Tekst: Pieter van den Brand | Fotografie: Marco Vellinga
Decanteercentrifuges kunnen een grote rol gaan spelen bij het maken van biobased producten, voorziet Martin Huijsman van Pieralisi. Speciale features, zoals verstelbaarheid en in-place reinigbaarheid, maken decanters bij uitstek geschikt voor het zuiveren van productstromen met sterk fluctuerende vaste en vloeibare fracties, zoals biodiesel en proteïnen.
Tekst: Pieter van den Brand | Fotografie: Marco Vellinga
Opkomende markten met nieuwe producten vergen andere procestechnologische oplossingen. Neem biodiesel. De markt is booming sinds Brussel vorig jaar in de Renewable Energy Directive (RED-2) een bijmengpercentage van hernieuwbare brandstoffen heeft opgelegd. Het opwerken van oliehoudende organische reststromen – van frituurvet tot gewasresten – levert technische uitdagingen op. “Biobrandstofproducenten hebben hoogwaardige technieken nodig, om de kwaliteit biodiesel te krijgen die aan de hoogste standaarden voldoet”, vertelt sales manager Benelux Martin Huijsman van fabrikant Pieralisi van ontwaterings- en scheidingstechnologie.
Een cruciale stap na het veresteringsproces is het zuiveren van de biodiesel door fasescheiding. Hierbij worden het zwaardere methanolrijke water en de aanwezige vaste stoffen van de lichtere fractie biodieselolie gescheiden. Het knellende vraagstuk bij de organische reststromen die de biobrandstofproducent gebruikt, is de steeds wisselende verhouding tussen vaste en vloeibare fracties.
Van oudsher worden voor driefasenscheiding schotelcentrifuges ingezet, maar het nadeel van dit type apparaat is dat het niet goed kan omgaan met de continu wisselende verhouding tussen vloeibare en vaste stromen en daarmee niet de gewenste kwaliteit biodiesel kan realiseren. “Daarvoor moet je het centrifugeproces namelijk voortdurend bij kunnen stellen”, zegt Huijsman.
Om de fluctuaties in vaste en vloeibare fracties te hanteren, zijn decanteercentrifuges met bijzondere functionaliteiten nodig. Als voorbeeld noemt Huijsman decanters met een ingebouwde verstelbare centripetaalpomp (Centri Petal Adjustable, kortweg CP-A, in vaktaal). “Dit type pompmodule kan rekening houden met een steeds wisselende verhouding tussen vaste en vloeibare fracties en levert zo een beter scheidingsresultaat en daarmee een schonere brandstofkwaliteit. Als er te veel water in de biodiesel zit, kun je het scheidingsproces op basis van een troebelheidsmeting sturen.”
Het verstellen van het scheidingsproces in de decanter met behulp van de CP-A-module gaat standaard handmatig, maar deze handeling is ook te automatiseren met een elektromotor, aldus Huijsman.
Recent heeft Pieralisi het CP-A-principe naar een nieuwe generatie decanters doorontwikkeld voor de productie van onder meer biodiesel. Het basisconcept, verduidelijkt technisch specialist en productmanager Michael Wünsch, wordt al decennialang gebruikt voor de productie van olijfolie. Op deze wijze wordt de olijfolie gescheiden van het water en de olijfpitten.
Wünsch werkt op de vestiging van Pieralisi in Duitsland en heeft ruim veertig jaar ervaring met centrifugale scheidingstechnologie. In de centripetale pompunit, legt hij uit, draaien de schoepen niet rond – zoals in de centrifugaalpomp – maar zitten ze in een vaste stand, terwijl de behuizing van de pomp meedraait. De combinatie van centripetale krachten en druk zorgen ervoor dat de twee vloeibare componenten (water en biodieselolie) actief in de uitgangen van de decanter worden gedrukt.
Daardoor is het mogelijk met de CP-A-module te sturen op het wisselende niveau van de zware en lichte fracties, terwijl de decanter aan het werk is. De decanter met CP-A-module heeft daarmee een grotere capaciteit dan een conventionele schotelcentrifuge en dankzij de pomp-unit is er continu druk (tot 3 bar) op een hoge outputkwaliteit.
Daarnaast moet een schotelcentrifuge regelmatig worden geopend, aldus Wünsch, om het apparaat schoon te maken. Voor de decanter met CP-A-module heeft Pieralisi een Cleaning In Place (CIP)-voorziening ontwikkeld, die de decanter vanbinnen met nozzles kan reinigen. In de CP-A-decanteercentrifuge kunnen vaste stoffen continu verwijderd worden, terwijl de machine loopt.
“Om de hoogste kwaliteit biodiesel te krijgen moet je het centrifugeproces voortdurend bij kunnen stellen”Martin Huijsman, Pieralisi
De decanter met CP-A-module is inmiddels ook in gebruik voor het behandelen van afvalwater met vettige zeepresten. Bij een producent van shampoo en wasmiddelen in Berlijn is eerder een testopstelling met een decanteercentrifuge in bedrijf genomen als onderdeel van het zuiveringsproces. De decanter scheidt de vaste stoffen in het afvalwater af. Het aantrekkelijke van de CP-A is volgens Wünsch dat de unit schuimvorming in het afvalwater tegengaat. “Dat is een zeer ongewenst bijeffect, omdat het afvalwater onbehandelbaar wordt.” Bij deze decanteercentrifuge is de CIP ingericht op een continue reiniging van de machine.
Nog zo’n trend is de productie van proteïnen (eiwitten) als voedingssupplement in de food-industrie, denk aan de populaire proteïne-shakes. Aan een proteïnefabrikant in China heeft Pieralisi een decanter met CP-A-module geleverd die het eiwitrijke poeder uit sojabonen kan isoleren. Ook deze decanter is uitgerust met een CIP-installatie die de machine continu reinigt (bij een temperatuur van 95 °C). “In de zetmeelindustrie is het eveneens zaak schuimvorming in het proces te voorkomen. De proteïnen in zetmeel kunnen hiertoe neigen. De CP-A-module kan dit tegengaan”, zegt Wünsch
Huijsman voorziet dat de traditionele procesindustrie steeds meer om gaat zien naar zijn reststromen. “Bedrijven willen onderzoeken welke grondstoffen en zelfs producten ze daar nog uit kunnen halen. Reststromen kunnen zich zo tot een aantrekkelijk bijproduct ontwikkelen.” Cosun gebruikt bijvoorbeeld decanters van Pieralisi in een demofabriek voor de productie van het additief ‘Betafib’.
De microvezels, die de suikerproducent uit zijn bietenpulp wint, worden in watergebaseerde producten gebruikt vanwege de uitstekende suspenderende eigenschappen, van wasmiddel tot verf. Het ingrediënt is daarmee een duurzaam alternatief voor fossielgebaseerde grondstoffen, zoals polyacrylaten en microplastics. Voor het scheiden van de cellulosehoudende vezels van de overige voor het productieproces benodigde vloeibare componenten koos Cosun voor decanters, omdat de vast-vloeistofscheiding goed is te sturen en controleren. Dat is nodig voor de kwaliteit van het vaste-stofingrediënt.
“Steeds meer fabrikanten”, constateert Huijsman, “kijken naar ontwaterings- en scheidingstechnieken om de bijproducten uit hun processen op te waarderen. De inzet van decanters kan in dat opzicht tal van kansen bieden. Het voordeel van decanteercentrifuges is dat je ze exact kunt afstemmen op de eigenschappen van een product. Dat zien we onder meer bij de productie van proteïnen. Na de eerste testunits met klein formaat decanters voor het R&D-deel kunnen bedrijven dan op termijn de vertaalslag maken naar grotere machines. Het aantrekkelijke voor klanten die hierna komen, is dat ze bij een min of meer vergelijkbaar productieproces geen testinstallatie meer hoeven in te richten.” ●
