Zentrifugale Trenntechnik bei der Aufbereitung von Rückständen aus der industriellen Fischverarbeitung

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1 Zentrifugale Trenntechnik bei der Aufbereitung von Rückständen aus der industriellen Fischverarbeitung 15. FEI- Kooperationsforum 2016 Trenntechniken für lebensmitteltechnologische und biotechnologische Prozesse Bonn, 26. April 2016 Autor und Vortragender: Dipl. Ing. Wolfgang Steiger, MBA Flottweg SE, Vilsbiburg

2 Flottweg SE Zahlen und Fakten Flottweg SE - Zentrale in Vilsbiburg, Deutschland 600 Beschäftigte am Standort Vilsbiburg, davon 50 Auszubildende und Praktikanten 800 Mitarbeiter weltweit innerhalb der Flottweg-Gruppe Umsatz: 170 Mio. mit einem Exportanteil von 85 % (2015) Fischindustrie - W. Steiger - Flottweg SE, Vilsbiburg 2

3 Übersicht Stoffströme Maschinen Prozesse Innovation / Zusammenfassung 3

4 Die Fischindustrie Stoffströme 50% 80% Direkter Konsum 50% Verarbeitung 50% 50% Gesamtproduktion Fisch und Meeresfrüchte Fänge + Aquakultur 160 Mio. Tonnen p.a.* Indirekter Konsum Hydrolysate, Nebenprodukte 20% Industrie Vollfisch, Hydrolysate, Nebenprodukte Lebensmittel-industrielle Verarbeitung Industrielle Verarbeitung Lebend oder Frischfisch Fischfilet Fischöl- oder Fischprotein basierte Produkte Fischöl Fischprotein Lebensmittel Industrieprodukte *FAO

5 Die Fischindustrie Roh- und Endprodukte Bereich Produkte Gewinnung Endprodukte Lebensmittel Lebend oder Frischfisch Fischfilet Zerlegen Fischfilet, Surimi Fischöl Fischmehl (-protein) Extraktion Mechanische Trennverfahren, Fermentation/ Hydrolyse, Trocknung Omega3-Fettsäuren, Lebertran, etc. Nahrungszusätze, Saucen, Würzen, Tierfutter, etc. Industrie Fischöl Fischmehl (-protein) Extraktion Fermentation/ Hydrolyse/Vergärung Brennstoff, Schmiermittel Silage, Biogas 5

6 Übersicht Stoffströme Maschinen Prozesse Innovation / Zusammenfassung 6

7 Flottweg-Produkte Dekanter mit freiem Überlauf Fest-Flüssig-Trennung (mit freiem Überlauf) Zulauf Feststoffaustrag Flüssigkeitsablauf drucklos Fischindustrie - W. Steiger - Flottweg SE, Vilsbiburg 7

8 Flottweg-Produkte Dekanter mit Ablauf unter Druck Fest-Flüssig-Trennung (Ablauf unter Druck) Flüssigkeitsablauf unter Druck Zulauf Feststoffaustrag Fischindustrie - W. Steiger - Flottweg SE, Vilsbiburg 8

9 Flottweg-Produkte Tricanter Fest-Flüssig-Flüssig-Trennung Ablauf schwere Flüssigkeits-Phase unter Druck Zulauf Feststoffaustrag Ablauf leichte Flüssigkeits-Phase Fischindustrie - W. Steiger - Flottweg SE, Vilsbiburg 9

10 Flottweg-Produkte Sedicanter Fein-Feststoff-Flüssig-Trennung Flüssigkeitsablauf unter Druck Zulauf Feststoffaustrag Fischindustrie - W. Steiger - Flottweg SE, Vilsbiburg 10

11 Flottweg-Produkte Trennseparator Flüssig-Flüssig-Fest-Trennung (3-Phasen-Trennung) Zulauf Flüssigkeitsablauf leichte Phase Flüssigkeitsablauf schwere Phase Feststoffaustrag Fischindustrie - W. Steiger - Flottweg SE, Vilsbiburg 11

12 Unterscheidung: Dekanter/Tricanter - Sedicanter Separator Dekanter Sedicanter Separator Betriebsweise voll- kontinuierlich voll- kontinuierlich semi-kontinuierlich Zulauf kontinuierlich kontinuierlich kontinuierlich Flüssigkeitsablauf kontinuierlich kontinuierlich kontinuierlich Feststoffaustrag kontinuierlich kontinuierlich periodisch Performance Feststoff im Zulauf bis 90 Vol.% bis 70 Vol.% unter 10 Vol.% Zentrat manchmal trüb meistens klar meistens klar Feststoff kompakt bis rieselfähig pastös bis kompakt fließfähig Orientierung Feststoffe Feststoffe Flüssigkeiten 12

13 Übersicht Stoffströme Maschinen Prozesse Innovation / Zusammenfassung 13

14 Prozesse Roh- und Endprodukte 14

15 Prozesse Zwischenprodukte typische Zusammensetzung Leimwasser 6 8 Gew. % Feststoff Spuren Öl Wird üblicherweise eingedampft Proteinkonzentrat Presswasser 15 Gew. % Öl 75 Gew. % Wasser 20 Gew. % Feststoff Fischöl 99,5 Gew. Öl 0,5 Gew. % Wasser Fischmehl Bis 40 Gew. % TS ca. 9 Gew. % Fett bezogen auf TS 15

16 Prozesse Das Tricanter Verfahren Rohmaterial Zerkleinern Das Tricanter -Verfahren ist das klassische Verfahren zur Gewinnung von Fischmehl und Fischöl aus Vollfisch, Köpfen, Flossen und Gräten aus der Filetierung. Typische Durchsatzleistungen liegen bei 8 t/h und mehr. In Südamerika kommt es häufig zur Verarbeitung von Anchoveta zur Anwendung. Erhitzen Presswasser Auspressen Leimwasser Presskuchen Eindampfen Trocknung Sirup Fischmehl Fischöl 16

17 Prozesse Das Tricanter Verfahren typische Daten Zusammensetzung Presswasser Leimwasser Öl Mehl Öl/Fett Gew. % 7,3 Spuren 99,5 Wasser Gew. % 71, Feststoff (TS) Gew. % 11,0 6 8* 0, ** * darin sind ca. 50 % gelöste Stoffe enthalten ** inkl. eingeschlossenes Fett Datenquelle: Verarbeitung von Anchoveta zu Fischöl und Fischmehl bei einem Kunden in Peru 17

18 Prozesse Hydrolyse Rohmaterial Bei der Hydrolyse werden Muskelfasern und anderes Gewebe enzymatisch gespalten. Dazu werden spezielle Enzyme zugesetzt. Typische Rohwaren sind frische Nebenprodukte aus der Fischverarbeitung. Die Endprodukte sind Nahrungs-, bzw. Nahrungsergänzungsmittel. Zerkleinern Leimwasser Hydrolyse Eindampfen Trocknung Sirup Kuchen Reinöl Fischmehl Fischöl 18

19 Prozesse Hydrolyse typische Daten Zusammensetzung Presswasser Leimwasser nach dem Tricanter Öl Mehl vor der Trocknung Öl/Fett Gew. % 25** Spuren 99,5 ~ 3** Wasser Gew. % Feststoff (TS) Gew. % * 0, * darin sind ca. 50 % gelöste Stoffe enthalten ** bezogen auf Feuchtmasse Der Sedicanter trennt bis zu 99,5 % der ungelösten Feststoffe ab. Datenquelle: Verarbeitung von Lachs einem Kunden in Norwegen 19

20 Prozesse Hydrolyse Flottweg Tricanter und Sedicanter 20

21 Prozesse Hydrolyse Flottweg Separator AC

22 Prozesse Direktverfahren Rohmaterial Zerkleinern Beim Direktverfahren geht es um die Herstellung von hochwertigem Fischöl. Typische Rohwaren sind Köpfe, Gräten, insbesondere Innereien und frische Fischleber. Zur Herstellung von Omega3-Fettsäuren als Nahrungsergänzungsmittel arbeiten die Maschinen unter Stickstoffatmosphäre.. Leimwasser Erhitzen Eindampfen Trocknung Sirup Kuchen Reinöl Fischmehl Fischöl 22

23 Prozesse Direktverfahren - typische Daten Zusammensetzung Presswasser Leimwasser nach dem Tricanter Öl Mehl vor der Trocknung Öl/Fett Gew. % 15,6** 0,5** 99,5 3,8** Wasser Gew. % 66,5 92,3 0,3 58,6 Feststoff (TS) Gew. % 17,9 6,8* 0,2 37,6 * darin sind ca. 50 % gelöste Stoffe enthalten ** bezogen auf Feuchtmasse Anlagenkapazität, hier: kg/h. Datenquelle: Verarbeitung von Hering einem Kunden in Deutschland (Ostsee) 23

24 Prozesse Fischsilage Rohmaterial Zerkleinern Entsorgung von Rückständen aus der dezentralen Fischverarbeitung. Die Rohware wird durch Zugabe von Säure lagerfähig gemacht. Auch für Kategorie 2 Material geeignet. Die Endprodukte sind Proteinsubstrat für die Biogasgewinnung und Fischöl zur Verwendung als Brennstoff. Fermentation Leimwasser Sterilisieren Eindampfen Sirup Kuchen (ca. 20 Gew. % TS) Konzentrat Fischöl (Gew. % Öl, 0,5 Gew. % Wasser) 24

25 Prozesse Surimi Frischwasser Rohmaterial Zerkleinern Surimi wird aus weisem Fischfilet gewonnen. Im traditionellen Verfahren werden Schneckenpressen in der letzten Stufe zur Abscheidung von Fasern aus dem Waschwasser eingesetzt. In modernen Anlagen sind die Schneckenpressen durch Dekanter ersetzt. Dadurch lässt sich die Ausbeute an Fasern erheblich steigern. Waschen Reste von Blut/Fett Abwasser Raffinieren Reste von Bindegewebe, Haut und Gräten SURIMI Wassergehalt: Gew.% 25

26 Übersicht Stoffströme Maschinen Prozesse Innovation / Zusammenfassung 26

27 Innovation / Zusammenfassung Merkmale Tricanter anstelle von Dreiphasendekanter + Separator: Nur 1 Separationsstufe mit hoher Trennschärfe, typisch: 98 % Ölausbeute Sedicanter zur Abscheidung des ungelösten Proteins aus dem Leimwasser: Weniger Fouling in der Eindampfanlage, dadurch längere Standzeit und geringerer Aufwand und Kosten für Reinigung. Steigern der Proteinausbeute, durch % Abscheidegrad für ungelösten Stoffe Dekanter zur direkten Entwässerung von Weißfischfleisch oder Rückgewinnung von Muskelfasern aus Waschwasser bei der Herstellung von Surimi Steigern der Gesamtausbeute an Surimifleisch und der Wirtschaftlichkeit 27

28 Engineered For Your Success Flottweg SE Industriestraße Vilsbiburg Tel.: Fax: