BR112017026539B1

BR112017026539B1 - Processos para produzir um produto absorvente a partir de uma microcultura, leito animal criado a partir do processamento de uma microcultura e produto de fralda

Info

Publication number: BR112017026539B1
Application number: BR112017026539-7A
Authority: BR
Inventors: Peter Sherlock; Marcus Kenny
Original assignee: Peter Sherlock; Parabel Nutrition, Inc
Priority date: 2015-06-10
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2022-01-25
Also published as: CN108347898B; JP2018516603A; US20200229995A1; CN108347898A; US10596048B2; BR112017026539A8; JP6896714B2; CA2986960A1; MX2017016093A; AU2016276974B2; EP3307057A4; WO2016201381A1; AU2020201808A1; AU2016276974A1; BR112017026539A2; US20160361211A1; EP3307057A1

Abstract

métodos e sistemas para formar produtos de absorção de umidade de uma microcultura. a presente revelação refere-se, de acordo com algumas modalidades, a métodos e sistemas para derivar produtos de absorção de odor e umidade de uma microcultura (por exemplo, espécies aquáticas fotossintéticas). mais especificamente, a presente revelação refere-se, em algumas modalidades, a formar um produto absorvente de lemna, que inclui um resíduo animal, um leito de animal, um produto de fralda, um produto de limpeza de derramamento, e qualquer combinação dos mesmos. um processo para formar um produto absorvente de uma microcultura pode compreender as ações de (a) lisar a microcultura para gerar uma microcultura lisada; (b) separar a microcultura lisada em uma fração sólida e uma fração de suco; (c) processar a fração sólida para gerar um sólido absorvente; e/ou (d) formar, por uma unidade de conformação, o sólido absorvente em péletes ou grânulos que podem ser incorporados no produto absorvente. um produto absorvente pode ter propriedades de redução de odor que são devidas, em parte, à clorofila (por exemplo, de uma microcultura).

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS REFERENTES

[0001] Este pedido de patente reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório no U.S. 62/173.645, depositado em 10 de junho de 2015, que é incorporado no presente documento a título de referência em sua totalidade conforme estabelecido em completo.

CAMPO DA REVELAÇÃO

[0002] A presente revelação refere-se, em algumas modalidades, a métodos e sistemas para derivar produtos de absorção de odor e umidade de uma microcultura (por exemplo, espécie aquática fotossintética). Mais especificamente, a presente revelação refere-se, em algumas modalidades, a formar areia para gato e leitos de outros animais de uma ou mais espécies aquáticas fotossintéticas tal como Lemna. Em algumas modalidades, a presente revelação refere-se a formar produtos de fralda de uma ou mais espécies aquáticas fotossintéticas (por exemplo, Lemna). Em outras modalidades, a presente revelação refere-se a formar produtos absorventes de uma ou mais espécies aquáticas fotossintéticas (por exemplo, Lemna). Os produtos absorventes podem ter uma ampla gama de aplicações de limpeza.

ANTECEDENTES DA REVELAÇÃO

[0003] Devido à prática de domesticação animal, pessoas em uma ampla gama de regiões geográficas e culturas mantêm animais domésticos que residem em seus domicílios ou outros locais internos. Isso levou a uma demanda por produtos especializados para ajudar donos de animal doméstico a gerenciar de modo conveniente o cuidado com animal doméstico interno. Resíduos, por exemplo, são materiais embalados descartáveis projetados para lidar com dejeto animal enquanto dissipa odor e permite limpeza de expediente (e idealmente não frequente). Leitos de animal são uma classe mais ampla de produtos que podem fornecer uma plataforma natural para animais descansarem internamente, frequentemente em gaiolas.

[0004] Uma população crescente global continua a alimentar uma infinidade de preocupações de sustentabilidade que afetam muitos produtos de animal doméstico que inclui areia para dejetos (por exemplo, areia de gato) e outros leitos (por exemplo, para gaiolas de coelho). Adicionalmente, preocupações referentes a mudança climática e consumo de combustível fóssil continuam a motivar inovadores a desenvolver processos mais eficientes para entregar utilidade máxima de fontes renováveis.

[0005] As areias para dejetos existentes têm várias limitações e problemas que podem originar de suas composições. Por exemplo, produtos à base de argila podem conter sílica, que pode causar problemas respiratórios para animais domésticos e/ou donos humanos. Além do mais, argila não é um material renovável nem é orgânico em composição. Por outro lado, produtos à base de milho podem conter substâncias cancerígenas tais como micotoxinas (por exemplo, aflatoxina). Do mesmo modo, produtos à base de madeira também são problemáticos visto que os mesmos podem desintegrar e criar poeira excessiva.

[0006] Preocupações de sustentabilidade similares surgem em relação ao descarte de produtos de fralda (por exemplo, fraldas humanas, fraldas de animal, guardanapos sanitários). Estima-se que a fralda descartável típica leva mais de 500 anos para degradar através de processos naturais. Ademais, inúmeros problemas referentes a aterros sanitários, que incluem a disponibilidade limitada de espaço e preocupações de saúde pública, têm sido o foco tanto de oficiais do governo quanto da indústria. Em resposta, tem havido interesse aumentado em alternativas naturais (por exemplo, à base de vegetal, biodegradável) para esses itens que levam um período de tempo estendido para degradar.

SUMÁRIO

[0007] Consequentemente, surgiu uma necessidade por sistemas e métodos aprimorados de desenvolver produtos absorventes (por exemplo, produtos de animal doméstico, produtos de fralda) com o uso de fontes renováveis, tais como espécies aquáticas (por exemplo, uma espécie aquática fotossintética) de vegetais. A presente revelação refere-se, de acordo com algumas modalidades, a um processo para produzir um produto absorvente (por exemplo, leito de animal, produto de fralda) de uma microcultura (por exemplo, uma espécie aquática, uma espécie aquática fotossintética).

[0008] A presente revelação refere-se, em algumas modalidades, a um processo para produzir um produto absorvente de uma microcultura. O processo pode compreender: lisar uma microcultura para gerar uma microcultura lisada; separar a microcultura lisada em uma fração sólida e uma fração de suco; processar a fração sólida para gerar um sólido absorvente. Em algumas modalidades um sólido absorvente pode compreender um pó absorvente, um pélete absorvente, ou um extrudado absorvente. Em algumas modalidades, uma microcultura pode ser Lemna.

[0009] Em algumas modalidades, processar uma fração sólida para gerar um sólido absorvente pode compreender separar a fração sólida para formar um sólido. Um processo, de acordo com algumas modalidades, pode adicionalmente compreender conformar um sólido através de uma unidade de conformação para gerar um pélete absorvente. Em algumas modalidades, um processo pode adicionalmente compreender extrudar o sólido através de um extrusor para gerar o pélete absorvente. De acordo com algumas modalidades, conformar ou extrudar um sólido pode ser realizado sem aquecer substancialmente o sólido. Em algumas modalidades, conformar ou extrudar pode ser realizado com o uso de vapor. De acordo com algumas modalidades, processar uma fração sólida pode compreender secar o sólido.

[0010] De acordo com algumas modalidades um processo pode adicionalmente compreender processar um sólido absorvente em um produto absorvente. Processar um sólido absorvente, em algumas modalidades, pode incluir empacotar o pó absorvente em um material poroso que fisicamente contém o pó absorvente enquanto permite simultaneamente que água externa sature livremente o pó absorvente.

[0011] Em algumas modalidades um sólido absorvente pode compreender (i) o sólido absorvente e (ii) clorofila da microcultura. A clorofila pode ser operável para absorver odor, de acordo com algumas modalidades. De acordo com algumas modalidades um sólido absorvente pode ter um teor de umidade que é menor do que cerca de 12%, em peso. Em algumas modalidades, um sólido absorvente pode compreender um pó absorvente que tem um coeficiente de absorção que é ≥ cerca de 9,0 l/kg. De acordo com algumas modalidades um sólido absorvente pode compreender um pélete absorvente que tem coeficiente de absorção que é ≥ cerca de 1,44 l/kg.

[0012] De acordo com algumas modalidades, um processo pode adicionalmente compreender processar uma fração de suco para gerar um produto rico em proteína.

[0013] A presente revelação refere-se adicionalmente, de acordo com algumas modalidades, a um processo para produzir um produto absorvente (por exemplo, leito de animal, produto de fralda) de uma microcultura (por exemplo, uma espécie aquática, uma espécie aquática fotossintética) que é cultivado em sistema de biorreator. O processo pode compreender as ações de (a) lisar uma microcultura para gerar uma microcultura lisada; (b) separar a microcultura lisada em uma fração sólida e uma fração de suco; (c) processar a fração sólida para gerar uma refeição rica em carboidrato; e (d) processar a refeição rica em carboidrato em um produto absorvente, sendo que o processamento adicionalmente compreende (i) empacotar, em uma forma em pó, uma refeição rica em carboidrato em um material poroso que fisicamente contém o pó enquanto permite (por exemplo, permite simultaneamente) que água externa sature livremente o pó; ou (ii) formar (por exemplo, por uma unidade de conformação) a refeição rica em carboidrato em péletes ou grânulos; ou (iii) formar (por exemplo, por extrusão) a refeição rica em carboidrato em extrudado. De acordo com algumas modalidades, um produto absorvente pode compreender (i) uma refeição rica em carboidrato e (ii) clorofila de uma microcultura, sendo que a clorofila pode ser incrustada nos péletes e pode ser operável para absorver odor que surge do uso do leito de animal. Em algumas modalidades, um produto absorvente pode ter um teor de umidade que é menor do que cerca de 12%, em peso. Lisar uma microcultura pode compreender usar pelo menos uma unidade de lise selecionada dentre o grupo que consiste em uma fresa de cisalhamento, a fresa de coloide, uma fresa de faca, uma fresa de martelo, uma fresa de trituração, um maquinário de purê, uma prensa de filtro, pressão osmótica, e tratamentos químicos que degradam estruturas biológicas da microcultura. Uma microcultura lisada, em algumas modalidades, pode ser separada em uma fração sólida e uma fração de suco com o uso de pelo menos uma unidade de separação dentre o grupo que consiste em uma prensa de cinta, uma centrífuga de decantador, uma prensa de ventilador, uma prensa giratória, uma prensa de parafuso, uma prensa de filtro, uma prensa de acabamento, um separador vibratório, um filtro de tela de vibração, um agitador de movimento inclinado ou linear, e uma centrífuga de pilha de discos de alta velocidade. De acordo com algumas modalidades, uma fração de suco pode ser processada em um produto rico em proteína (por exemplo, um suplemento alimentar para humano ou animal) que é distinto de um leito de animal. Em algumas modalidades uma fração sólida pode ser processada para gerar uma refeição rica em carboidrato com o uso de pelo menos um mecanismo de secagem selecionado dentre o grupo que consiste em um secador por aspersão, um secador de tambor duplo, um secador de leito fluidizado, um secador do tipo flash, e um secador do tipo flash giratório. Uma refeição rica em carboidrato pode ser formada em um produto absorvente com o uso de vapor (por exemplo, através de uma técnica de peletização à base de vapor). De acordo com algumas modalidades, uma refeição rica em carboidrato pode ser formada em um produto absorvente sem aquecer substancialmente a refeição rica em carboidrato. Uma unidade de conformação, em algumas modalidades, pode compreender pelo menos uma dentre uma unidade de peletização, um granulador e um extrusor. Em algumas modalidades, um produto absorvente formado embalando-se a forma em pó de uma refeição rica em carboidrato em um pacote poroso pode ter um coeficiente de absorção de ≥ 10 l/kg. Um produto absorvente formado peletizando-se ou granulando-se a refeição rica em carboidrato pode ter um coeficiente de absorção que é ≥ cerca de 1,44 l/kg.

[0014] Em concordância com alguns aspectos da revelação, um leito de animal pode ser criado processando- se uma microcultura que é cultivada em sistema de biorreator. Um leito de animal pode compreender péletes que compreendem clorofila de uma microcultura, em algumas modalidades. A clorofila pode ser operável para absorver odor que surge do uso do leito de animal. De acordo com algumas modalidades, os péletes podem ter um comprimento médio em uma faixa de cerca de 8 a 10 milímetros e uma largura média de cerca de 4 milímetros. Em algumas modalidades, os péletes podem ter um teor de umidade que é menor do que cerca de 12%, em peso, e um teor de carboidrato que é maior do que cerca de 50%, em peso. Os péletes, em algumas modalidades, podem ter um coeficiente de absorção de líquido maior do que ou substancialmente igual a 1,48 litros de líquido por quilograma de péletes. As técnicas reveladas para uso de uma microcultura para derivar um leito de animal pode fornecer vários benefícios. Por exemplo, péletes de um leito de animal podem permanecer intactos sem aglutinar uns aos outros após serem expostos a um líquido, de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, os péletes podem mudar de cor após serem expostos a um líquido e através dos mesmos podem fornecer retroalimentação para guiar uma substituição de um leito de animal.

[0015] Em concordância com alguns aspectos da revelação, um leito de animal pode compreender um material absorvente que compreende um carboidrato de espécie aquática (por exemplo, espécie aquática fotossintética) e uma quantidade que absorve odor de clorofila. Por exemplo, um carboidrato de espécie aquática (por exemplo, espécie aquática fotossintética) pode ser processado de Lemna. Em algumas modalidades, uma espécie aquática (por exemplo, espécies aquáticas fotossintéticas) pode ser processada dentre uma pluralidade de diferentes espécies aquáticas (por exemplo, espécies aquáticas fotossintéticas). Em algumas modalidades, pelo menos parte de uma clorofila e pelo menos parte de um carboidrato de espécie aquática (por exemplo, espécie aquática fotossintética) podem ser processados de uma colheita comum de uma espécie aquática (por exemplo, espécies aquáticas fotossintéticas). Um material absorvente e a clorofila podem ser formados em péletes que têm um teor de umidade que é menor do que cerca de 12%, em peso, de acordo com algumas modalidades. Em concordância com alguns aspectos da revelação, uma fralda (por exemplo, uma fralda para humanos) pode ser feita, em que a camada absorvente da fralda compreende um produto absorvente. Em algumas modalidades, um produto absorvente pode ser selecionado dentre o grupo que consiste em (i) um pacote, que compreende um material poroso e que contém refeição rica em carboidrato em uma forma em pó e clorofila da microcultura, em que a clorofila é operável para absorver odor (por exemplo, odor que surge do uso da fralda); (ii) múltiplos pacotes, sendo que cada um compreende um material poroso e contém refeição rica em carboidrato em uma forma em pó e clorofila da microcultura, em que a clorofila é operável para absorver odor (por exemplo, odor que surge do uso da fralda); (iii) um pacote, que compreende um material poroso e que contém refeição rica em carboidrato em uma forma peletizada e clorofila da microcultura, em que a clorofila é operável para absorver odor (por exemplo, odor que surge do uso da fralda); e (iv) um pacote, que compreende um material poroso e que contém refeição rica em carboidrato em uma forma granulada e clorofila da microcultura, em que a clorofila é operável para absorver odor (por exemplo, que surge do uso da fralda). Em algumas modalidades, o pacote pode ser acolchoado para assegurar uma distribuição consistente da refeição rica em carboidrato em pó por toda a área do pacote. Em algumas modalidades, a camada absorvente de uma fralda pode compreender o pacote assim como outros materiais absorventes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0016] O arquivo dessa patente contém pelo menos um desenho executado em cor. Cópias dessa patente com desenho (ou desenhos) em cor serão fornecidas pelo Escritório de Patente e Marca Registrada mediante solicitação e pagamento da taxa necessária.

[0017] Algumas modalidades da revelação podem ser entendidas referindo-se, parcialmente, à presente revelação e aos desenhos em anexo, em que:

[0018] A Figura 1A é um diagrama esquemático que ilustra um processo para cultivar, colher e fracionar uma microcultura para a produção de leito de animal e outros produtos, de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação;

[0019] A Figura 1B é um diagrama esquemático que ilustra um processo para separar uma biomassa para formar uma fração de suco e uma fração sólida, processar uma fração de suco, processar a fração sólida, de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação;

[0020] A Figura 1C é um diagrama esquemático que ilustra a separação de uma fração sólida de uma fração de suco e o processamento da fração sólida para a produção de produtos ricos em carboidrato de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação;

[0021] A Figura 1D é um diagrama esquemático que ilustra a separação de uma fração sólida de uma fração de suco e o processamento da fração sólida para a produção de produtos ricos em carboidrato de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação;

[0022] A Figura 1E é um diagrama esquemático que ilustra a separação de uma fração sólida de uma fração de suco e o processamento da fração sólida para a produção de produtos ricos em carboidrato de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação;

[0023] A Figura 2 é um diagrama esquemático de um processo para gerar um leito de animal, de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação;

[0024] A Figura 3 é um diagrama esquemático de um processo para gerar um leito de animal, de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação;

[0025] A Figura 4 é um diagrama esquemático de um processo para gerar um leito de animal, de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação;

[0026] A Figura 5A ilustra o desempenho de uma areia para animal à base de argila quando exposta a líquido;

[0027] A Figura 5B ilustra o desempenho de uma areia para animal à base de madeira quando exposta a líquido;

[0028] A Figura 5C ilustra o desempenho de uma modalidade exemplificativa específica de uma areia para animal à base de Lemna quando exposta a líquido;

[0029] A Figura 6 ilustra aspectos de uma modalidade exemplificativa específica de uma areia para animal à base de Lemna;

[0030] A Figura 7A ilustra um corte transversal de uma modalidade exemplificativa específica de um produto de fralda; e

[0031] A Figura 7B ilustra uma modalidade exemplificativa específica de um produto de fralda.

[0032] Essas figuras exemplificativas e modalidades são para fornecer uma descrição detalhada escrita da matéria em questão definida por quaisquer reivindicações no presente pedido. Essas figuras exemplificativas e modalidades não devem ser usadas para limitar o escopo de quaisquer tais reivindicações.

[0033] Além disso, embora numerais de referência similares possam ser usados para se referir a estruturas similares a título de conveniência, cada uma das várias modalidades exemplificativas pode ser considerada como sendo variações distintas. Quando numerais de referência semelhantes são usados, uma descrição dos elementos comuns não pode ser repetida, visto que a funcionalidade desses elementos pode ser igual ou similar entre modalidades. Adicionalmente, as figuras não estão em escala a menos que seja explicitamente indicado de outra maneira.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0034] A Figura 1A é um diagrama esquemático que ilustra um processo para cultivar, colher e fracionar uma microcultura (por exemplo, uma espécie aquática fotossintética, uma espécie de vegetal aquática, espécies de Lemna, uma espécie de alga) para a produção de produtos de concentrado de proteína e/ou produtos ricos em carboidrato (por exemplo, um produto absorvente), de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação. Uma microcultura pode ser cultivada em um sistema de biorreator, colhida e separada para formar uma fração sólida e uma fração de suco. Em algumas modalidades, uma fração sólida pode ser processada para produzir um ou mais produtos ricos em carboidrato. De modo adicional ou alternativo, uma fração de suco pode ser processada para produzir um ou mais produtos concentrados de proteína. Os produtos ricos em carboidrato podem incluir um produto absorvente (por exemplo, um leito de animal, um produto de fralda). Conforme usado no primeiro documento, o termo produto absorvente se destina a incluir produtos que são capazes de absorver um líquido de suas cercanias. Em algumas modalidades um produto absorvente pode absorver ou reduzir odores. Devido as suas propriedades de absorção de umidade e odor, produtos ricos em carboidrato criados através dos sistemas e métodos descritos no presente documento podem ser usados em aplicações tais como leito de animal (por exemplo, areia sanitária de animal), produtos de fralda, e aplicações de limpeza nas quais a absorção de umidade e odores é vantajosa.

[0035] Produtos concentrados de proteína podem incluir produtos adequados para ração animal e/ou consumo humano. Um processo pode ser realizado em ambientes internos, externos, e qualquer combinação dos mesmos com base, por exemplo, nas características ambientais específicas de um local ou de locais.

[0036] Em algumas modalidades, uma microcultura pode compreender uma única espécie aquática fotossintética (por exemplo, selecionada dentre Lemna, Salvinia, ou outros gêneros adequados). Uma microcultura pode compreender, de acordo com algumas modalidades, uma combinação de duas ou mais espécies aquáticas fotossintéticas. Uma microcultura pode ter características que são vantajosas em comparação com outras espécies aquáticas fotossintéticas (por exemplo, alta taxa de cultivo; exigências nutricionais reduzidas; facilidade de colheita e/ou processamento; taxa de evapotranspiração reduzida; composição de carboidrato aumentada; geração de clorofila aumentada; e outros benefícios para um ou mais produtos derivados).

[0037] Uma microcultura pode incluir espécies de Lemna (por exemplo, lentilha de água), Spirodela, Landoltia, Wolfiella, Salvinia (por exemplo, samambaia flutuante), Wolffia (por exemplo, farinha d'água), Azolla (por exemplo, samambaia mosquito), Pistia (por exemplo, alface d'água), ou qualquer combinação dos mesmos. Espécies exemplificativas de Lemna, por exemplo, incluem, mas não limitadamente, Lemna minor, Lemna obscura, Lemna minuta, Lemna gibba, Lemna valdiviana e Lemna aequinoctialis. Em algumas modalidades uma microcultura pode incluir uma ou mais espécies de alga. Uma microcultura pode ser selecionada de uma espécie aquática fotossintética local com base em características de composição e crescimento identificadas que se desenvolveram nas condições ambientais locais. Espécies locais podem superar outras espécies em lagoas abertas ou biorreatores com base em sua adaptação às condições ambientais locais. Uma microcultura pode ser ajustada em resposta a variações sazonais em temperatura e disponibilidade de luz.

[0038] Em uma ação 110, uma microcultura pode ser cultivada em um sistema de biorreator. Um sistema de biorreator pode conter um meio de cultivo. Um meio de cultivo pode compreender água e/ou uma composição de nutriente. Um meio de cultivo (por exemplo, água) pode ser fornecido e/ou adicionado a um biorreator (por exemplo, uma lagoa natural ou feita pelo homem) e pode ser mantido em um nível de ponto de definição desejado. Um sistema de biorreator, em algumas modalidades, pode ser configurado para coletar água de chuva e/ou para inserir água de uma fonte de água reciclada (por exemplo, água de tempestade, água reciclada). Um sistema de biorreator pode adicionalmente compreender, de acordo com algumas modalidades, um recipiente de armazenamento adicional (por exemplo, recipiente ou lagoa) para meio de cultivo em excesso. Um sistema de biorreator pode ser configurado para inserir nutrientes adicionais (por exemplo, nitrogênio, fósforo, potássio) ou gases (por exemplo, oxigênio, dióxido de carbono) em indicadores de tempo especificados ou em resposta as leituras de sensor. Em algumas modalidades, um ou mais biorreatores menores (por exemplo, lagoas) pode ser projetado e dimensionado para servir adequadamente como biorreatores "alimentadores" até um biorreator maior. Os biorreatores menores são primeiro inoculados e cultivados até densidade alta até o ponto em que os mesmos semeiam de modo ideal o biorreator maior em uma maneira que suporte um cultivo mais rápido.

[0039] Um sistema de biorreator pode compreender um sistema de monitoramento, de acordo com algumas modalidades. Um sistema de monitoramento pode ser configurado para exibir e/ou fornecer um ou mais alertas de usuário em relação a condição (ou condições) de biorreator (por exemplo, concentrações de nutriente, pH, níveis de oxigênio dissolvido, níveis de meio de cultivo, distribuição de microcultura, taxa de fluxo, temperatura) e/ou ajustar condições de operação (por exemplo, taxa de fluxo e/ou temporização e/ou quantidade de adição de nutriente de meio de cultivo; adição de microcultura "alimentadora", oxigênio, ou adição de dióxido de carbono). Ajustes podem ser feitos continuamente, semicontinuamente, periodicamente, intermitentemente, conforme necessário, conforme definido ou em tempos variáveis, ou qualquer outro intervalo. Ajustes podem ser selecionados para otimizar taxas de cultivo e/ou rendimento de uma microcultura (por exemplo, uma espécie aquática fotossintética). Por exemplo, uma microcultura pode ser cultivada em um biorreator aberto de grande escala com sistemas de monitoramento que ajustam a taxa de fluxo de meio de cultivo com base em exposição a luz e taxa de produção (por exemplo, taxa fotossintética, taxa de reprodução) da microcultura.

[0040] Em algumas modalidades, as condições de um sistema de biorreator (por exemplo, composição de nutriente) podem ser ajustadas para otimizar a saída de um produto derivado de uma microcultura ou uma característica da mesma. Por exemplo, visto que clorofila pode servir para aprimorar a capacidade de controle de odor de produtos absorventes (por exemplo, leitos de animal) derivados de uma microcultura, os níveis de nutriente podem ser ajustados para otimizar geração de clorofila.

[0041] Um sistema de biorreator pode compreender um único recipiente no qual uma microcultura é cultivada. Em algumas modalidades, um sistema de biorreator pode compreender uma pluralidade de recipientes de cultivo que podem ser conectados, parcialmente conectados ou desconectados. Em algumas modalidades, um biorreator (por exemplo, uma lagoa) pode ser uma bacia de terra com os taludes compostos de terra compactada (por exemplo, removida do fundo interior do biorreator). Em algumas modalidades um biorreator pode ser um recipiente artificial (por exemplo, metal, plástico, resina). Um sistema de biorreator pode compreender um biorreator aberto, um biorreator fechado, um biorreator semiaberto ou qualquer combinação dos mesmos. Um sistema de biorreator pode ser configurado para dividir o recipiente (ou os recipientes) em canais ou células. Em algumas modalidades um sistema de biorreator pode ser configurado para permitir um fluxo de meio de cultivo. Um sistema de biorreator pode incluir sistemas de propulsão (por exemplo, roda de pás, borbulhamento, jatos de água de superfície ou submersos, misturadores submersos) e/ou sistemas de recirculação, de acordo com algumas modalidades. Um sistema de biorreator, em algumas modalidades, pode ser configurado para ajustar a taxa de fluxo de um meio de cultivo (por exemplo, para redistribuir concentrações de nutriente ou padrões de cultivo de microcultura).

[0042] Um sistema de biorreator pode ser configurado para monitorar e ajustar uma espessura ou uma distribuição de um tapete de microcultura. Por exemplo, quando uma microcultura alcança uma espessura especificada ou uma distribuição especificada, um sistema de biorreator pode ser configurado para iniciar procedimentos de colheita. Em algumas modalidades, um sistema de biorreator pode ser configurado para manter uma espessura mínima de um tapete de microcultura de modo a reduzir taxas de evapotranspiração de um meio de cultivo no sistema de biorreator. Em algumas modalidades, um sistema de biorreator pode ser configurado para manter uma espessura mínima de um tapete de microcultura de modo a reduzir um nível de luz solar capaz de penetrar um meio de cultivo, e através disso reduzir um cultivo de espécies aquáticas fotossintéticas submersas tais como algas.

[0043] Em uma ação 120, em momentos especificados (por exemplo, com base em condições ambientais) ou após uma microcultura desenvolver características especificadas (por exemplo, espessura de tapete, distribuição de tapete, maturação) a microcultura pode ser colhida de um sistema de biorreator, que forma uma biomassa 122. A colheita de uma microcultura pode ser manual ou automatizada. Em algumas modalidades, um sistema separador automatizado pode coletar uma microcultura de um sistema de biorreator e transferir uma microcultura colhida (por exemplo, por meio de um sistema de bombeamento) para uma tela de vibração inclinada para separar uma biomassa 122 de meio de cultivo e detritos. Uma microcultura, em algumas modalidades, pode ser colhida separando-se a vácuo a microcultura de um sistema de biorreator através de um filtro de tela estacionário. Em algumas modalidades, uma pasta fluida de biomassa, que inclui uma microcultura colhida (por exemplo, Lemna) e um meio de cultivo (por exemplo, água), podem ser transportados para uma tela de vibração inclinada em que uma biomassa pode ser separada do meio de cultivo.

[0044] Durante a colheita, um meio de cultivo separado pode ser reciclado 124 de volta para um sistema de biorreator ou para um recipiente de armazenamento adicional (por exemplo, recipiente ou lagoa). Pelo menos 40%, ou pelo menos 50%, ou pelo menos 60%, ou pelo menos 70%, ou pelo menos 80%, ou pelo menos 90%, ou pelo menos 95% de um meio de cultivo (por exemplo, água) separado de uma biomassa pode ser reciclado 124 para uso futuro.

[0045] Em uma ação 130, uma biomassa pode ser submetida a um procedimento de lavagem configurado para remover detritos, contaminantes, microrganismos e/ou toxinas. Lavar uma biomassa pode aumentar rendimento de proteína e/ou carboidrato, e através disso aprimorar produtos finais. Um procedimento de lavagem pode também desinfetar e/ou desinfestar uma biomassa, o que reduz a quantidade de bactérias, fungos, vírus, insetos ou qualquer combinação dos mesmos que pode estar em uma ou mais superfícies da biomassa ou ao redor das mesmas. Em algumas modalidades, um procedimento de lavagem pode ser realizado expondo-se (por exemplo, submersão, aspersão) uma ou mais superfícies de uma biomassa a uma solução de lavagem (por exemplo, água, meio de cultivo, solução antimicrobiana). Uma solução de lavagem pode ser uma solução aquosa ou um solvente, de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma solução de lavagem pode conter um ou mais compostos antimicrobianos, ácidos graxos, álcoois, cloro, compostos oxidantes, ou qualquer combinação dos mesmos. Uma solução de lavagem, em algumas modalidades, pode ser aplicada em uma temperatura elevada e/ou em uma pressão aumentada. Em algumas modalidades, uma solução de lavagem pode permanecer em contato com uma ou mais superfícies de uma biomassa por pelo menos 1 segundo, ou por pelo menos 5 segundos, ou por pelo menos 10 segundos, ou por pelo menos 20 segundos, ou por pelo menos 30 segundos, ou por pelo menos 1 minuto, ou por pelo menos 5 minutos. De acordo com algumas modalidades, uma segunda solução de lavagem pode ser aplicada em uma ou mais superfícies de uma biomassa. Uma segunda solução de lavagem, em algumas modalidades, pode ser uma solução aquosa (por exemplo, água) ou um solvente. Em algumas modalidades, parte ou todas dentre uma solução de lavagem e/ou uma segunda solução de lavagem pode ser separada de uma biomassa (por exemplo, com o uso de uma tela inclinada ou tela vibratória).

[0046] Em algumas modalidades, parte ou todas dentre uma solução de lavagem e/ou uma segunda solução de lavagem pode ser coletada e reusada (por exemplo, reciclada). Pelo menos 40%, ou pelo menos 50%, ou pelo menos 60%, ou pelo menos 70%, ou pelo menos 80%, ou pelo menos 90%, ou pelo menos 95% de uma solução de lavagem e/ou uma segunda solução de lavagem (por exemplo, água) separado de uma biomassa pode ser reciclado 132 para uso futuro, de acordo com algumas modalidades. Por exemplo, em uma ação 134, uma solução de lavagem reciclada pode ser retida (por exemplo, em um recipiente de solução de lavagem) por qualquer tempo desejado e então reincorporada, seja manual ou automaticamente, em um sistema de biorreator de ação 110.

[0047] Em algumas modalidades, em uma ação 140, uma biomassa, seja lavada ou não lavada, pode ser lisada para formar uma biomassa lisada. A lise pode incluir, por exemplo, fatiar, retalhar, amassar, pressionar, rasgar, cisalhar, lise por pressão osmótica, tratamentos ultrassônicos (por exemplo, sonicação), ou tratamentos químicos (por exemplo, ajuste de pH) que degrada estruturas biológicas. Em algumas modalidades, a lise pode ser alcançada em uma maneira mecânica (também chamada de moagem), por exemplo, moendo-se, triturando-se ou retalhando-se uma biomassa para gerar uma biomassa lisada. Um processo de lise, em algumas modalidades, pode ser alcançado com o uso de, por exemplo, uma fresa de cisalhamento, uma fresa de esfera, a fresa de coloide, uma fresa de faca, uma fresa de martelo, uma fresa de trituração, um maquinário de purê, uma prensa de filtro, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0048] Em algumas modalidades, a lise pode ser realizada em temperaturas abaixo da temperatura ambiente (por exemplo, cerca de 12 oC). Um fluido de lise (por exemplo, água, água reciclada, água de osmose reversa) pode ser adicionado em uma biomassa ou uma microcultura antes ou durante lise, de acordo com algumas modalidades. Por exemplo, pelo menos cerca de 10%, pelo menos cerca de 20%, pelo menos cerca de 30%, pelo menos cerca de 40%, pelo menos cerca de 50%, pelo menos cerca de 60%, pelo menos cerca de 70%, pelo menos cerca de 80%, ou pelo menos cerca de 90% de um fluido de lise pode ser água de osmose reversa gerada como o resultado de osmose reversa/nanofiltragem de um produto de filtragem. Em algumas modalidades um fluido de lise pode estar em uma temperatura abaixo da temperatura ambiente (por exemplo, cerca de 12 oC).

[0049] Em uma ação 150, uma biomassa lisada (por exemplo, que compreende uma microcultura) pode ser separada para formar uma fração de suco 152 e uma fração sólida 154. Em algumas modalidades, uma biomassa (por exemplo, que compreende uma microcultura lavada ou não lavada) é separada 150 para formar uma fração de suco 152 e uma fração sólida 154, antes de uma ação de lise 140 ou sem a mesma. Separar 150 uma biomassa lisada ou uma biomassa pode envolver pressão (por exemplo, por prensa de cinta), centrifugação, filtragem, filtragem pressurizada, ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, operações de unidade intertrocável para separar uma biomassa lisada ou não lisada incluem, por exemplo, uma centrífuga de decantador, uma prensa de cinta, uma prensa de ventilador, uma prensa giratória, uma prensa de parafuso, uma prensa de filtro, uma prensa de acabamento, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0050] Em ação 160, uma fração sólida 154 pode ser adicionalmente processada (por exemplo, separação, extrusão, conformação, aquecimento, secagem, moagem) para formar um sólido absorvente 168 (por exemplo, um pélete absorvente, um pó absorvente, um exsudato absorvente) (consulte, por exemplo, a Figura 1B). Em algumas modalidades, um sólido absorvente 168 (por exemplo, um pélete absorvente, um pó absorvente, exsudato absorvente) pode ser diretamente usado como um produto absorvente (por exemplo, areia sanitária de animal, leito de animal, produto de limpeza de derramamento). De acordo com algumas modalidades, um sólido absorvente 168 (por exemplo, um pélete absorvente, um pó absorvente) pode ser adicionalmente processada para gerar um produto absorvente 169 (por exemplo, produto de fralda, leito de animal, areia sanitária de animal).

[0051] Em uma ação 170, uma fração de suco 152 pode ser adicionalmente processada para chegar em um produto separado (por exemplo, um concentrado de proteína para suplementação nutricional). Esse produto pode ter uma utilidade que é distinta da mesma dos produtos à base de fração sólida, e consequentemente, a utilização total e capacidade de lucro da microcultura colhida pode aumentar.

[0052] Embora várias ações sejam mostradas na Figura 1A, mais, menos ou diferentes ações podem ser realizadas para processar uma microcultura e formar um produto absorvente. Por exemplo, uma ação 170 para processar uma fração de suco pode não ser realizada em algumas modalidades, e a fração de suco pode ao invés disso ser descartada ou reciclada em um sistema de biorreator (por exemplo, a fim de fornecer nutrientes para uma microcultura que ainda não foi colhida). Além do mais, e conforme será mostrado nos exemplos abaixo, a ordem das ações pode variar.

[0053] Em algumas modalidades, um processo para cultivar, colher e separar uma microcultura (por exemplo, espécies aquáticas fotossintéticas, Lemna, espécies de alga) pode implicar múltiplos ciclos ou um processo contínuo para produção de sólidos absorventes de maneira que subprodutos de um ciclo anterior do processo possa ser reciclado em um ou mais ciclos subsequentes de um processo. A reciclagem de um ou mais subprodutos pode reduzir a exigência de água geral para um processo. Em algumas modalidades, um processo contínuo ou cíclico pode ser configurado para minimizar uma entrada de energia líquida exigida para produzir uma quantidade de sólido absorvente.

[0054] A Figura 1B e a Figura 1C são, cada uma, um diagrama esquemático que ilustra um processo para separar uma biomassa 122 a fim de formar uma fração de suco 152 e uma fração sólida 154, processar uma fração de suco 170, e processar a fração sólida 160, de acordo com modalidades exemplificativas específicas da revelação.

SEPARAR UMA BIOMASSA

[0055] Conforme mostrado na Figura 1B e na Figura 1C, uma biomassa 122 pode ser separada 150 para gerar uma fração de suco 152 e uma fração sólida 154. Em algumas modalidades, uma biomassa (por exemplo, Lemna) 122 a ser separada 150 pode ser lavada, não lavada, lisada, não lisada, ou qualquer combinação dos mesmos. Uma fração de suco 152 pode incluir um líquido rico em proteína e/ou pelo menos algumas partículas sólidas (por exemplo, carboidratos, fibra).

[0056] A separação 150 de uma biomassa 122, que pode ter sido anteriormente lavada e/ou lisada, pode envolver pressionar (por exemplo, prensa de cinta), centrifugação, filtragem, filtragem pressurizada, ou qualquer combinação dos mesmos. Operações de unidade intertrocável para separar 150 uma biomassa (por exemplo, uma microcultura colhida), uma biomassa lavada, e/ou uma biomassa lisada incluem, por exemplo, uma centrífuga de decantador, uma prensa de cinta, uma prensa de ventilador, uma prensa giratória, uma prensa de parafuso, uma prensa de filtro, uma prensa de acabamento, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0057] A separação 150 pode ser realizada em temperaturas abaixo da temperatura ambiente (por exemplo, 12 °C), por exemplo, para diminuir atividade proteolítica. Em algumas modalidades, a separação pode ser realizada a uma temperatura abaixo de cerca de 40 °C, abaixo de cerca de 30 °C, ou abaixo de cerca de 20 °C, ou abaixo de cerca de 15 °C, ou abaixo de cerca de 10 °C, ou abaixo de cerca de 15 °C, ou abaixo de cerca de 10 °C, ou abaixo de cerca de 5 °C, ou abaixo de cerca de 2 °C, ou abaixo de cerca de 1° C, ou abaixo de cerca de 0 °C. A separação 225 pode ser realizada em qualquer temperatura desejada, por exemplo, em uma temperatura entre cerca de 0 °C e cerca de 10 °C, ou entre cerca de 5 °C e cerca de 15 °C, ou entre cerca de 10 °C e cerca de 20 °C, ou entre cerca de 15 °C e cerca de 25 °C, ou entre cerca de 20 °C e cerca de 30 °C, ou entre cerca de 25 °C e cerca de 35 °C, ou entre cerca de 30 °C e cerca de 40 °C.

SEPARAR UMA FRAÇÃO SÓLIDA

[0058] Conforme mostrado na Figura 1B e na Figura 1C, uma fração sólida 154 pode ser adicionalmente processada 160 para gerar um sólido 162. Em algumas modalidades, uma fração sólida 154 pode ser separada 161 para extrair suco adicional, e forma um primeiro suco 163 e um sólido 162. Em algumas modalidades, um primeiro suco 163 pode incluir um líquido rico em proteína e/ou pelo menos algumas partículas sólidas (por exemplo, carboidratos, fibra).

[0059] A separação 161 de uma fração sólida 154 para formar um primeiro suco 163 e um sólido 162 pode envolver pressionar (por exemplo, prensa de cinta), centrifugação, filtragem, filtragem pressurizada, ou qualquer combinação dos mesmos. Operações de unidade intertrocável para separar 161 uma fração sólida incluem, por exemplo, uma centrífuga de decantador, uma prensa de cinta, uma prensa de ventilador, uma prensa giratória, uma prensa de parafuso, uma prensa de filtro, uma prensa de acabamento, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0060] Em algumas modalidades, conforme mostrado na Figura 1B e na Figura 1C por exemplo, outras frações sólidas (por exemplo, uma primeira torta 172, uma segunda torta 165) que são coletadas em outros estágios em um processo (por exemplo, processamento de uma fração de suco rende uma primeira torta) podem ser combinadas com um sólido 162 para formar uma mistura sólida. De acordo com algumas modalidades um sólido 162 ou uma mistura sólida pode ser adicionalmente processado 167 (por exemplo, por secagem, conformação, extrusão, ou qualquer combinação dos mesmos) para formar um sólido absorvente 168.

[0061] Em algumas modalidades, um teor de umidade de um sólido 162 e/ou uma mistura sólida pode ser menor do que cerca de 90%, ou menor do que cerca de 80%, ou menor do que cerca de 70%, ou menor do que cerca de 60%, ou menor do que cerca de 50%, ou menor do que cerca de 40%, ou menor do que cerca de 30%, ou menor do que cerca de 20%, ou menor do que cerca de 10% em peso.

RECICLAGEM QUANDO PROCESSA UMA FRAÇÃO DE SUCO E/OU UMA FRAÇÃO SÓLIDA

[0062] Conforme mostrado na Figura 1B e na Figura 1C, uma fração de suco 152 pode ser processada 170 para gerar uma primeira torta 172. Uma primeira torta 172 pode ser um material sólido que compreende carboidratos e/ou clorofila que não foram inicialmente separados (por exemplo, na ação 150) para fazer parte de uma fração sólida 154. Ou seja, uma primeira torta 172 pode ser formada de pelo menos alguns dos sólidos que restam em uma fração de suco 152.

[0063] Em algumas modalidades, conforme mostrado na Figura 1B e na Figura 1C, uma primeira torta 172 e um primeiro suco 163 podem ser combinados e adicionalmente separados 164 para formar um segundo suco 166 e uma segunda torta 165. De acordo com algumas modalidades, uma primeira torta 172 e um primeiro suco 163 podem ser submetidos independentemente a uma separação adicional 164.

[0064] De acordo com algumas modalidades, um ou ambos dentre um segundo suco 166 e uma segunda torta 165 coletados em um ciclo pode ser alimentado de volta para ser adicionalmente processado em um ciclo subsequente. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 1C uma segunda torta 165 produzida e coletada de um ciclo pode ser alimentada de volta para ser combinada com uma fração sólida 154 de um ciclo subsequente. De modo adicional ou alternativo, conforme mostrado na Figura 1C, um segundo suco 166 produzida e coletada de um ciclo pode ser alimentado de volta para ser combinada com uma fração de suco 152 de um ciclo subsequente. Em algumas modalidades, uma ação de separação 164 pode ser evitada, de maneira que uma primeira torta 172 resultante de processar uma fração de suco 152 em uma ação 170 pode ser diretamente combinada com uma fração sólida 154 ou um sólido 162 de um ciclo subsequente. Do mesmo modo, em algumas modalidades, um primeiro suco 163 de separar uma fração sólida 154 em uma ação 161 pode ser diretamente combinado com uma fração de suco 154 de um ciclo subsequente. Em algumas modalidades, um processo pode ser contínuo de maneira que não haja ciclos distintos. Nessas modalidades, as saídas de uma unidade de processamento ou ação podem ser continuamente fornecidas como entradas para outras unidades de processamento.

[0065] De acordo com algumas modalidades, uma unidade (ou unidades) para separar 154 uma fração sólida e/ou processar 170 uma fração de suco pode exigir ou se beneficiar de uma faixa particular de teores de umidade e/ou taxas de sólido/líquido. Consequentemente, um segundo suco 166 e/ou uma segunda torta 165 pode ser alimentado de volta para uma unidade (ou unidades) para separar 161 uma fração sólida e/ou processar 170 uma fração de suco de maneira que uma entrada líquida para cada uma dessas unidades (ou dessa unidade) esteja abrangida em uma faixa adequada. Isso pode reduzir beneficamente estresse colocado sobre uma ou mais unidades, e através disso aumenta seu tempo (ou seus tempos) de vida útil. O mesmo pode também maximizar beneficamente uma separação efetiva total de uma fração de suco 152 e uma fração sólida 154.

[0066] De acordo com algumas modalidades, uma primeira torta 172 e um primeiro suco 163 podem ser submetidos independentemente a uma separação adicional 164. A separação 164 de uma primeira torta 172, um primeiro suco 163, ou qualquer combinação dos mesmos pode envolver centrifugação, filtragem, filtragem pressurizada, ou qualquer combinação dos mesmos, em algumas modalidades. Muitas operações de unidade intertrocável diferentes podem ser usadas para separar 164 inclusive, por exemplo, uma centrífuga de pilha de discos de alta velocidade, um separador vibratório circular, um agitador de movimento linear/inclinado, uma centrífuga de decantador, uma prensa de filtro, mecanismos de filtragem pressurizada, microfiltragem, filtragem a vácuo, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0067] A separação 164 pode ser realizada, de acordo com algumas modalidades, em temperaturas abaixo da temperatura ambiente, por exemplo, para diminuir atividade proteolítica. Em algumas modalidades a separação 164 pode ser realizada a uma temperatura abaixo de cerca de 40 °C, ou abaixo de cerca de 30 °C, ou abaixo de cerca de 20 °C, ou abaixo de cerca de 15 °C, ou abaixo de cerca de 10 °C, ou abaixo de cerca de 15 °C, ou abaixo de cerca de 10 °C, ou abaixo de cerca de 5 °C, ou abaixo de cerca de 2 °C, ou abaixo de cerca de 1° C, ou abaixo de cerca de 0 °C. A separação 164 pode ser realizada em uma temperatura entre cerca de 0 °C e cerca de 10 °C, ou entre cerca de 5 °C e cerca de 15 °C, ou entre cerca de 10 °C e cerca de 20 °C, ou entre cerca de 15 °C e cerca de 25 °C, ou entre cerca de 20 °C e cerca de 30 °C, ou entre cerca de 25 °C e cerca de 35 °C, ou entre cerca de 30 °C e cerca de 40 °C, em algumas modalidades.

[0068] Conforme mostrado na Figura 1B, uma segunda torta 165 pode ser combinada com um sólido 162 para formar uma mistura sólida, em algumas modalidades. Conforme mostrado na Figura 1C, uma segunda torta 165 pode ser combinada com uma fração sólida 154 (por exemplo, de um ciclo subsequente de processamento) para formar uma mistura sólida. Uma mistura sólida pode ser submetida a um processamento adicional (por exemplo, separação 161, processamento 167).

[0069] De acordo com algumas modalidades, por exemplo, conforme mostrado na Figura 1B, um segundo suco 165 pode ser adicionalmente processado 170. Conforme mostrado na Figura 1C, um segundo suco 165 pode ser combinado com uma fração de suco 152 (por exemplo, de um ciclo subsequente de processamento).

PROCESSAR UM SÓLIDO E/OU UMA MISTURA SÓLIDA

[0070] Conforme mostrado na Figura 1B e na Figura 1C, em ação 167, um sólido 162 e/ou uma mistura sólida pode ser adicionalmente processado (por exemplo, conformação, extrusão, secagem, aquecimento, moagem) para formar um sólido absorvente 168 (por exemplo, um pélete absorvente, um pó absorvente, um exsudato absorvente). Em algumas modalidades, um sólido absorvente 168 (por exemplo, um pélete absorvente, um pó absorvente, exsudato absorvente) pode ser diretamente usado como um produto absorvente 169 (por exemplo, areia sanitária de animal, leito de animal, produto de limpeza de derramamento). Sólidos absorventes podem também ser adequados como uma matéria-prima de combustível ou uma refeição rica em carboidrato adequada como um suplemento alimentar para humano ou animal (por exemplo, farinha de Lemna).

[0071] Conforme descrito anteriormente, uma mistura sólida pode incluir um ou mais de um sólido 162, uma primeira torta 172, uma segunda torta 165, ou qualquer combinação dos mesmos que restam após um ou mais processos de separação 150/161/170/164. Um processo para gerar um sólido absorvente pode ser variado dependendo das características específicas desejadas, inclusive, por exemplo, teor de umidade, tamanho de partícula, teor de proteína, teor de gordura, teor de fibra, teor de cinza, teor de clorofila, vida de prateleira, tamanho e formato de pélete ou grânulo, textura, ou qualquer combinação dos mesmos.

SECAGEM

[0072] Em algumas modalidades, um sólido 162 e/ou uma mistura sólida pode ser submetido a um procedimento de secagem por uma unidade de secagem para reduzir um teor de umidade de um sólido absorvente resultante 168. Um procedimento de secagem, em algumas modalidades, pode ser realizado em conjunto com, antes de, ou após outro processamento (por exemplo, moagem, peletização, extrusão) de um sólido 168 e/ou uma mistura sólida, de maneira que um produto final é um sólido absorvente com um teor reduzido de umidade. Um procedimento de secagem pode ser realizado, em algumas modalidades, com o uso de um mecanismo secador inclusive, por exemplo, um secador por aspersão, secador de tambor duplo, secador do tipo flash, evaporador ou qualquer combinação dos mesmos.

[0073] De acordo com algumas modalidades, um processo de secagem pode estar acompanhado de outra etapa de processamento (por exemplo, conformação, extrusão, moagem), em que um sólido separado 161 é seco enquanto simultaneamente é processado (por exemplo, conformação, peletização 166, ou extrusão 167) em um sólido absorvente 168 (por exemplo, pélete absorvente, exsudato absorvente, grânulo absorvente).

[0074] Em algumas modalidades, após um procedimento de secagem, um sólido e/ou uma mistura sólida pode ser adicionalmente processado para formar um sólido absorvente que pode ser usado em uma forma em pó diretamente como um produto absorvente (por exemplo, aplicações de limpeza de derramamento). Um sólido seco e/ou uma mistura sólida, em algumas modalidades, pode ser conformado 237 por uma unidade de conformação, que pode compreender um maquinário de peletização, um granulador, ou outro aparelho para conformar o sólido 231 e/ou uma mistura sólida em agrupamentos (por exemplo, péletes ou grânulos) que são adequados ou convenientes para uso em um produto absorvente ou como o mesmo (por exemplo, aplicações de limpeza de derramamento, leito de animal). Um procedimento de conformação 237 pode resultar em múltiplos péletes, grânulos, ou outros tipos de aglomerados (por exemplo, de um sólido absorvente) que pode ter um formato regular (por exemplo, cilíndrico ou esférico) que são grosseiramente homogêneos (por exemplo, que tem comprimentos similares e diâmetros de corte transversal se cilíndrico ou que tem diâmetros similares se esférico), de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma conformação 237 pode resultar em aglomerados heterogêneos e/ou irregularmente conformados que compõe um produto absorvente. De acordo com algumas modalidades, um sólido 231 e/ou uma mistura sólida pode se tornar um produto final (por exemplo, pó absorvente) simplesmente através de um procedimento de secagem 235 (por exemplo, em que não é desejado que um produto absorvente seja conformado).

MOAGEM

[0075] De acordo com algumas modalidades, um sólido 162 e/ou uma mistura sólida pode ser moído para formar um pó absorvente (por exemplo, que tem um tamanho de partícula reduzido). Em algumas modalidades, um sólido 162 e/ou uma mistura sólida pode ser moído antes de secagem. De acordo com algumas modalidades, um sólido 162 e/ou uma mistura sólida pode ser moído em que o sólido 162 e/ou a mistura sólida retém um teor de umidade de < 99%, ou < 90%, ou < 80%, ou < 70%, ou < 60%, ou < 50%, ou < 40%, ou < 30%, ou < 20%, ou < 10%, ou < 5%, ou < 4%, ou < 3%, ou < 2%, ou < 1%. Um sólido 162 e/ou uma mistura sólida pode ser moído com o uso de, por exemplo, uma fresa de cisalhamento, ou fresa de faca, fresa de coloide, fresa de martelo, fresa de trituração, maquinário de purê, prensa de filtro, sonicação.

CONFORMAÇÃO

[0076] De acordo com algumas modalidades, um sólido 162 e/ou uma mistura sólida pode ser conformado (por exemplo, granulação ou peletização) através de uma unidade de conformação para formar um pélete. Um pélete pode ser usado diretamente como um produto absorvente tal como areia sanitária de animal, leito de animal, ou como aplicações de limpeza de derramamento, de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, um pélete pode formar um componente de um produto absorvente, tal como um núcleo absorvente de um produto de fralda (por exemplo, fralda de humano ou animal, guardanapo sanitário).

[0077] Uma unidade de conformação, de acordo com algumas modalidades pode compreender um maquinário de peletização, um granulador, ou outro aparelho para conformar um sólido 162 e/ou uma mistura sólida em agrupamentos (por exemplo, péletes ou grânulos) que são adequados ou convenientes para uso em um produto absorvente ou como o mesmo (por exemplo, areia sanitária de animal, aplicações de limpeza de derramamento, leito de animal, núcleo absorvente de um produto de fralda). Um procedimento de conformação pode resultar em múltiplos péletes, grânulos, ou outros tipos de aglomerados (por exemplo, de um sólido absorvente) que pode ter um formato regular (por exemplo, cilíndrico ou esférico) que são grosseiramente homogêneos (por exemplo, que tem comprimentos similares e diâmetros de corte transversal se cilíndrico ou que tem diâmetros similares se esférico), de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, um procedimento de conformação pode resultar em aglomerados heterogêneos e/ou irregularmente conformados que compõem um pélete.

[0078] Outras unidades de conformação podem ser empregadas em processamento de um sólido 162 e/ou uma mistura sólida em um sólido absorvente que tem diferentes formatos (por exemplo, discos, esferas, cilindros extrudados) e/ou formas em pó. Em algumas modalidades pode ser vantajoso processar um sólido absorvente em grânulos. Granulação pode ser conquistada em conjunto com um processo de secagem usando-se um secador de leito fluidizado cujos parâmetros são ajustados para entregar uma saída granular ao invés de uma saída em pó. Em outras modalidades, um pó seco pode ser submetido a um processo de granulação como uma etapa de processamento separado.

[0079] Uma unidade de conformação pode ser uma fresa de pélete que usa uma matriz plana, uma matriz em anel, ou qualquer outro tipo de mecanismo para extrudar porções cilíndricas de um sólido absorvente (por exemplo, quimicamente modificado ou não modificado), de acordo com algumas modalidades. Uma ou mais lâminas podem ser usadas para cortar porções cilíndricas conforme as mesmas são extrudadas, e através disso formam uma pluralidade de péletes. Em algumas modalidades, um pélete pode ter uma largura de cerca de 4 milímetros (mm) e um comprimento em uma faixa de cerca de 8 mm a cerca de 10 mm. No entanto, péletes maiores, menores ou diferentemente proporcionados também podem ser gerados dependendo, por exemplo, do uso pretendido. Essas dimensões podem ser estabelecidas com base em fatores de uma unidade de conformação, tal como tipo de matriz e frequência de corte. Uma unidade de conformação pode ser ajustável para variar as dimensões de péletes, ou a mesma pode ser intertrocada com uma unidade de conformação diferente.

[0080] Em algumas modalidades um procedimento de conformação pode incluir o uso de calor, vapor e/ou secagem para formar um pélete. Devido às propriedades químicas únicas de algumas microculturas, tal como Lemna, uma unidade de conformação pode não exigir calor em algumas modalidades. Permitindo-se que um processo de conformação inicie sem esperar que a unidade de conformação (por exemplo, uma unidade de peletização) aqueça, um processo de conformação pode resultar em conservação de energia e/ou benefícios de controle de produção (por exemplo, em que a unidade de conformação não opera continuamente). Em algumas modalidades, uma unidade de conformação (por exemplo, uma unidade de peletização) pode não substancialmente aquecer ou mudar uma composição de pélete. Uma unidade de peletização, em algumas modalidades, pode aplicar calor e/ou um agente de ligação para formar péletes e pode, assim, alterar uma composição química de um sólido absorvente (por exemplo, diminuindo-se o teor de umidade). Vapor pode ser usado para produzir um pélete mais firme se desejado, o que pode também aumentar um teor de umidade.

[0081] Em algumas modalidades, uma unidade de conformação pode ser integrada a um secador, de maneira que uma saída da unidade de secagem e conformação combinada é um produto absorvente (por exemplo, areia sanitária de animal, leito de animal, produto de limpeza de derramamento). De acordo com algumas modalidades, um pélete pode formar um componente de um produto absorvente (por exemplo, núcleo absorvente de um produto de fralda).

EXTRUSÃO

[0082] De acordo com algumas modalidades, um sólido 162 e/ou uma mistura sólida pode ser processado por um extrusor. Em algumas modalidades, um processo de extrusor pode envolver tratar um sólido 162 e/ou uma mistura sólida com uma combinação de calor, pressão e água dentro de um dispositivo extrusor para gerar um sólido absorvente que pode ter textura e/ou porosidade alterada (por exemplo, aprimorada).

[0083] Em algumas modalidades, um extrusor pode ser empregado durante processamento para extrudar segmentos (por exemplo, exsudato) de um produto absorvente que tem um corte transversal geralmente constante. Um extrusor pode usar uma matriz plana, uma matriz em anel, ou qualquer outro tipo de mecanismo para extrudar porções cilíndricas de sólido absorvente modificado ou não modificado, de acordo com algumas modalidades. Uma ou mais lâminas podem ser usadas para cortar a porções cilíndricas conforme as mesmas são extrudadas, e através disso formam exsudatos (por exemplo, exsudato). Em algumas modalidades, exsudatos pode ter uma largura de cerca de 4 milímetros (mm) e um comprimento em uma faixa de cerca de 8 mm a cerca de 10 mm. No entanto, exsudatos maiores, menores ou diferentemente proporcionados podem também ser gerados dependendo, por exemplo, dos cenários de uso pretendidos. Essas dimensões podem ser estabelecidas com base em fatores de um extrusor, tal como tipo de matriz e frequência de corte. Um extrusor pode ser ajustável para variar as dimensões de exsudatos, ou o mesmo pode ser intertrocado com um extrusor diferente.

[0084] De acordo com algumas modalidades, um exsudato pode ser adicionalmente submetido a um procedimento de secagem. Em algumas modalidades, um processo de secagem e um processo de extrusão pode ser realizado de modo simultâneo ou concomitante.

PRODUTOS ABSORVENTES

[0085] Em algumas modalidades, um pó absorvente 164 pode ser diretamente usado como um produto absorvente 169 (por exemplo, limpeza de derramamento). De acordo com algumas modalidades, um pó absorvente, um pélete absorvente, ou um extrudado absorvente pode ser diretamente usado como um produto absorvente sem processamento adicional. Por exemplo, um pó absorvente, um pélete absorvente, um extrudado absorvente, ou uma combinação dos mesmos pode ser usado como um produto de limpeza de derramamento, um resíduo animal, ou um leito de animal, de acordo com algumas modalidades.

[0086] De acordo com algumas modalidades, um sólido absorvente 168 (por exemplo, um pélete absorvente, um pó absorvente) pode ser adicionalmente processada para gerar um produto absorvente 169 (por exemplo, produto de fralda, leito de animal, areia sanitária de animal).

[0087] Em algumas modalidades, um sólido absorvente (por exemplo, um pó absorvente, um pélete absorvente, um exsudato absorvente) pode ser embalado em um material poroso que fisicamente contém o sólido absorvente enquanto permite simultaneamente que líquido externo sature livremente o sólido absorvente. Em algumas modalidades, um sólido e/ou uma mistura sólida embalado pode parecer com um saco de chá grande. Em outras modalidades, um sólido e/ou uma mistura sólida embalado pode parecer com muitos sacos de chá. Em algumas modalidades, uma embalagem porosa pode compreender papel, ou algodão, ou outro material poroso. Em outras modalidades, uma embalagem porosa pode compreender qualquer combinação de papel, algodão, ou outro material poroso ou biodegradável. Uma embalagem porosa, em algumas modalidades, pode incluir qualquer material apropriado que inclui fibra natural, plástico poroso, composição de polímero, ou qualquer combinação dos mesmos. De acordo com algumas modalidades, uma densidade aparente de um pó pode ser cerca de 400 kg/m3, ou cerca de 350 kg/m3 a cerca de 450 kg/m3, ou cerca de 300 kg/m3 a cerca de 500 kg/m3, cerca de 0,4 g/cm3, ou cerca de 0,35 g/cm3 a cerca de 0,45 g/cm3, ou cerca de 0,3 g/cm3 a cerca de 0,5 g/cm3.

[0088] Em algumas modalidades, um pó absorvente pode ser adicionalmente processado para formar um pélete absorvente ou um exsudato absorvente. De acordo com algumas modalidades, um pó absorvente pode ser processado através de uma unidade de conformação (por exemplo, peletizador, granulador, extrusor) para formar um pélete absorvente ou exsudato absorvente. Em algumas modalidades, um processo de conformação pode ser realizado sem aquecer um pó absorvente. De acordo com algumas modalidades, um processo de conformação pode incluir uma aplicação de vapor em um pó absorvente, um pélete absorvente, ou um extrudado absorvente. Uma aplicação de vapor durante um processo de conformação pode ajudar um pélete absorvente ou um extrudado absorvente a manter melhor seu formato ou diminuir sua propensão a desmoronar.

[0089] Em outras modalidades, um sólido absorvente 168 (por exemplo, pélete absorvente, exsudato absorvente, pó absorvente) pode ser processado para formar um produto absorvente 169. Produtos absorventes 169 podem incluir areia sanitária de animal, produtos de fralda (por exemplo, fralda para humano, fralda para animal, guardanapos sanitários, enchimento de ferida, outros produtos de fralda), produto de limpeza de derramamentos, ou outros produtos que podem ser usados para absorver líquido ou umidade.

[0090] A Figura 1D ilustra uma ação de processamento de uma fração sólida em um produto absorvente de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação. Uma ação de processamento 160, em algumas modalidades, pode incluir pressionar, separar 245 e/ou secar 235 uma fração sólida 227 para gerar um pó absorvente. Um pó absorvente pode ter um teor de umidade reduzido e/ou um teor de proteína solúvel reduzido quando comparado com uma fração sólida. Um pó absorvente pode ter uma concentração de carboidrato aumentada (p/v, p/p) quando comparado a uma fração sólida 227 e pode ser considerado um sólido absorvente. Em algumas modalidades, uma unidade de secagem pode ser usada para secar 235 (por exemplo, parcialmente seco, completamente seco) uma fração sólida 227. Uma unidade de secagem pode compreender um secador por aspersão, um secador de tambor, um secador do tipo flash, um secador do tipo flash giratório, um secador de leito fluidizado, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0091] De acordo com algumas modalidades, secagem e/ou pressão pode ocorrer de modo adicional ou alternativo em uma ação de separação 150 descrita anteriormente. Em algumas modalidades, um processo de secagem pode ser acompanhado de uma etapa de processamento, em que um sólido separado 231 é seco enquanto simultaneamente é processado (por exemplo, conformação, peletização 237, ou extrusão 239) em um sólido absorvente (por exemplo, pélete absorvente, exsudato absorvente, grânulo absorvente).

[0092] Em algumas modalidades, um pó absorvente pode ser diretamente usado como um produto absorvente (por exemplo, limpeza de derramamento). Em outras modalidades, um pó absorvente pode ser processado através de uma unidade de conformação (por exemplo, peletizador 237, granulador, extrusor 239) para formar um sólido absorvente (por exemplo, pélete absorvente, exsudato absorvente, grânulo absorvente). Em algumas modalidades, um processo de conformação pode ser realizado sem aquecer um pó absorvente ou sólido separado 231. Em algumas modalidades, um processo de conformação pode ser realizado em uma fração sólida que não foi submetido a um processo de secagem. De acordo com algumas modalidades, um processo de conformação pode incluir uma aplicação de vapor em um pó absorvente ou sólido separado 231 ou um sólido absorvente (por exemplo, pélete absorvente, exsudato absorvente, grânulo absorvente). Uma aplicação de vapor durante um processo de conformação pode ajudar um sólido absorvente a manter melhor seu formato ou diminuir sua propensão a desmoronar.

[0093] Em algumas modalidades, um sólido absorvente pode ser usado diretamente como um produto absorvente (por exemplo, areia sanitária de animal, aplicações de limpeza de derramamento) sem processamento adicional (por exemplo, empacotamento, formação). Em outras modalidades, um sólido absorvente (por exemplo, pélete absorvente, exsudato absorvente, grânulo absorvente, pó absorvente) pode ser processado para formar um produto absorvente. Produtos absorventes podem incluir areia sanitária de animal, produtos de fralda (por exemplo, fralda para humano, fralda para animal, guardanapos sanitários, enchimento de ferida, outros produtos de fralda), produto de limpeza de derramamentos, ou outros produtos que podem ser usados para absorver líquido ou umidade. A conformação e/ou extrusão de um sólido absorvente pode ser realizado antes de secagem ou concomitantemente com a mesma para formar um produto absorvente.

[0094] Um produto absorvente, em algumas modalidades, pode ter um material absorvente que compreende carboidrato de uma microcultura (por exemplo, uma espécie aquática fotossintética) e uma quantidade que absorve odor de clorofila, pelo menos parte da qual pode também ser da microcultura. Em algumas modalidades, uma quantidade que absorve odor pode ser uma quantidade que reduz o odor percebido por um ou mais humanos, que pode ou não ser avaliado através de uma análise sensorial rigorosa. Uma quantidade que absorve odor, em algumas modalidades, pode se referir a uma quantidade que reduz a quantidade partículas que causam odor no ar detectáveis por qualquer ensaio adequado. De acordo com algumas modalidades, uma quantidade que absorve odor pode compreender uma ampla gama de concentrações. Por exemplo, um sólido absorvente usado para gerar um produto absorvente pode compreender uma concentração de clorofila de pelo menos cerca de 50 mg/kg. Em algumas modalidades, uma concentração de clorofila de um sólido rico em carboidrato pode ser cerca de 150 mg/kg. Outras concentrações adequadas de clorofila podem ser apropriadas para absorver odor. Uma concentração de clorofila de uma espécie aquática fotossintética usada para derivar um produto absorvente também pode variar. Por exemplo, Lemna seca pode ter uma concentração de clorofila de cerca de 850 mg/kg.

[0095] Embora várias ações sejam mostradas na Figura 1D, mais, menos ou diferentes ações podem ser realizadas para processar uma microcultura e formar um produto absorvente.

[0096] A Figura 1E é um diagrama esquemático que ilustra a separação de uma fração sólida de uma fração de suco e o processamento da fração sólida para a produção de produtos ricos em carboidrato de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação;

SEPARAR UMA BIOMASSA

[0097] Conforme mostrado na Figura 1E, uma biomassa 210 pode ser separada 150 para gerar uma fração de suco 226 e uma fração sólida 227. Em algumas modalidades, uma biomassa (por exemplo, Lemna) 210 a ser separada 150 pode ser lavada, não lavada, lisada, não lisada, ou qualquer combinação dos mesmos. Uma fração de suco 226 pode incluir um líquido rico em proteína e/ou pelo menos algumas partículas sólidas (por exemplo, carboidratos, fibra).

[0098] A separação 150 de uma biomassa 210, que pode ter sido anteriormente lavada e/ou lisada, pode envolver pressionar (por exemplo, prensa de cinta), centrifugação, filtragem, filtragem pressurizada, ou qualquer combinação dos mesmos. Operações de unidade intertrocável para separar 150 uma biomassa (por exemplo, microcultura colhida), biomassa lavada, e/ou biomassa lisada incluem, por exemplo, uma centrífuga de decantador, uma prensa de cinta, uma prensa de ventilador, uma prensa giratória, uma prensa de parafuso, uma prensa de filtro, uma prensa de acabamento, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0099] A separação 150 pode ser realizada em temperaturas abaixo da temperatura ambiente (por exemplo, 12 °C), por exemplo, para diminuir atividade proteolítica. Em algumas modalidades, a separação pode ser realizada a uma temperatura abaixo de cerca de 40 °C, abaixo de cerca de 30 °C, ou abaixo de cerca de 20 °C, ou abaixo de cerca de 15 °C, ou abaixo de cerca de 10 °C, ou abaixo de cerca de 15 °C, ou abaixo de cerca de 10 °C, ou abaixo de cerca de 5 °C, ou abaixo de cerca de 2 °C, ou abaixo de cerca de 1° C, ou abaixo de cerca de 0 °C. A separação 225 pode ser realizada em qualquer temperatura desejada, por exemplo, em uma temperatura entre cerca de 0 °C e cerca de 10 °C, ou entre cerca de 5 °C e cerca de 15 °C, ou entre cerca de 10 °C e cerca de 20 °C, ou entre cerca de 15 °C e cerca de 25 °C, ou entre cerca de 20 °C e cerca de 30 °C, ou entre cerca de 25 °C e cerca de 35 °C, ou entre cerca de 30 °C e cerca de 40 °C.

SEPARAR UMA FRAÇÃO SÓLIDA

[0100] Conforme mostrado na Figura 1E, uma fração sólida 227 pode ser adicionalmente separada 230 para extrair suco adicional, e forma um primeiro suco 232 e um sólido 231. Em algumas modalidades, um primeiro suco 232 pode incluir um líquido rico em proteína e/ou pelo menos algumas partículas sólidas (por exemplo, carboidratos, fibra).

[0101] Separar uma fração sólida 227 para formar um primeiro suco 232 e um sólido 231 pode envolver pressionar (por exemplo, prensa de cinta), centrifugação, filtragem, filtragem pressurizada ou qualquer combinação dos mesmos. Operações de unidade intertrocável para separar uma fração sólida incluem, por exemplo, uma centrífuga de decantador, uma prensa de cinta, uma prensa de ventilador, uma prensa giratória, uma prensa de parafuso, uma prensa de filtro, uma prensa de acabamento, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0102] Em algumas modalidades, conforme mostrado na Figura 1E por exemplo, outras frações sólidas (por exemplo, uma primeira torta 242, uma segunda torta 247) que são coletadas em outros estágios em um processo (por exemplo, processar de uma fração de suco rende uma primeira torta) pode ser combinada com um sólido 231 para formar uma mistura sólida e a mistura sólida pode ser adicionalmente processada (por exemplo, por secagem 235 e/ou conformação 237).

[0103] Em algumas modalidades, um teor de umidade de um sól ido 231 e/ou uma mistura sólida é menor do que cerca de 90%, ou menor do que cerca de 80%, ou menor do que cerca de 70%, ou menor do que cerca de 60%, ou menor do que cerca de 50%, ou menor do que cerca de 40%, ou menor do que cerca de 30%, ou menor do que cerca de 20%, ou menor do que cerca de 10% em peso.

RECICLAR MATERIAL SÓLIDO QUANDO PROCESSA FRAÇÃO DE SUCO

[0104] Conforme mostrado na Figura 1E, quando uma fração de suco 226 é processada 170, uma primeira torta 242 pode ser gerada, sendo que a primeira torta 242 pode ser um material sólido que compreende carboidratos e/ou clorofila que não foram inicialmente separados (por exemplo, na ação 150) para fazer parte de uma fração sólida 227. Ou seja, uma primeira torta 242 pode ser formada de pelo menos alguns dos sólidos que restam em uma fração de suco 226. Em algumas modalidades, uma primeira torta 242 e um primeiro suco 232 podem ser combinados e adicionalmente separados para formar um segundo suco 246 e uma segunda torta 247. De acordo com algumas modalidades, uma primeira torta 242 e um primeiro suco 232 podem ser submetidos independentemente a separação adicional. Separar uma primeira torta 242, um primeiro suco 232, ou qualquer combinação dos mesmos pode envolver centrifugação, filtragem, filtragem pressurizada, ou qualquer combinação dos mesmos, em algumas modalidades. Muitas operações de unidade intertrocável diferentes pode ser usado para separar inclusive, por exemplo, uma centrífuga de pilha de discos de alta velocidade, um separador vibratório circular, um agitador de movimento linear/inclinado, uma centrífuga de decantador, uma prensa de filtro, mecanismos de filtragem pressurizada, microfiltragem, filtragem a vácuo, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0105] Uma separação pode ser realizada, de acordo com algumas modalidades, em temperaturas abaixo da temperatura ambiente, por exemplo, para diminuir atividade proteolítica. Em algumas modalidades a separação pode ser realizada a uma temperatura abaixo de cerca de 40 °C, ou abaixo de cerca de 30 °C, ou abaixo de cerca de 20 °C, ou abaixo de cerca de 15 °C, ou abaixo de cerca de 10 °C, ou abaixo de cerca de 15 °C, ou abaixo de cerca de 10 °C, ou abaixo de cerca de 5 °C, ou abaixo de cerca de 2 °C, ou abaixo de cerca de 1° C, ou abaixo de cerca de 0 °C. Uma separação pode ser realizada em uma temperatura entre cerca de 0 °C e cerca de 10 °C, ou entre cerca de 5 °C e cerca de 15 °C, ou entre cerca de 10 °C e cerca de 20 °C, ou entre cerca de 15 °C e cerca de 25 °C, ou entre cerca de 20 °C e cerca de 30 °C, ou entre cerca de 25 °C e cerca de 35 °C, ou entre cerca de 30 °C e cerca de 40 °C, em algumas modalidades.

[0106] Conforme mostrado na Figura 1E, uma segunda torta 247 pode ser combinada com um sólido 231 para formar uma mistura sólida, em algumas modalidades, antes de um processamento adicional.

PROCESSAR UM SÓLIDO E/OU UMA MISTURA SÓLIDA

[0107] Um sólido 231 e/ou uma mistura sólida pode ser adicionalmente processado para gerar um ou mais sólidos absorventes, de acordo com algumas modalidades. Conforme descrito anteriormente, uma mistura sólida pode incluir um ou mais de um sólido 231, uma primeira torta 242, uma segunda torta 247, ou qualquer combinação dos mesmos que restam após um ou mais processos de separação 150/230/245. Sólidos absorventes podem ser adequados para uso direto como produtos absorventes (por exemplo, leitos de animal ou em outras aplicações de limpeza). Sólidos absorventes também são adequados como uma matéria-prima de combustível ou uma refeição rica em carboidrato adequada como um suplemento alimentar para humano ou animal (por exemplo, farinha de Lemna).

[0108] Em algumas modalidades, um sólido 231 e/ou uma mistura sólida pode ser processado para gerar um sólido absorvente. De acordo com algumas modalidades, processar um sólido 231 e/ou uma mistura sólida pode envolver secagem 235 e/ou conformação 237 (por exemplo, granulação ou peletização).

[0109] Um processo para gerar um sólido absorvente pode ser variado dependendo das características específicas desejadas, inclusive, por exemplo, teor de umidade, tamanho de partícula, teor de proteína, teor de gordura, teor de fibra, teor de cinza, teor de clorofila, vida de prateleira, tamanho e formato de pélete ou grânulo, textura, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0110] Em algumas modalidades, um sólido 231 e/ou uma mistura sólida pode ser submetido a um procedimento de secagem 235 por uma unidade de secagem para reduzir um teor de umidade de um sólido absorvente resultante. Um procedimento de secagem 235, em algumas modalidades, pode ser realizado em conjunto com, antes de, ou após outro processamento de um sólido 231 e/ou uma mistura sólida, de maneira que um produto final é um sólido absorvente com um teor reduzido de umidade. Um procedimento de secagem 235 pode ser realizada, em algumas modalidades, com o uso de um mecanismo secador inclusive, por exemplo, um secador por aspersão, secador de tambor duplo, secador do tipo flash, evaporador, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0111] Em algumas modalidades, após um procedimento de secagem 235, um sólido e/ou uma mistura sólida pode ser adicionalmente processado para formar um sólido absorvente que pode ser usado em uma forma em pó diretamente como um produto absorvente (por exemplo, aplicações de limpeza de derramamento). Um sólido seco e/ou uma mistura sólida, em algumas modalidades, pode ser conformado 237 por uma unidade de conformação, que pode compreender um maquinário de peletização, um granulador, ou outro aparelho para conformar o sólido 231 e/ou uma mistura sólida em agrupamentos (por exemplo, péletes ou grânulos) que são adequados ou convenientes para uso em um produto absorvente ou como o mesmo (por exemplo, aplicações de limpeza de derramamento, leito de animal). Um procedimento de conformação 237 pode resultar em múltiplos péletes, grânulos, ou outros tipos de aglomerados (por exemplo, de um sólido absorvente) que pode ter um formato regular (por exemplo, cilíndrico ou esférico) que são grosseiramente homogêneos (por exemplo, que tem comprimentos similares e diâmetros de corte transversal se cilíndrico ou que tem diâmetros similares se esférico), de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma conformação 237 pode resultar em aglomerados heterogêneos e/ou irregularmente conformados que compõe um produto absorvente. De acordo com algumas modalidades, um sólido 231 e/ou uma mistura sólida pode se tornar um produto final (por exemplo, pó absorvente) simplesmente através de um procedimento de secagem 235 (por exemplo, em que não é desejado que um produto absorvente seja conformado).

[0112] Em algumas modalidades, após um procedimento de secagem 235, um sólido e/ou uma mistura sólida pode ser adicionalmente processado embalando-se 238 o sólido e/ou uma mistura sólida em um material poroso que fisicamente contém o sólido e/ou uma mistura sólida enquanto permite simultaneamente que líquido externo sature livremente o sólido e/ou a mistura sólida. Em algumas modalidades, um sólido e/ou uma mistura sólida embalado pode parecer com um saco de chá grande. Em outras modalidades, um sólido e/ou uma mistura sólida embalado pode parecer com muitos sacos de chá. Em algumas modalidades, uma embalagem porosa pode compreender papel, ou algodão, ou outro material poroso. Em outras modalidades, uma embalagem porosa pode compreender qualquer combinação de papel, algodão, ou outro material poroso ou biodegradável.

CARACTERÍSTICAS DE UM SÓLIDO ABSORVENTE E/OU UM PRODUTO ABSORVENTE

[0113] Um coeficiente de absorção (conforme medido em litros (l) de líquido absorvido por quilograma (kg) de um sólido absorvente) para um sólido absorvente (por exemplo, pélete absorvente, exsudato absorvente) pode ser ≥ cerca de 1,48 l/kg, ou ≥ cerca de 1,4 l/kg, ou ≥cerca de 1,3 l/kg, ou ≥ cerca de 1,2 l/kg, ou ≥ cerca de 1,1 l/kg, ou ≥ cerca de 1,0 l/kg, ou ≥ cerca de 0,9 l/kg, ou ≥ cerca de 0,8 l/kg, ou ≥ cerca de 0,7 l/kg, ou ≥ cerca de 0,6 l/kg, ou ≥ cerca de 0,5 l/kg, ou ≥ cerca de 0,4 l/kg, ou ≥ cerca de 0,3 l/kg, ou ≥ cerca de 0,2 l/kg, ou ≥ cerca de 0,1 l/kg em volume de massa de líquido por unidade do sólido absorvente. De acordo com algumas modalidades, um coeficiente de absorção para um sólido absorvente (por exemplo, pó absorvente) pode ser ≥ cerca de 10,0 l/kg, ou ≥ cerca de 9,0 l/kg, ou abaixo de cerca de 8,0 l/kg, ou ≥ cerca de 7,0 l/kg, ou ≥ cerca de 6,0 l/kg, ou abaixo de ≥ 5,0 l/kg, ou ≥ cerca de 4,0 l/kg, ou ≥ cerca de 3,0 l/kg, ou ≥ cerca de 2,0 l/kg, ou ≥ cerca de 1,0 l/kg, em volume de massa de líquido por unidade de produto absorvente.

[0114] Um teor de umidade de um sólido absorvente (por exemplo, pó absorvente, pélete absorvente, exsudato absorvente) e/ou um produto absorvente (por exemplo, leito de animal, areia sanitária de animal, produto de fralda) pode ser abaixo de cerca de 90%, ou abaixo de cerca de 80%, ou abaixo de cerca de 70%, ou abaixo de cerca de 60%, ou abaixo de cerca de 50%, ou abaixo de cerca de 40%, ou abaixo de cerca de 30%, ou abaixo de cerca de 20%, ou abaixo de cerca de 12%, ou abaixo de cerca de 10%, ou abaixo de cerca de 5%, ou abaixo de cerca de 1% em peso do respectivo sólido ou produto, em algumas modalidades.

[0115] Um produto absorvente 168 ou produto absorvente 169, em algumas modalidades, pode compreender a carboidrato de uma microcultura (por exemplo, uma espécie aquática fotossintética) e uma quantidade que absorve odor de clorofila, pelo menos parte da qual pode também ser da microcultura. Em algumas modalidades, uma quantidade que absorve odor pode ser uma quantidade que reduz o odor percebido por um ou mais humanos, que pode ou não ser avaliado através de uma análise sensorial rigorosa. Uma quantidade que absorve odor, em algumas modalidades, pode se referir a uma quantidade que reduz a quantidade partículas que causam odor no ar detectáveis por qualquer ensaio adequado. De acordo com algumas modalidades, uma quantidade que absorve odor pode compreender uma ampla gama de concentrações. Por exemplo, um sólido absorvente 168 usado para gerar um produto absorvente 169 pode compreender uma concentração de clorofila de pelo menos cerca de 50 mg/kg. Em algumas modalidades, um produto absorvente 169 pode compreender uma concentração de clorofila de pelo menos cerca de 30 mg/kg, ou pelo menos cerca de 40 mg/kg, ou pelo menos cerca de 50 mg/kg, pelo menos cerca de 60 mg/kg, ou pelo menos cerca de 70 mg/kg, ou pelo menos cerca de 80 mg/kg, ou pelo menos cerca de 90 mg/kg, ou pelo menos cerca de 100 mg/kg, ou pelo menos cerca de 125 mg/kg, ou pelo menos cerca de 150 mg/kg, ou pelo menos cerca de 175 mg/kg, ou pelo menos cerca de 200 mg/kg, ou pelo menos cerca de 225 mg/kg, ou pelo menos cerca de 250 mg/kg, ou pelo menos cerca de 275 mg/kg, ou pelo menos cerca de 300 mg/kg, ou pelo menos cerca de 325 mg/kg. Em algumas modalidades, uma concentração de clorofila de um sólido rico em carboidrato pode ser cerca de 150 mg/kg. Outras concentrações adequadas de clorofila podem ser apropriadas para absorver odor. Uma concentração de clorofila de uma espécie aquática fotossintética usada para derivar um produto absorvente 169 também pode variar. Por exemplo, Lemna seca pode ter uma concentração de clorofila de cerca de 850 mg/kg.

[0116] A Tabela 1 sumariza os teores de sólido absorvente exemplificativo que podem ser usados para gerar um produto absorvente. Um produto absorvente (por exemplo, areia sanitária de animal, leito de animal, produto de fralda) pode ter a mesma composição ou similar.

[0117] Os produtos mostrados na Tabela 1 são apenas para finalidades exemplificativas, e outras composições podem ser usadas para formar o sólido absorvente que pode ser usado para fazer um material absorvente. Em algumas modalidades, se um teor de umidade de um produto absorvente aumenta de modo indesejado durante um processo de conformação (por exemplo, devido a um processo de peletização à base de vapor), isso pode ser compensado aumentando-se a intensidade de um processo de secagem (por exemplo, temperatura aumentada; tempo de secagem aumentado; adicionar um estágio de secagem extra antes de peletização).

[0118] Os produtos à base de argila (por exemplo, areias sanitárias) são derivados de terra e geralmente contêm sílica, que pode ter efeitos respiratórios danosos. Em concordância com a presente revelação, um produto absorvente (por exemplo, leito de animal, produto de fralda) pode ser livre de argila e pode, ao invés disso, ser derivado de uma ou mais espécies aquáticas fotossintéticas que não são cultivadas em terra. Assim, os produtos absorventes revelados podem não ter quantidades substanciais de sílica e podem ter desempenho e capacidade de uso aprimorados tanto para aplicações com base em animal doméstico quanto com base em humano, e especialmente para as pessoas com capacidades respiratórias ruins.

[0119] A Figura 2 é um diagrama esquemático de um processo para gerar um produto absorvente, de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação. Uma microcultura, tal como uma coleção de frondes de Lemna fresco, pode ser transportada para uma fresa de cisalhamento 250 em que os frondes podem ser lisados 140, expondo teores celulares internos e formando uma biomassa lisada. A biomassa lisada pode ser separado 150transportando-se a mesma para uma centrífuga de decantador 251, na qual a biomassa lisada é centrifugada para gerar uma fração sólida e uma fração de suco. Em algumas modalidades, uma centrífuga de decantador pode ser substituída ou suplementada por um separador vibratório. Uma fração sólida pode ser processada 160 transportando-se a mesma para uma primeira prensa de parafuso 252 para separação adicional em um primeiro sólido pressionado e um primeiro suco, de acordo com algumas modalidades.

[0120] Em algumas modalidades, uma segunda prensa de parafuso 253 pode adicionalmente separar sólidos e líquidos, e gera um segundo suco e um segundo sólido pressionado, que pode ter uma concentração maior de material sólido (por exemplo, carboidratos) e teor de umidade menor do que um primeiro sólido pressionado que é emitido de uma primeira prensa de parafuso 252. Um segundo sólido pressionado ejetado de uma segunda prensa de parafuso pode ser coletado e seco com o uso de um secador 254 (por exemplo, um secador do tipo flash giratório) para gerar um sólido absorvente que retém pelo menos parte da clorofila de uma microcultura.

[0121] Um produto absorvente pode ser produzido embalando-se 255 um sólido absorvente, em uma forma de pó, em um material poroso que fisicamente contém o pó enquanto permite simultaneamente que água externa sature livremente o pó. Em algumas modalidades, um produto absorvente embalado parece com um saco de chá grande. Em outras modalidades, um material embalado parece com muitos sacos de chá pequenos. Um material poroso pode compreender papel, algodão, qualquer outro material poroso, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0122] Alternativamente, um extrusor 256 pode ser usado para processar um sólido absorvente. Em algumas modalidades, um extrusor 256 pode combinar calor, pressão e água dentro do extrusor 256 com expansão em uma matriz de saída para induzir textura e porosidade em um sólido absorvente, e através disso aumenta capacidade de absorção para maior do que um fator de 1,48. Em algumas modalidades, um processo de extrusão e um processo de secagem pode ser realizado de modo concomitante ou subsequente (por exemplo, primeiro extrudar e então secar; primeiro secar e então extrudar).

[0123] Alternativamente, uma fração sólida pode ser processada com o uso de uma unidade de conformação para produzir produto absorvente. Em algumas modalidades, uma unidade de conformação 257 pode compreender uma unidade de peletização que peletiza um pó absorvente ou sólido separado ou sólido absorvente. Devido às propriedades químicas únicas de algumas microculturas, tal como Lemna, a unidade de peletização pode não exigir calor em algumas modalidades. Isso permite que um processo de peletização comece sem esperar que uma unidade de peletização aqueça, que é benéfico em modalidades em que a unidade de peletização não opera continuamente.

[0124] Em algumas modalidades, uma unidade de conformação pode ser integrada a um secador, de maneira que uma saída da unidade de secagem e conformação combinada é um produto absorvente final (por exemplo, leito de animal, limpeza de derramamento). Em modalidades em que um produto final não precisa ser conformado (por exemplo, embalamento ou extrusão), uma unidade de conformação pode não ser empregado.

[0125] Uma fração de suco de uma centrífuga e um primeiro e um segundo suco de uma primeira e uma segunda prensa de parafuso, respectivamente, pode ser combinada para ser processada separadamente de uma fração sólida e um sólido absorvente (por exemplo, para formar um concentrado de proteína). Embora três aparelhos de separação e um secador sejam descritos, mais, menos ou diferentes componentes podem ser usados para gerar um sólido absorvente e separar uma fração de suco e sucos. Por exemplo, um separador vibratório pode ser usado para separar uma fração sólida de uma fração de suco e/ou para adicionalmente diminuir o teor de umidade de uma fração sólida.

[0126] A Figura 3 é um diagrama esquemático de um processo para gerar um produto absorvente de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação. O processo pode começar cultivando-se 310 uma microcultura (por exemplo, uma espécie de Lemna, espécies aquáticas fotossintéticas) em uma célula de cultivo, que pode estar em um sistema de biorreator. Uma microcultura pode ser colhida de modo automático ou manual e então transportada através de uma série de processos automatizados 320 (por exemplo, uma mangueira de bomba, uma tela de vibração, e um áugure inclinado) para uma unidade de lise 340. Conforme mostrado na modalidade da Figura 3, uma unidade de lise 340 pode ser uma fresa de faca, que usa um processo mecânico para lisar uma microcultura colhida, e gera uma biomassa lisada. Em outras modalidades, unidades de lise diferentes ou adicionais podem ser usadas, conforme será descrito adicionalmente abaixo.

[0127] Conforme mostrado na Figura 3, uma pluralidade de unidades de separação 350, tal como prensas de parafuso e telas de separação pode ser usada para separar uma fração sólida de uma biomassa lisada de uma fração de suco da biomassa lisada. Uma fração sólida pode, quando seca, resultar em um ou mais produtos intermediários tal como um sólido absorvente. Uma fração de suco pode ser separadamente processada 360, em algumas modalidades.

[0128] Algumas unidades de separação 350 podem trabalhar em paralelo e com níveis crescentes de precisão para aumentar rendimento de produtos intermediários derivados de uma microcultura (por exemplo, sólido absorventes) assim como quaisquer produtos finais resultantes (por exemplo, produtos absorventes). Por exemplo, uma prensa de parafuso pequena em combinação com uma tela de separação vibratória pode operar em uma mistura de uma saída líquida e sólida de uma prensa de parafuso grande para gerar uma fração sólida, que pode ser seca para gerar sólido absorvente adicional. Um sólido absorvente de uma ou mais unidades de separação 350 pode opcionalmente ser combinado e processado 370 para formar um produto absorvente. Em algumas modalidades, uma unidade de processamento 370 pode também ser combinada de modo íntegro com a uma ou mais unidades de secagem 380. Em modalidades em que sólido absorvente ou produto absorvente peletizado, granulado ou de outro modo conformado não é desejado, uma unidade de conformação pode ser evitada ou substituída por outra unidade de processamento de fração sólida que produz um sólido absorvente ou produto absorvente da forma desejada (por exemplo, um pó fino ou grosso livre, pó fino ou grosso embalado).

[0129] De acordo com algumas modalidades, uma fração de suco de uma biomassa lisada pode também ser processada 360 para gerar um ou mais produtos tal como um produto de proteína seco e um licor.

[0130] A Figura 4 é um diagrama esquemático de um processo para gerar um produto absorvente, de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação. A microcultura colhida, tal como uma espécie de Lemna ou outras espécies aquáticas fotossintéticas, pode ser sanitizada 410 transportando-se para um sistema de saneamento que lava ou de outro modo limpa uma microcultura colhida. Um sobrefluxo e/ou refugo sólido resultante de lavar uma microcultura colhida pode ser descartado ou reciclado, de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma microcultura lavada pode ser transportada para a uma centrífuga de desidratação, que separa pelo menos parte de uma água de lavagem da microcultura lavada. Uma água separada, em algumas modalidades, é reciclada de volta para um sistema de saneamento. Conforme mostrado na Figura 4, uma microcultura lavada pode ser transportada para uma unidade de lise 420 (por exemplo, uma fresa de esfera) na qual a mesma pode ser lisada e forma uma biomassa lisada.

[0131] Na modalidade da Figura 4, uma biomassa lisada pode ser separada em uma fração sólida e uma fração de suco através de um decantador 430. Uma fração sólida pode ser adicionalmente processada 440 por três estágios de pressão mecânica e um estágio de secador. Em geral, uma quantidade maior ou menor de estágios de processamento sólido pode ser implantada, dependendo das exigências de sistema tal como custo, pureza e tecnologia disponível. Em algumas modalidades, uma biomassa lisada passa através de cada um dentre um estágio de separação e de processamento de sólido de maneira que um sólido e/ou um suco é emitido em cada estágio. Alguns estágios (por exemplo, um terceiro estágio de pressão mecânica e um estágio de secador) pode produzir quantidades limitadas de líquido ou suco que pode fazer a recuperação de um suco extraído ineficiente desses estágios.

[0132] Em algumas modalidades, um sólido absorvente pode ser adicionalmente processado 450 para produzir um produto absorvente. De acordo com algumas modalidades, um sólido resultante, que pode ser um sólido absorvente, pode ser processado 450 embalando-se o sólido resultante, em uma forma em pó, em um material poroso para gerar um produto absorvente. De acordo com outras modalidades, um extrusor pode ser usado para processar 450 o sólido resultante, e combinar calor, pressão e água dentro do extrusor com expansão na matriz de saída para induzir textura e porosidade em um produto absorvente. De acordo com algumas modalidades, um sólido resultante, que pode ser um sólido absorvente (por exemplo, pó absorvente), pode ser processado 450 por uma unidade de peletização para gerar um produto absorvente. Em algumas modalidades, uma unidade de peletização pode não substancialmente aquecer ou mudar uma composição de um sólido absorvente, e ao invés disso forma meramente um sólido absorvente em péletes que compõem um produto absorvente. Uma unidade de peletização, em algumas modalidades, pode aplicar calor e/ou um agente de ligação para formar péletes e pode, assim, alterar uma composição química de um produto absorvente (por exemplo, diminuindo- se o teor de umidade). Vapor pode ser usado para produzir um pélete mais firme se desejado, o que pode também aumentar um teor de umidade.

[0133] Uma unidade de peletização pode ser uma fresa de pélete que usa uma matriz plana, uma matriz em anel, ou qualquer outro tipo de mecanismo para extrudar porções cilíndricas de refeição rica em carboidrato modificado ou não modificado, de acordo com algumas modalidades. Uma ou mais lâminas podem ser usadas para cortar a porções cilíndricas conforme as mesmas são extrudadas, e através disso formam péletes. Em algumas modalidades, os péletes podem ter uma largura de cerca de 4 milímetros (mm) e um comprimento em uma faixa de cerca de 8 mm a cerca de 10 mm. No entanto, péletes maiores, menores ou diferentemente proporcionados podem também ser gerados dependendo, por exemplo, dos cenários de uso pretendidos. Essas dimensões podem ser estabelecidas com base em fatores de uma unidade de peletização, tal como tipo de matriz e frequência de corte. Uma unidade de peletização pode ser ajustável para variar as dimensões de péletes, ou o mesmo pode ser intertrocado com uma unidade de peletização diferente. Em modalidades em que um produto absorvente desejado não está em forma de pélete, uma unidade de peletização pode ser evitada.

[0134] Outras unidades podem ser empregadas em processamento 450 de um sólido absorvente em um produto absorvente que tem diferentes formatos (por exemplo, discos, esferas, cilindros extrudados) e/ou formas em pó. Em algumas modalidades pode ser vantajoso processar um sólido absorvente (por exemplo, pó absorvente) em grânulos. Granulação pode ser conquistada diretamente no processo de secagem 460 usando-se um secador de leito fluidizado cujos parâmetros são ajustados para entregar uma saída granular ao invés de uma saída em pó. Em outras modalidades, um pó seco pode ser submetido a um processo de granulação como uma etapa de processamento separado.

[0135] Em algumas modalidades, um extrusor pode ser empregado durante processamento 450 para extrudar segmentos (por exemplo, péletes, péletes expandidos ou grânulos) de um produto absorvente que tem um corte transversal geralmente constante. Um extrusor pode usar uma matriz plana, uma matriz em anel, ou qualquer outro tipo de mecanismo para extrudar porções cilíndricas de sólido absorvente modificado ou não modificado, de acordo com algumas modalidades. Uma ou mais lâminas podem ser usadas para cortar porções cilíndricas conforme as mesmas são extrudadas, e através disso formam exsudatos (por exemplo, péletes, péletes expandidos ou grânulos). Em algumas modalidades, exsudatos pode ter uma largura de cerca de 4 milímetros (mm) e um comprimento em uma faixa de cerca de 8 mm a cerca de 10 mm. No entanto, exsudatos maiores, menores ou diferentemente proporcionados podem também ser gerados dependendo, por exemplo, dos cenários de uso pretendidos. Essas dimensões podem ser estabelecidas com base em fatores de um extrusor, tal como tipo de matriz e frequência de corte. Um extrusor pode ser ajustável para variar as dimensões de exsudatos, ou o mesmo pode ser intertrocado com um extrusor diferente. Em algumas modalidades, um extrusor pode acoplar calor, pressão e água dentro do extrusor com expansão na matriz de saída para induzir textura e porosidade no produto absorvente. Em algumas modalidades o tamanho e corte transversal de um produto absorvente pode variar.

[0136] Em algumas modalidades, um sólido absorvente pode ser embalado alternativamente como um pó em um material poroso que fisicamente contém o pó enquanto simultaneamente permite que um líquido externo sature livremente o pó. Em uma modalidade, tal embalagem pode parecer com um saco de chá grande que contém o pó absorvente. Em outra modalidade, tal embalagem pode parecer com muitos sacos de chá pequenos que contêm o pó absorvente. Em algumas modalidades, um pó absorvente pode ter um coeficiente de absorção de até 10 l/kg.

[0137] As Figuras 5A a 5C são retratos que ilustram testes para determinar o desempenho de um produto absorvente formado, em concordância com os princípios revelados, de uma espécie aquática fotossintética em particular, Lemna, em relação a outros tipos de produtos absorventes (isto é, areias sanitárias de gato). Especificamente, propriedades de absorção de umidade de uma areia sanitária à base de Lemna foram comparadas com as mesmas de uma areia sanitária à base de argila e uma areia sanitária de gato à base de pinho. Em cada teste, uma areia sanitária foi colocada dentro de um recipiente de vidro e um líquido foi gradualmente despejado no recipiente, em incrementos de 100 milímetros (ml), até um critério de falha ser cumprido. Um primeiro critério de falha foi quando uma areia sanitária foi totalmente saturada (por exemplo, de maneira que uma camada de líquido formou e permaneceu na superfície da areia sanitária), e um segundo critério de falha foi quando um recipiente de vidro transbordou com areia sanitária ou líquido. Pode ser observado que um tamanho fixo do recipiente foi escolhido para refletir considerações práticas. Ou seja, conforme o tamanho de uma caixa de areia sanitária aumenta, torna-se cada vez mais difícil para um usuário substituir a areia sanitária na mesma ou limpar a própria caixa de areia sanitária. Consequentemente, caixas de areia sanitária não podem ser arbitrariamente aumentadas em tamanho para conter areia sanitária adicional. Esses critérios de falha tiveram como base as condições práticas no momento (ou idealmente antes) que a areia sanitária precisasse ser substituída por um usuário (por exemplo, dono de animal de estimação). Consequentemente, foi um objetivo absorver o máximo de líquido antes que um critério de falha fosse cumprido. O líquido foi tingido para mostrar mais claramente sua difusão em cada areia sanitária.

[0138] A Figura 5A ilustra especificamente um desempenho de uma areia para animal à base de argila quando exposta a líquido. Após 800 ml de um líquido ser adicionado, uma areia sanitária de animal à base de argila foi totalmente saturada e permaneceu no estado saturado por pelo menos 30 minutos. Consequentemente, o primeiro critério de falha foi cumprido. Embora houvesse porções perto do fundo da areia sanitária que permaneceram secas, as mesmas não puderam ser usadas pelo fato de que o líquido não pode passar através das porções superiores saturadas.

[0139] A Figura 5B ilustra um desempenho de uma areia para animal à base de madeira quando exposta a líquido. Os péletes de pinho dissolvidos em serragem mediante sua exposição a líquido, em que a serragem consumiu significativamente mais volume do que os péletes de pinho. Após 2.300 ml ser adicionado, a expansão da areia sanitária fez com que a mesma começasse a derramar pelos lados do recipiente, e assim o segundo critério de falha foi cumprido.

[0140] A Figura 5C ilustra um desempenho de uma areia para animal à base de Lemna formada em concordância com a presente revelação quando a areia sanitária foi exposta a líquido.

[0141] Essa areia sanitária pode absorver 2.600 ml de líquido antes de se tornar saturada e o primeiro critério de falha ser cumprido. Embora tenha sido observado que péletes à base de Lemna expandiram ao serem expostos a líquido, o grau de expansão foi menor. Além do mais, os péletes à base de Lemna puderam manter melhor sua estrutura e não se quebraram na mesma extensão que os péletes à base de pinho. Essas propriedades simplificam beneficamente uma tarefa do usuário quando muda uma caixa de areia sanitária.

[0142] A Tabela 2 abaixo sumariza condições de teste e resultados ilustrados nas Figuras 5A, 5B, e 5C e mostra que um produto à base de uma espécie aquática fotossintética (Lemna) pode absorver a maioria do líquido e teve o coeficiente de absorção mais alto (por exemplo, conforme medido em litros (l) de líquido absorvido por quilograma (kg) de areia sanitária antes de um critério de falha ser cumprido). Foi uma descoberta surpreendente que uma areia sanitária à base de material de um vegetal aquático superou os outros tipos de areia sanitária em termos de absorção de líquido.

[0143] A Figura 6 ilustra aspectos de uma modalidade exemplificativa específica de uma areia para animal à base de Lemna. A areia sanitária de animal da Figura 6 foi produzida com o uso de Lemna. Foi constatado que tais péletes puderam secar muito rapidamente quando expostos a urina de gato e também cobriu rapidamente o odor como um resultado. Foi adicionalmente determinado que os péletes mudaram de cor ao serem usados (por exemplo, através de contato com refugo animal). Conforme mostrado no círculo anotado, os péletes à base de Lemna mudaram de uma cor verde escuro para uma cor marrom claro notavelmente diferente ao ser exposta a urina e então secagem. Essa propriedade de mudança de cor aprimora detecção beneficamente e simplifica o processo de limpeza. Por exemplo, um proprietário pode usar a cor como uma indicação para mudar a areia sanitária, e pode também remover seletivamente e substituir péletes expirados por péletes frescos.

[0144] A Figura 7A ilustra uma vista de corte transversal de uma modalidade exemplificativa específica de um produto de fralda que compreende um núcleo absorvente derivado de microcultura. Em algumas modalidades, um produto de fralda 700 pode compreender uma costura 780, uma primeira camada de polpa 782, um núcleo absorvente 784, uma segunda camada de polpa 786, e uma camada externa 788. Em algumas modalidades, a costura 780 pode ser projetada para estar em contato direto com a pele e pode, portanto, compreender uma camada de material semelhante a velo que permite que a pele respire. Em outras modalidades, a costura 780 compreende um material que não seja material semelhante a velo que permite que a pele respire. As pessoas versadas na técnica podem fazer várias mudanças na composição da costura 780 sem fugir do escopo da presente revelação.

[0145] Em algumas modalidades, um produto de fralda 700 pode adicionalmente compreender uma primeira camada de polpa 782 que pode repousar superficialmente em uma costura 780. De acordo com algumas modalidades, uma primeira camada de polpa 782 pode compreender uma combinação de algodão hidrófilo e polpa, que podem ser tecidos juntos para formar um único material antes da montagem de um produto de fralda. Em algumas modalidades uma primeira camada de polpa pode compreender uma combinação de algodão hidrófilo e outro material, tecidos juntos para formar um único material antes da montagem de um produto de fralda. As pessoas versadas na técnica podem fazer várias mudanças na composição de uma primeira camada de polpa 782 sem fugir do escopo da presente revelação.

[0146] Em algumas modalidades, um produto de fralda 700 pode adicionalmente compreender um núcleo absorvente 784, que pode repousar superficialmente em uma primeira camada de polpa 782. Um núcleo absorvente 784 pode compreender um sólido absorvente. Em algumas modalidades, um núcleo absorvente pode compreender um pó absorvente, um pélete absorvente, um exsudato absorvente ou qualquer combinação dos mesmos. Um produto absorvente pode ser incorporado em um núcleo absorvente 784 como um pó absorvente em um material poroso que fisicamente contém o pó enquanto permite simultaneamente que água externa sature livremente o pó. Em algumas modalidades, o sólido absorvente embalado pode parecer com um saco de chá grande. Uma embalagem que contém um sólido absorvente pode ser pespontada para assegurar uma distribuição consistente de sólido absorvente em pó por toda a área de uma embalagem. Em outras modalidades, um sólido absorvente em pó embalado pode parecer com muitos sacos de chá pequenos. Em algumas modalidades, um núcleo absorvente 784 pode compreender um pélete absorvente, um exsudato absorvente, ou uma combinação dos mesmos embalado em um material poroso que fisicamente contém os péletes e/ou exsudatos. Em algumas modalidades, um núcleo absorvente 784 pode compreender um sólido absorvente e outro material absorvente (por exemplo, algodão, polpa). De acordo com algumas modalidades, um núcleo absorvente 484 pode adicionalmente compreender um aditivo de clorofila que pode agir como um desodorante. Em algumas modalidades, um núcleo absorvente 484 pode adicionalmente compreender um poliacrilato de sódio. As pessoas versadas na técnica podem fazer várias mudanças na composição de um núcleo absorvente 784 sem fugir do escopo da presente revelação.

[0147] Em algumas modalidades, um produto de fralda 700 pode adicionalmente compreender uma segunda camada de polpa 786 que pode repousar superficialmente em um núcleo absorvente 784. De acordo com algumas modalidades, uma segunda camada de polpa 782 pode compreender uma combinação de algodão hidrófilo e polpa, que podem ser tecidos juntos para formar um único material antes da montagem de um produto de fralda. Em algumas modalidades uma segunda camada de polpa pode compreender uma combinação de algodão hidrófilo e outro material, tecidos juntos para formar um único material antes da montagem de um produto de fralda. Uma segunda camada de polpa 786 pode ter a mesma composição ou uma composição diferente de uma primeira camada de polpa 782. As pessoas versadas na técnica podem fazer várias mudanças na composição de uma segunda camada de polpa 786 sem fugir do escopo da presente revelação.

[0148] Em algumas modalidades, um produto de fralda 700 pode adicionalmente compreender uma camada externa 788 que pode repousar superficialmente em uma segunda camada de polpa 786. Uma camada externa 788 pode compreender um material que foi feito a prova de água a fim de impedir vazamento de líquido em um lado superficial de uma camada externa 788. Uma camada externa 788 pode compreender um material plástico à base de petróleo ou outro material que foi tratado com um plástico à base de petróleo em seu lado superficial. Adicionalmente, uma camada externa 788 pode compreender ácido polilático ou outro plástico à base de vegetal ou uma combinação de ácido polilático e outro material ou uma combinação de outro plástico à base de vegetal e outro material. As pessoas versadas na técnica podem fazer várias mudanças na composição de uma camada externa 788 sem fugir do escopo da presente revelação.

[0149] Em algumas modalidades, um produto de fralda 788 pode adicionalmente compreender um meio observacional para determinar quando um produto de fralda alcançou uma certa capacidade absorvente. A Figura 7B ilustra uma modalidade específica de um produto de fralda 700 em que um meio observacional é uma janela transparente 790, através da qual uma mudança de cor pode ser observada. Em algumas modalidades, uma janela 790 pode ser translúcida. Uma janela 790 ou outro meio observacional pode ser localizado em uma face superficial da porção anterior 790 de um produto de fralda em algumas modalidades. Conforme mostrado na Figura 7B, de acordo com algumas modalidades, uma janela 790 ou outro meio observacional pode também ser localizado em uma face superficial de uma porção posterior 792 de um produto de fralda. Uma janela 790 ou outro meio observacional pode ser construído de qualquer material transparente ou translúcido conforme julgado apropriado por uma pessoa versada na técnica. Uma janela 750 ou outro meio observacional pode ser usado para ver um núcleo absorvente 730 a fim de determinar quando um sólido absorvente ou produto absorvente alcançou um percentual de saturação em particular. Em algumas modalidades, um núcleo absorvente 730 pode ser submetido a uma mudança de cor em um percentual de saturação em particular. Conforme mostrado na Figura 3, um produto absorvente à base de Lemna muda de uma cor verde escuro para uma cor marrom claro notavelmente diferente ao ser exposta a urina e então secagem. Essa propriedade de mudança de cor aprimora detecção beneficamente e simplifica o processo de limpeza. As pessoas versadas na técnica podem fazer várias mudanças no formato, tamanho, número, na composição e/ou na disposição de partes sem fugir do escopo da presente revelação.

[0150] Quando criado com o uso de algumas modalidades dos sistemas e métodos revelados no presente documento, um produto absorvente pode fornecer uma variedade de outros benefícios tais como ser naturalmente não aglutinante e hipoalergênico. Em relação a uma modalidade de leito de animal, uma evidência experimental adicional sugeriu que essas propriedades podem aumentar muito certa afinidade dos animais a tal leito, e especialmente os mesmos com sensibilidade dérmica aumentada. Sendo assim, pode ser relativamente fácil para proprietários de animal doméstico para a transição de seus animais domésticos de usar leitos diferentes dos mesmos em concordância com a revelação. Em algumas modalidades, leitos à base de microcultura pode ser completamente biodegradável. Consequentemente, tais produtos podem ser incorporados como fertilizantes ou compostos orgânicos após uso, e através disso aumenta adicionalmente a utilidade total que os mesmos podem fornecer.

[0151] As modalidades da revelação fornecem sistemas para produzir um produto absorvente de microcultura (por exemplo, espécies aquáticas fotossintéticas tais como Lemna). Conforme descrito no presente documento, tais sistemas podem incluir, por exemplo: uma unidade de lise para lisar uma microcultura a fim de gerar uma microcultura lisada; uma unidade de separação para separar a microcultura lisada em uma fração sólida e uma fração de suco; e uma unidade para processar a fração sólida (por exemplo, unidade de peletização). São sumarizados na Tabela 3 os aparelhos que podem ser incluídos, seja individualmente ou em combinação, nessas unidades. Processos manuais ou automáticos podem ser implantados para mover material entre as unidades diferentes.

[0152] Os produtos à base de microcultura revelados podem também ser adaptados a outras aplicações ou cenários de uso.

[0153] Conforme será entendido pelas pessoas versadas na técnica que têm o benefício da presente revelação, outras composições, dispositivos, métodos e sistemas equivalentes ou alternativos para formar leito de animal pode ser vislumbrados sem fugir da descrição contida no presente documento. Consequentemente, a maneira de realizar a revelação, conforme mostrado e descrito deve ser interpretada apenas de forma ilustrativa.

[0154] As pessoas versadas na técnica podem fazer várias alterações no formato, tamanho, na quantidade e/ou na disposição de partes sem se afastar do escopo da presente revelação. Por exemplo, a posição, a quantidade e o tipo de unidades de lise, unidades de separação, unidades para processar frações sólidas, e outras unidades podem ser variadas. Em algumas modalidades, parte essas unidades ou todas podem ser intertrocáveis. Uma capacidade de intertroca pode permitir controle de odor, absorção líquida, e outros recursos sejam ajustados de modo personalizado (por exemplo, variando-se teor de clorofila, carboidrato e/ou umidade). Adicionalmente, o tamanho de um dispositivo e/ou sistema pode ser ampliado (por exemplo, para ser usado para instalações de produção de alto volume) encolhido (por exemplo, para ser usado para instalações de produção de baixo volume) para atender as necessidades e/ou desejos de um praticante. Cada método e etapa de método revelados podem ser desempenhados em associação com qualquer outro método ou etapa de método revelados e em qualquer ordem de acordo com algumas modalidades. Onde aparecer o verbo "poder", o mesmo se destina a conferir uma condição opcional e/ou permissiva, porém, seu uso não se destina a sugerir qualquer falta de operabilidade, exceto onde indicado em contrário. Os indivíduos versados na técnica podem realizar várias alterações nos métodos de preparação e uso de uma composição, dispositivo e/ou sistema da revelação. Por exemplo, uma composição, um dispositivo e/ou um sistema pode ser preparado e/ou usado conforme apropriado para uso animal e/ou humano (por exemplo, em relação a considerações sanitárias, de infectividade, segurança, toxicidade, biometria e outras considerações). Como um exemplo adicional, uma unidade de peletização pode ser evitada em modalidades em que é desejado que o leito de animal esteja em uma forma diferente de pélete. Elementos, composições, dispositivos, sistemas, métodos, e etapas do método não citados podem estar incluídos ou excluídos conforme desejado ou exigido.

[0155] Além disso, onde foram fornecidas faixas, os parâmetros revelados podem ser tratados conforme exatos e/ou aproximações conforme for desejável ou necessário pela modalidade específica. Onde os parâmetros forem aproximados, o grau de flexibilidade pode variar em porção à ordem de magnitude da faixa. Por exemplo, por um lado, um parâmetro de faixa de cerca de 50 no contexto de uma faixa de cerca de 5 a cerca de 50 pode incluir 50,5, porém, não 52,5 ou 55 e, por outro lado, um parâmetro de faixa de cerca de 50 no contexto de uma faixa de cerca de 0,5 a cerca de 50 pode incluir 55, porém, não 60 ou 75. Adicionalmente, pode ser desejável, em algumas modalidades, misturar e combinar parâmetros de faixa. Além disso, em algumas modalidades, cada figura revelada (por exemplo, em um ou mais dos exemplos, das tabelas e/ou dos desenhos) pode formar à base de uma faixa (por exemplo, valor retratado +/- cerca de 10%, valor retratado +/- cerca de 50%, valor retratado +/- cerca de 100%) e/ou um ponto final de faixa. Em relação do supracitado, um valor de 50 representado em um exemplo, tabela e/ou desenho pode formar à base de uma faixa de, por exemplo, cerca de 45 a cerca de 55, cerca de 25 a cerca de 100 e/ou cerca de 0 a cerca de 100. Os percentuais revelados são percentuais ponderados, exceto quando indicado o contrário.

[0156] O todo ou uma porção de um dispositivo e/ou sistema para produzir um leito de animal e/ou areia sanitária pode ser configurado e disposto para ser descartável, útil, intertrocável e/ou substituível. Tais equivalentes e alternativas juntamente com alterações e modificações óbvias e se destinam a ser abrangidas pelo escopo da presente revelação. Consequentemente, a revelação anteriormente mencionada se destina a ser ilustrativa, porém, sem limitações, do escopo da revelação conforme ilustrado pelas reivindicações em anexo.

[0157] O título, resumo, antecedentes e seções são fornecidos em conformidade com as regulações e/ou para conveniência do leitor. Os mesmos não incluem nenhuma admissão como para o escopo e conteúdo da técnica anterior e nenhuma limitação aplicável a todas as modalidades reveladas.

Claims

1. Produto de fralda caracterizado por compreender uma camada absorvente do produto de fralda possuindo pelo menos um pacote composto de um material poroso, o material poroso contendo um produto absorvente, compreendendo: uma quantidade absorvente de odor de clorofila; e um carboidrato extraído de uma espécie aquática fotossintética e compreendendo: (1) pelo menos uma porção da quantidade absorvente de odor de clorofila; e (2) pelo menos um dos seguintes: um pó absorvente com um coeficiente de absorção superior a 9,0 L/kg; um pélete absorvente com um coeficiente de absorção > 1,44 L/kg; e um extrudado absorvente com um coeficiente de absorção > 1,44 L/kg.

2. Produto de fralda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as espécies aquáticas fotossintéticas serem selecionadas do grupo que consiste em Lemna, Spirodela, Landoltia, Wolfiella, Salvinia, Wolffia, Azolla, Pistia, ou qualquer combinação dos mesmos.

3. Produto de fralda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o produto absorvente compreender pelo menos 150 mg/kg de clorofila, dos quais o carboidrato compreende pelo menos 50 mg/kg de clorofila.

4. Produto de fralda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos um dentre: (a) o pélete absorvente ter um comprimento médio na faixa de cerca de 8 a 10 milímetros e uma largura média de cerca de 4 milímetros; (b) pelo menos um do pó de absorção, o pélete absorvente e o extrudado absorvente terem um teor de umidade que é menor do que cerca de 12%, em peso; (c) o pélete absorvente ter um teor de carboidratos que é maior do que cerca de 50%, em peso; (d) o pélete absorvente possuir um coeficiente de absorção de líquidos maior ou substancialmente igual a 1,48 litros de líquido por quilograma de péletes; e (e) os péletes absorventes permanecerem intactos e não se aglutinarem após serem expostos a um líquido.

5. Leito animal caracterizado por compreender: uma quantidade absorvente de odor de clorofila; e um carboidrato extraído de uma espécie aquática fotossintética e compreendendo: (1) pelo menos uma porção da quantidade absorvente de odor de clorofila; e (2) um sólido absorvente, em que o sólido absorvente é: um pó absorvente com um coeficiente de absorção superior a 9,0 L/kg; um pélete absorvente com um coeficiente de absorção > 1,44 L/kg; e um extrudado absorvente com um coeficiente de absorção > 1,44 L/kg.

6. Leito animal, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o carboidrato de espécie aquática fotossintética ser processado a partir de uma ou mais espécies aquáticas fotossintéticas selecionadas dentre o grupo que consiste em Lemna, Spirodela, Landoltia, Wolfiella, Salvinia, Wolffia, Azolla, Pistia, ou qualquer combinação dos mesmos.

7. Leito animal, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por pelo menos um de: (a) os péletes absorventes terem um comprimento médio em uma faixa de cerca de 8 a 10 milímetros e uma largura média de cerca de 4 milímetros; (b) o sólido absorvente ter um teor de umidade que é menor do que cerca de 12%, em peso; (c) os péletes absorventes terem um teor de carboidrato que é maior do que cerca de 50%, em peso; (d) os péletes absorventes terem um coeficiente de absorção de líquido maior do que ou substancialmente igual a 1,48 litros de líquido por quilograma de péletes; (e) os péletes absorventes mudarem de cor após serem expostos a um líquido, e, através disso, fornecerem retroalimentação para guiar uma substituição do leito de animal; e (f) os péletes absorventes permanecerem intactos e não aglutinarem um com o outro após serem exposto a um líquido.

8. Leito animal, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o leito animal compreender pelo menos 150 mg/kg de clorofila.

9. Leito animal, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o carboidrato compreender pelo menos 50 mg/kg de clorofila.

10. Leito animal, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o leito animal compreender pelo menos 150 mg/kg de clorofila, da qual o carboidrato compreende pelo menos 50 mg/kg de clorofila.