用或可用成分的提純過程或使用廢料的效率或經濟性。
2.一種處理具有或含有至少一種有用的或可用的成分和一種相對更易揮發成分的廢料的方法，以便通過去除相對更易揮發成分而從廢料中回收有用的或可用的成分，包括的步驟為至少將廢料引入第一處理階段，通過形成至少二個部分，從廢料中局部去除相對更易揮發成分，其中一個部分是包含有用成分的局部提純部分，另一個部分包含相對易揮發成分；輸送局部提純部分至第二處理階段，以將局部提純部分進一步分離為至少二個進一步提純部分，其中一個進一步提純部分包括有用成分，另一個進一步精練部分基本上沒有有用成分，從而局部提純部分被提純為基本上純化部分；收集基本上純化部分，其中基本上純化部分在適於有或沒有進一步處理的情況下作為能源使用。
3.一種從廢料中產生能量的方法，包括在適合的、可選擇地進一步處理的情況下處理廢料以回收廢料中有用或可用的成分，作為能源使用，輸送有用或可用的成分至能量產生設備或裝置，並通過操作能量產生設備，使用有用或可用的成分來產生能量，其中廢料的處理包括處理具有或含有至少一種有用的或可用的成分和一種相對更易揮發成分或無用成分的廢料，以便通過去除相對更易揮發成分或無用成分而從廢料中回收有用的或可再使用的成分，包括的步驟為至少將廢料引入第一處理階段，通過形成至少二個部分，從廢料中至少部分地去除相對更易揮發成分，其中一個部分是包含有用成分的局部提純部分，另一個部分包含相對易揮發成分；輸送局部提純部分至第二處理階段，以將局部提純部分進一步分離成至少二個進一步提純部分，其中一個進一步提純部分包括有用成分，另一個進一步提純部分基本上沒有有用成分，從而局部提純部分被提純成基本上純化部分；收集基本上純化部分，其中基本上純化部分在適宜於有或沒有進一步處理的情況下作為能源使用。
4.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於有用或可用的材料是疏水性材料，優選油或含油材料或類似油的材料，更優選脂肪、油或油脂材料或包含這些材料的固體材料。
5.根據前述任意權利要求的方法，其中疏水性材料是油或含油材料或類似油的材料，並且相對更易揮發的成分或無用成分是水、水蒸氣、蒸汽等。
6.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於廢料包含多達約20％，優選多達約30％，更優選多達約40％，最優選多達約50％的脂肪、油和油脂等。
7.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於廢料包括多達約5％，優選多達約4％，更優選多達約2％的懸浮固體。
8.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於廢料包括多達約80％或更多，優選大約60％，更優選大約58％，最優選多達約50％的水。
9.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於第一處理階段是分離階段，包括使用分離設備通過形成至少二個部分從含水廢料中去除水，優選以蒸汽形式的水，而局部提純廢料，其中一個部分，是具有有用成分的局部提純部分，另一部分包含水，優選以蒸汽形式存在的水。
10.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於分離階段包括分離設備或裝置。
11.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於分離裝置包括旋風蒸發器。
12.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於第二處理階段是使用分離設備，優選旋風蒸發器的第二分離階段，其中來自第一處理階段的局部提純部分通過局部提純部分中基本去除更多的水，以蒸汽形式存在的水，而進一步提純成包含有用成分的基本純化部分。
13.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於油或類似油的材料是易燃的，以便適合於作為燃料或作為燃料的一種成分使用，或是可處理以形成燃料或一種燃料成分。
14.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於廢料在引入第一處理階段之前至少部分地脫水。
15.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於使用這種燃料或燃料成分的發動機是內燃機、壓縮機或氫助燃燒機等。
16.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於使用發動機以產生電、熱或能。
17.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於廢料是得自包括食品和飲料製造過程的製造業過程，包括飯店和快餐製備企業的食品製備過程等。
18.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於有第一輔助或第二分離階段用於處理局部提純部分，以從包含有用成分的部分中去除更多的水，優選以蒸汽的形式。
19.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於有第二輔助或第二分離階段用於處理基本提純部分，以從包含有用成分的部分中再去除水，優選以蒸汽的形式。
20.根據前述任意權利要求的方法，特徵在於為了節省能量，至少一部分、優選更多部分、更優選全部包含水和/或蒸氣的部分返回至本方法中用於進一步使用的過程中。
21.一種用於實施前述任意權利要求方法的設備，包括一個或多個分離器。
22.一種聯合廢料處理裝置和能量產生設備，其中廢料處理裝置的產品用於向能量產生設備提供燃料，其中燃料是通過前述任意權利要求方法產的。
23.一種處理廢料的方法，基本上如前所述並參照附圖。
24.一種用於實施處理廢料方法的設備，基本上如前所述並參照附圖。
25.一種聯合設備，基本上如前所述並參照附圖。
全文摘要
一種用於處理廢料，特別是含有脂肪、油和油脂(FOG)的含水廢料的設備和方法，包括使用至少二個階段，其中在第一階段中含水廢料經受分離步驟，其中去除水，留下含FOG的局部提純部分，接著通過第二處理階段中，通過去除更多的水，局部提純的FOG蒸汽進一步提純以產生含FOG的液流，其具有低水含量，可作為燃料使用。在一個實施方案中，提純的FOG作為燃料用於內燃機，特別是用於發電用的氫助燃機中。能量產生工廠可以聯合廢料處理工廠，或二者彼此分開。本發明的一個特徵在於從廢料中去除的水可以再循環，用於本過程中，從而提供能量節約，無需連續引入新鮮的蒸汽。
文檔編號B01D1/22GK1656201SQ03812084
公開日2005年8月17日 申請日期2003年4月16日 優先權日2002年4月16日
發明者邁克·埃弗頓, 約翰·H·艾薩克斯 申請人:恩維羅福爾Ip有限公司