BR112015019828B1

BR112015019828B1 - Sistema para o tratamento de biomassa

Info

Publication number: BR112015019828B1
Application number: BR112015019828-7A
Authority: BR
Inventors: Ryosuke Uehara; Seiji Kobayashi; Minoru Genta; Seiichi Terakura
Original assignee: Mitsubishi Power Environmental Solutions, Ltd
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2021-09-14
Also published as: WO2014132409A1; BR112015019828A2; JPWO2014132409A1; AU2013380113B2; US10174281B2; CA2900759A1; CA2900759C; JP6203815B2; US20160010051A1; AU2013380113A1

Abstract

sistema para o tratamento de biomassa, processo para a produção de solução de sacarídeos usando biomassa como matéria prima, e processo para a produção de matéria prima orgânica. a presente invenção refere-se a um sistema para o tratamento de biomassa, que inclui: uma seção de decomposição hidrotérmica (17) para decompor a celulose, a hemicelulose e a lignina contidas em uma biomassa (11) como matéria prima sob condições de alta temperatura e alta pressão em uma seção principal (13), especificamente um tanque tendo uma interface gás-líquido (13a) e, assim, remover um componente de lignina e um componente de hemicelulose da biomassa (11); uma seção de descarga (18) para descarregar um componente sólido de biomassa (20) (um componente insolúvel em água quente) obtido pela decomposição; um tanque de preparação de pasta aquosa (21) que está conectado à seção de descarga (18) e no qual o componente sólido de biomassa descarregado (20) é transformado em uma pasta aquosa (19) pela adição de água que é alimentada a ele para formar uma pasta aquosa do componente sólido de biomassa (24); e um aparelho de separação sólido-líquido (30) incluindo um tanque de decantação (31) que é fornecido em uma linha de descarga (l1) para descarregar a pasta aquosa do componente sólido de biomassa (24) e no qual a pasta aquosa do componente sólido de biomassa (24) é decantada e um meio de coleta e transporte (34) para coletar o componente sólido de biomassa (20) depositado no fundo (31b) do tanque de decantação (31) e separar o componente de biomassa sólido (20) da água.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um sistema para o tratamento de biomassa capaz de decompor eficientemente matérias primas de biomassa, um método para produzir uma solução de sacarídeos e um método para produzir álcool usando matérias primas de biomassa, e um método para produzir matérias primas orgânicas derivadas de sacarídeo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Em técnicas empregadas convencionalmente para produzir etanol ou similares, após a sacarificação da biomassa, como madeira ou similares, por ácido sulfúrico diluído e ácido sulfúrico concentrado, é feita a separação sólido-líquido e a fase líquida é neutralizada e usada como matéria prima da fermentação de etanol ou similares (documento de patente 1, documento de patente 2).

[003] Além disso, a produção de matérias primas para a indústria química (por exemplo, fermentação lática e similares) usando sacarídeos como um material de partida também é considerada.

[004] Aqui, biomassa se refere ao acúmulo de organismos ou de matéria orgânica derivada de organismos que são incorporados no sistema de circulação de substâncias da biosfera global (consulte JIS K 3600 1258).

[005] Aqui, cana-de-açúcar, milho e similares atualmente usados como matérias primas de álcoois são aqueles originalmente usados para alimentos, mas o uso destas fontes de alimento como recursos industriais estáveis e de longo prazo não é desejável do ponto de vista de um ciclo de vida efetivo de alimentos.

[006] Por este motivo, um importante problema é a utilização eficiente de recursos de celulose, como biomassa herbácea e biomassa de madeira, que se acredita sejam recursos úteis para o futuro.

[007] Em recursos de celulose, o teor de celulose varia de 38 a 50%, o componente de hemicelulose varia de 23 a 32%, e os componentes de lignina, que não servem como matérias primas de fermentação, também variam de 15 a 22%. Uma vez que um estudo para industrialização representou vários problemas, em um estado atual, presume-se que as matérias primas sejam fixas e uma tecnologia de sistema de produção que leva em consideração a versatilidade das matérias primas não é revelada.

[008] Adicionalmente, nos métodos que são mais desvantajosos para começar com as matérias primas de fermentação do que matérias primas de amido, há pouco significado em um sistema de produção que considera as matérias primas fixas, considerando objetivos como problemas com resíduos e medidas de prevenção do aquecimento global. Os métodos precisam ser amplamente aplicáveis a resíduos em geral. No estado atual, a eficiência da sacarificação enzimática em si é ruim, o que é considerado um problema para o futuro. A taxa de sacarificação por tratamento ácido também é baixa, em torno de 75% (com base nos componentes sacarificáveis), devido à decomposição excessiva de sacarídeos devido à reação excessiva e similares. Portanto, o rendimento da produção de etanol a partir de recursos à base de celulose é de cerca de 25% (documento de patente 3).

[009] Além disso, na técnica convencional dos documentos de patente 1 a 3, ocorreu um fenômeno no qual os produtos de reação secundários causam impedimento da sacarificação enzimática e o rendimento de sacarídeos cai. Portanto, aparelhos para decomposição hidrotérmica que removem substâncias que impedem a sacarificação enzimática e aumentam a capacidade de sacarificação enzimática pelo constituinte de celulose principal foram propostos (documentos de patente 4 a 6). LISTA DE REFERÊNCIAS Literatura de patentes Documento de patente 1: Publicação do pedido de patente japonês não examinado (tradução do Pedido PCT) n° H9-507386A Documento de patente 2: Publicação do pedido de patente japonês não examinado (tradução do Pedido PCT) n° H11-506934A Documento de patente 3: Publicação do pedido de patente japonês não examinado n° 2005-168335A Documento de patente 4: Publicação do pedido de patente japonês não examinado n° 2009-183805A Documento de patente 5: Publicação do pedido de patente japonês não examinado n° 2009-183154A Documento de patente 6: Patente japonesa n° 4764527B

RESUMO DA INVENÇÃO Problema técnico

[010] Consequentemente, no aparelho de decomposição hidrotérmica proposto no documento de patente 6, a biomassa é decomposta pelo aparelho de decomposição hidrotérmica e, então, o componente sólido de biomassa é introduzido em um tanque de preparação de pasta fluida onde o componente sólido de biomassa descarregada é transformado em uma pasta fluida, mas isto exige uma grande quantidade de água, e a separação e concentração da água por meios de separação do componente aquoso são necessárias para a fermentação por sacarificação da água misturada.

[011] Desta forma, a introdução destes meios de separação do componente aquoso torna o método mais complexo e aumenta o custo inicial, e adicionalmente, os custos operacionais aumentam devido à operação dos meios de separação do componente aquoso. Portanto, de um ponto de vista econômico, um método mais simples para separar os componentes aquosos tem sido buscado.

[012] Considerando os problemas acima, um objeto da presente invenção é fornecer um sistema para o tratamento de biomassa tendo um aparelho de separação sólido-líquido projetado para reutilização de água, o qual pode separar facilmente o componente aquoso de uma pasta fluida com componente sólido de biomassa, um método para a produção de solução de sacarídeos e um método para a produção de álcool usando a matéria prima de biomassa, e um método para a produção de matéria prima orgânica. Solução do problema

[013] Uma primeira invenção da presente invenção para solucionar os problemas acima é um sistema para o tratamento de biomassa compreendendo: uma seção de tratamento de biomassa para, por um tanque de tratamento tendo uma interface gás-líquido, decompor uma matéria prima de biomassa contendo celulose, hemicelulose, e lignina, sob condições de alta temperatura e alta pressão, e assim, remover um componente de lignina e um componente de hemicelulose da biomassa; uma seção de descarga do componente sólido de biomassa para descarregar um componente sólido de biomassa tratado pela seção de tratamento de biomassa; um tanque de preparação de pasta fluida conectado à seção de descarga do componente sólido de biomassa, dentro do qual água é derramada e o componente sólido de biomassa descarregado é transformado em uma pasta fluida; e um aparelho de separação sólido-líquido que inclui um tanque de decantação para decantar a pasta fluida do componente sólido de biomassa, o tanque de decantação sendo fornecido a jusante do tanque de preparação de pasta fluida, e um meio de coleta e transporte para separar a água enquanto se coleta o componente sólido de biomassa decantado no fundo do tanque de decantação.

[014] Uma segunda invenção é o sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a primeira invenção, compreendendo, ainda, um tanque de sacarificação para sacarificar o componente sólido de biomassa separado pelo aparelho de separação sólido-líquido.

[015] Uma terceira invenção é o sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a primeira ou segunda invenção, em que o meio de coleta e transporte é uma rosca transportadora ou um uma esteira transportadora.

[016] Uma quarta invenção é a invenção de acordo com qualquer uma dentre a primeira e terceira invenções, em que a seção de tratamento de biomassa é qualquer uma dentre uma seção de decomposição hidrotérmica, uma seção de decomposição alcalina, ou uma seção de decomposição ácida.

[017] Uma quinta invenção é um método para produzir uma solução de sacarídeos usando matéria prima de biomassa, o método compreendendo as etapas de: suprir uma matéria prima de biomassa contendo celulose, hemicelulose, e lignina desde pressão atmosférica até pressão aumentada; decompor a matéria prima de biomassa sob condições de alta temperatura e alta pressão por uma seção de tratamento de biomassa; e colocar um componente sólido de biomassa descarregado da seção de tratamento de biomassa em um tanque de preparação de pasta fluida dentro do qual água é derramada e que está conectado à seção de tratamento de biomassa, e a formação de uma pasta fluida de componente sólido de biomassa; decantar a pasta fluida de componente sólido de biomassa em um tanque de decantação; remover água enquanto se coleta o componente sólido de biomassa decantado por um meio de retirada com um transportador e transporte, e sacarificar enzimaticamente o componente sólido de biomassa do qual a água foi removida para produzir uma solução de sacarídeos.

[018] Uma sexta invenção é um método para produzir álcool, compreendendo uma etapa de fermentar álcool usando uma solução de sacarídeos obtida pelo método de produzir uma solução de sacarídeos usando uma matéria prima de biomassa descrita na quinta invenção e produzir álcool.

[019] Uma sétima invenção é um método para produzir uma matéria prima orgânica usando uma matéria prima de biomassa, o método compreendendo a etapa de produzir qualquer um dentre álcoois, substitutos de óleo de petróleo ou aminoácidos através de fermentação usando uma solução de sacarídeos obtida pelo método para produzir uma solução de sacarídeos usando uma matéria prima de biomassa descrita na quinta invenção.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[020] De acordo com a presente invenção, uma pasta fluida do componente sólido de biomassa é decantada em um tanque de decantação, e o componente sólido de biomassa decantado sofre separação sólido-líquido por um meio de coleta e transporte, por exemplo, uma rosca transportadora, removendo assim a água e tornando a mesma uma pasta fluida concentrada do componente sólido de biomassa. Além disso, a presente invenção mostra o efeito de ser capaz de remover água assim como reduzir o teor de substâncias que impedem a reação quando a pasta fluida do componente sólido de biomassa contém substâncias que impedem a reação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[021] A Figura 1 é uma vista esquemática ilustrando um sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a modalidade 1.

[022] A Figura 2 é uma vista esquemática ilustrando outro sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a modalidade 1.

[023] A Figura 3 é uma vista esquemática frontal ilustrando um aparelho de separação sólido-líquido de acordo com a modalidade 1.

[024] A Figura 4 é uma vista esquemática ilustrando outro sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a modalidade 1.

[025] A Figura 5 é uma vista esquemática ilustrando um sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a modalidade 2.

[026] A Figura 6 é uma vista esquemática ilustrando outro sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a modalidade 2.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[027] A presente invenção será descrita em detalhes abaixo com referência aos desenhos. Observe que a presente invenção não é limitada por estas modalidades. Adicionalmente, os elementos constituintes nas modalidades abaixo incluem aqueles que podem ser reconhecidos pelos versados na técnica ou aqueles que são substancialmente iguais. Além disso, nas modalidades, a presente invenção é descrita usando um aparelho de decomposição hidrotérmica como uma seção de tratamento de biomassa para tratar matérias primas de biomassa, mas a presente invenção não se limita a isto, e operações similares poderiam ser aplicadas em um sistema que decompõe matérias primas de biomassa mediante a adição de um ácido ou álcali. Modalidade 1

[028] O sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a presente invenção será descrito com relação aos desenhos.

[029] A Figura 1 é uma vista esquemática ilustrando um sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a modalidade 1. A Figura 2 é uma vista esquemática ilustrando outro sistema para o tratamento de biomassa de acordo com esta modalidade.

[030] Conforme ilustrado na figura 1, um sistema para o tratamento de biomassa 10A de acordo com essa modalidade tem: uma seção de decomposição hidrotérmica 17, que é uma seção de tratamento de biomassa para decompor a celulose, hemicelulose e lignina contida em uma biomassa 11 como uma matéria prima sob condições de alta temperatura e alta pressão em uma seção principal 13, especificamente um tanque de tratamento tendo uma interface gás-líquido 13a, e assim, remover um componente de lignina e um componente de hemicelulose da biomassa 11; uma seção de descarga 18 para descarregar um componente sólido de biomassa (um componente insolúvel em água quente) 20 tratado pela seção de decomposição hidrotérmica 17; um tanque de preparação de pasta fluida 21 que está conectado à seção de descarga 18 e dentro do qual o componente sólido de biomassa descarregado 20 é colocado e água 19 é derramada para formar uma pasta fluida do componente sólido de biomassa 24; uma seção de drenagem 23 para drenar a pasta fluida do componente sólido de biomassa 24 desde pressão elevada até pressão atmosférica; e um aparelho de separação sólido-líquido 30 que inclui um tanque de decantação 31 fornecido em uma linha de descarga L1 da pasta fluida do componente sólido de biomassa 24 descarregada do tanque de preparação de pasta fluida 21, e na qual a pasta fluida do componente sólido de biomassa 24 é decantado, e uma seção de coleta e transporte 34 para separar a água enquanto se coleta o componente sólido de biomassa 20 decantado no fundo 31b do tanque de decantação 31.

[031] No aparelho de separação sólido-líquido 30, a pasta fluida do componente sólido de biomassa 24 é decantada no tanque de decantação 31, e este componente sólido de biomassa decantado 20 é submetido à separação sólido- líquido pela seção de coleta e transporte 34 como, por exemplo, uma rosca transportadora 35, removendo, assim, a água 19 que contém substâncias que impedem a reação, para formar uma pasta fluida concentrada do componente sólido de biomassa 36. Pela remoção da água 19 no aparelho de separação sólido-líquido 30, a concentração do componente sólido pode ser aumentada. Em outras palavras, a concentração do componente sólido de biomassa pode ser aumentada até a capacidade de retenção de água do componente sólido de biomassa. Como resultado, a concentração de substrato de uma reação de sacarificação a jusante pode ser ajustada.

[032] Ou seja, de acordo com essa modalidade, pela separação da água 19 que contém substâncias que impedem a reação da pasta fluida do componente sólido de biomassa 24 no aparelho de separação sólido-líquido 30, é possível remover de forma eficaz as substâncias que impedem a reação, e as reações a jusante se tornam boas.

[033] Além disso, por colocar a água separada 19 de volta no tanque de preparação de pasta fluida 21 e reusar a mesma, outro suprimento de água necessário para a mistura pode ser omitido, e a quantidade de água usada na instalação como um todo pode ser reduzida.

[034] Aqui, a seção de decomposição hidrotérmica 17 tem uma seção de suprimento de biomassa 12 para fornecer a matéria prima de biomassa 11 tendo celulose, hemicelulose, e lignina desde pressão atmosférica até pressão elevada.

[035] Além disso, na seção de decomposição hidrotérmica 17, a matéria prima de biomassa suprida 11 é transportada do fundo para o topo dentro da seção principal 13 por um primeiro meio de rosca 14, que é um meio de transporte, e água quente pressurizada (também chamada de "água quente" mais adiante neste documento) 15 é fornecida ao interior da seção principal 13 de cima, o que difere do local de suprimento da matéria prima de biomassa 11. A matéria prima de biomassa 11 e a água quente pressurizada 15 sofrem decomposição hidrotérmica enquanto estão sendo colocadas em contato oposto, e os componentes decompostos hidrotermicamente (componente de lignina e componente de hemicelulose) se transferem para o líquido de drenagem de água quente 16, que consiste na água quente pressurizada a ser drenada, e o componente de lignina e o componente de hemicelulose são separados da matéria prima de biomassa 11.

[036] Aqui, um meio de rosca é dado como um exemplo do meio de transporte nesta modalidade, mas o meio de transporte não se limita ao meio de rosca desde que ele transporte o componente sólido de biomassa do fundo para o topo.

[037] A água 19 colocada no tanque de preparação de pasta fluida 21 pode ser qualquer uma, desde que ela esteja no estado líquido sob pressão no sistema de modo a formar uma vedação líquida com o propósito de prevenir vazamento do nitrogênio pressurizado 25 usado para a pressurização. Para suprimir a decomposição excessiva da hemicelulose (temperatura de início da decomposição de hemicelulose: aproximadamente 140°C a 180°C) contida no componente aquoso contido no componente sólido de biomassa 20, a temperatura da água 19 derramada pode ser ajustada conforme for adequado, de acordo com o volume do tanque de preparação de pasta fluida 21 e a temperatura do componente sólido de biomassa 20 de modo a resfriar a temperatura do líquido no tanque de preparação de pasta fluida 21 para não mais que 140°C, e com mais preferência, não mais que 100°C. De preferência, a temperatura da água 19 pode ser adequadamente configurada de modo que a temperatura da pasta fluida não seja maior que 100°C, para que uma pasta fluida estável possa ser drenada na seção de drenagem 23 sem vaporização.

[038] Além disso, a água 19 pode estar na faixa de, por exemplo, 0°C a 60°C, e pode ser reutilizada pela circulação da água dentro do sistema, conforme será descrito posteriormente.

[039] Aqui, na Figura 1, o número de referência 18a é uma passagem que conecta uma seção de descarga do componente sólido da biomassa 18 e o tanque de preparação de pasta fluida 21; 22 é um meio de misturação que atua dentro do tanque de preparação de pasta fluida 21; 13a é uma interface gás-líquido da seção principal 13; 21a é uma interface gás-líquido do tanque de preparação de pasta fluida 21; L1 é uma linha de descarga; M1 é um motor que aciona o primeiro meio de rosca 14; e M2 é um motor que aciona o meio de misturação 22.

[040] A matéria prima de biomassa (matéria prima à base de celulose) 11 contém hemicelulose e lignina, além de celulose, e especificamente, tem uma estrutura na qual a hemicelulose se liga à celulose, e adere lignina.

[041] Após decomposição hidrotérmica, a biomassa é dividida em um componente insolúvel em água quente (componente sólido) e um componente solúvel em água quente. O componente insolúvel em água quente é principalmente celulose (matéria prima de sacarídeo C6), e o solúvel componente em água quente é principalmente hemicelulose (matéria prima de sacarídeo C5), e os sacarídeos podem ser obtidos por sacarificação usando enzimas individuais.

[042] Desta forma, a matéria prima de biomassa 11 é decomposta hidrotermicamente em uma região de alta temperatura (de 180°C a 240°C) por água quente pressurizada 15, e no lado da água quente, a hemicelulose é dissolvida e a lignina é decomposta e dissolvida, e como resultado, a hemicelulose e similares são dissolvidos no lado da água quente.

[043] No estado da hemicelulose solubilizada em água quente após solubilização em água quente, ocorre decomposição excessiva na região de alta temperatura (de 180°C a 240°C).

[044] Pelo fato de a decomposição excessiva da hemicelulose causar uma queda no rendimento da hemicelulose, que é uma matéria prima do sacarídeo C5, a decomposição excessiva de hemicelulose solubilizada em água quente precisa ser suprimida.

[045] Além disso, pelo fato de a mistura da matéria excessivamente decomposta na água quente ser uma causa de impedimento da reação na etapa de sacarificação por enzimas e as etapas de fermentação como fermentação alcoólica em equipamento a jusante, a geração destas substâncias que impedem precisa ser prevenida.

[046] Na Figura 1, um segundo meio de rosca (não ilustrado) é fornecido na seção de descarga do componente sólido da biomassa 18, em que o segundo meio de rosca descarrega o componente sólido de biomassa 20, que é insolúvel em água quente e foi transportado do fundo ao topo pelo primeiro meio de rosca 14, para o lado do tanque de preparação de pasta fluida 21. Então, o componente sólido de biomassa descarregado 20 é sequencialmente deixado cair da passagem 18a para o líquido 21b e transformado em uma pasta fluida por misturação pelo meio de misturação 22 fornecido no tanque de preparação de pasta fluida 21.

[047] Além disso, a água 19 pode ser suprida a partir de uma seção de topo para saída de biomassa da seção de drenagem 23 de modo que o componente sólido de biomassa 20 ultrapasse a passagem 18a e não bloqueie a mesma. Adicionalmente, a seção de descarga do componente sólido da biomassa 18 pode ser configurada, simplesmente como um tubo inclinado, para deixar cair o componente sólido de biomassa 20 por gravidade, ou para que ele descarregue o componente sólido de biomassa 20 dentro do tanque de preparação de pasta fluida 21 enquanto é lavado pela água 19 suprida da seção de topo da seção de descarga do componente sólido da biomassa 18.

[048] Além disso, o componente sólido de biomassa 20 que foi deixado cair no líquido 21b no tanque de preparação de pasta fluida 21 é resfriado por troca de calor direta com a água 19, e como resultado, a decomposição excessiva da hemicelulose residual, lignina residual, e do componente principal de celulose pela água quente que acompanha o componente sólido de biomassa 20 é suprimida.

[049] Aqui, na atmosfera gasosa no lado superior da interface gás-líquido 13a da seção de decomposição hidrotérmica 17, o componente sólido de biomassa 20 é exposto acima da superfície da água quente (interface gás-líquido 13a) pelo primeiro meio de rosca 14. Entretanto, devido à presença da água quente pressurizada 15 que acompanha o componente sólido de biomassa 20, a reação ainda irá prosseguir sob condições de alta temperatura and alta pressão, e desta forma, a reação pode ser extinta pela colocação do componente sólido de biomassa 20 no líquido 21b no tanque de preparação de pasta fluida 21.

[050] Desta forma, pela extinção da reação, a decomposição excessiva da hemicelulose residual, lignina residual, e do componente principal de celulose é suprimida, a decomposição excessiva do componente de celulose é suprimida e seu rendimento aumenta, e a geração de componentes que impedem a reação a jusante é suprimida.

[051] Além disso, uma vez que a água 19 é derramada no tanque de preparação de pasta fluida 21, e o líquido 21b está presente, uma vedação líquida é formada na interface gás-líquido 13a da seção de decomposição hidrotérmica 17 e na interface gás-líquido 21a do tanque de preparação de pasta fluida 21, e vazamento do nitrogênio pressurizado 25 que é o gás usado para pressurização é, então, evitado. Como resultado, não há perda causada por vazamentos de gás, e os custos de operação relacionados ao gás usado para a pressurização podem ser muito reduzidos. Observe que uma válvula de segurança e uma passagem de fluxo de entrada (não ilustradas) do nitrogênio pressurizado 25 são formadas no tanque de preparação de pasta fluida 21.

[052] Além disso, pela mistura do componente sólido de biomassa 20, se torna possível fluidizar o componente sólido de biomassa 20, e o mecanismo de drenagem para drenar o mesmo do tanque de preparação de pasta fluida 21 para o lado de fora se torna simples. Especificamente, se o componente sólido de biomassa 20 permanecer no estado de alta temperatura, um material dispendioso precisa ser usado no mecanismo de drenagem, mas nesta modalidade, como ele é resfriado no tanque de preparação de pasta fluida 21, aço inoxidável, resina, ou produtos baratos similares podem ser usados como o material da seção de drenagem 23 fornecido no seu lado de drenagem. Como a seção de drenagem 23, por exemplo, um alimentador giratório, uma válvula reguladora de fluxo, ou similares podem ser usados.

[053] Além disso, o manuseio do componente sólido de biomassa 20 como um sólido tem sido complexo, mas nesta modalidade, a fluidez pode ser aprimorada mediante mistura em pasta fluida e o manuseio fica fácil.

[054] Adicionalmente, pelo fato de a sacarificação e similares serem reações enzimáticas, o resfriamento a abaixo de uma temperatura prescrita (por exemplo, não mais que 60°C) é necessário. Neste momento, um meio de troca de calor de grande escala é necessário porque a eficiência da troca de calor é ruim quando se resfria o componente sólido de biomassa 20 neste estado, mas por mistura em pasta fluida, a eficiência de resfriamento é boa e um meio de troca de calor de grande escala se torna desnecessário.

[055] Além disso, um meio de resfriamento indireto pode ser fornecido para resfriamento dentro do tanque de preparação de pasta fluida 21. Adicionalmente, um meio de misturação 22 é fornecido no tanque de preparação de pasta fluida 21, mas a presente invenção não é limitada a isto, e a misturação pode ser feita, por exemplo, por um meio de circulação que usa uma bomba.

[056] Aqui, a pasta fluida do componente sólido de biomassa 24 obtida no tanque de preparação de pasta fluida 21 é drenada da seção de drenagem 23, passa através da linha de descarga L1, e é introduzida no tanque de decantação 31 que decanta a pasta fluida do componente sólido de biomassa 24.

[057] Este tanque de decantação 31 tem um formato que coleta o sedimento no seu fundo 31b. Por exemplo, conforme ilustrado na figura 3, uma parede lateral afunilada 31a é formada abaixo da porção média. O com o uso de paredes laterais opostas afuniladas 31a, é fácil coletar o sedimento (componente sólido de biomassa 20) obtido a partir da pasta fluida do componente sólido de biomassa 24.

[058] Um meio de rosca 32, acionado por um motor de acionamento M3, é fornecido no fundo 31b do tanque de decantação 31. Por rotação do meio de rosca 32 pelo motor de acionamento M3, o sedimento que decantou no fundo 31b é drenado para fora do sistema.

[059] No fundo 31b do tanque de decantação 31, o meio de coleta e transporte 34, que tem a rosca transportadora 35 qua separa a água enquanto coleta o componente sólido de biomassa 20, está disposto através de uma seção de conexão 33.

[060] Neste meio de coleta e transporte 34, a rosca transportadora 35 fornecida do lado de dentro é fornecida em um lado inclinado, desde o fundo 34a com a seção de conexão 33 até a extremidade de topo 34b. Pela rotação da rosca transportadora interna 35 por um motor de acionamento M4, ela coleta o componente sólido de biomassa 20 do fundo para o topo, e enquanto coleta, separa a água contida 19.

[061] Na extremidade de topo 34b do meio de coleta e transporte 34, é fornecida uma porta de drenagem 34c, que drena a pasta fluida concentrada do componente sólido de biomassa 36.

[062] Além disso, um tanque de recepção de água 37 está em posição adjacente ao tanque de decantação 31, e a água 19 que transborda do tanque de decantação 31 é transferida para ele pela linha L2.

[063] Um meio de misturação 37a pode, também, ser fornecido no tanque de recepção de água 37. Nesse caso, o componente sólido de biomassa 20 é parcialmente misturado na água 19, e no caso em que o componente sólido de biomassa 20 decanta no tanque de recepção de água 37, o componente sólido de biomassa 20 é homogeneizado por rotação do meio de agitação 37a usando um motor M5.

[064] A água 19 neste tanque de recepção de água 37 é resfriada por um refrigerador 39 enquanto volta para o tanque de preparação de pasta fluida 21 através de uma linha de retorno L3 por uma bomba 38, e a água 19 pode ser reutilizada.

[065] Na modalidade descrita acima, a água separada pelo aparelho de separação sólido-líquido 30 é resfriada pelo refrigerador 39 e retornada neste estado para o tanque de preparação de pasta fluida 21, mas a presente invenção não se limita a isto.

[066] Conforme ilustrado na figura 2, em um sistema para o tratamento de biomassa 10B, um aparelho para o tratamento de organismos 45 que trata, de modo organísmico, a água 19 separada pelo aparelho de separação sólido-líquido 30, é fornecido na linha de linha de retorno L3 no sistema para o tratamento de biomassa 10A da modalidade 1. Após a água tratada organismicamente 19 ser resfriada pelo refrigerador 39, a água 19 é retornada para o tanque de preparação de pasta fluida 21.

[067] Pelo fato de a água separada pelo aparelho de separação sólido- líquido 30 conter ácidos orgânicos (por exemplo, ácido fórmico, ácido acético, ácido cítrico, e similares), que são substâncias que impedem a reação a jusante, eles são decompostos e removidos pelo aparelho de tratamento de organismos 45. Pelo fato de o tratamento ser feito com segurança e as substâncias causam impedimento terem sido removidas quando a água 19 foi reutilizada, não há aumento nas substâncias causam impedimento quando a reação é extinta no tanque de preparação de pasta fluida 21. Além disso, com o uso, por exemplo, de um aparelho de tratamento de organismos enzimático de metano como o aparelho de tratamento de organismos 45, o metano pode ser recuperado e reutilizado em combustível e similares.

[068] A seguir, o procedimento para separar água 19 da pasta fluida do componente sólido de biomassa 20 pelo tanque de decantação 31 e o meio de coleta e transporte 34 será descrito.

[069] Aqui, o tanque de decantação 31 está a pressão atmosférica, e a pasta fluida do componente sólido de biomassa 24 é introduzida no tanque de decantação 31 através da linha L1. O componente sólido de biomassa 20 na pasta fluida do componente sólido de biomassa introduzida 24 decanta naturalmente com seu próprio peso no fundo 31b do tanque de decantação 31.

[070] No fundo 31b do tanque de decantação 31, é fornecido o meio de rosca 32 que drena o sedimento (componente sólido de biomassa 20), e o sedimento é transportado e drenado para o fundo 34a do meio de coleta e transporte 34 através da seção de conexão 33 conectada ao fundo 31b do tanque de decantação 31.

[071] O sedimento transportado é coletado pela rosca transportadora 35 fornecida dentro, desde o fundo 34a até a extremidade de topo 34b, do meio de coleta e transporte 34. Durante esta coleta, a água e o componente sólido de biomassa 20 são separados e o componente sólido de biomassa 20 é transportado para cima, e como resultado, a pasta fluida concentrada do componente sólido de biomassa 36 é drenada através da porta de drenagem 34c desde a extremidade de topo 34b do meio de coleta e transporte 34.

[072] Como resultado, no tanque de preparação de pasta fluida 21, o componente sólido de biomassa 20 tendo uma concentração de componente sólido diluído de, por exemplo, 5%, em peso, pode ser concentrado para uma concentração de componente sólido de não menos que 10 a 30%, em peso por colocação em água para sua misturação como pasta fluida, para que ele possa ter uma concentração de componente sólido adequada para sacarificação.

[073] Nesta modalidade, a rosca transportadora 35 foi dada como um exemplo do meio de transporte do meio de coleta e transporte 34, mas a presente invenção não é limitada a isto, e uma esteira transportadora ou similares podem ser usados.

[074] Além disso, ele pode ser introduzido por uma linha de drenagem para a L11 de sopro fornecida para a drenagem da biomassa acumulada ao longo de um período longo e drenagem dos conteúdos da resina de manutenção do fundo 34a do meio de coleta e transporte 34. Adicionalmente, água para limpeza 42 pode ser introduzida por uma linha de introdução L12 desde a extremidade de topo 34b do meio de coleta e transporte 34, de modo a permitir a limpeza do interior regularmente ou quando ocorre obstrução.

[075] Aqui, na modalidade descrita acima, o meio de coleta e transporte 34 tendo a rosca transportadora 35 que separa a água enquanto coleta o componente sólido de biomassa 20 através da seção de conexão 33 foi fornecido no fundo 31b do tanque de decantação 31, mas a presente invenção não é limitada a isto.

[076] A Figura 4 é uma vista esquemática ilustrando outro sistema para o tratamento de biomassa de acordo com esta modalidade.

[077] Conforme ilustrado na figura 4, em um sistema para o tratamento de biomassa 10C de acordo com essa modalidade, o meio de coleta e transporte 34 é fornecido integralmente na seção inferior do tanque de decantação 30.

[078] Especificamente, o fundo 31b do tanque de decantação 31 é inclinado, e o meio de coleta e transporte 34 é fornecido integralmente ao longo desta inclinação, e o componente sólido de biomassa decantado 20 é coletado, no estado em que se encontra, pela rosca transportadora 35. Por fazer isto, o meio de rosca 32 e a seção de conexão 33 são desnecessárias, e o aparelho pode ser simplificado.

[079] Aqui, a biomassa suprida para a seção de decomposição hidrotérmica 17 se refere ao acúmulo de organismos ou matéria orgânica derivada dos organismos incorporados no sistema para circulação de substâncias da biosfera global (consulte JIS K 3600 1258) sem limitação específica, mas na presente invenção, o uso de biomassa de madeira como árvores latifoliadas, recursos à base de celulose, como biomassa herbácea, dejetos agrícolas, resíduos de alimentos, e similares é particularmente preferencial.

[080] Além disso, a matéria prima de biomassa 11 não é particularmente limitada em termos de tamanho de partícula, mas é, de preferência, pulverizada a não mais que 5 mm.

[081] Nesta modalidade, a biomassa pode, também, ser pré-tratada usando, por exemplo, um aparelho de pulverização como um aparelho de ajuste de matéria prima antes de suprir a biomassa. Além disso, ele também pode ser limpo por um aparelho de limpeza.

[082] Observe que quando joio ou similar é usado como a matéria prima de biomassa 11, ele pode ser suprido à seção de suprimento de biomassa 12 tal como ele é, sem ser pulverizado.

[083] Além disso, a temperatura de reação na seção de decomposição hidrotérmica 17 está, de preferência, na faixa de 180°C a 240°C. Ela é, com mais preferência, de 200°C a 230°C.

[084] Isso se deve ao fato de que em baixas temperaturas abaixo de 180°C, a taxa de decomposição hidrotérmica é baixa e um longo tempo de decomposição é necessário, levando a um aumento no tamanho do aparelho, o que é indesejável. Por outro lado, em temperaturas superiores a 240°C, a taxa de decomposição se torna excessivamente alta, e a transferência do componente de celulose de um lado sólido para um líquido aumenta e a decomposição excessiva dos sacarídeos à base de hemicelulose é promovida, o que é indesejável.

[085] Adicionalmente, o componente de hemicelulose começa a se decompor a aproximadamente 140°C, a celulose a aproximadamente 230°C, e o componente de lignina a aproximadamente 140°C, mas o intervalo de 180°C a 240°C é preferencial porque a celulose permanece no lado do componente sólido enquanto o componente de hemicelulose e o componente de lignina têm taxas de decomposição suficientes.

[086] A pressão da reação é, de preferência, uma pressão na qual a pressão de 0,1 a 0,5 MPa é adicionalmente adicionada à pressão de vapor saturada da água em cada temperatura de reação (de 180°C a 240°C) da seção principal 13.

[087] O tempo de reação não é maior que 20 minutos, e de preferência, de 3 a 10 minutos. Isso se deve ao fato de que se a reação for executada por um longo período de tempo, a proporção de matéria decomposta em excesso aumenta, o que é indesejável.

[088] Exemplos da seção de suprimento de biomassa 12 que supre a biomassa desde pressão atmosférica até pressão elevada incluem meios como uma rosca, uma bomba de pistão, uma bomba para pasta fluida, e similares.

[089] Além disso, a seção de decomposição hidrotérmica 17 do aparelho de decomposição hidrotérmica é instalada verticalmente nesta modalidade, mas a presente invenção não é limitada a isto, e um aparelho de decomposição hidrotérmica inclinado tendo uma interface gás-líquido 13a pode ser usado.

[090] Aqui, um aparelho de decomposição hidrotérmica inclinado ou vertical é preferencial porque o gás gerado na reação de decomposição hidrotérmica e o gás carregado para a matéria prima e similares, pode ser rapidamente descarregado desde a porção superior. Além disso, já que os produtos da decomposição são extraídos pela água quente pressurizada 15, a concentração dos produtos extraídos aumenta do topo para o fundo, o que é preferencial de uma perspectiva de eficiência de extração.

[091] Conforme descrito acima, de acordo com essa modalidade, o principal componente de celulose e o componente de hemicelulose são decompostos da matéria prima de biomassa em um estado de contato sólido-líquido, e, então, a colocação do componente sólido de biomassa, que é o seu produto de decomposição, no líquido 21b que foi derramado no tanque de preparação de pasta fluida 21, resulta na mistura como pasta fluida do componente sólido de biomassa e na formação de uma vedação líquida, impedindo o vazamento de gás pressurizado. Como resultado, o vazamento do gás usado para pressurização (por exemplo, nitrogênio pressurizado ou similares) pode ser evitado e os custos de operação podem ser muito reduzidos.

[092] Então, na pasta fluida 24 do componente sólido de biomassa que foi obtida no tanque de preparação de pasta fluida 21, o componente sólido de biomassa 20 é decantado pelo tanque de decantação 31, e, então, o seu componente aquoso é separado pelo meio de retirada e de transporte 34 que tem a rosca transportadora 35, que separa o componente aquoso enquanto coleta o sedimento, e a pasta fluida concentrada do componente sólido de biomassa 36 pode ser obtida.

[093] Como resultado, é desnecessário fornecer um meio de desidratação caro, tal como uma prensa de filtro ou meios de separação centrífuga. Além disso, já que meios de desidratação como uma prensa de filtro e os meios de separação centrífuga são executados de modo intermitente, eles não são adequados para o tratamento contínuo, e portanto, a processos de fermentação por sacarificação e purificação a jusante não podem ser aprimorados com eficiência. A prensa de filtro e os meios de separação centrífuga também aumentam os custos de operação porque eles exigem energia e uma grande quantidade de água para decantar a pasta fluida do componente sólido de biomassa 24.

[094] Em contrapartida, com o aparelho de separação sólido-líquido 30 da presente invenção, a separação sólido-líquido pode ser feita continuamente e com baixo custo de operação, e os processos de fermentação e purificação podem ter eficiência aprimorada.

[095] Pelos fatos acima, de acordo com essa modalidade, pela separação da água 19 que contém substâncias que impedem a reação da pasta fluida do componente sólido de biomassa 24 no aparelho de separação sólido-líquido 30, é possível remover de forma eficaz as substâncias que impedem a reação, e as reações a jusante são boas. Modalidade 2

[096] A seguir, uma outra modalidade do sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a presente invenção será descrita com relação aos desenhos. Observe que aos membros que são iguais ao sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a modalidade 1 são dados os mesmos números de referência, e suas descrições são omitidas.

[097] A Figura 5 é uma vista esquemática ilustrando um sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a modalidade 2. A Figura 6 é uma vista esquemática ilustrando outro sistema para o tratamento de biomassa de acordo com a modalidade 2.

[098] Conforme ilustrado na figura 5, um sistema para o tratamento de biomassa 10D é o sistema para o tratamento de biomassa 10A de acordo com a modalidade 1 tendo um aparelho de separação sólido-líquido (tipo separado), compreendendo, ainda, um aparelho de sacarificação C6/concentração de sacarídeo 50, que sacarifica enzimaticamente o componente sólido de biomassa contendo principalmente um componente de celulose em um sacarídeo de seis carbonos (sacarídeo C6), e concentra o sacarídeo. Conforme ilustrado na figura 6, um sistema para o tratamento de biomassa 10E é o sistema para o tratamento de biomassa 10E de acordo com a modalidade 1 tendo outro aparelho de separação sólido-líquido (tipo integrado), compreendendo, ainda, um aparelho para sacarificação C6/concentração de sacarídeo 50, que sacarifica enzimaticamente o componente sólido de biomassa contendo principalmente um componente de celulose em um sacarídeo de seis carbonos (sacarídeo C6), e concentra o sacarídeo. Observe que o método de sacarificação é descrito abaixo usando a Figura 5, já que as operações são iguais em ambos.

[099] Este aparelho para sacarificação C6/concentração de sacarídeo 50 tem um aparelho de separação de componente aquoso 56 compreendendo um tanque de sacarificação 52, que usam uma enzima 51 para sacarificar enzimaticamente a pasta fluida concentrada do componente sólido de biomassa 36 que foi concentrada no aparelho de separação sólido-líquido 30; um aparelho de separação sólido-líquido da solução de sacarídeos 54, que separa o componente sólido de uma solução de sacarídeos 53 após a sacarificação; e uma membrana de osmose reversa (RO) 56a, que remove água 57 da solução de sacarídeos 53 separada no aparelho de separação sólido-líquido da solução de sacarídeos 54, para obter uma solução de sacarídeos concentrada 55.

[0100] Como o aparelho de separação sólido-líquido da solução de sacarídeos 54, por exemplo, um decantador de rosca, um aparelho de filtração com areia, uma membrana MF ou similares, podem ser usados por si sós ou em combinações, de modo a proteger a membrana de osmose reversa (RO) 56a enquanto os sólidos são removidos. Adicionalmente, usando uma membrana de ultrafiltração (UF) antes da membrana de RO 56a, a membrana de RO 56a pode ser protegida e a enzima pode ser recuperada e reutilizada.

[0101] Além disso, uma membrana de RO solta, uma membrana de nanofiltração (NF), ou similares pode, também, ser usada no aparelho de separação do componente aquoso 56.

[0102] A seguir, o procedimento das etapas de tratamento do aparelho de sacarificação C6 e concentração de sacarídeo 50 será descrito. <Etapa de sacarificação enzimática>

[0103] Primeiro, no tanque de sacarificação 52, a pasta fluida concentrada do componente sólido de biomassa 36 é introduzida através de uma linha de alimentação L4, a enzima 51 é adicionada, e a sacarificação ocorre por uma reação enzimática na etapa de sacarificação enzimática. <Etapa de separação sólido-líquido>

[0104] Então, a solução de sacarídeos 53 é acumulada em um tanque para solução de sacarídeos 61, e após isto, uma solução de resíduo sólido 62 de lignina e similares é separada pelo aparelho de separação sólido-líquido da solução de sacarídeos 54, e, então, a solução de sacarídeos 53 é acumulada em um tanque para solução de sacarídeos 63. <Etapa de concentração de sacarídeos>

[0105] A seguir, a água 57 é removida da solução de sacarídeos 53 pelo aparelho de separação do componente aquoso 56 tendo a membrana de RO 56a, e a solução de sacarídeos concentrada 55 é obtida.

[0106] Esta solução de sacarídeos concentrada 55 serve como as várias matérias primas orgânicas na fermentação das etapas posteriores (não ilustradas).

[0107] Na presente modalidade, o sacarídeo pode ser concentrado de forma eficaz por tratamento com membrana usando várias membranas.

[0108] Além disso, a solução de resíduos sólidos separada 62 de lignina ou similares pode ser usada para combustível porque ela tem um alto valor calorífico. A solução de resíduos sólidos 62 de lignina ou similares também pode ser usada como fertilizante orgânico ou matérias primas químicas (uso como um adesivo de lignina ou similares).

[0109] Desta forma, no método de produção da solução de sacarídeos usando matéria prima de biomassa da presente invenção, conforme ilustrado na figura 5, uma matéria prima de biomassa 11 tendo celulose, hemicelulose, e lignina, é fornecida a partir de uma pressão atmosférica até pressão elevada, e esta matéria prima de biomassa 11 é decomposta hidrotermicamente pela seção de decomposição hidrotérmica 17 usando água quente pressurizada 15, e o componente de lignina e o componente de hemicelulose são dissolvidos na água quente pressurizada 15, e após isto, o componente sólido de biomassa 20 descarregado da seção de decomposição hidrotérmica 17 é colocado em um tanque de preparação de pasta fluida 21, que é conectado à seção de decomposição hidrotérmica 17 e dentro da qual água é derramada, e formada como uma pasta fluida do componente sólido de biomassa 24, e a pasta fluida do componente sólido de biomassa 24 é sacarificada enzimaticamente para produzir uma solução de sacarídeos 53, após o que o componente sólido é separado e a água é removida. Por este processo, uma solução de sacarídeos 53 pode ser produzida de forma eficaz a partir de uma matéria prima de biomassa 11.

[0110] Usando a solução de sacarídeos obtida por este método de produção de solução de sacarídeos usando matérias primas de biomassa, pode-se fazer fermentação alcoólica de metanol, etanol, ou similares, e álcool pode ser produzido.

[0111] Adicionalmente, formando-se a matéria sólida de biomassa como uma pasta fluida, a matéria sólida de biomassa é fácil de manusear e é adequada para uma etapa de sacarificação subsequente, e uma solução de sacarídeos (sacarídeo C6) pode ser produzida de forma eficaz. Além disso, com esta solução de sacarídeos como um ponto de partida, várias matérias primas orgânicas (por exemplo, álcoois, substitutos de petróleo, aminoácidos, ou similares) podem ser produzidas de forma eficaz. Adicionalmente, com esta solução de sacarídeos como um ponto de partida, várias matérias primas orgânicas (por exemplo, álcoois, substitutos de petróleo, aminoácidos, ou similares) de LPG, combustível para automóveis, combustível para motores a jato de aeronaves, querosene, óleo diesel, vários óleos pesados, gás combustível, nafta, etilenoglicol que é um produto de decomposição da nafta, ácido lático, álcoois (etanol e similares), aminas, etoxilatos de álcool, polímeros de cloreto de vinila, alquil alumínio, PVA, emulsões de acetato de vinila, poliestireno, polietileno, polipropileno, policarbonato, resina de MMA, náilon, poliéster, e similares, podem ser produzidas de forma eficaz. Desta forma, as soluções de sacarídeos derivadas de biomassa podem ser eficientemente utilizadas como substitutos para produtos químicos derivados de óleo cru, que é um recurso esgotado, e matérias primas para produzir estes substitutos.

[0112] Adicionalmente, como o componente sólido de biomassa é colocado em um líquido, a reação pode ser extinta de forma eficaz pelo resfriamento do componente sólido de biomassa por troca de calor direta usando o líquido, e além disso, uma decomposição excessiva da hemicelulose residual, da lignina residual, e da celulose do componente principal que acompanha o componente sólido de biomassa é suprimida porque o ácido ou álcali é diluído. Como resultado, a geração de componentes que impedem a reação pode ser suprimida e a recuperação do componente de celulose pode ser aprimorada.

[0113] Na presente invenção, quando se obtém a pasta fluida do componente sólido de biomassa, a pasta fluida do componente sólido de biomassa é decantada em um tanque de decantação, e o componente sólido de biomassa decantado sofre separação sólido-líquido por um meio de coleta e transporte, por exemplo, uma rosca transportadora, removendo assim a água e tornando a mesma uma pasta fluida concentrada do componente sólido de biomassa. Além disso, é possível remover água assim como reduzir o teor de substâncias que impedem a reação nos casos em que a pasta fluida do componente sólido de biomassa contém substâncias que impedem a reação, obtendo-se, assim, a componente sólido de biomassa concentrada tendo alta pureza. Lista de sinais de referência 10A a 10E Sistemas de tratamento de biomassa 11 Matéria prima de biomassa 12 Seção de suprimento de biomassa 13 Seção principal 14 Primeiro meio de rosca 15 Água quente pressurizada 16 Líquido de drenagem de água quente 17 Seção de decomposição hidrotérmica 18 Seção de descarga do componente sólido da biomassa 19 Água 20 Componente sólido de biomassa 21 Tanque de preparação de pasta fluida 22 Meio de misturação 23 Seção de drenagem 24 Pasta fluida do componente sólido de biomassa 25 Nitrogênio pressurizado 30 Aparelho de separação sólido-líquido 31 Tanque de decantação 34 Meio de coleta e transporte 36 Pasta fluida concentrada do componente sólido de biomassa

Claims

1. Sistema para o tratamento de biomassa (10) CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma seção de tratamento de biomassa (17) compreendendo uma coluna de tratamento que tem uma interface gás-líquido (13a) configurada para decompor uma matéria-prima de biomassa (11) contendo celulose, hemicelulose e lignina sob condições de alta temperatura e alta pressão e, dessa forma, removendo um componente de lignina e um componente de hemicelulose da biomassa (11); uma seção de descarga de biomassa sólida (18) configurada para descarregar uma biomassa sólida (20) tratada pela seção de tratamento de biomassa (17); um tanque de preparação de pasta fluida (21) que é conectado à seção de descarga de biomassa sólida (18), o tanque de preparação de pasta fluida (21) configurado para derramar água (19) na seção de descarga de biomassa sólida (18) e para transformar em pasta fluida a biomassa sólida (20) descarrega; e um aparelho de separação sólido-líquido (30) que inclui um tanque de decantação (31) configurado para decantar a biomassa sólida (20), o tanque de decantação (31) sendo fornecido a jusante do tanque de preparação de pasta fluida (21), e uma rosca transportadora ou uma correia transportadora (34), um fundo do qual é disposto em um lado inferior de um fundo (31b) do tanque de decantação (31) e é conectado a ele por meio de uma seção de conexão (33) e é fornecido de maneira inclinada a partir de um fundo (34a) até uma extremidade superior (34b) desta, e que é configurado para recolher um sedimento de biomassa (20) transportado a partir do fundo (31b) do tanque de decantação (31) a partir do fundo (34a) da rosca transportadora ou da correia transportadora (34) em direção a extremidade superior (34b) deste e separar água (19) e descarregar uma pasta fluida de biomassa concentrada (36) assim obtida a partir da extremidade superior (34b) desta por meio de uma porta de descarga (34c); um tanque de recepção de água (37) configurado para receber água (19) que transborda do tanque de decantação (31); uma linha (L2) conectada entre o tanque de decantação (31) e o tanque de recepção de água (37) e configurada para transferir a água (19) transbordada do tanque de decantação (31) para o tanque de recepção de água (37); e uma linha de retorno (L3) que é conectada entre o tanque de recepção de água (37) e o tanque de preparação de pasta fluida (21) e é configurada para retornar a água (19) do tanque de recepção de água (37) ao tanque de preparação de pasta fluida (21); em que a rosca transportadora ou a correia transportadora (34) inclui uma linha de sopro (L11) fornecida no fundo (34a) desta, a linha de sopro (L11) configurada para descarregar biomassa (41) acumulada fora do sistema (10) para prevenir entupimento.

2. Sistema para o tratamento de biomassa (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda: um tanque de sacarificação (52) configurado para sacarificar a pasta de biomassa concentrada (36) separada pelo aparelho de separação sólido-líquido (30).

3. Sistema para o tratamento de biomassa (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: a seção de tratamento de biomassa (17) é qualquer uma dentre uma seção de decomposição hidrotérmica, uma seção de decomposição por álcali ou uma seção de decomposição por ácido.

4. Sistema para o tratamento de biomassa (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a rosca transportadora ou a correia transportadora (34) inclui uma linha de introdução (L12) fornecida na extremidade superior (34b) da rosca transportadora ou da correia transportadora (34), a linha de introdução (L12) configurada para introduzir água de limpeza (42) no interior da mesma.