BE1028986A1 - Methode voor het produceren van middellange keten vetzuren - Google Patents

Methode voor het produceren van middellange keten vetzuren Download PDF

Info

Publication number
BE1028986A1
BE1028986A1 BE20215001A BE202105001A BE1028986A1 BE 1028986 A1 BE1028986 A1 BE 1028986A1 BE 20215001 A BE20215001 A BE 20215001A BE 202105001 A BE202105001 A BE 202105001A BE 1028986 A1 BE1028986 A1 BE 1028986A1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
fatty acids
preference
medium
chain fatty
during
Prior art date
Application number
BE20215001A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1028986B1 (nl
Inventor
Jan Remi G Smis
Original Assignee
Dranco Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to BE20215001A priority Critical patent/BE1028986B1/nl
Application filed by Dranco Nv filed Critical Dranco Nv
Priority to AU2022205114A priority patent/AU2022205114A1/en
Priority to JP2023540543A priority patent/JP2024502577A/ja
Priority to EP22702022.9A priority patent/EP4271823A1/en
Priority to US18/270,369 priority patent/US20240110209A1/en
Priority to CA3205057A priority patent/CA3205057A1/en
Priority to PCT/IB2022/050038 priority patent/WO2022144863A1/en
Priority to KR1020237026062A priority patent/KR20230128330A/ko
Priority to CN202280008697.XA priority patent/CN116710569A/zh
Publication of BE1028986A1 publication Critical patent/BE1028986A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1028986B1 publication Critical patent/BE1028986B1/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6409Fatty acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • C02F11/04Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28Anaerobic digestion processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P39/00Processes involving microorganisms of different genera in the same process, simultaneously
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Methode (1) voor het produceren van middellange keten vetzuren (2) uit organisch afval (3), daardoor gekenmerkt dat de methode (1) de volgende stappen bevat: - het scheiden (4) van organisch afval (3) in een vaste fractie (5) en een vloeibare fractie (6); - het fermenteren van de vloeibare fractie (6) tijdens een hoofdfermentatie (7); - het scheiden van de minstens deels gefermenteerde vloeibare fractie (11) door middel van een biomassascheidingsstap (12) in een slibarm effluent (14) en een slibrijk effluent (13); - het extraheren (15) van middellange keten vetzuren (2) uit het slibarme effluent (14).

Description

Methode voor het produceren van middellange keten vetzuren, De huidige uitvinding heeft betrekking op een methode voor het produceren van middellange keten verzuren.
Meer bepaald is het een methode voor het produceren van ; middellange keten vetzuren uit organisch afval.
Klassiek worden middeliange keren verzuren gewonnen uit kokosolie en palmolie.
Een nadeel hiervan is dat er relatief weinig middellange keten verzuren Dekomen worden,
Zen ander nadeel bestaat erin dat kokosolie en palmolie een niet-duurzame bron vormen voor de productie van middellange keten verzuren, De huidige uitvinding heeft tot doel aan één van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, Hiertoe betreft de uitvinding een methode voor het produceren van middellange keten vetzuren uit organisch afval, waarbij de methode de volgende stappen bevat: — het scheiden van organisch afval in een vaste fractie en een vioeibare fractie; - het fermenteren van de vloeibare fractie tijdens een hoofgfermentatie; — het scheiden van de minstens deels gefermenteerde vloeibare Tractie door middel van een biomassa-
scheidingsstap in een slibarm effluent: en een slibrijk effluent;
“ het extraheren van middellange keten vetzuren uit het slibarme effluent. 5 Een voordeel hiervan is dat het een duurzame methode is : voor het produceren van middellange keten vetzuren, 9 Een ander voordeel is dat het een duurzame en ecologische î/ 10 methode is voor het verwerken van biologisch afval, waarbij bioproducten bekomen worden met een hogere toegevoegde waarde {in vergelijking met klassieke afvalverwerking}. De scheiding van het organisch afval in een vaste fractie en een viceibare fractie kan voorafgegaan worden door een mengstap, waarbij het afval vermengd wordt met een biomassa.
Bij het vermengen van het organisch afval met de biomassa kunnen ook micrororganismen en/of additieven worden toegevoegd, pijvoorbeeld enzymen en/of specifieke nutriënten zoals sporenelementen en/of mineralen en/of vitamines en/of dergelijke.
Een voordeei hiervan is dat deze additieven de fermentatie van het aïval kunnen bevorderen, De voornoemde mengstap wordt bij voorkeur gevolgd door een prefermentatie, waarbij het afval precefermenteerd wordt.
In het geval van een prefermentatie en sen hoofdfermentatie, kan er tussen de fermentatiestappen sen mengstap plaatsvinden, waarbij er proceswater toegevoegd wordt aan net gefermenteerde mengsel, | Dit proceswater kan verkregen worden na de afscheiding van 9 de middellange keten verzuren uit het siibarme effluent.
Tijdens de hoofdfermentatie en/of de prefermentatie kan er 13 procesgas gevormd worden, welk procesgas bij voorkeur waterstofgas bevat, Het voornoemde warerstofgas kan gebruikt worden bij elektrolytische productie van protonen.
Zen voordeel hiervan is dat de methode kan voorzien van de nodige substanties voor het regelen van de pH, zonder dat het noodzakelijk is om externe zuren en/of basen tcegevoegd dienen te worden, Het gefermenteerd mengsel, met de middellange keten verzuren in opiossing, kan gefilterd worden door middel van sen of meer membraanfilters, waarbij de biomassa weerhouden wordt en de middellange keten vetzuren in het slibarme effluent blijven. Een voordeel hiervan is dat deze bicmassa hergebruikt kan worden, bijvoorbeeld tijdens het mengen van een biomassa met het organisch afval of tijdens één of beide fermentatiestappen.
De voorncemde methode maakt gebruik van reeds bestaande installaties zoals tanken, reactoren, persen, centrifuges en dergelijke, waardoor de methode relatief eenvoudig toepasbaar is.
De verschillende stappen van de methode kunnen een intermitterende werking hebben, waarbij energie-opslorpende 9 stappen elkaar kunnen afwisselen, waardoor het energieverbruik kan dalen, hetgeen zowel ecologisch als sconcmisch voordelig ís, In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden de methode en de installaties die hiervoor gebruikt kunnen worden, voorzien van elektriciteit door middel van zonnerenergie en/of windenergie en/of biogas dat uit de methode bekomen kan worden.
Deze vorm van energie kan ook bijdragen aan een eiektrolytische productie van protonen en/of hydroxideionen, welke gebruikt kunnen worden voor het bijstelien van de pH, Daarnaast wordt er bij voorkeur slechts een beperkte noeveelheid chemicaliën en/of water en/of biomassa en/of dergelijke extern aangevoerd.
De methode kan voorzien zijn van verschillende interne recirculatiemogelijxheden om bijvoorbseld chemicaliën en/of samenstellingen en/of water en/of biomassa en/ol één of meer combinaties ervan en/of dergelijke te hergebruiken.
= BE2021/5001 Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende toepassingen beschreven van een methode voor het produceren van middellange keten vetzuren volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch de opeenvolgende stappen volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 een alternatieve methode van figuur 1 LU weergesft.
De in fiquur 1 weergegeven methode 1 is bedoeld voor het produceren van middellange keten vetzuren 2 uit organisch afval 3.
Onder middellange keten verzuren 2 worden vetzuren verstaan met ten minste zes C-atomen, zoals capronzuur, heptaanzuur, octaanzuur en dergelijke, Verschillende afvalstromen 3 zijn geschikt om als substraat te dienen voor het produceren van zuike middellange keten vetzuren 2, bijvoorbeeld keukenafval en/of voedselafval en/of ander selectief ingezameld eenvoudig afbreekbaar organisch afval 3 en/of andere types organische substraten met gelijkaardige karakteristieken.
Zulk afval 3 kan zowel vloeibaar afval als vast afval of een combinatie ervan bevatten, Het organisch afval 3 wordt eerst gescheiden 4 in een vaste fractie 5 en een vloeibare fractie 6.
Zuike vicoeibare fractie 6 kan bekomen worden door het scheiden 4 van het afval 3 door middel van zeven of persen of dergelijke, De vloeibare fractie 6 zal dan gefermenteerd worden tijdens een Hhoofdfermentatie 7, waarbij ef hoofdzakeliijk middeilange keten vetzuren 2 gevormd worden als aindproduct.
De vaste [ractie 5 kan omgezet worden tot biogas 9% en/of compost 10 door middel van anaerobe vergisting 8, Hiervoor wordt er bi] voorkeur gebruik gemaakt van het gekende “dry anaerobic composting” {DRANCO} systeem, Zulke hoofdfermentatie 7 kan piaatsvinden in een “continuous stirred tank reactor” (CSTR}, een “upflow anaerobic sludge blanket reactor” (UASB), een Vpacked bed reactor” (PBR) of dergelijke, Na de hoofdfermentatie 7 wordt het gefermenteerde mengsel 11 gescheiden door middel van een biomassa-scheidingsstap 12, zoals centrifugatie en/of microfiltratie, in een siibrijk effluent 13 dat voornamelijk actieve micror organismen bevat die de fermentatie 7 kunnen katalyseren en in een slibarm effluent 14 dat rijk is aan middellange keten vetzuren 2, Met net scheiden van het gefermenteerde mengsel 11 wordt net scheiden van de minstens deels gefermenteerde vloeibare
+ BE2021/5001 fractie door middel van een biomassa-scheidingsstap 12 bedoeld. Het voornoemde slibarme effluent 14 kan ook slibvrij zijn.
Dit slibarme effluent 14 wordt vervolgens gebruikt voor het extraheren 15 van de middellange keten verzuren Z uit het slibarme effiuent 14.
Dit kan bijvoorbeeld door middel van vlosistof-vloeistof extractie of elektrochemische extractie 15, waarbij er al dan niet gebruik gemaakt kan worden van membraanfiitratie. Zoals weergegeven in figuur 2 wordt het afval 3 bij voorkeur eerst voorbehandeid 17 om het afval 3 te vrijwaren van ongewenste onzuiverheden 16, zoals takken, stenen, plastiek en dergelijke, Bij deze voorbehandeling 17 van het afval 3 kan er gebruik gemaakt worden van onder andere zeven die al dan niet roteren en/of trommels en/of dergelijke.
Daarnaast is het ook mogelijk om het afval 3 tijdens de voorbehandeling 17 mechanisch te bewerken, bijvoorbeeld door middel van pletten en/of hakken en/of versnipperen en/of dergelijke, om de vrijstelling van organische componenten te bevorderen, Het organisch afval 3 wordt bij voorkeur onder anaerobe 39 condities vermengd 18 met een biomassa 19, welke biomassa
19 bij voorkeur afkomstig is vanuit een stap verder in het productieproces, De methode kan voorzien zijn van verschillende recirculatie ; & stappen om de biomassa 19 te kunnen hergebruiken, zo kan er biomassa 19 verkregen worden uit de prefermentatie 21 en/of na het scheiden 4 in een vaste fractie 5 en een vloeibare fractie 6 en/of na de hiomassa- 19 scheidingestap 12, welke verkregen biomassa 19 hergebruikt kan worden door het tcevosgen ervan tijdens het mengen 18 van het afval 3 of voorbehandelde afval 31. De biomassa 19 bevat specifieke ketenverlengende micrc- lb organismen, zoals Caproiciproducens se en/of RÆuminococcacese sp en/of Clostridium kluyveri en/oË Pseudoramibacter sp en/of melkzuurvormende bacteriën zoals Lactobacillus sp en/of Olsenella sp en/of dergelijke en kan aldus bijdragen aan de productie van middellange keten verzuren 2. Na de menging 18 van de biomassa 19 met het afval 3 of het voorbehandeld afval 31 kan het mengsel 20 een prefermentatie 21 ondergaan, waarbij het mengsel 20 gefermenteerd wordt onder specifieke omstandigheden, Tijdoens de prefermentatie 21 wordt er procesgas 22 geproduceerd, welk procesgas 22 omgezet kan worden tot methaan,
G BE2021/5001 Dit procesgas 22 wordt bi] voorkeur afgevoerd naar de anaerobe vergisting & van de hiervoor genoemde vaste fractie 5. 3 Het voornoemde procesgas 22 kan waterstofgas bevatten, | welke waterstofgas tosgevoego kan worden aan de prefermentatie 21 om de microbiële ketenverienging te : bevorderen.
Dit waterstofgas wordt bij voorkeur ook gebruikt voor de elektrolytische productie van protonen, waardoor de methode L voorzien kan zijn van een interne zuurvoorziening.
Na de voornoende prefermentatie 21 kan het pregefermenteerde mengsel 23 gemengd 24 worden, waarbij er proceswater 25 en/of vers water 30 toegevoegd kan worden aan het mengsel 23. Dit proceswater 25 is afkomstig van een latere stap in de methode 1 en kan worden verkregen na de biomassa- scheidingastap 12 en/of na de extractiestap 15. Het is mogelijk om het proceswater 25 dat bekomen kan worden na de biomassa-scheidingsstap 12 onrechtstreeks af te voeren via de extractiestap 15 naar de mengstap 24, waarbij het geprefermenteerde mengsel 23 dan vermengd 24 kan worden met het afgevoerde proceswater 25. Tussen de biomassa-scheidingsstap 12 en de extractiestagp 15 kan een bypass 32 voorzien zijn om de voornoemde stappen 12, 15 onafhankelijk van elkaar te laten opereren,
Dit proceswater 25 bevat bij voorkeur een relatief lace concentratie aan middellange keten verzuren 2.
Vers water 30 kan worden toegevoegd indien nodig of gewenst > om de concentraties van organische en anorganische : componenten binnen de gewenste grenzen te brengen of houden, Onder vers water 30 wordt leidingwater, regenwater, 10 grondwater en/of dergelijke verstaan.
Na de menging 24 van het proceswater 25 met het geprefermenteerde mengsel 23 wordt dit mengsel 23 bij voorkeur gescheiden 4 in minstens de voornoemde vloeibare fractie & en vaste fractie 5, waarbij de vloeibare [ractie & ook in dit geval aangevoerd zal worden naar de hoofdfermentatie 7, Het is ook mogelijk om het organisch afval 3 en/of het voorbehandelde afval 31 en/of het geprefermenteerde mengsel 23 te scheiden 4 in een vloeibare fractie 5, een vaste [ractie 5 en sen biomassarijke fractie 159.
De prefermentatie 21 en/of de hoofdfermentatie 7 worden zodanig gestuurd dat er middellange keten verzuren 2 met voornamelijk capronzuur wordt gevormd door het proces van microbiële ketenverlenging, Hiertoe kan het organisch afval 3 tijdens de prefermentatie 21 via hydrolyse worden afgebroken en omgezet worden in melkzuur, dat fungeert als intermediair product van het afbraakproces en substraat voor ketenverlengina.
9 Tijdens de prefermentatie 21 kan melkzuur deels omgezet S worden tot intermediairen van de middellange keren | vetrurenproductie, bijvoorbeeid korte keten vetzuren zoals azijnzuur en boterzuur, en cot het eindproduct middellange keten vetzuren 2 waaronder capronzuur.
Tijdens het produceren van melkzuur kan de pH in de tank galen, dit in tegenstelling tot microbiële ketenverlenaing dat een pi stijgend effect heeft, waardoor de pH in de tank in balans blijft, in Hierdoor is er siechts sen minimale regulatie van de pH door middel van bijvoorbeeld protonen of hydroxide-ionen en/of toevoeging van zuren en/of basen nodig.
Tijdens de hoofdfermentatie 7 wordt de vloeibare fractie € gefermenteerd en worden de omstandigheden in de reactor of tank zodanig gestuurd dat het melkzuur en/of azijnzuur en/of boterzuur dat nog aanwerig is in de reactor omgezet kan worden naar middellange keten vetzuren 2 zoals capronzuur als belangrijkste eindproduct.
Bijkomend ken tijdens deze hoofdfermentatie 7 een vlosibaar afvalwater 26, bij voorkeur rijk aan melkzuur, rechtstreeks aan deze reactor worden toegevoegd.
Echter, zoals weergegeven in figuur 2, is het mogelijk om dit viceibaar afval 26 eerst te scheiden 4, bijvoorbeeld door middel van zeven, waarna de viceibare fractie gebruikt kan worden voor de hoofdfermentatie 7. De middellange keten vetzuurproductie vindt plaats tijdens S de voorncemde fermentatiestap of -stappen 7, 21 zolang de kelenverlengende organismen niet geïnhibeerd worden door het substraat of door het eindproduct zelf, Het voornoemde sliorijke effluent 13 kan dienen als 19 biomassa 19 die vermengd 18 kan worden met het afval 3 of het voorbehandeid afval 31 vóór de prefermentatie 21, Dit slibrijke effluent 13 kan meermaals gecirculeerd worden tussen de hoofdfermentatie 7 en de biomassa-scheidingsstap 15 312 om zo controle te hebben over de verblijftijd van het slib 33 in de tank van de hoofdfermentatie 7. Het slibarme effluent 14 bevat, in dit geval, een relatief grote hoeveelheid aan vetzuren in oplossing,
Zo is er een breed spectrum van carbonzuren aanwezig in het slibarme effluent 14 zoals: azijnzuur, Dropicnzuur, {(iso)boterzuur, {iso)valeriaanszuur, {iso} capronzuur, heptaanzuur en/of caprylzuur. 23 Ten gevoige van een nageschakeid extractiesysteem 15 voor middellange keten vetzuren 2 kunnen voornamelijk Capronzuur, heptaanzuur en caprylzuur als eindproduct bekomen worden,
Deze hierboven gencemde middellange keten vetzuren 2 kunen aldus geëxtraheerd 15 worden door middel van vliceistof- vloeistof extractie of elektrochemische extractie of dergelijke, waarbij deze middellange keten vetzuren 2 uit | 5 het siibarme affluent 14 kunnen worden geëxtraheerd, Deze extractiestag 15 resulteert in middellange keten vetzuren 2, zoals cacronzuur en een waterige oplossing 27 die slibarm is en weinig tot geen middellange keten vetzuren 2 beval, in een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de voornoemde waterige oplossing 27 herbruikt in de methode 1 door ze af te voeren naar de hooïfdfermentatie 7.
Indien er een te veel aan de voornoemde waterige oplossing 27 aanwezig is kan deze naar een waterzuivering 35 worden geleid, Zoals weergegeven in het voorbeeld van figuur 2 is het ook mogelijk om tiidens de vermenging 18 van het organisch afval 3 met de biomassa 19 één of meer additieven 28 toe te voegen, bijvoorbeeld zuren en/of basen en/of enzymen en/of één of meer nutriënten zoals mineralen, sporenelementen, vitamines, Tevens kan er tijdens de bovengenoemde vermenging 18 ook een extern aangekweekt microbicom 29 worden Loegevoegd indien de verhouding afval 3 / biomassa 19 aangepast moet worden on een hoger aandeel microbiële biomassa 19 aan het systeem Loe te voegen, in het bijzonder indien het gewenst is het aandeel ketenverlengende organismen bij Le sturen. Zulk aangekweekt microbioom = 29 bevat bij voorkeur S bacteriën, zoals Caproiciproducens sp en/of Ruminococcaceae sp en/of Clostridium kluvveri en/of Pseudoramibacter sp 9 en/of melkzuurvormende bacteriën zoals Lactobacillcus sp | en/of Olseneila sp en/of dergelijke, 193 Afhankelijk van de gebruikte reactor kunnen de verblijftijd van de biomassa en van de viceibare fractie 6 tijdens de hooïfdfermentatie 7 apart ingesteld worden om eventuele 9 competitieve reacties met micro-organismen die een tragere groei vertonen, bijvoorbeeld methanogenen, te kunnen onderdrukken, Tijdens de biomassa-scheidingsstap 12 kan het gefermenteerd mengsel 11 gefilterd worden om componenten die groter zijn dan 0,2 tot 5 um te kunnen verwijderen, waarbij de middeliange keten vetzuren 2 aanwezig blijven in het gefilterde slibarme effluent 14.
Het is niet uitgesloten dat het slibarme effluent 14 meerdere keren gerecirculeerd kan worden, bijvoorbeeld on de opbrengst aan middellange keten vetzuren 2 uit het organisch afval 3 te verhogen, Zo is het mogelijk om de korte keten vetzuren in het slibarme effluent: 14 na de extractie 15 van de middellange keten vetzuren 2 terug naar de hoofdfermentatie 7 te leiden door middel van waterige oplossing 27 zodat deze korte keten vetzuren alsnog omgezet kunnen worden tot middellange keten vetzuren 2, Ook de biomassa 19 kan herbruikt worden na de biomassa- > scheidinosstan 12, waarbij de biomassa 19 toegevoegd kan = = , Ss > = worden aan de tank van de hoofdfermentatie 7 of gemengd 18 kan worden met het organisch afval 3 vóór de prefermentatie 23, : 10 Op die manier kan het inkomende afval 3 en/of voorbehandeld afval 31 en/of mengsel 20 en/of vloeibare fractie 6 worden geïnoculeerd met een significante hoeveelheid actieve biomassa 19, die de fermentatie 7, 21 kan katalyseren, Bij deze biomassa-scheidingsstap 12 kan er ook een teveel aan Ssiib 33 afgescheiden worden, welk slib 33 dan toegevoegd kan worden Lijdens de anaerobe vergisting 8.
Dit slib 33 bevat onder andere biomassa 19 zodat een teveel Ban biomassa 19 uit de tanks en/of reactoren verwijderd kan worden, Tijdens de hoofdfermentatie 7 kan er procesgas 22 gevormd worden, welk procesgas 22 aangevoerd kan worden naar de prefermenlatie 7 en op die manier bij de anaerobe vergisting 8 terecht komt.
Een andere mogeiijkheid is dat het gevormde procesgas 22 vanuit de tank van de hoofdiermentatie 7 rechtstreeks afgevoerd wordt naar de anserobe vergisting 8 van de vaste fractie 5.
Tijdens het scheiden à van het afval 3 of het geprefermenteerde mengsel 23 in de vaste fractie 5 en de vloeibare fractie 6 kunnen ook stoorstoffen 34 afgescheiden en verwijderd worden uit het systeem.
8 5 | in een voorkeurdragende uitvoeringsvorm schommelt de | temperatuur in de tank tijdens de prefermentatie 21 russen ; de 25°C en 60°C, liever nog tussen 30°C en 50°C en liefst ; tussen 35°C en 45°C, waarbij micro-organismen optimaal kunnen groeien, De pH-waarde in de tank bevindt zich cijdens deze prefermentatiestap 21 bij voorkeur bij lage operationele pi-waarden tussen 4 en 6 en een droge-stofgehalte van llefst 10-358.
Doorgaans duurt de prefermentatiestap 21 bij voorkeur 1 tot 10 dagen.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vindt de hoofdfermentatie 7 plaats tussen de 6 uur à 10 dagen bij voorkeur met een droge-stofgehalte van 1 tot 15 procent, liever nog van 2 tot 10 procent en liefst van 4 tot 8 procent.
28 in een praktische uitvoeringsvorm schommelt de temperatuur in de tank tijdens de hoofdfermentatie 7 tussen de 22°C en 55°C, Liever nog tussen 28°C en 45°C en liefst tussen 39°C en 37°C, waarbij micro-organismen optimaal kunnen groeien.
Afhankelijk van de tank die tijdens deze hoofdfermentatie 7 gebruikt wordt, kan de verblijftijd van het slib 33 in de tank van de hoofdfermentatie 7 ingesteld worden en indien nodig kan het sliio 33 naar de anaerobe vergisting 8 afgevoerd worden. | Dit biedt als voordeel dat eventuele competitieve reacties | met de micro-organismen zoals msthancgenen onderdrukt kunnen worden,
De pH-waarden in de tank tiidens de hoofdfermentatie 7 zijn bij voorkeur maar niet noodzakelijk hoger dan tijdens de prefermentatie, liefst met pH-vaarden tussen 5 en 7, l5 Indien nodig of gewenst kan de pH-waarde in de tank tijdens zowel de hoofdfermentatie 7 als de prefermentatie 21 bijgestuurd worden, in voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de pH-waarde verlaagd door middel van toevoeging protonen die bekomen kunnen worden uit het procesgas 22. Het is echter ook mogelijk om een zuur of base toe te voegen aan de tank of reactor, indien gewenst of noodzakelijk, om de pH-waarde binnen de gewenste grenzen te brengen.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeid beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke methodes kunnen volgens verschiilende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te Lreden,

Claims (1)

  1. Conclusies. L.- Methode (1) voor het produceren van middellange keten verzuren (2) uit organisch afval (3), daardoor cekenmerkt 9 dat de methode {1} de volgende stappen bevat: — het scheiden {4} van organisch afval {3} in een vaste fractie {5} en een vloeibare fractie (6); 3 - het fermenteren van de vloeibare fractie (6) tijdens een noofdfermentatie (7): - het scheiden van de minstens deels gefermenteerde vloeibare fractie (11) door middel van een biomassa- scheidingsstap (12) in een slibarm effluent (14) en een siibrijk effluent (13); - het extraheren (15) van middellange keren verzuren {2} uit het slibarme effluent (143.
    2.- Methode volgers conclusie 21, daardoor gekenmerkt dat scheiden (4) van het organisch afval (33 in een vaste fractie (5) en een vloeibare Tractie {6} voorafgegean wordt door een prefermentatie {21}, waarbij het afval (33, al dan niet voorbehandeld (17), gefermenteerd wordt.
    3. Methode volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de prefermentatie (21) vooraïgegaan wordt door de vermenging (18) van, al dan niet voorbehandeld {17}, organisch afval {3} met een biomassa {19}, 4,.- Methode volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat cij het vermengen (18) van het organisch afval (33 met de biomassa (19} additieven (28) worden toegevoegd die de fermentatie {7,21} van het organisch afval {3} bevorderen.
    5.- Methode volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde additieven {28} toe te vosgen, bijvoorbeeld zuren en/of basen en/of enzymen en/of één of | meer nutriënten zoais mineralen, sporenelementen, : vitamines.
    LO &.- Methode volgens één van de voorgaande conclusies, daardocr gekenmerkt dat de prefermentatie (21) plaatsvindt bij een relatief hoog droge-stofgehalte van tussen de 10% en 35%.
    7,- Methode volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de prefermentatie (21) plaatsvindt bij temperaturen tussen de 25°C en 60°C, liever nog tussen | 30°C en 50°C en liefst tussen 35°C en 45°C, waarin micro-organismen groeien, ë&.- Methode volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de pH-waarde van de prefermentatie {21} zich bevindt tussen 4 en 6 en regelbaar is door het toevoegen van een zuur of een base of door middel van protonen en/of hydroxide-ionen,
    3." Methode voigens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de prefermentatie (21) minimaal 1 dag en maximaal 10 dagen duurt.
    10,- Methode volgens één van de voorgaande conclusies,
    daardoor gekenmerkt dat na de prefermentatie (21) een mengstap (24) plaatsvindt, waarbij er proceswater {25) wordt ioegevoegd aan het geprefermenteerde mengsel (23). il. Methode volgens eén van de voorgaande conclusies, ; daardoor gekenmerkt dat de hoofdfermentatie (7) Lussen 6 | uur tot 10 dagen duurt. 12,- Methode volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de pH-waarde tijdens Je hoofdfermentatie {7} zich tussen 5 en 7 bevindt,
    13.- Methode volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de hoofdfermentatie {7} plaatsvindt 9 15 bi? een droge-stofgehalte van tussen de 1 en 15 procent, | liever nog tussen 2 en 10 procent en liefst tussen à en & procent, id. Methode volgens éêén van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de hoofdfermentatie (7) plaatsvindt bij temperaturen tussen de 22°C en 55°C, liever nog tussen 26°C en 45°C en liefst tussen 30°C en 37°C, waarbij micro- organismen kunnen groeien,
    15.- Methode volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het extraheren {15} van middellange keten verzuren {2} uit het slibarme effluent {14} een vloelstofi-vloeistof extractie of elektrochemische extractie of dergelijke omvat.
    lt, Methode volgens één van de voorgaande conclusies,
    daardoor gekenmerkt dat het mengsel (20) melkzuur en/of een substraat bevat dat tot melkzuur omgezet kan worden, welk melkzuur en/of substraat tijdens de prefermentatie (21) omgezet wordt Lot intermediairen, zoais korte Keten | S vetzuren, en tot het eindproduct middellange keten vetzuren | (2).
    | 17.- Methode volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het afval (33, al dan niet voorbehandeld {17} of het goprefermenteerd mengsel (23) melkzuur en/of korte keten vetzuren en/of dergelijke bevat die tijdens de hoofdfermentatie (7) omgezet kunnen worden naar middellange keten vetzuren {2} als eindproduct.
    # ls 18." Methode voigens één van de voorgaande conclusies, : daardoor gekenmerkt dat melkzuur en/of de korte keten verzuren tijdens de hoofofermentatie {#3 en/of prefermentatie (21) omgezet wordt tot middellange keten vetzuren (2), waaronder capronZuur, door middel van microbiële ketenverienging, waarbij melkzuur en/of korte keten vetzuren als intermediair kunnen worden geproduceerd, 19,- Methode volgens één van de voorgaande conciusies, daardoor gekenmerkt dat de vaste fractie (5) omgezet wordt tot compost (10) en/of biogas (9) door middel van anaerobe vergisting (8).
    20.- Methode volgens conclusie 19, daardoor gekenmerkt dat tijdens de hoofdfermentatie (7) en/of de prefermentatie {21} procesgas {22} wordt Dekomen, welk procescas (22)
    a = BE2021/5001 23 rechtstreeks en/of onrechtstreeks afgevoerd wordt naar de anasrobe vergisting {8}.
BE20215001A 2021-01-04 2021-01-04 Methode voor het produceren van middellange keten vetzuren BE1028986B1 (nl)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20215001A BE1028986B1 (nl) 2021-01-04 2021-01-04 Methode voor het produceren van middellange keten vetzuren
JP2023540543A JP2024502577A (ja) 2021-01-04 2022-01-04 中鎖脂肪酸の製造方法
EP22702022.9A EP4271823A1 (en) 2021-01-04 2022-01-04 Method to produce medium chain fatty acids
US18/270,369 US20240110209A1 (en) 2021-01-04 2022-01-04 Method to produce medium chain fatty acids
AU2022205114A AU2022205114A1 (en) 2021-01-04 2022-01-04 Method to produce medium chain fatty acids
CA3205057A CA3205057A1 (en) 2021-01-04 2022-01-04 Method to produce medium chain fatty acids
PCT/IB2022/050038 WO2022144863A1 (en) 2021-01-04 2022-01-04 Method to produce medium chain fatty acids
KR1020237026062A KR20230128330A (ko) 2021-01-04 2022-01-04 중쇄 지방산들을 생성하는 방법
CN202280008697.XA CN116710569A (zh) 2021-01-04 2022-01-04 生产中链脂肪酸的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20215001A BE1028986B1 (nl) 2021-01-04 2021-01-04 Methode voor het produceren van middellange keten vetzuren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1028986A1 true BE1028986A1 (nl) 2022-07-28
BE1028986B1 BE1028986B1 (nl) 2022-08-02

Family

ID=74186376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20215001A BE1028986B1 (nl) 2021-01-04 2021-01-04 Methode voor het produceren van middellange keten vetzuren

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20240110209A1 (nl)
EP (1) EP4271823A1 (nl)
JP (1) JP2024502577A (nl)
KR (1) KR20230128330A (nl)
CN (1) CN116710569A (nl)
AU (1) AU2022205114A1 (nl)
BE (1) BE1028986B1 (nl)
CA (1) CA3205057A1 (nl)
WO (1) WO2022144863A1 (nl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115354064B (zh) * 2022-10-21 2023-02-03 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 一种厌氧干发酵两相分区生产中链脂肪酸的方法
CN116497070B (zh) * 2023-06-30 2023-09-15 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 一种强化农业废弃物合成中链脂肪酸的方法
CN117737141B (zh) * 2024-02-19 2024-05-14 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 一种调控电子受体和电子供体比例以促进中链羧酸生产的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107363076B (zh) * 2017-08-10 2020-05-12 中国科学院成都生物研究所 一种有机废弃物资源化处理方法
US20200270648A1 (en) * 2019-02-24 2020-08-27 Capro-X, Inc. Microbial conversion of lactose-containing feedstocks to carboxylic acids

Also Published As

Publication number Publication date
CN116710569A (zh) 2023-09-05
US20240110209A1 (en) 2024-04-04
EP4271823A1 (en) 2023-11-08
KR20230128330A (ko) 2023-09-04
CA3205057A1 (en) 2022-07-07
AU2022205114A1 (en) 2023-07-13
BE1028986B1 (nl) 2022-08-02
WO2022144863A1 (en) 2022-07-07
JP2024502577A (ja) 2024-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Eroğlu et al. Biological hydrogen production from olive mill wastewater with two-stage processes
US8308944B2 (en) System and method for treating wastewater via phototactic heterotrophic microorganism growth
Ruiz-Martinez et al. Microalgae cultivation in wastewater: nutrient removal from anaerobic membrane bioreactor effluent
BE1028986A1 (nl) Methode voor het produceren van middellange keten vetzuren
Talan et al. Food waste valorization: Energy production using novel integrated systems
Ras et al. Experimental study on a coupled process of production and anaerobic digestion of Chlorella vulgaris
Kundu et al. Valorization of wastewater: A paradigm shift towards circular bioeconomy and sustainability
CA2939565A1 (en) System and method for anaerobic digestion of biomasses
Maurya et al. Advances in microalgal research for valorization of industrial wastewater
Gottardo et al. Producing volatile fatty acids and polyhydroxyalkanoates from foods by-products and waste: A review
Karray et al. A novel bioprocess combining anaerobic co-digestion followed by ultra-filtration and microalgae culture for optimal olive mill wastewater treatment
Hidaka et al. Characterization of microalgae cultivated in continuous operation combined with anaerobic co-digestion of sewage sludge and microalgae
CN104651440A (zh) 电促碳链生物延伸方法及其装置
Marazzi et al. Factors affecting the growth of microalgae on blackwater from biosolid dewatering
CN112673078A (zh) 用于由生物质生产生物油和生物气的方法
CN104862342B (zh) 利用污泥调控果蔬废弃物强化单相发酵产沼气的方法
JP4864339B2 (ja) 有機性廃棄物の処理装置及び処理方法
NL8400764A (nl) Werkwijze voor het produceren van methaan uit vast plantaardig materiaal.
CN114605030B (zh) 一种碳汇释氧型养殖污水资源化利用的方法
US20210403960A1 (en) Systems and methods for producing polyhydroxyalkanoates from organic waste
Denchev et al. Biohydrogen production from lignocellulosic waste with anaerobic bacteria
WO2015067813A1 (de) Verfahren zur herstellung von biogas enthaltend eine verringerung der ammoniumkonzentration durch anammox
Traina et al. PHA and EPS production from industrial wastewater by conventional activated sludge, membrane bioreactor and aerobic granular sludge technologies: A comprehensive comparison
Reansuwan et al. Microalga Chlorella sp. in the cultivation with chicken farm biogas fermenter effluent and simultaneously nutrient removal
Hamid et al. The processing and treatment of other types of oil palm biomass

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20220802

HC Change of name of the owners

Owner name: DRANCO; BE

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CHANGE OF OWNER(S) NAME; FORMER OWNER NAME: DRANCO, NAAMLOZE VENNOOTSCHAP

Effective date: 20220926