Filterhandleiding pagina 2

Filteren van VWO, van vettigheid tot schone olie

Het probleem.

VWO (Vegetable Waste Oil) of GPO (Gebruikte Plantaardige Olie) bevat afvalresten van voedingsmiddelen, bijvoorbeeld kruimels paneermeel, stukjes friet, etc.

De afvalresten zitten in de olie als vaste deeltjes (kruimels, frietresten). Verder zit er in de olie nog water en in water opgeloste stoffen (zouten, suikers). Deze verontreiniging “zweeft”in de olie. Het “mengsel” van olie en water is een emulsie. Het mooie van een emulsie is, dat de zwaardere delen in een vat naar de bodem zakken. Als je een emulsie maar lang genoeg laat staan zakt het zwaardere deel (water met daarin opgeloste stoffen en andere zware verontreinigingen) uit naar de bodem van het vat. Ik noem het hier maar “prut” Dat is grijze vettigheid, die kennelijk ontstaat na langdurige verhitting en veel gebruik. Hoe langer de frietboer de olie heeft gebruikt, hoe meer “prut” er in de olie zit.

Volgens informatie op een aantal Amerikaanse fora bevind zich in de olie op moleculair niveau ook nog water tussen de oliemoleculen. Dit water zakt niet uit.

De oplossing.

Het principe van het filteren is eenvoudig. De afvalresten en andere grove deeltjes kunnen gefilterd worden. De “prut”emulsie kan door uitzakken en filteren afgescheiden worden. Daarmee is ook meteen het overgrote deel van het water met de daarin opgeloste stoffen als zouten en suikers afgescheiden.

Het water tussen de oliemoleculen blijft gewoon zitten. In hoeverre dit een probleem is? De meningen zijn verdeeld. Aan het einde van dit hoofdstuk kom ik hier nog kort op terug.

De praktijk.

De praktijk is altijd wat weerbarstiger dan de theorie. In mijn eerste opstelling dacht ik slim te zijn. Als ik er maar voor zou zorgen, dat de VWO na afscheiden van het meeste vet en de grofste delen, door een dieselbrandstoffilter zou stromen, dan had ik de klus geklaard. Zo heb ik 2000 liter gemaakt, waarvan ik dacht, dat het prima spul was. Totdat ik onderin het opslagvat kwam: alle vettigheid had zich daar opgehoopt. Kennelijk is filteren door een dieselfilter onvoldoende. Ook het gesjouw met jerrycans en geknoei met vettigheid wordt je gauw zat.

Na deze negatieve ervaring heb ik mijn filterinstallatie gewijzigd, en al lerend, zal hij nog wel meer gewijzigd worden. Het is inmiddels een hele fabriek geworden.

De volgende kwaliteitseisen heb ik mezelf gesteld:

1. Heldere olie
2. Geen zwevende deeltje na schudden
3. Alles gefilterd tot 1 mu
4. Twee maanden stabiel
   

Door het stellen van deze eisen, is de olie geschikt voor bijmengen met gewone minerale diesel olie (voor de mengers onder ons) en voor een tweetanksysteem zonder verwarmde 2^e tank (voor de pure rijders).

Filterhandleiding pagina 3

De installatie is gebouwd om met zo min mogelijk arbeid en geknoei zo’n 1000 liter per maand te kunnen produceren. Hieronder het proces:

Stap 1: Van de frietboer naar de werkplaats

Ophalen van olie. De olie is opgeslagen in vaten van 100 liter of meer. Met behulp van een dompelpomp van 750 watt (Aldi of Pico Bello, 35 Euro per stuk) overgepompt in IBC (transport)container (30 Euro) op aanhanger. De pomp moet zeker 750 watt vermogen hebben om ook de vettigheid te kunnen verwerken. Mijn Gardena tuinpompje (250 watt) kon het niet aan.

dompelpomp	IBC container op aanhanger

Stap 2: Voorfilter

De bedoeling van het voorfilter is om de ergste vettigheid en de grofste delen op te vangen. In de eerste opstelling had ik dit filter niet en werd de aangevoerde olie direct op een 10 mu filter gepompt. Dat leidde tot snelle verstopping van het filter zoals beschreven in stap 3. Gevolg: hoge kosten voor 10 mu filters en vertraging van het filterproces.

De in de IBC container aangevoerde (vervuilde) olie wordt in een ontvangstvat opgevangen. In het kastje op het vaatje ligt op een rvs gaas een muskietennetje. Daarmee worden de grofste delen opgevangen. De van de grofste delen ontdane olie wordt doorgepompt naar het voorfilter. Aan het ontvangstvat is een pomp gemonteerd. De pomp is een eenvoudige tuinpomp met een vermogen van 1000 watt (Welkoop, 40 euro).

Het vermogen moet minimaal 1000 watt zijn, omdat het ook de resten uit de volgende stappen moet kunnen verwerken. Het ontvangstvat is gemaakt van een PVC vaatje van 60 liter.

De multiplexplaat is gemonteerd om knoeien te voorkomen en het muskietengaasje te kunnen plaatsen.

In het vat wordt ook los aangevoerde olie van particulieren gestort.Ontvangstvaatje met dompelpomp voert de vervuilde olie naar het vat van het voorfilter. Dit is een liggend vat van 200 liter op ongeveer 2,5 m hoogte met daaronder de filters. Het vat ligt op een stelling.

Aan die stelling zijn 8 filterpijpen gemonteerd. De olie stroomt via een verdeelleiding naar de filterpijpen. Per pijp een 3/4 duims aftap kogelkraan (Wildkamp, 5 euro). De filterpijp bestaat uit een stukje PVC pijp diam 16 cm, lengte 15 cm. Dit stukje pijp valt in een bredere PVC pijp met een bodem. Pijp diameter 25 cm, lengte 100 cm.

De PVC pijp diameter is nieuw te koop, maar kostbaar (meer dan 20 euro per meter). Ik heb ze opgeduikeld via marktplaats.nl (5 euro per meter). Elk ander materiaal voor de filterpijp is natuurlijk prima, zolang de diameter van de pijp maar groot genoeg is: de nylonkousen moeten ook in gevulde staat vrij kunnen hangen.

In de PVC pijp van 16 cm wordt een nylonkous van 90 denier gehangen. De kous wordt vastgehouden door een taps toelopende houten klos met een gat in het midden. De houten klos heb ikzelf gedraaid van een stuk afvalhout. Als je een fijnere kous (hoger denier getal) gebruikt, raken de kousen te snel verstopt.

Als je een lager deniergetal (dunnere kousen) gebruikt, wordt er te weinig “prut” gevangen en raakt je filter in stap drie alsnog verstopt. NB: Alles hangt wel af van de buitentemperatuur en de kwaliteit van de aangevoerde olie. De verdeelleiding is gemaakt van koperen buis diameter 22 mm. De filterpijpen (donkergeel op de foto) zijn gemaakt van PVC rioolbuis.

Het onderste deel van de buis is dichtgemaakt met een PVC deksel. In het deksel is een kraantje gemonteerd om bij eventuele lekkage de filterpijp te kunnen sluiten. De gefilterde olie stroomt via een verzamelleiding (weer 22 mm koper) naar een opvangvat met een dompelpomp.

De capaciteit van het filter hangt sterk af van de kwaliteit van de aangevoerde olie. In mijn geval 200 tot 400 liter per dag.Als de filters verstopt raken, uitnemen en schoonmaken.Schoonmaken alleen met de wringer uitwringen. Spoelen is niet nodig.

 

 

 

 

 

Filterhandleiding pagina 4

Stap 3: Filtervaten 10 mu

Vanuit het opvangvat van het voorfilter wordt met behulp van een dompelpomp de voorgefilterde olie naar het filtervat gepompt. Ongeveer 50 liter per keer. Het filtervat is een metalen 200 liter drum (oliedrum, gratis af te halen bij je garage) , van boven open. In de bodem een aftapkraan (Gamma vul-aftapkraan, 4,5 euro) en in de wand op 1/3 van de bodem een kogelaftapkraan diameter 22 mm (Wildkamp, 5 euro).

In de open bovenkant van het 200 liter vat wordt een specie (cement) kuip (Gamma, 5 euro) geplaatst.

In de bodem van de kuip zijn 10 mm gaatjes geboord. Zorg ervoor, dat het filterdoek iets vrij ligt van de bodem van de kuip, anders verstopt het filter snel op de plaatsen waar de gaatjes zitten.

Ik heb op de bodem een hoopje ketting gelegd met daarop een rvs gaas (openingen 5 mm) om ervoor te zorgen, dat de gaatjes vrij blijven. Filterdoek is te bestellen bij Caddy Daddy tuning shop of bij Lampe. Kosten per filter ongeveer 1,50 euro.

Ik heb twee filtervaten en kan dus 100 liter per keer filteren. Per dag is afhankelijk van de temperatuur 100 tot 300 liter te filteren.

 

Kijkje in de filterton

Filterhandleiding pagina 5

Stap 4: bezinkvaten.

Als twee batches van 50 liter gefilterd zijn, kan je de olie een tijdje laten bezinken of naar de bezinkvaten pompen. Het overpompen gaat met een dompelpomp, die onder de filtervaten in een speciekuip staat en de olie naar de bezinkvaten pompt.

Een bezinkvat ziet er hetzelfde uit als het filtervat: Een vul-/aftapkraan in de bodem en kogelkraan 22 mm in de zijwand op 1/3 van de bodem. De op 10 mu gefilterde olie moet hier minimaal 5 dagen (liever 3 weken) bezinken.

Vooral om de “prut” uit te laten zakken. De snelheid van bezinken is afhankelijk van de temperatuur: ’s winters bij temperaturen rond het vriespunt duurt het vaak 10 dagen. Ik heb 6 bezinkvaten.

Elk vat heeft een capaciteit van ongeveer 130 liter en 70 liter voor bezinksel. Per vat kun je ‘s zomers dus ongeveer 25 liter per dag laten bezinken. Voor 6 vaten is dat 150 liter per dag. 150 liter per dag en dat is precies de capaciteit van mijn eindfilter (zie stap 7 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Filterhandleiding pagina 6

Stap 5: Filter 90-100 denier

Als de olie 5 of meer dagen uitgerust is, wordt het via een dompelpomp opgepompt naar een filterinstallatie, die identiek is aan het voorfilter, maar met slecht 4 filterpijpen. Hierin kousen van 90-100 denier.

Ik weet niet met hoeveel mu dat overeenkomt, maar het is fijner dan een gewoon diesel brandstoffilter. Als je beschikt over een verwarmde tweede tank in je auto, zou dit al meer dan genoeg zijn.

De koperen verdeelleidingen en verzamelleidingen zijn hier wat dunner dan bij het voorfilter (15 mm. In plaats van 22 mm.) Een vat van 200 liter kan met vier filterpijpen en denier 90 in 24 uur gefilterd worden. De gefilterde olie wordt weer via een verdeelleiding opgevangen in een vaatje met een dompelpomp.

In het vat met de dompelpomp kan per 1000 liter 150 cc Kathlon (Visserijcooperatie, 35 euro per liter) toegevoegd om bacterie vorming tegen te gaan.

Na 200 liter filteren de kousen uitnemen. Daarin zitten twee componenten: vettigheid en heldere vloeistof. De heldere vloeistof gaat terug naar stap 1 (voorfilter) en de vettigheid gaat in een jerrycan (afvoer of mengen met zaagsel tot pellets voor in de houtkachel). De kousen worden met behulp van de wringer schoongemaakt en voor hergebruikt gewassen met een beetje petroleum.

De gefilterde olie gaat via een dompelpomp naar een IBC container.

Filterhandleiding pagina 7

Stap 6: Tussenopslag in IBC containers

In de IBC container van 1000 liter (ik heb er twee) laat ik de olie minimaal 3 weken uitzakken.

Na drie weken wordt het vat leeggepompt en de inhoud overgebracht naar een tweede IBC container. Daar kan het weer drie weken uitzakken. Het overpompen gaat met een waterpomp of een dieselpomp met een terugslagklep.

De terugslagklep hangt ongeveer op 10 cm van de bodem van het vat. Daardoor blijft eventueel bezinksel achter in het vat. Het bezinksel kan worden afgetapt en weer terug naar stap 2.

 

IBC container	Aansluitingen in het deksel van de IBC container

 

Filterhandleiding pagina 8

Stap 7: Eindfilter: 1 mu

Als de olie in de IBC container lekker is uitgerust, wordt de olie overgepompt naar een derde filtertoren met 1 mu filters. Deze toren is gelijk aan die met 90-100 denier filterkousen, met dien verstande, dat er 8 filterpijpen zijn.In die pijpen zitten filterzakken, die 1 mu doorlaten (Lampe, 10 euro per zak). De olie loopt erdoor in een halve dag. Na 1 dag is het filter verzadigd en moet schoongemaakt worden (spoelen in diesel, neopreen handschoenen aan !). Per dag kun je zo 150 tot 200 liter filteren.

Liggend vat met filterpijpen onderaan en wit 1 mu filter erin	Half duims kogelkraan met leiding naar verdeelleiding
Verdeelleiding met 2 halfduims kogelkranen	Bredere PVC pijp (diameter 25 centimeter), met ingelijmde bodem
Filterpijp met 1 mu filterzakken, vastgehouden met houten plug met gat in het midden

 

Op de container voor eindopslag staat een dieselpompje om vanuit de container jerrycans te kunnen vullen. Het pompje zuigt de olie aan op 10 cm van de bodem van de container. Het pompje met slangen, terugslagklep en vulpistool werd geleverd door Peus (115 euro).

Pompsetje van Peus

IBC container voor eindopslag met diverse schakelaars voor pompen

 

Het product is nu klaar voor gebruik. Alles wat ik teveel produceer wordt verkocht aan liefhebbers.

Met deze methode inmiddels anderhalf jaar ervaring. Het product blijft zeker een jaar goed, mits kathlon of een weinig petroleum toegevoegd wordt. Geen problemen met vervuilde brandstoffilters.

Het product is wel gevoelig voor lage temperaturen: bij ongeveer 0 graden Celsius begint het iets uit te vlokken. Dit is te verhelpen door bijmengen met diesel of petroleum. Bij een proefje in de diepvries bleek, dat het product stolt. Het ziet er dan uit als boter. Je kunt het dan alleen gebruiken als je een verwarmde brandstoftank hebt.

Bij een eenvoudig testje bleek de viscositeit bij 20 graden Celsius iets vloeibaarder te zijn dan zonnebloemolie. Problemen met een onverwarmd tweetanksysteem hebben zich nog niet voorgedaan (minimum temperatuur tot nu toe min 5 graden Celcius).

Ook mengers ondervonden tot nu toe geen problemen met viscositeit.

Maar let op! De viscositeit hangt ook sterk af van de soort olie, het gebruik van de olie door de frituurder en de temperatuur tijdens het filterproces.

Het potje op de foto (stollen bij – 20 graden) is soja olie, waarin weinig in gebakken is en die gefilterd is bij een omgevingstemperatuur van ongeveer plus 10 graden. Gebruik je soja olie, die veel gebruikt is bij een filtertemperatuur van 25 graden, dan stijgt het stollingspunt naar min 1 graden.

Filterhandleiding pagina 9

Nog wat opmerkingen.

Schoonmaken filters.

Voor het schoonmaken van de filterzakken en de nylonkousen is een ouderwetse wringer een must. De opgevangen prut wordt gemengd met zaagsel in de houtkachel omgezet in warmte.

De 90 denier kousen van het voorfilter worden niet gespoeld, alleen uitgewrongen. De 90 denier kousen van het tussenfilter worden uitgewrongen en bewaard in een busje petroleum.

De 1 mu filterzakken worden uitgewrongen en daarna gespoeld in een vaatje met dieselolie.

Dit gebeurd nog met de hand. Zal vervangen worden door iets beters. Ik weet nog niet wat

 

Ontwateren

Ik heb aangenomen, dat met het wegvangen van de emulsie al het water en de daarin opgeloste verontreinigingen zijn verdwenen. Berichten geven aan, dat er nog watermoleculen tussen de grotere oliemoleculen opgesloten zouden kunnen zitten.

Deze watermoleculen zouden cavitatieschade kunnen opleveren tijdens de verbranding. Om uiteindelijk ook de laatste restjes water te kunnen verwijderen ken ik slechts 1 simpele oplossing: Er is waterabsorberend materiaal in bolletjes te verkrijgen. Zodra de bolletjes verzadigd zijn met water, veranderen zij van kleur. De bolletjes zijn eenvoudig te regeneren door ze langzaam te verwarmen. De bolletjes zijn niet goedkoop.

Het verhitten van de olie om al het water eruit te krijgen is niet mogelijk.

Kan het eenvoudiger ?

De methode, die ik gekozen heb, lijkt natuurlijk een hele fabriek. Voor de doe-het-zelver, die minder wil maken kan het natuurlijk allemaal eenvoudiger. Mijn advies voor kleinere hoeveelheden: filter in stappen: voorfilter-10 mu-tussenfilter-eindfilter. Als je dat niet doet, loop je tegen verstoppingen aan. Verder is tijd belangrijk: laat de olie zo lang mogelijk uitzakken.

Kan het sneller ?

Ja natuurlijk kan het sneller: installeer meer filters en bezinktonnen of stap over op een industriëlere methode: schaf een decanteer centrifuge aan (tweedehands 2000-4000 Euro) en filter dat eindproduct nog een keer door een 1 mu filter.

 

 

Verliezen

Het verlies bij een goede kwaliteit van aangevoerde olie is in mijn geval ongeveer 5 procent.

 

Waarom geen warmte toevoeren ?

Twee overwegingen: In de eerste plaats wordt de installatie daardoor nog ingewikkelder en elektrisch verwarmen is niet goedkoop. In de tweede plaats moet het product geschikt zijn om bij te mengen of geschikt voor een onverwarmd tweetank systeem. Als je verwarmd tijdens het filterproces, worden alle vetten ook vloeibaar en gaan door je filter heen en stollen laten in het eindproduct. Als je een verwarmde tweede tanksysteem hebt, is het allemaal niet zo’n punt en kun je m.i. met een 90 denier kousfilter volstaan.

 

Leveranciers.

Hier nog wat adressen van een aantal specifieke leveranciers:

Caddy Clan Tuning Shop: http://shop.vwcaddyforum.nl/

Peus: http://www.s-i-e.nl/ppo/

Pico Bello: http://www.pico-bello-gereedschappen.de/

Lampe Technical Textiles: http://www.lampe.nl/lampe/webned/nlhome.htm

Filterhandleiding pagina 10

Ervaringen en aanpassingen na een jaar gebruik.

Inmiddels is de installatie een jaar in gebruik. Dit zijn mijn ervaringen:

1. Het product is meer dan 5 maanden stabiel. Dat zou betekenen, dat het water er inderdaad uit is.
   
   

2. Het uitwassen van de filters gaat nu niet meer met diesel, maar met petroleum. Petroleum lost wat beter op en is goedkoper dan Diesel.
   
   
3. Bij temperaturen beneden 5 graden Celcius stagneert het proces. De aangeleverde olie is moeilijk te verpompen en het bezinken verloopt uiterst traag. Ook de filters lopen snel vol. Het afvalpercentage stijgt. Het probleem is enigszins te ondervangen door petroleum toe te voegen aan het begin van het proces. Je kunt beter wachten tot de temperaturen boven 10 graden komen en een wintervoorraad aanleggen.
   
   
4. Om de verwerkingssnelheid te bevorderen en een betere viscositeit te krijgen voeg ik nu standaard 6 procent petroleum toe in de eerste stap. Hierdoor blijven de filters veel langer goed en verloopt het proces sneller (bij 25 graden buitentemperatuur 300-400 liter per dag). Ook het bezinken kan bij temperaturen boven 15 graden bekort worden tot 4 dagen. Nadeel is natuurlijk, dat de VWO per liter ongeveer 5 cent duurder wordt.
   
   
5. De viscositeit van het eindproduct is sterk afhankelijk van de aangeleverde soort olie en de temperatuur tijdens het filterproces. Filteren bij 25 graden en voornamelijk Arachide olie levert een eindproduct, dat stolt bij –1 graden Celcius. Filteren bij 10 graden en voornamelijk soja olie levert een product op dat stolt bij veel lagere temperaturen (-5 tot –10 graden Celcius). E.e.a. betekent, dat in de zomer gefilterde arachide olie zonder toevoeging van diesel of petroleum niet te gebruiken is bij temperaturen onder het vriespunt. Soja olie heeft dit probleem veel minder.