PL239863B1 - Sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych - Google Patents
Sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych Download PDFInfo
- Publication number
- PL239863B1 PL239863B1 PL431784A PL43178419A PL239863B1 PL 239863 B1 PL239863 B1 PL 239863B1 PL 431784 A PL431784 A PL 431784A PL 43178419 A PL43178419 A PL 43178419A PL 239863 B1 PL239863 B1 PL 239863B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- subjected
- beet
- biogas
- lactic acid
- bacteria
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 title claims abstract description 57
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 title claims abstract description 57
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 30
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 9
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 9
- 108010002430 hemicellulase Proteins 0.000 claims abstract description 9
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 8
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 6
- 241000193403 Clostridium Species 0.000 claims abstract description 4
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 claims abstract description 4
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 241000186216 Corynebacterium Species 0.000 claims abstract description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 23
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 claims description 8
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 claims description 8
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims description 8
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 8
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 8
- 229940059442 hemicellulase Drugs 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 claims description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 5
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 241000194036 Lactococcus Species 0.000 claims description 3
- 241000202223 Oenococcus Species 0.000 claims description 3
- 241000192001 Pediococcus Species 0.000 claims description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241000206594 Carnobacterium Species 0.000 claims description 2
- 241000194033 Enterococcus Species 0.000 claims description 2
- 241000192132 Leuconostoc Species 0.000 claims description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241000194017 Streptococcus Species 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241001635318 Trichococcus Species 0.000 claims description 2
- 241000207194 Vagococcus Species 0.000 claims description 2
- 241000202221 Weissella Species 0.000 claims description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 2
- 102000005575 Cellulases Human genes 0.000 abstract 1
- 108010084185 Cellulases Proteins 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 4
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 4
- 235000021537 Beetroot Nutrition 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 3
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 3
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UHFFFAOYSA-N Rohrzucker Natural products OCC1OC(CO)(OC2OC(CO)C(O)C(O)C2O)C(O)C1O CZMRCDWAGMRECN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000002311 subsequent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/20—Waste processing or separation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych, charakteryzujący się tym, że surowiec w postaci buraków i wysłodków buraczanych rozdrabnia się mechanicznie do frakcji 5 mm do 5 cm, poddaje wstępnej obróbce w temperaturze 120 do 140°C i ciśnieniu 1 do 3 barów w czasie 20 do 40 min i gwałtownie rozpręża do ciśnienia atmosferycznego i schładza do temperatury 40 do 90°C, po czym frakcję ciekłą poddaje procesowi separacji i biogazowania, a frakcję stałą poddaje korzystanie hydrolizie enzymatycznej enzymami o aktywności celulaz, hemicelulaz, w ilości od 0,1% do 10% v/v, w zakresie pH od 4 do 8, w temperaturze od 30 do 90°C w czasie od 4 do 24 h, po czym poddaje fermentacji mikrobiologicznej, z wykorzystaniem bakterii korzystnie rodzaju Lactobacillus lub Corynebacterium lub Clostridium w czasie 12 do 72 h w temperaturze 20 do 50°C o pH w zakresie 4 do 8, po czym z mieszaniny powstałej po fermentacji mikrobiologicznej z wykorzystaniem bakterii separuje kwas mlekowy za pomocą strącania z użyciem jonów wapnia w ilości molowej 1:1 - 5:1 w stosunku do powstałego kwasu mlekowego w zakresie temperatur 4 do 20°C, przy czym pozostałość pofermentacyjną poddaje się procesowi biogazowania metodą CSTR, a powstały po biogazowaniu mokry osad wykorzystuje jako nawóz lub poddaje formowaniu do postaci suchego pelletu i wykorzystuje jako nawóz organiczny.
Description
PL 239 863 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych.
Buraki cukrowe są roślinami uprawianymi od ponad 200 lat. Ich główni producenci to Rosja, Stany Zjednoczone, Ukraina, a w Unii Europejskiej: Francja, Niemcy i Polska. Zgodnie z danymi OECD w roku 2018 powierzchnia upraw buraków wynosiła około 4,9 Mha, a produkcja cukru osiągnęła poziom ponad 300 mln ton metrycznych. Buraki cukrowe oprócz sacharozy (17-18% suchej masy) zawierają duże ilości celulozy, hemicelulozy i pektyn, które po ekstrakcji cukru stanowią cenny materiał paszowy - wysłodki. Wysłodki w suchej masie zawierają około 20% celulozy, 20% hemicelulozy, 20% pektyn, 10% białka i zaledwie 2% lignin, i wykorzystywane są w celach paszowych w formie mokrej (świeżej), prasowanej lub kiszonej.
Znana jest ze zgłoszenia wynalazku CN108569941 metoda cyklicznego przygotowywania nawozu z pulpy buraczanej i resztek grzybów jadalnych oraz jego aplikacja. Wynalazek zapewnia sposób cyklicznego przygotowywania nawozu z pulpy buraczanej i jadalnych resztek grzybów i jego zastosowanie, w szczególności dotyczy sposobu przygotowania jadalnego materiału podstawowego kultury grzybowej z pulpy buraczanej i mułu filtrowanego z buraków, a także zapewnia sposób przygotowania nawozu organicznego z jadalnych grzybów. Zielony obieg po wstaje przez sadzenie buraków i hodowlę jadalnych grzybów, poprzez cykliczne przygotowywanie nawozów; produkt uboczny, tj. pulpa buraczana, która jest wytwarzana w przemyśle buraczanym, jest stosowany jako główny materiał jadalnego materiału bazowego kultury grzybowej, a inny produkt uboczny, tj. błoto filtrowane z buraków, które jest wytwarzane przez przemysł buraczany, jest stosowany również jako surowiec jadalnego materiału podstawowego kultury grzybowej; resztki grzybów, które otrzymuje się po sporoforach jadalnych grzybów, stosuje się do poprawy gleby do sadzenia buraków.
Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku EP1065268 sposób wytwarzania biogazu z kawałków buraków cukrowych, zwłaszcza gdy pozostałości z produkcji cukru buraczanego opierają się na tym, że szczątki buraków cukrowych miesza się z wodą tworząc substrat o rzeczywistej suchej masie 1 do 10% objętości, z okresem odroczenia od 1 do 6 dni, który jest hydrolizowany w temperaturze 15 do 50°C z jednoczesnym zakwaszeniem w pH 4,0 do 6,0 z późniejs zym efektem bakterii metanizujących uwalniających biogaz w ciągłym lub nieciągłym procesie wieloetapowym. Urządzenie do przeprowadzenia metody obejmuje hydrolizę - zbiornik zakwaszający poprzedzony zbiornikiem wstępnym.
Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku PL417160 sposób zwiększenia wydajności biogazowni wysłodków buraczanych i poprawy jakości biogazu oraz zastosowanie preparatu bakteryjno enzymatycznego Lactacel - W. Przedmiotem zgłoszenia jest sposób zwiększenia wydajności biogazowni wysłodków buraczanych i poprawy jakości biogazu oraz zastosowanie preparatu bakteryjno-enzymatycznego Lactacel - W. Sposób zwiększenia wydajności biogazowni wysłodków buraczanych i poprawy jakości biogazu charakteryzuje się tym, że przed zbiogazowaniem substratu stosuje się preparat enzymatyczno-bakteryjny Lactacel - W w dawce 1-1,2 kg/Mg wysłodków i prowadzi się proces ciągłej mezofilowej fermentacji metanowej.
Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych, polegający na rozdrobnieniu surowca w postaci buraków, ogonków buraczanych i/lub wysłodków buraczanych, obróbce wstępnej, hydrolizie, separacji frakcji stałej, gdzie frakcje stałe poddaje się hydrolizie enzymatycznej, ferm entacji mikrobiologicznej i zatężaniu produktów, a frakcje mokre poddaje biogazowaniu, charakteryzujący się tym, że surowiec w postaci buraków i wysłodków buraczanych rozdrabnia się mechanicznie do frakcji 5 mm do 5 cm poddaje wstępnej obróbce w temperaturze 120 do 140°C i ciśnieniu 1 do 3 barów w czasie 20 do 40 min i gwałtownie rozpręża do ciśnienia atmosferycznego, i schładza do temperatury 40 do 90°C. Powstałą frakcję ciekłą poddaje się procesowi separacji i biogazowania, a frakcję stałą poddaje korzystnie hydrolizie enzymatycznej enzymami o aktywności celulaz, hemicelulaz, w ilości od 0,1% do 10% v/v, w zakresie pH od 4 do 8, w temperaturze od 30 do 90°C w czasie od 4 do 24 h. Następnie prowadzi się proces fermentacji mikrobiologicznej, z wykorzystaniem bakterii korzystnie rodzaju Lactobacillus lub Corynebacterium lub Clostridium w czasie 12 do 72 h w temperaturze 20 do 50°C o pH w zakresie 4 do 8. Z mieszaniny powstałej po fermentacji mikrobiologicznej z wykorzystaniem bakterii separuje się kwas mlekowy za pomocą strącania z uży
PL 239 863 B1 ciem jonów wapnia w ilości molowej 1:1-5:1 w stosunku do powstałego kwasu mlekowego, w zakresie temperatur 4 do 20°C. Pozostałość pofermentacyjną poddaje się procesowi biogazowania metodą CSTR, a powstały po biogazowaniu mokry osa d wykorzystuje się jako nawóz lub poddaje się formowaniu do postaci suchego pelletu i wykorzystuje jako nawóz organiczny.
Korzystnie wstępną obróbkę surowca prowadzi się z dodatkiem kwasów nieorganicznych, korzystnie kwasu solnego, kwasu siarkowego (VI), kwasu azotowego (V) lub fosforowego (V), o stężeniu 1% v/v do 10% v/v.
Korzystnie wstępną obróbkę surowca prowadzi się z dodatkiem kwasów organicznych, korzystnie kwasu octowego lub kwasu mrówkowego, o stężeniu 1% v/v do 10% v/v.
Korzystnie fermentację mikrobiologiczną prowadzi się z użyciem bakterii z rodzaju Lactococcus, Carnobacterium, Enterococcus, Lactosphaera, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Vagococcus, Weissella.
Korzystnie procesowi hydrolizy enzymatycznej poddaje się całość materiału po obróbce termicznej, bez uprzedniej separacji frakcji ciekłej.
Wynalazek pozwala na wytwarzanie kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych. Sposób według wynalazku pozwala w następujących operacjach procesowych, prowadzonych w określonych warunkach fizykochemicznych i z użyciem określonych substancji chemicznych lub ich mieszanin, frakcjonowaną separację i zagospodarowanie poszczególnych składowych wysłodków buraczanych, ze szczególny m uwzględnieniem frakcji pektynowej, celulozowej, lignocelulozowej i białkowej.
P r z y k ł a d wykonania I
W przykładzie wykonania sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych polega na rozdrobnieniu surowca w postaci buraków, ogonków buraczanych, obróbce wstępnej, hydrolizie, fermentacji mikrobiologicznej i zatężaniu produktów, a pozostałość poddaje biogazowaniu. Surowiec rozdrabnia się mechanicznie do frakcji 5 mm, poddaje wstępnej obróbce w temperaturze 140°C i ciśnieniu 3 barów w czasie 20 min, gwałtownie rozpręża do ciśnienia atmosferycznego i schładza do temperatury 40°C. Powstałą pulpę poddaje się hydrolizie enzymatycznej enzymami o aktywności celulaz, hemicelulaz, w ilości 0,1% v/v, przy pH 4, w temperaturze 30°C w czasie 4 h, po czym poddaje fermentacji mikrobiologicznej. Fermentację mikrobiologiczną prowadzi się z wykorzystaniem bakterii z rodzaju Lactobacillus w czasie 72 h w temperaturze 30°C o pH 6. Z mieszaniny powstałej po fermentacji mikrobiologicznej, z wykorzystaniem bakterii separuje się produkt w postaci kwasu mlekowego za pomocą strącania z użyciem jonów wapnia dodawanych w ilości molowej 3:1 w stosunku do powstałego kwasu mlekowego, w temperaturze 20°C. Pozostałość pofermentacyjną poddaje się procesowi biogazowania metodą CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor). Metoda CSTR polega na ciągłym procesie biogazowania pozostałości w bioreaktorze, gdzie wprowadzana jest pożywka w postaci odpadu i konsorcjum bakterii beztlenowych, które przetwarzają dostępny węgiel na metan (biogaz). Powstały po biogazowaniu mokry osad poddaje się formowaniu do postaci suchego pelletu i wykorzystuje jako nawóz organiczny.
P r z y k ł a d wykonania II
W przykładzie wykonania sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych polega na rozdrobnieniu surowca w postaci buraków, ogonków buraczanych, obróbce wstępnej, hydrolizie, fermentacji mikrobiologicznej i zatężaniu produktów, a frakcje mokre poddaje biogazowaniu. Surowiec rozdrabnia się mechanicznie do frakcji 1 cm, poddaje wstępnej obróbce w temperaturze 130°C i ciśnieniu 2 barów w czasie 30 min z dodatkiem kwasu solnego o stężeniu 1% v/v, gwałtownie rozpręża do c iśnienia atmosferycznego i schładza do temperatury 60°C. Powstałą pulpę poddaje się hydrolizie enzymatycznej enzymami o aktywności celulaz, hemicelulaz, w ilości 5% v/v, przy pH 6, w temperaturze 60°C w czasie 12 h, po czym poddaje fermentacji mikrobiologicznej. Fermentację mikrobiologiczną prowadzi się z wykorzystaniem bakterii rodzaju Clostridium w czasie 24 h w temperaturze 30°C o pH 6. Z mieszaniny powstałej po fermentacji mikrobiologicznej, z wykorzystaniem bakterii separuje się produkt w postaci kwasu mlekowego za pomocą strącania z użyciem jonów wapnia dodawanych w ilości molowej 2:1 w stosunku do powstałego kwasu mlekowego, w temperaturze 10°C. Pozostałość pofermentacyjną poddaje się procesowi biogazowania metodą CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor). Metoda CSTR polega na ciągłym procesie biogazowania pozostałości w bioreaktorze, gdzie wprowadzana jest pożywka w postaci odpadu i konsorcjum bakterii beztlenowych,
PL 239 863 B1 które przetwarzają dostępny węgiel na metan (biogaz). Powstały po biogazowaniu mokry osa d poddaje się formowaniu do postaci suchego pelletu i wykorzystuje jako nawóz organiczny.
P r z y k ł a d wykonania III
W przykładzie wykonania sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych polega na rozdrobnieniu surowca w postaci buraków, ogonków buraczanych, obróbce wstępnej, hydrolizie, separacji frakcji stałej, gdzie frakcje stałe poddaje się hydrolizie enzymatycznej, fermentacji mikrobiologicznej i zatężaniu produktów, a frakcje mokre poddaje biogazowaniu. Surowiec rozdrabnia się mechanicznie do frakcji 1 cm, poddaje wstępnej obróbce w temperaturze 130°C i ciśnieniu 2 barów w czasie 30 min, gwałtownie rozpręża do ciśnienia atmosferycznego i schładza do temperatury 40°C. Powstałą frakcję ciekłą poddaje procesowi separacji i biogazowania, a frakcję stałą poddaje hydrolizie enzymatycznej enzymami o aktywności celulaz, hemicelulaz, w ilości 1% v/v, przy pH 6, w temperaturze 60°C w czasie 6 h, po czym poddaje fermentacji mikrobiologicznej. Fermentację mikrobiologiczną prowadzi się z wykorzystaniem bakterii rodzaju Lactococcus w czasie 24 h w temperaturze 30°C o pH 5,5. Z mieszaniny powstałej po fermentacji mikrobiologicznej, z wykorzystaniem bakterii separuje się produkt, w postaci kwasu mlekowego za pomocą strącania z użyciem jonów wapnia dodawanych w ilości molowej 1:1 w stosunku do powstałego kwasu mlekowego, w temperaturze 10°C. Pozostałość pofermentacyjną poddaje się procesowi biogazowania metodą CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor). Metoda CSTR polega na ciągłym procesie biogazowania pozostałości w bioreaktorze, gdzie wprowadzana jest pożywka w postaci odpadu i konsorcjum bakterii beztlenowych, które przetwarzają dostępny węgiel na metan (biogaz). Powstały po biogazowaniu mok ry osad poddaje się formowaniu do postaci suchego pelletu i wykorzystuje jako nawóz organiczny.
P r z y k ł a d wykonania IV
W przykładzie wykonania sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych polega na rozdrobnieniu surowca w postaci buraków, ogonków buraczanych, obróbce wstępnej, hydrolizie, separacji frakcji stałej, gdzie frakcje stałe poddaje się hydrolizie enzymatycznej, fermentacji mikrobiologicznej i zatężaniu produktów, a frakcje mokre poddaje biogazowaniu. Surowiec rozdrabnia się mechanicznie do frakcji 1 cm, poddaje wstępnej obróbce w temperaturze 130°C i ciśnieniu 2 barów w czasie 30 min z dodatkiem kwasu solnego o stężeniu 1% v/v, gwałtownie rozpręża do ciśnienia atm osferycznego i schładza do temperatury 60°C. Powstałą frakcję ciekłą poddaje procesowi separacji i biogazowania, a frakcję stałą poddaje hydrolizie enzymatycznej enzymami o aktywności celulaz, hemicelulaz,
Claims (5)
- PL 239 863 B1 i biogazowania, a frakcję stałą poddaje hydrolizie enzymatycznej enzymami o aktywności celulaz, hemicelulaz, w ilości 5% v/v, przy pH 6, w temperaturze 60°C w czasie 12 h, po czym poddaje fermentacji mikrobiologicznej. Fermentację mikrobiologiczną prowadzi się z wykorzystaniem bakterii z rodzaju Oenococcus w czasie 24 h w temperaturze 30°C o pH 6. Z mieszaniny powstałej po fermentacji mikrobiologicznej, z wykorzystaniem bakterii separuje się produkt w postaci kwasu mlekowego za pomocą strącania z użyciem jonów wapnia dodawanych w ilości molowej 2:1 w stosunku do powstałego kwasu mlekowego, w temperaturze 10°C. Pozostałość pofermentacyjną poddaje procesowi biogazowania metodą CSTR (Continuous Stirred Tan k Reactor). Metoda CSTR polega na ciągłym procesie biogazowania pozostałości w bioreaktorze, gdzie wprowadzana jest pożywka w postaci odpadu i konsorcjum bakterii beztlenowych, które przetwarzają dostępny węgiel na metan (biogaz). Powstały po biogazowaniu mokry osad wykorzystuje się jako nawóz organiczny.P r z y k ł a d wykonania IXW przykładzie wykonania sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych polega na rozdrobnieniu surowca w postaci buraków, wysłodków buraczanych, obróbce wstępnej, hydrolizie, separacji frakcji stałej, gdzie frakcje stałe poddaje się hydrolizie enzymatycznej, fermentacji mikrobiologicznej i zatężaniu produktów, a frakcje mokre poddaje biogazowaniu. S urowiec rozdrabnia się mechanicznie do frakcji 1 cm, poddaje wstępnej obróbce w temperaturze 130°C i ciśnieniu 2 barów w czasie 30 min z dodatkiem kwasu solnego o stężeniu 2% v/v, gwałtownie rozpręża do ciśnienia atmosferycznego i schładza do temperatury 60°C. Powstałą frakcję ciekłą poddaje się procesowi separacji i biogazowania, a frakcję stałą poddaje hydrolizie enzymatycznej enzymami o aktywności celulaz, hemicelulaz, w ilości 5% v/v, przy pH 6, w temperaturze 60°C w czasie 12 h, po czym poddaje fermentacji mikrobiologicznej. Fermentację mikrobiologiczną prowadzi się z wykorzystaniem bakterii z rodzaju Pediococcus w czasie 24 h w temperaturze 30°C o pH 6. Z mieszaniny powstałej po fermentacji mikrobiologicznej, z wykorzystaniem bakterii separuje się prod ukt w postaci kwasu mlekowego za pomocą strącania z użyciem jonów wapnia dodawanych w ilości molowej 2:1 w stosunku do powstałego kwasu mlekowego, w temperaturze 10°C. Pozostałość pofermentacyjną poddaje się procesowi biogazowania metodą CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor). Metoda CSTR polega na ciągłym procesie biogazowania pozostałości w bioreaktorze, gdzie wprowadzana jest pożywka w postaci odpadu i konsorcjum bakterii beztlenowych, które przetwarzają dostępny węgiel na metan (biogaz). Powstały po biogazowaniu mokry osad wykorzystuje się jako nawóz organiczny.Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych polegający na rozdrobnieniu surowca w postaci buraków, ogonków buraczanych i/lub wysłodków buraczanych, obróbce wstępnej, hydrolizie, separacji frakcji stałej, gdzie frakcje stałe poddaje się hydrolizie enzymatycznej, fermentacji mikrobiologicznej i zatężaniu produktów, a frakcje mokre poddaje biogazowaniu, znamienny tym, że surowiec w postaci buraków i wysłodków buraczanych rozdrabnia się mechanicznie do frakcji 5 mm do 5 cm, poddaje wstępnej obróbce w temperaturze 120 do 140°C i ciśnieniu 1 do 3 barów w czasie 20 do 40 min i gwałtownie rozpręża do ciśnienia atmosferycznego, i schładza do temperatury 40 do 90°C, po czym frakcję ciekłą poddaje procesowi separacji i biogazowania, a frakcję stałą poddaje korzystnie hydrolizie enzymatycznej enzymami o aktywności celulaz, hemicelulaz, w ilości od 0,1% do 10% v/v, w zakresie pH od 4 do 8, w temperaturze od 30 do 90°C w czasie od 4 do 24 h, po czym poddaje fermentacji mikrobiologicznej, z wykorzystaniem bakterii korzystnie rodzaju Lactobacillus lub Corynebacterium lub Clostridium w czasie 12 do 72 h w temperaturze 20 do 50°C o pH w zakresie 4 do 8, po czym z mieszaniny powstałej po fermentacji mikrobiologicznej z wykorzystaniem bakterii separuje kwas mlekowy za pomocą strącania z użyciem jonów wapnia w ilości molowej 1:1-5:1 w stosunku do powstałego kwasu mlekowego, w zakresie temperatur 4 do 20°C, przy czym pozostałość pofermentacyjną poddaje się procesowi biogazowania metodą CSTR, a powstały po biogazowaniu mokry osad wykorzystuje jako nawóz lub poddaje formowaniu do postaci suchego pelletu i wykorzystuje jako nawóz organiczny.PL 239 863 B1
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wstępną obróbkę surowca prowadzi się z dodatkiem kwasów nieorganicznych, korzystnie kwasu solnego, kwasu siarkowego (VI), kwasu azotowego (V) lub fosforowego (V),o stężeniu 1% v/v do 10% v/v.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wstępną obróbkę surowca prowadzi się z dodatkiem kwasów organicznych, korzystnie kwasu octowego lub kwasu mrówkowego, o stężeniu 1% v/v do 10% v/v.
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że fermentację mikrobiologiczną prowadzi się z użyciem bakterii z rodzaju Lactococcus, Carnobacterium, Enterococcus, Lactosphaera, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Vagococcus, Weissella.
- 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że procesowi hydrolizy enzymatycznej poddaje się całość materiału po obróbce termicznej, bez uprzedniej separacji frakcji ciekłej.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL431784A PL239863B1 (pl) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL431784A PL239863B1 (pl) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL431784A1 PL431784A1 (pl) | 2021-05-17 |
| PL239863B1 true PL239863B1 (pl) | 2022-01-17 |
Family
ID=75882831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL431784A PL239863B1 (pl) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL239863B1 (pl) |
-
2019
- 2019-11-13 PL PL431784A patent/PL239863B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL431784A1 (pl) | 2021-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11999986B2 (en) | Process for the conversion of lignocellulose material into an organic acid | |
| CN102206102B (zh) | 利用稻草生产黄腐酸的方法 | |
| CN105152707A (zh) | 蔬菜育苗基质的发酵原料及蔬菜育苗基质快速培育工艺 | |
| CN106616005A (zh) | 一种利用糖厂滤泥生产鱼饲料的方法 | |
| CN105948851B (zh) | 一种微生物肥料 | |
| Ali et al. | Production of lactic acid from corn cobs hydrolysate through fermentation by Lactobaccillus delbrukii | |
| PL239863B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasu mlekowego, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych | |
| CN203807352U (zh) | 一种有机肥的制备系统 | |
| KR101403217B1 (ko) | 액상비료 제조방법 | |
| CN107709570A (zh) | 纤维素水解产物用于生物气体生产的应用 | |
| PL239862B1 (pl) | Sposób wytwarzania etanolu, biogazu i materiałów nawozowych z procesu przetwarzania buraków i wysłodków buraczanych | |
| KR101752770B1 (ko) | 목질섬유소 분해효소 분비능이 우수한 락토바실러스 플란타룸 r48-27 균주 및 이의 용도 | |
| CN103387943A (zh) | 一种利用烟草废料生产菌体蛋白的方法 | |
| RU2701643C1 (ru) | Способ получения биоэтанола из целлюлозосодержащего сырья | |
| AU2014333722B2 (en) | Utilization of intestinal bacteria from slaughtered animals in industrial processes and waste treatment | |
| CN111849492A (zh) | 一种食用菌菌糠制备的微生物土壤调理剂及其制备方法 | |
| CN109311778A (zh) | 一种基于石墨的有机肥料干粉的制备方法 | |
| CN107903106A (zh) | 一种提高沼气液肥利用率的方法 | |
| CN117694450A (zh) | 一种苹果渣发酵饲料及其制备方法 | |
| US20110059498A1 (en) | Method and Device for Producing Electricity and Conversion Products, Such as Ethanol | |
| CN117510241A (zh) | 一种人造泥炭及其制备方法和应用 | |
| CN109496206A (zh) | 一种基于石墨的有机肥料干粉的制备方法 | |
| YAMAMOTO | ALCOHOL PRODUCTION FROM SWEET POTATO WITH YIELDING GAS FUEL AND FERTILIZER | |
| WO2019127123A1 (zh) | 一种基于石墨的有机饲料的制备方法 | |
| CN105265768A (zh) | 一种马铃薯淀粉废渣生产青储饲料的方法 |