Absorption Cooling with Rendering Plant Waste Heat

Abstract

The purpose of this theses is to study the feasibility of an absorption chiller with rendering plant waste heat. This thesis was done for Recomill Ltd. Animal rendering is a very energy intensive process. By-products from slaughterhouses and abattoirs are refined into valuable products by separating protein, fat and water with heat energy from steam. The rendering process yields high amounts of wastewater and this thesis studies how much cooling can be achieved with the use of an absorption chiller.

The basis for calculations is from Recomill’s rendering plant, planned to be founded in China. The rendering plant would process poultry, which has a higher specific heat capacity compared to cattle. The higher specific heat capacity results in a higher energy requirement, which in turn results in a higher amount of waste heat. The aim of this thesis is to improve Recomill’s already existing circular economy model, where no material or resource is wasted. The sources used in this thesis are mainly articles and information from the internet.

Absorption cooling is tested and proven technology. However, it requires very specific conditions to be the most optimal cooling solution. There needs to be a sufficient source of waste heat, either steam, hot water or exhaust gases. Absorption cooling also requires a large cooling tower, due to its high amount of heat rejection during absorption. In this case, the biggest problem is most likely the quality of the hot water, as it may contain impurities and too high a pH. As there was no planned use for the cooling energy, it has to be evaluated on a case by case basis, whether the resulting cooling is sufficient.

Tämän opinnäytetyön tarkoitus on tutkia absorptiojäähdytystä renderöintilaitoksen hukkalämpöä hyödyntämällä. Opinnäytetyö on tehty Recomill Oy:lle. Eläinten renderöinti on hyvin energiaintensiivinen prosessi, jossa teurastamoiden ja lihaleikkaamojen sivutuotteista jalostetaan erilaisia tuotteita erottamalla rasvat, proteiinit sekä vesi toisistaan. Erottelu tapahtuu pääosin lämmön ja puristimien avulla. Opinnäytetyössä tutkitaan, kuinka paljon jäähdytystä saadaan aikaan hukkalämpövirtoja käyttämällä sekä erehdytään absorptiojäähdyttimen toimintaan ja taloudelliseen kannattavuuteen.

Tutkimuksen laskelmien pohjana on Recomillin laitoskonsepti Kiinaan. Laitoksessa käsiteltäisiin siipikarjaa, jolla on korkeampi ominaislämpökapasiteetti verrattuna sikaan tai nautaan. Tämän seurauksena energiaa vaaditaan enemmän, mutta myös hukkalämpöä syntyy enemmän. Opinnäytetyön tavoite on parantaa Recomillin jo olemassa olevaa kiertotalousajattelua, jossa pyritään hyödyntämään kaikki muuten hukkaan menevät resurssit tai materiaalit.

Absorptiojäähdytys on testattu ja toimiva teknologia, joka vaatii tietyt olosuhteet ollakseen taloudellisesti kannattava. Absorptiojäähdytys vaatii riittävää hukkalämpöä, joko kuuman veden tai höyryn muodossa. Lisäksi absorptiojäähdytys vaatii suuren jäähdytystornin, sillä absorptiossa vapautuu suuria määriä lämpöä. Tässä tapauksessa suurimmaksi ongelmaksi muodostuu todennäköisesti kuuman veden laatu, sillä renderöinnin seuraksena veden pH on varsin korkea, sekä se saattaa sisältää kiinteitä jäämiä. Opinnäytetyössä ei ollut mitään suunniteltua käyttökohdetta jäähdytykselle, joten lopputuloksena saatava kylmäenergian riittävyys jää tapauskohtaisesti arvioitavaksi.