CN108347898B - 用于从微作物形成水分吸收产品的方法和系统 - Google Patents

Abstract

根据一些实施方案，本公开涉及用于从微作物(例如，光合水生物种)获得气味和水分吸收产品的方法和系统。更具体地，在一些实施方案中，本公开涉及从浮萍形成吸收性产品，所述吸收性产品包含动物褥草、动物垫料、尿布产品、溢出物清理产品，及其任何组合。用于从微作物形成吸收性产品的方法可以包括以下操作：(a)裂解所述微作物以产生经裂解的微作物；(b)将所述经裂解的微作物分离为固体级分和汁液级分；(c)加工所述固体级分以产生吸收性固体；和/或(d)通过成形单元使所述吸收性固体形成可以被并入到所述吸收性产品中的丸粒或者颗粒。吸收性产品可以具有部分归因于叶绿素(例如，来自微作物)的气味减少特性。

Description

用于从微作物形成水分吸收产品的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月10日提出的美国临时专利申请No.62/173,643的优先权，其通过引用如前所述全部并入本申请。

技术领域

在一些实施方案中，本公开涉及用于从微作物(例如，光合水生物种)获得气味和水分吸收产品的方法和系统。更具体地，在一些实施方案中，本公开涉及从一种或更多种光合水生物种(如浮萍)形成猫褥草和其他动物垫料。在一些实施方案中，本公开涉及从一种或更多种光合水生物种(例如，浮萍)形成尿布产品。在其他实施方案中，本公开涉及从一种或更多种光合水生物种(例如，浮萍)形成吸收性产品。吸收性产品可以具有广泛的清理用途。

背景技术

由于动物驯养的惯例，跨越广泛的地理区域和文化的人们供养居住在他们的住所或其他室内场所的宠物。这已经导致对专业产品的需求，以帮助宠物所有者方便地应对室内宠物护理。例如，褥草是被设计以处理动物废弃物同时驱散气味并使方便的(以及理论上不频繁的)清理成为可能的一次性包装材料。动物垫料是更广泛的一类产品，可以向动物提供天然的平台以在室内休息，通常在笼子中。

不断增长的全球人口持续刺激大量的可持续发展问题，影响包含褥草(例如，猫褥草)以及其他垫料(例如，用于兔笼)的许多宠物产品。此外，有关气候变化和化石燃料消耗的担忧持续驱使创新者开发用于从可再生来源获得最大效用的更有效率的方法。

现有的褥草具有可能源自它们的组成的各种各样的限制和问题。例如，粘土基产品可以含有二氧化硅，其可以引起宠物和/或人类所有者的呼吸道问题。此外，粘土既不是可再生材料，在其组成上也不是有机的。在另一方面，谷物基产品可以含有致癌物质如霉菌毒素(例如，黄曲霉毒素)。同样地，木质产品也是有问题的，因为其可以碎裂并产生过多的灰尘。

出现了关于尿布产品(例如，人类尿布、动物尿布、卫生棉)的处置的相似的可持续发展问题。典型的一次性尿布预计耗费超过500年通过自然过程降解。此外，关于填埋的许多问题(包含有限的空间的可用性和公共健康问题)已经是政府和业内人士两者的关注焦点。作为响应，已经有对于耗费延长的时间段以降解的那些物品的天然的(例如，植物基、生物可降解的)替代选择的提升的兴趣。

发明内容

相应地，出现了对于使用可再生来源(如植物的水生物种(例如，光合水生物种))开发吸收性产品(例如，宠物产品、尿布产品)的改进的系统和方法的需要。根据一些实施方案，本公开涉及用于从微作物(例如，水生物种、光合水生物种)生产吸收性产品(例如，动物垫料、尿布产品)的方法。

在一些实施方案中，本公开涉及用于从微作物生产吸收性产品的方法。所述方法可以包括：裂解微作物以产生经裂解的微作物；将所述经裂解的微作物分离为固体级分和汁液级分；加工所述固体级分以产生吸收性固体。在一些实施方案中，吸收性固体可以包括吸收性粉末、吸收性丸粒或吸收性挤出物。在一些实施方案中，微作物可以是浮萍。

在一些实施方案中，加工固体级分以产生吸收性固体的操作可以包括分离所述固体级分以形成固体。根据一些实施方案，方法还可以包括通过成形单元使固体成形以产生吸收性丸粒。在一些实施方案中，方法还可以包括通过挤出机挤出所述固体以产生所述吸收性丸粒。根据一些实施方案，成形或挤出固体的操作可以在基本上不加热所述固体的情况下进行。在一些实施方案中，成形或挤出操作可以使用蒸汽进行。根据一些实施方案，加工固体级分的操作可以包括干燥所述固体。

根据一些实施方案，方法还可以包括将吸收性固体加工成吸收性产品。在一些实施方案中，加工吸收性固体的操作可以包含将吸收性粉末包装进多孔材料，所述多孔材料自身含有所述吸收性粉末同时允许外部的水自由地浸透所述吸收性粉末。

在一些实施方案中，吸收性固体可以包括(i)所述吸收性固体和(ii)来自微作物的叶绿素。根据一些实施方案，叶绿素可以可操作地吸收气味。根据一些实施方案，吸收性固体可以具有按重量计算少于约12％的水分含量。在一些实施方案中，吸收性固体可以包括具有≥约9.0L/kg的吸收系数的吸收性粉末。根据一些实施方案，吸收性固体可以包括具有≥约1.44L/kg的吸收系数的吸收性丸粒。

根据一些实施方案，方法还可以包括加工汁液级分以产生富含蛋白质的产品。

根据一些实施方案，本公开还涉及用于从生长在生物反应器系统中的微作物(例如，水生物种、光合水生物种)生产吸收性产品(例如，动物垫料、尿布产品)的方法。所述方法可以包括以下操作：(a)裂解微作物以产生经裂解的微作物；(b)将所述经裂解的微作物分离为固体级分和汁液级分；(c)加工所述固体级分以产生富含碳水化合物的餐食；以及(d)将所述富含蛋白质的餐食加工成吸收性产品，所述加工操作还包括(i)将呈粉末形式的富含碳水化合物的餐食包装进多孔材料，所述多孔材料自身含有所述粉末同时允许(例如，同时地允许)外部的水自由地浸透所述粉末；或(ii)使所述富含碳水化合物的餐食形成(例如，通过成形单元)丸粒或颗粒；或(iii)使所述富含碳水化合物的餐食形成(例如，通过挤出)挤出物。根据一些实施方案，吸收性产品可以包括(i)富含蛋白质的餐食和(ii)来自微作物的叶绿素，其中所述叶绿素可以嵌入所述丸粒中并且可以可操作地吸收由所述动物垫料的使用产生的气味。在一些实施方案中，吸收性产品可以具有按重量计算少于约12％的水分含量。裂解微作物的操作可以包括使用选自由剪切磨机、胶体磨碎机、切碎机、锤式粉碎机、研磨机、制浆机、压滤机、渗透压和降解所述微作物的生物结构的化学处理组成的组中的至少一种裂解单元。在一些实施方案中，经裂解的微作物可以使用来自由带式压榨机、沉降式离心机、风扇压榨机、旋转式压榨机、螺旋压榨机、压滤机、精细压榨机、振动分离机、振动筛滤机、线性或倾斜运动振动器以及高速碟式离心机组成的组中的至少一种分离单元被分离成固体级分和汁液级分。根据一些实施方案，汁液级分可以被加工成不同于动物垫料的富含蛋白质的产品(例如，人类或动物食物添加剂)。在一些实施方案中，固体级分可以使用至少一种选自由喷雾干燥器、双滚筒干燥器、流化床干燥器、闪蒸干燥器和旋转闪蒸干燥器组成的组的干燥机械装置被加工以产生富含碳水化合物的餐食。富含碳水化合物的餐食可以使用蒸汽(例如，通过基于蒸汽的造粒技术)形成吸收性产品。根据一些实施方案，富含碳水化合物的餐食在基本上不加热所述富含碳水化合物的餐食的情况下形成吸收性产品。在一些实施方案中，成形单元可以包括造粒单元、制粒机和挤出机的至少一种。在一些实施方案中，通过将所述富含碳水化合物的餐食的粉末形式包装进多孔包装形成的吸收性产品可以具有≥10L/kg的吸收系数。通过造粒或粒化所述富含碳水化合物的餐食形成的吸收性产品可以具有≥约1.44L/kg的吸收系数。

根据本公开的一些方面，动物垫料可以通过加工生长在生物反应器系统中的微作物产生。在一些实施方案中，动物垫料可以包括丸粒，所述丸粒包括来自微作物的叶绿素。叶绿素可以可操作地吸收由所述动物垫料的使用产生的气味。根据一些实施方案，丸粒可以具有在约8-10毫米的范围内的平均长度以及约4毫米的平均宽度。在一些实施方案中，丸粒可以具有按重量计算少于约12％的水分含量，以及按重量计算大于约50％的碳水化合物含量。在一些实施方案中，丸粒可以具有大于或基本上等于每千克丸粒1.48公升液体的液体吸收系数。公开的用于使用微作物以获得动物垫料的技术可以提供各种各样的利处。例如，根据一些实施方案，动物垫料的丸粒可以保持完整，而不在被暴露于液体后相互结块。在一些实施方案中，丸粒可以在被暴露于液体后改变颜色，并且从而可以提供反馈以指导动物垫料的更换。

根据本公开的一些方面，动物垫料可以包括吸收性材料，所述吸收性材料包括水生物种(例如，光合水生物种)碳水化合物以及气味吸收量的叶绿素。例如，水生物种(例如，光合水生物种)碳水化合物可以从浮萍加工。在一些实施方案中，水生物种(例如，光合水生物种)可以从多个不同的水生物种(例如，光合水生物种)加工。在一些实施方案中，至少一些叶绿素和至少一些水生物种(例如，光合水生物种)碳水化合物可以加工自水生物种(例如，光合水生物种)的常见收获物。根据一些实施方案，吸收性材料和叶绿素可以形成具有按重量计算少于约12％的水分含量的丸粒。根据本公开的一些方面，尿布(例如，人类尿布)可以被制造，其中所述尿布的吸收层包括吸收性产品。在一些实施方案中，吸收性产品可以选自由(i)包装，所述包装包括多孔材料并且含有来自微作物的呈粉末形式的富含碳水化合物的餐食和叶绿素，所述叶绿素可操作地吸收气味(例如，由所述尿布的使用产生的气味)；(ii)多重包装，所述多重包装各自包括多孔材料并且含有来自所述微作物的呈粉末形式的富含碳水化合物的餐食和叶绿素，所述叶绿素可操作地吸收气味(例如，由所述尿布的使用产生的气味)；(iii)包装，所述包装包括多孔材料并且含有来自所述微作物的呈丸粒形式的富含碳水化合物的餐食和叶绿素，所述叶绿素可操作地吸收气味(例如，由所述尿布的使用产生的气味)；以及(iv)包装，所述包装包括多孔材料并且含有来自所述微作物的呈颗粒形式的富含碳水化合物的餐食和叶绿素，所述叶绿素可操作地吸收气味(例如，由所述尿布的使用产生的气味)组成的组。在一些实施方案中，所述包装可以被缝制以确保粉末状的富含碳水化合物的餐食遍及所述包装的整个区域的一致分布。在一些实施方案中，尿布的吸收层可以包括包装以及其他吸收性材料。

附图说明

本专利的文件含有至少一张彩色绘制的附图。专利和商标局将根据要求以及必要的费用的支付提供具有彩色附图的本专利的副本。

本公开的一些实施方案可以通过部分地参考本公开和附图被理解，其中：

图1A是图示说明根据本公开的具体示例实施方案的用于生产动物垫料和其他产品的种植、收获和分级微作物的方法的示意图；

图1B是图示说明根据本公开的具体示例实施方案的用于分离生物质以形成汁液级分和固体级分、加工汁液级分以及加工固体级分的方法的示意图；

图1C是图示说明根据本公开的具体示例实施方案的分离固体级分和汁液级分以及加工固体级分用于生产富含碳水化合物的产品的示意图；

图1D是图示说明根据本公开的具体示例实施方案的分离固体级分和汁液级分以及加工固体级分用于生产富含碳水化合物的产品的示意图；

图1E是图示说明根据本公开的具体示例实施方案的分离固体级分和汁液级分以及加工固体级分用于生产富含碳水化合物的产品的示意图；

图2是根据本公开的具体示例实施方案的用于产生动物垫料的方法的示意图；

图3是根据本公开的具体示例实施方案的用于产生动物垫料的方法的示意图；

图4是根据本公开的具体示例实施方案的用于产生动物垫料的方法的示意图；

图5A图示说明当暴露于液体时粘土基动物褥草的性能；

图5B图示说明当暴露于液体时木质动物褥草的性能；

图5C图示说明当暴露于液体时，浮萍基动物褥草的具体示例实施方案的性能；

图6图示说明浮萍基动物褥草的具体示例实施方案的外貌；

图7A图示说明尿布产品的具体示例实施方案的横截面；并且

图7B图示说明尿布产品的具体示例实施方案。

这些示例性的图和实施方案提供对本申请中的任何权利要求陈述的主题的书面的、详细的描述。这些示例性的图和实施方案不应当被用于限制任何这样的权利要求的范围。

此外，尽管为了方便起见，相似的附图标记可以被用于指代相似的结构，但是不同的示例实施方案各自可以被认为是不同的变化。当相似的附图标记被使用，共同元件的描述可以不重复，因为这些元件的功能在实施方案之间可以是相同或相似的。此外，除非另外明确地指出，图是不按比例的。

具体实施方式

图1A是图示说明根据本公开的具体示例实施方案的用于生产蛋白质浓缩物产品和/或富含碳水化合物的产品(例如，吸收性产品)的种植、收获和分级微作物(例如，光合水生物种、水生植物物种、浮萍属、藻类)的方法的示意图。微作物可以被栽培在生物反应器系统中、被收获并且被分离以形成固体级分和汁液级分。在一些实施方案中，固体级分可以被加工以生产一种或更多种富含碳水化合物的产品。附加地或可替代地，汁液级分可以被加工以生产一种或更多种蛋白质浓缩物产品。富含碳水化合物的产品可以包含吸收性产品(例如，动物垫料、尿布产品)。如本文所使用的，术语吸收性产品旨在包含能够从其周围环境吸收液体的产品。在一些实施方案中，吸收性产品可以吸收或减少气味。由于其水分或气味吸收特性，通过本文所描述的系统和方法产生的富含碳水化合物的产品可以用于如动物垫料(例如，动物褥草)、尿布产品用途，以及清理用途，其中水分和气味的吸收是有利的。

蛋白质浓缩物产品可以包含适用于动物饲料和/或人类食用的产品。基于例如一个或多个地点的具体的环境特征，方法可以在室内、在室外及其任何组合进行。

在一些实施方案中，微作物可以包括单一的光合水生物种(例如，选自浮萍、槐叶萍属或其他合适的属)。根据一些实施方案，微作物可以包括两种或更多种光合水生物种的组合。微作物可以具有相比于其他光合水生物种有利的特性(例如，对于一种或更多种获得的产品，快速的生长速率；减少的营养需求；易于收获和/或加工；减少的蒸散率；增加的碳水化合物组成；增加的叶绿素产生；以及其他利处)。

微作物可以包含浮萍属(例如，水萍)、紫萍属(Spirodela)、少根紫萍属(Landoltia)、扁平无根萍属(Wolfiella)、槐叶萍属(Salvinia)(例如，水蕨(floatingfern))、无根萍属(Wolffia)(例如，无根萍(watermeal))、满江红属(Azolla)(例如，满江红(mosquito fern))、大漂属(Pistia)(例如，水浮莲(water lettuce))，或其任何组合。浮萍的示例性物种，例如，包含但不限于小叶浮萍(Lemna minor)、Lemna obscura、单脉萍(Lemna minuta)、膨胀浮萍(Lemna gibba)、Lemna valdiviana和稀脉萍(Lemnaaequinoctialis)。在一些实施方案中，微作物可以包含一种或更多种藻类。基于在当地环境条件下已经发展的经鉴别的组成和生长特性，微作物可以选自当地光合水生物种。基于当地物种对当地环境条件的适应，其可以在开放池塘或生物反应器中超越其他物种。可以调整微作物以响应温度和光可利用性的季节性变化。

在操作110中，微作物可以栽培在生物反应器系统中。生物反应器系统可以含有生长培养基。生长培养基可以包括水和/或营养组分。生长培养基(例如，水)可以在生物反应器(例如，人造的或天然的池塘)中被提供和/或被加入，并且可以被保持在期望的设定值水平。在一些实施方案中，生物反应器系统可以被配置以收集降雨和/或从再循环水源(例如，暴雨水、再循环水)摄取水。根据一些实施方案，生物反应器系统还可以包括用于过量的生长培养基的附加的贮藏容器(例如，容器或池塘)。生物反应器系统可以被配置以在规定的时间指标或响应传感器读数添加附加的营养物(例如，氮、磷、钾)或气体(例如，氧气、二氧化碳)。在一些实施方案中，一个或更多个较小的生物反应器(例如，池塘)可以被设计并确定尺寸以充分地用作较大生物反应器的“进料器”生物反应器。较小的生物反应器首先接种并且生长至高密度，在该密度点，其可以以支持更快速生长的方式最佳地接种较大的生物反应器。

根据一些实施方案，生物反应器系统可以包括监控系统。监控系统可以被配置以显示和/或提供关于一种或多种生物反应器条件(例如，营养物浓度、pH、溶解氧水平、生长培养基水平、微作物分布、流速、温度)的一个或更多个用户警报和/或调整操作条件(例如，生长培养基流速和/或营养物添加的时间和/或量；“进料器”微作物添加、氧气或二氧化碳添加)。根据需要，可以在规定时间或可变时间，或任何其他间隔时间连续地、半连续地、周期性地、间歇地进行调整。调整可以被选择以优化微作物(例如，光合水生物种)的生长速率和/或产量。例如，微作物可以在具有监控系统的大规模、开放式生物反应器中生长，所述监控系统基于微作物的对光的暴露和生产率(例如，光合速率、繁殖率)调整生长培养基流的速率。

在一些实施方案中，生物反应器系统的条件(例如，营养组成)可以被调整以优化从微作物获得的产品的产量或微作物的特性。例如，因为叶绿素可以用于改善从微作物获得的吸收性产品(例如，动物垫料)的气味可控性，营养物水平可以被调整以优化叶绿素的产生。

生物反应器系统可以包括在其中栽培微作物的单个容器。在一些实施方案中，生物反应器系统可以包括多个可以连接、部分连接或分离的栽培容器。在一些实施方案中，生物反应器(例如，池塘)可以是具有由压实的污垢(例如，从生物反应器的内部底部移除的)组成的堤坝的土制水池。在一些实施方案中，生物反应器可以是人造的容器(例如，金属、塑料、树脂)。生物反应器系统可以包括开放式生物反应器、封闭式生物反应器、半开放式生物反应器或其任何组合。生物反应器系统可以被配置以将一个或多个容器分成通道或室。在一些实施方案中，生物反应器系统可以被配置以允许生长培养基的流动。根据一些实施方案，生物反应器系统可以包含推进系统(例如，桨轮、鼓泡器、水下或表面水喷射器、水下混合器)和/或再循环系统。在一些实施方案中，生物反应器系统可以被配置以调整生长培养基的流速(例如，以重新分配营养物浓度或微作物生长模式)。

生物反应器系统可以被配置以监控和调整微作物垫的厚度或分布。例如，当微作物达到规定的厚度或规定的分布时，生物反应器系统可以被配置以启始收获程序。在一些实施方案中，生物反应器系统可以被配置以保持微作物垫的最小厚度以便减少在生物反应器系统内生长培养基的蒸散率。在一些实施方案中，生物反应器系统可以被配置以保持微作物垫的最小厚度以便减少阳光能够穿透生长培养基的水平，从而减少水下光合水生物种(如藻类)的生长。

在操作120中，在规定的时间(例如，基于环境条件)或在微作物出现规定的特性(例如，垫厚度、垫分布、成熟)后，微作物可以从生物反应器系统被收获，形成生物质122。微作物的收获可以是手动的或自动化的。在一些实施方案中，自动化撇取器系统(skimmersystem)可以从生物反应器系统收集微作物，并且将收获的微作物转移(例如，经由泵激系统)至倾斜的振动筛上以从生长培养基和残渣分离生物质122。在一些实施方案中，可以通过固定网式过滤器从生物反应器系统通过真空撇取收获微作物。在一些实施方案中，包含收获的微作物(例如，浮萍)和生长培养基(例如，水)的生物质浆料可以被运送至倾斜的振动筛，在该处生物质可以从生长培养基被分离。

在收获期间，分离的生长培养基可以被再循环124回到生物反应器系统或附加的贮藏容器(例如，容器或池塘)。至少40％，或至少50％，或至少60％，或至少70％，或至少80％，或至少90％，或至少95％的从生物质分离的生长培养基(例如，水)可以被再循环124用于将来使用。

在操作130中，生物质可以经受被配置以去除残渣、污染物、微生物和/或毒素的洗涤程序。洗涤生物质的操作可以增加蛋白质和/或碳水化合物的产量，从而改善最终产品。洗涤程序还可以将生物质消毒和/或驱除害虫，减少可能在生物质的一个或更多个表面上或周围的细菌、真菌、病毒、昆虫或其任何组合的量。在一些实施方案中，洗涤程序可以通过将生物质的一个或更多个表面暴露(例如，浸没、喷洒)于洗涤溶液(例如，水、生长培养基、抗菌溶液)进行。根据一些实施方案，洗涤溶液可以是水溶液或溶剂。在一些实施方案中，洗涤溶液可以含有一种或更多种抗菌化合物、脂肪酸、醇类、氯、氧化化合物或其任何组合。在一些实施方案中，洗涤溶液可以在高温和/或高压下施加。在一些实施方案中，洗涤溶液可以保持与生物质的一个或更多个表面接触至少1秒、或至少5秒、或至少10秒、或至少20秒、或至少30秒、或至少1分钟、或至少5分钟。根据一些实施方案，第二洗涤溶液可以施加到生物质的一个或更多个表面。在一些实施方案中，第二洗涤溶液可以是水溶液(例如，水)或溶剂。在一些实施方案中，洗涤溶液的一些或全部和/或第二洗涤溶液可以从生物质分离(例如，使用倾斜筛或振动筛)。

在一些实施方案中，洗涤溶液的一些或全部和/或第二洗涤溶液可以被收集和重复使用(例如，再循环)。根据一些实施方案，至少40％，或至少50％，或至少60％，或至少70％，或至少80％，或至少90％，或至少95％的从生物质分离的洗涤溶液和/或第二洗涤溶液(例如，水)可以被再循环132用于将来使用。例如，在操作134中，再循环的洗涤溶液可以被保留(例如，在洗涤溶液容器中)任何期望的时间，并且然后手动地或自动地再并入操作110的生物反应器系统中。

在一些实施方案中，在操作140中，经洗涤的或未经洗涤的生物质可以被裂解以形成经裂解的生物质。裂解可以包含，例如，切碎、撕碎、粉碎、压榨、撕裂、剪切、渗透压裂解、超声波处理(例如，声波降解法)或降解生物结构的化学处理(例如，pH调整)。在一些实施方案中，裂解操作可以以机械方式(也称为碾磨)完成，例如，通过碾磨、研磨或撕碎生物质以产生经裂解的生物质。在一些实施方案中，裂解过程可以使用，例如，剪切磨机、球磨机、胶体磨碎机、切碎机、锤式粉碎机、研磨机、制浆机、压滤机或其任何组合完成。

在一些实施方案中，裂解可以在低于室温的温度(例如，约12℃)下进行。根据一些实施方案，裂解液(例如，水、再循环水、反渗水)可以在裂解之前或裂解时被加入生物质或微作物。例如，至少约10％，至少约20％，至少约30％，至少约40％，至少约50％，至少约60％，至少约70％，至少约80％，或至少约90％的裂解液可以是反渗水，所述反渗水作为过滤产品的反渗透/纳滤的结果产生。在一些实施方案中，裂解液可以处于低于室温的温度(例如，约12℃)。

在操作150中，经裂解的生物质(例如，包括微作物)可以被分离以形成汁液级分152和固体级分154。在一些实施方案中，在裂解操作140之前或没有裂解操作140的情况下，生物质(例如，包括经洗涤的或未经洗涤的微作物)被分离150以形成汁液级分152和固体级分154。分离150经裂解的生物质或生物质可以涉及压榨(例如，通过带式压榨机)、离心分离、过滤、加压过滤或其任何组合。在一些实施方案中，用于分离经裂解的或未经裂解的生物质的可交换的单元操作包含，例如，沉降式离心机、带式压榨机、风扇压榨机、旋转式压榨机、螺旋压榨机、压滤机、精细压榨机或其任何组合。

在操作160中，固体级分154可以被进一步加工(例如，分离、挤出、成形、加热、干燥、碾磨)以形成吸收性固体168(例如，吸收性丸粒、吸收性粉末、吸收性渗出物)(参见，例如，图1B)。在一些实施方案中，吸收性固体168(例如，吸收性丸粒、吸收性粉末、吸收性渗出物)可以被直接用作吸收性产品(例如，动物褥草、动物垫料、溢出物清理产品)。根据一些实施方案，吸收性固体168(例如，吸收性丸粒、吸收性粉末)可以被进一步加工以产生吸收性产品169(例如，尿布产品、动物垫料、动物褥草)。

在操作170中，汁液级分152可以被进一步加工以获得分离产品(例如，用于营养补充的蛋白质浓缩物)。该产品可以具有不同于固体级分基产品的用途，并且相应地，收获的微作物的全部利用和收益率可以增加。

虽然在图1A中显示了多种操作，但是更多的、更少的或不同的操作可以进行以加工微作物并形成吸收性产品。例如，在一些实施方案中，用于加工汁液级分的操作170可以不进行，并且相反地，汁液级分可以被丢弃或再循环进生物反应器系统中(例如，以向还未被收获的微作物提供营养物)。此外，并且如在下面的实施例中将要显示的，操作的顺序可以变化。

在一些实施方案中，用于种植、收获以及分离微作物(例如，光合水生物种、浮萍、藻类)的方法可能需要多重循环或连续过程以生产吸收性固体，使得方法的早期循环的副产品可以被再循环进方法的一个或更多个随后的循环。一种或更多种副产品的再循环可以减少方法的总需水量。在一些实施方案中，连续或循环过程可以被配置以最小化生产大量吸收性固体所需的净能量输入。

图1B和图1C各自是图示说明根据本公开的具体示例实施方案的用于分离生物质122以形成汁液级分152和固体级分154，加工汁液级分170以及加工固体级分160的方法的示意图。

分离生物质

如图1B和图1C中所示，生物质122可以被分离150以产生汁液级分152和固体级分154。在一些实施方案中，待分离150的生物质(例如，浮萍)122可以是经洗涤的、未经洗涤的、经裂解的、未经裂解的或其任何组合。汁液级分152可以包含富含蛋白质的液体和/或至少一些固体颗粒(例如，碳水化合物、纤维)。

分离150生物质122的操作可以涉及压榨(例如，带式压榨机)、离心分离、过滤、加压过滤或其任何组合，所述生物质122可以预先已经洗涤和/或裂解。用于分离150生物质(例如，收获的微作物)、经洗涤的生物质和/或经裂解的生物质的可交换的单元操作包含，例如，沉降式离心机、带式压榨机、风扇压榨机、旋转式压榨机、螺旋压榨机、压滤机、精细压榨机或其任何组合。

分离150可以在低于室温的温度(例如，12℃)进行，例如，以降低蛋白水解活性。在一些实施方案中，分离可以在低于约40℃、低于约30℃、或低于约20℃、或低于约15℃、或低于约10℃、或低于约15℃、或低于约10℃、或低于约5℃、或低于约2℃、或低于约1℃、或低于约0℃的温度进行。分离225可以在任何期望的温度进行，例如，在约0℃和约10℃之间、或约5℃和约15℃之间、或约10℃和约20℃之间、或约15℃和约25℃之间、或约20℃和约30℃之间、或约25℃和约35℃之间、或约30℃和约40℃之间的温度。

分离固体级分

如图1B和图1C中所示，固体级分154可以被进一步加工160以产生固体162。在一些实施方案中，固体级分154可以被分离161以提取额外的汁液，形成第一汁液163和固体162。在一些实施方案中，第一汁液163可以包含富含蛋白质的液体和/或至少一些固体颗粒(例如，碳水化合物、纤维)。

分离161固体级分154以形成第一汁液163和固体162的操作可以涉及压榨(例如，带式压榨机)、离心分离、过滤、加压过滤或其任何组合。用于分离161固体级分的可交换的单元操作包含，例如，沉降式离心机、带式压榨机、风扇压榨机、旋转式压榨机、螺旋压榨机、压滤机、精细压榨机或其任何组合。

在一些实施方案中，如图1B和图1C中所示，例如，在方法中的其他阶段(例如，汁液级分的加工产生第一渣饼)收集的其他固体级分(例如，第一渣饼172、第二渣饼165)可以与固体162合并以形成固体混合物。根据一些实施方案，固体162或固体混合物可以被进一步加工167(例如，通过干燥、成形、挤出或其任何组合)以形成吸收性固体168。

在一些实施方案中，固体162和/或固体混合物的水分含量可以按重量计算少于约90％、或少于约80％、或少于约70％、或少于约60％、或少于约50％、或少于约40％、或少于约30％、或少于约20％、或少于约10％。

当加工汁液级分和/或固体级分时再循环

如图1B和图1C中所示，汁液级分152可以被加工170以产生第一渣饼172。第一渣饼172可以是包括未首先被分离(例如，在操作150中)为部分固体级分154的碳水化合物和/或叶绿素的固体材料。换言之，第一渣饼172可以从保留在汁液级分152中的至少一些固体形成。

在一些实施方案中，如图1B和图1C中所示，第一渣饼172和第一汁液163可以合并并且进一步分离164以形成第二汁液166和第二渣饼165。根据一些实施方案，第一渣饼172和第一汁液163可以独立地经受进一步分离164。

根据一些实施方案，在一循环收集的第二汁液166和第二渣饼165之一或两者可以被回料以在随后的循环中被进一步加工。例如，如图1C中所示，从一循环生产和收集的第二渣饼165可以被回料以与随后的循环的固体级分154合并。附加地或可替代地，如图1C中所示，从一循环生产和收集的第二汁液166可以被回料以与随后的循环的汁液级分152合并。在一些实施方案中，分离操作164可以被绕过，使得在操作170中加工汁液级分152而产生的第一渣饼172可以与随后的循环的固体级分154或固体162直接合并。同样地，在一些实施方案中，来自在操作161中分离固体级分154的第一汁液163可以与随后的循环的汁液级分154直接合并。在一些实施方案中，方法可以是连续的，使得没有不连续的循环。在这些实施方案中，来自一加工单元或操作的输出可以作为其他加工单元的输入被连续地提供。

根据一些实施方案，用于分离154固体级分和/或加工170汁液级分的一个或多个单元可以要求或得益于特定范围的水分含量和/或固体-汁液比例。相应地，第二汁液166和/或第二渣饼165可以被回料用于分离161固体级分和/或加工170汁液级分的一个或多个单元，使得该一个或多个单元各自的净输入落入合适的范围内。这可以有利地减少置于一个或更多个单元的压力，从而增加其使用寿命。其还可以有利地最大化汁液级分152和固体级分154的总有效分离。

根据一些实施方案，第一渣饼172和第一汁液163可以独立地经受进一步分离164。在一些实施方案中，分离164第一渣饼172、第一汁液163、或其任何组合的操作可以涉及离心分离、过滤、加压过滤、或其任何组合。数个不同的可交换的单元操作可以被用于分离164，所述可交换的单元操作包含，例如，高速碟式离心机、圆形振动分离机、线性或倾斜运动振动器、沉降式离心机、压滤机、加压过滤机械装置、微滤、真空过滤、或其任何组合。

根据一些实施方案，分离164可以在低于室温的温度进行，例如，以降低蛋白水解活性。在一些实施方案中，分离164可以在低于约40℃、或低于约30℃、或低于约20℃、或低于约15℃、或低于约10℃、或低于约15℃、或低于约10℃、或低于约5℃、或低于约2℃、或低于约1℃、或低于约0℃的温度进行。在一些实施方案中，分离164可以在约0℃和约10℃之间、或约5℃和约15℃之间、或约10℃和约20℃之间、或约15℃和约25℃之间、或约20℃和约30℃之间、或约25℃和约35℃之间、或约30℃和约40℃之间的温度进行。

在一些实施方案中，如图1B中所示，第二渣饼165可以与固体162合并以形成固体混合物。如图1C中所示，第二渣饼165可以与固体级分154(例如，加工的随后的循环的)合并以形成固体混合物。固体混合物可以经受进一步加工(例如，分离161、加工167)。

根据一些实施方案，例如如图1B中所示，第二汁液165可以被进一步加工170。如图1C中所示，第二汁液165可以与汁液级分152合并(例如，加工的随后的循环的)。

加工固体和/或固体混合物

如图1B和图1C中所示，在操作167中，固体162和/或固体混合物可以被进一步加工(例如，成形、挤出、干燥、加热、碾磨)以形成吸收性固体168(例如，吸收性丸粒、吸收性粉末、吸收性渗出物)。在一些实施方案中，吸收性固体168(例如，吸收性丸粒、吸收性粉末、吸收性渗出物)可以被直接用作吸收性产品169(例如，动物褥草、动物垫料、溢出物清理产品)。吸收性固体也可以适合作为燃料原料或富含碳水化合物的餐食，所述富含碳水化合物的餐食适合作为人类或动物食物添加剂(例如，浮萍餐食)。

如前所述，固体混合物可以包含在一个或更多个分离过程150/161/170/164之后保留的固体162、第一渣饼172、第二渣饼165或其任何组合的一种或更多种。用于产生吸收性固体的方法可以根据期望的具体特性变化，所述特性包含，例如，水分含量、颗粒尺寸、蛋白质含量、脂肪含量、纤维含量、灰分含量、叶绿素含量、货架期、丸粒或颗粒尺寸和形状、质地、或其任何组合。

干燥

在一些实施方案中，固体162和/或固体混合物可以通过干燥单元经受干燥程序以减少产生的吸收性固体168的水分含量。在一些实施方案中，干燥程序可以连同、先于、或跟随固体168和/或固体混合物的其他加工(例如，碾磨、造粒、挤出)进行，使得最终产品是具有减少的水分含量的吸收性固体。在一些实施方案中，干燥程序可以使用干燥器机械装置进行，所述干燥器机械装置包含，例如，喷雾干燥器、双滚筒干燥器、闪蒸干燥器、蒸发器、或其任何组合。

根据一些实施方案，干燥过程可以与另一加工步骤(例如，成形、挤出、碾磨)结合，其中经分离161的固体在被加工(例如，成形、造粒166、或挤出167)成吸收性固体168(例如，吸收性丸粒、吸收性挤出物、吸收性颗粒)的同时被干燥。

在一些实施方案中，在干燥程序之后，固体和/或固体混合物可以被进一步加工以形成可以以粉末形式直接用作吸收性产品(例如，溢出物清理用途)的吸收性固体。在一些实施方案中，经干燥的固体和/或固体混合物可以通过成形单元被成形237，所述成形单元可以包括造粒机、制粒机、或用于将固体231和/或固体混合物成形为适合或方便在吸收性产品(例如，溢出物清理用途、动物垫料)中或作为吸收性产品(例如，溢出物清理用途、动物垫料)使用的组群(例如，丸粒或颗粒)的其他设备。根据一些实施方案，成形程序237可以产生可以具有大致上均匀(例如，如果是圆柱形的，则具有相似的长度和横截面直径，或如果是球形的，则具有相似的直径)的规则形状(例如，圆柱形的或球形的)的多种丸粒、颗粒或其他类型的簇(例如，吸收性固体的)。在一些实施方案中，成形237可以产生组成吸收性产品的不均匀的和/或不规则的成某种形状的簇。根据一些实施方案，固体231和/或固体混合物可以仅通过干燥程序235(例如，当不期望吸收性产品被成形时)成为最终产品(例如，吸收性粉末)。

碾磨

根据一些实施方案，固体162和/或固体混合物可以被碾磨以形成吸收性粉末(例如，具有减少的颗粒尺寸)。在一些实施方案中，固体162和/或固体混合物可以在干燥之前被碾磨。根据一些实施方案，固体162和/或固体混合物可以被碾磨，其中固体162和/或固体混合物保持＜99％、或＜90％、或＜80％、或＜70％、或＜60％、或＜50％、或＜40％、或＜30％、或＜20％、或＜10％、或＜5％、或＜4％、或＜3％、或＜2％、或＜1％的水分含量。固体162和/或固体混合物可以使用，例如，剪切磨机、或切碎机、胶体磨碎机、锤式粉碎机、研磨机、制浆机、压滤机、声波降解法，被碾磨。

成形

根据一些实施方案，固体162和/或固体混合物可以通过成形单元被成形(例如，粒化或造粒)以形成丸粒。根据一些实施方案，丸粒可以直接用作吸收性产品(如动物褥草、动物垫料)，或用作溢出物清理用途。在一些实施方案中，丸粒可以形成吸收性产品的组分，如尿布产品(例如，人类或动物尿布、卫生棉)的吸收性芯。

根据一些实施方案，成形单元可以包括造粒机、制粒机、或用于将固体162和/或固体混合物成形为适合或方便在吸收性产品(例如，动物褥草、溢出物清理用途、动物垫料、尿布产品的吸收性芯)中或作为吸收性产品(例如，动物褥草、溢出物清理用途、动物垫料、尿布产品的吸收性芯)使用的组群(例如，丸粒或颗粒)的其他设备。根据一些实施方案，成形程序可以产生可以具有大致上均匀(例如，如果是圆柱形的，则具有相似的长度和横截面直径，或如果是球形的，则具有相似的直径)的规则形状(例如，圆柱形的或球形的)的多种丸粒、颗粒或其他类型的簇(例如，吸收性固体的)。在一些实施方案中，成形程序可以产生组成丸粒的不均匀的和/或不规则的成某种形状的簇。

将固体162和/或固体混合物加工成具有不同形状(例如，圆盘、球体、挤出圆柱)和/或粉末形式的吸收性固体的操作中可以采用其他成形单元。在一些实施方案中，将吸收性固体加工成颗粒可以是有利的。粒化可以通过使用流化床干燥器连同干燥过程完成，所述流化床干燥器的参数被调整以传送颗粒输出而非粉末输出。在其他实施方案中，经干燥的粉末可以经受作为分离加工步骤的粒化过程。

根据一些实施方案，成形单元可以是使用平模、环模或任何其他类型的机械装置的制粒机，以挤出吸收性固体的圆柱形部分(例如，经化学修饰或未经化学修饰)。一种或更多种刀片可以被使用以在圆柱形部分被挤出时切割圆柱形部分，从而形成多个丸粒。在一些实施方案中，丸粒可以具有约4毫米(mm)的宽度和在约8mm至约10mm范围内的长度。然而，根据，例如，预期用途，也可以产生更大、更小或不同比例的丸粒。基于成形单元的要素(如模具类型和切割频率)，可以制定这些尺寸规格。成形单元可以是可调的，以改变丸粒的尺寸规格，或其可以与不同的成形单元互换。

在一些实施方案中，成形程序可以包含使用热量、蒸汽和/或干燥以形成丸粒。在一些实施方案中，由于一些微作物(如浮萍)的独特的化学特性，成形单元可以不需要热量。通过在不等待成形单元(例如，造粒单元)升温的情况下允许成形过程开始，成形过程可以产生节约能量和/或控制生产的利处(例如，其中成形单元不连续操作)。在一些实施方案中，成形单元(例如，造粒单元)可以基本上不加热丸粒或改变丸粒的组成。在一些实施方案中，造粒单元可以利用热量和/或粘合剂以形成丸粒，并且可以因此改变吸收性固体的化学组成(例如，通过降低水分含量)。蒸汽可以被使用以生产坚固的丸粒(如果期望)，其还可以增加水分含量。

在一些实施方案中，成形单元可以与干燥器一体化，使得合并的干燥和成形单元的输出是吸收性产品(例如，动物褥草、动物垫料、溢出物清理产品)。根据一些实施方案，丸粒可以形成吸收性产品的组分(例如，尿布产品的吸收性芯)。

挤出

根据一些实施方案，固体162和/或固体混合物可以通过挤出机被加工。在一些实施方案中，挤出机过程可以涉及用挤出机装置内的热量、压力和水的组合处理固体162和/或固体混合物，以产生可以具有改变的(例如，改善的)质地和/或孔隙的吸收性固体。

在一些实施方案中，在加工期间，挤出机可以被采用以挤出具有大体上恒定的横截面的吸收性产品的段(例如，挤出物)。根据一些实施方案，挤出机可以使用平模、环模、或任何其他类型的机械装置以挤出经修饰或未经修饰的吸收性固体的圆柱形部分。一种或更多种刀片可以被使用以在圆柱形部分被挤出时切割圆柱形部分，从而形成挤出物(例如，挤出物)。在一些实施方案中，挤出物可以具有约4毫米(mm)的宽度和在约8mm至约10mm范围内的长度。然而，根据，例如，预期使用场景，也可以产生更大、更小或不同比例的挤出物。基于挤出机的要素(如模具类型和切割频率)，可以制定这些尺寸规格。挤出机可以是可调的，以改变挤出物的尺寸规格，或其可以与不同的挤出机互换。

根据一些实施方案，挤出物可以进一步经受干燥程序。在一些实施方案中，干燥过程和挤出过程可以同时或并存进行。

吸收性产品

在一些实施方案中，吸收性粉末164可以直接用作吸收性产品169(例如，溢出物清理)。根据一些实施方案，吸收性粉末、吸收性丸粒或吸收性挤出物可以不用进一步加工直接用作吸收性产品。例如，根据一些实施方案，吸收性粉末、吸收性丸粒、吸收性挤出物、或其任何组合可以用作溢出物清理产品、动物褥草或动物垫料。

根据一些实施方案，吸收性固体168(例如，吸收性丸粒、吸收性粉末)可以被进一步加工以产生吸收性产品169(例如，尿布产品、动物垫料、动物褥草)。

在一些实施方案中，吸收性固体(例如，吸收性粉末、吸收性丸粒、吸收性渗出物)可以被包装进自身含有吸收性固体同时允许外部的液体自由地浸透所述吸收性固体的多孔材料。在一些实施方案中，经包装的固体和/或固体混合物可以类似大茶包。在其他实施方案中，经包装的固体和/或固体混合物可以类似数个小茶包。在一些实施方案中，多孔包装可以包括纸、或棉花、或其他多孔材料。在其他实施方案中，多孔包装可以包括纸、棉花、或其他多孔或可生物降解的材料的任何组合。在一些实施方案中，多孔包装可以包含任何合适的材料，所述合适的材料包含天然纤维、多孔塑料、聚合物组合物、或其任何组合。根据一些实施方案，粉末的体积密度可以是约400kg/m³、或约350kg/m³至约450kg/m³、或约300kg/m³至约500kg/m³、约0.4g/cm³、或约0.35g/cm³至约0.45g/cm³、或约0.3g/cm³至约0.5g/cm³。

在一些实施方案中，吸收性粉末可以被进一步加工以形成吸收性丸粒或吸收性渗出物。根据一些实施方案，吸收性粉末可以通过成形单元(例如，造粒机、制粒机、挤出机)被加工以形成吸收性丸粒或吸收性挤出物。在一些实施方案中，成形过程可以在不加热吸收性粉末的情况下进行。根据一些实施方案，成形过程可以包含应用蒸汽至吸收性粉末、吸收性丸粒或吸收性挤出物。在成形过程期间蒸汽的应用可以帮助吸收性丸粒或吸收性挤出物更好地保持其形状或降低其破碎的倾向。

在其他实施方案中，吸收性固体168(例如，吸收性丸粒、吸收性挤出物、吸收性粉末)可以被加工以形成吸收性产品169。吸收性产品169可以包含动物褥草、尿布产品(例如，人类尿布、动物尿布、卫生棉、伤口填塞物、其他尿布产品)、溢出物清理产品、或可以用于吸收液体或水分的其他产品。

图1D图示说明根据本公开的具体示例实施方案的使固体级分成为吸收性产品的加工操作。在一些实施方案中，加工操作160可以包含压榨、分离245和/或干燥235固体级分227以产生吸收性粉末。相比于固体级分，吸收性粉末可以具有减少的水分含量和/或减少的可溶性蛋白质含量。相比于固体级分227，吸收性粉末可以具有增加的碳水化合物浓度(w/v、w/w)，并且可以被认为是吸收性固体。在一些实施方案中，干燥单元可以用于干燥235(例如，部分干燥、完全干燥)固体级分227。干燥单元可以包括喷雾干燥器、滚筒干燥器、闪蒸干燥器、旋转闪蒸干燥器、流化床干燥器或其任何组合。

根据一些实施方案，干燥和/或压榨可以附加地或可替代地发生在如前所述的分离操作150中。在一些实施方案中，干燥过程可以与加工步骤结合，其中经分离的固体231在被加工(例如，成形、造粒237或挤出239)成吸收性固体(例如，吸收性丸粒、吸收性挤出物、吸收性颗粒)的同时被干燥。

在一些实施方案中，吸收性粉末可以直接用作吸收性产品(例如，溢出物清理)。在其他实施方案中，吸收性粉末可以通过成形单元(例如，造粒机237、制粒机、挤出机239)被加工以形成吸收性固体(例如，吸收性丸粒、吸收性挤出物、吸收性颗粒)。在一些实施方案中，成形过程可以在不加热吸收性粉末或经分离的231固体的情况下进行。在一些实施方案中，成形过程可以在还未经历干燥过程的固体级分上进行。根据一些实施方案，成形过程可以包含应用蒸汽至吸收性粉末或经分离的固体231或吸收性固体(例如，吸收性丸粒、吸收性挤出物、吸收性颗粒)。在成形过程期间蒸汽的应用可以帮助吸收性固体更好地保持其形状或降低其破碎的倾向。

在一些实施方案中，吸收性固体可以不用额外加工(例如，包装、成形)直接用作吸收性产品(例如，动物褥草、溢出物清理用途)。在其他实施方案中，吸收性固体(例如，吸收性丸粒、吸收性挤出物、吸收性颗粒、吸收性粉末)可以被加工以形成吸收性产品。吸收性产品可以包含动物褥草、尿布产品(例如，人类尿布、动物尿布、卫生棉、伤口填塞物、其他尿布产品)、溢出物清理产品、或可以用于吸收液体或水分的其他产品。吸收性固体的成形和/或挤出可以先于干燥或与干燥并存进行，以形成吸收性产品。

在一些实施方案中，吸收性产品可以具有包括来自微作物(例如，光合水生物种)的碳水化合物和气味吸收量的叶绿素的吸收性材料，所述气味吸收量的叶绿素的至少一些也可以来自微作物。在一些实施方案中，气味吸收量可以是减少被一个或更多个人感知的气味的量，其可以或可以不通过严格的感官分析被评估。在一些实施方案中，气味吸收量可以指减少通过任何合适的测试可检测的空气中的气味产生颗粒的量的量。根据一些实施方案，气味吸收量可以包括范围广泛的浓度。例如，用于产生吸收性产品的吸收性固体可以包括至少约50mg/kg的叶绿素浓度。在一些实施方案中，富含碳水化合物的固体的叶绿素浓度可以是约150mg/kg。其他合适的叶绿素浓度可以适合于吸收气味。用于获得吸收性产品的光合水生物种的叶绿素浓度也可以变化。例如，经干燥的浮萍可以具有约850mg/kg的叶绿素浓度。

虽然在图1D中显示了多种操作，但是更多、更少或不同的操作可以进行以加工微作物并且形成吸收性产品。

图1E是根据本公开的具体示例实施方案的图示说明分离固体级分和汁液级分以及加工固体级分用于生产富含碳水化合物的产品的示意图。

分离生物质

如图1E中所示，生物质210可以被分离150以产生汁液级分226和固体级分227。在一些实施方案中，待分离150的生物质(例如，浮萍)210可以是经洗涤的、未经洗涤的、经裂解的、未经裂解的、或其任何组合。汁液级分226可以包含富含蛋白质的液体和/或至少一些固体颗粒(例如，碳水化合物、纤维)。

分离150可以预先被洗涤和/被裂解的生物质210的操作可以涉及压榨(例如，带式压榨机)、离心分离、过滤、加压过滤、或其任何组合。用于分离150生物质(例如，收获的微作物)、经洗涤的生物质、和/或经裂解的生物质的可交换的单元操作包含，例如，沉降式离心机、带式压榨机、风扇压榨机、旋转式压榨机、螺旋压榨机、压滤机、精细压榨机、或其任何组合。

分离150可以在低于室温的温度(例如，12℃)进行，例如，以降低蛋白水解活性。在一些实施方案中，分离可以在低于约40℃、低于约30℃、或低于约20℃、或低于约15℃、或低于约10℃、或低于约15℃、或低于约10℃、或低于约5℃、或低于约2℃、或低于约1℃、或低于约0℃的温度进行。分离225可以在任何期望的温度进行，例如，在约0℃和约10℃之间、或约5℃和约15℃之间、或约10℃和约20℃之间、或约15℃和约25℃之间、或约20℃和约30℃之间、或约25℃和约35℃之间、或约30℃和约40℃之间的温度。

分离固体级分

如图1E中所示，固体级分227可以被进一步分离230以提取额外的汁液，形成第一汁液232和固体231。在一些实施方案中，第一汁液232可以包含富含蛋白质的液体和/或至少一些固体颗粒(例如，碳水化合物、纤维)。

分离固体级分227以形成第一汁液232和固体231的操作可以涉及压榨(例如，带式压榨机)、离心分离、过滤、加压过滤或其任何组合。用于分离固体级分的可交换的单元操作包含，例如，沉降式离心机、带式压榨机、风扇压榨机、旋转式压榨机、螺旋压榨机、压滤机、精细压榨机或其任何组合。

在一些实施方案中，如图1E中所示，例如，在方法中的其他阶段(例如，汁液级分的加工产生第一渣饼)收集的其他固体级分(例如，第一渣饼242、第二渣饼247)可以与固体231合并以形成固体混合物，并且固体混合物可以被进一步加工(例如，通过干燥235和/或成形237)。

在一些实施方案中，固体231和/或固体混合物的水分含量按重量计算少于约90％、或少于约80％、或少于约70％、或少于约60％、或少于约50％、或少于约40％、或少于约30％、或少于约20％、或少于约10％。

当加工汁液级分时再循环固体材料

如图1E中所示，当汁液级分226被加工170时，可以产生第一渣饼242，其中第一渣饼242可以是包括未首先分离(例如，在操作150中)为部分固体级分227的碳水化合物和/或叶绿素的固体材料。换言之，第一渣饼242可以从保留在汁液级分226中的至少一些固体形成。在一些实施方案中，第一渣饼242和第一汁液232可以合并并且进一步分离以形成第二汁液246和第二渣饼247。根据一些实施方案，第一渣饼242和第一汁液232可以独立地经受进一步分离。在一些实施方案中，分离第一渣饼242、第一汁液232、或其任何组合的操作可以涉及离心分离、过滤、加压过滤、或其任何组合。数个不同的可交换的单元操作可以被用于分离，所述可交换的单元操作包含，例如，高速碟式离心机、圆形振动分离机、线性/倾斜运动振动器、沉降式离心机、压滤机、加压过滤机械装置、微滤、真空过滤、或其任何组合。

根据一些实施方案，分离可以在低于室温的温度进行，例如，以降低蛋白水解活性。在一些实施方案中，分离可以在低于约40℃、或低于约30℃、或低于约20℃、或低于约15℃、或低于约10℃、或低于约15℃、或低于约10℃、或低于约5℃、或低于约2℃、或低于约1℃、或低于约0℃的温度进行。在一些实施方案中，分离可以在约0℃和约10℃之间、或约5℃和约15℃之间、或约10℃和约20℃之间、或约15℃和约25℃之间、或约20℃和约30℃之间、或约25℃和约35℃之间、或约30℃和约40℃之间的温度进行。

如图1E中所示，在一些实施方案中，第二渣饼247可以在进一步加工之前与固体231合并以形成固体混合物。

加工固体和/或固体混合物

根据一些实施方案，固体231和/或固体混合物可以被进一步加工以产生一种或更多种吸收性固体。如前所述，固体混合物可以包含在一个或更多个分离过程150/230/245之后保留的固体231、第一渣饼242、第二渣饼247或其任何组合的一种或更多种。吸收性固体可以适合作为吸收性产品(例如，动物垫料或在其他清理用途中)直接使用。吸收性固体也适合作为燃料原料或富含碳水化合物的餐食，所述富含碳水化合物的餐食适合作为人类或动物食物添加剂(例如，浮萍餐食)。

在一些实施方案中，固体231和/或固体混合物可以被加工以产生吸收性固体。根据一些实施方案，加工固体231和/或固体混合物的操作可以涉及干燥235和/或成形237(例如，粒化或造粒)。

用于产生吸收性固体的方法可以根据期望的具体特性变化，所述特性包含，例如，水分含量、颗粒尺寸、蛋白质含量、脂肪含量、纤维含量、灰分含量、叶绿素含量、货架期、丸粒或颗粒尺寸和形状、质地、或其任何组合。

在一些实施方案中，固体231和/或固体混合物可以通过干燥单元经受干燥程序235以减少产生的吸收性固体的水分含量。在一些实施方案中，干燥程序235可以连同、先于或跟随固体231和/或固体混合物的其他加工进行，使得最终产品是具有减少的水分含量的吸收性固体。在一些实施方案中，干燥程序235可以使用干燥器机械装置进行，所述干燥器机械装置包含，例如，喷雾干燥器、双滚筒干燥器、闪蒸干燥器、蒸发器、或其任何组合。

在一些实施方案中，在干燥程序235之后，固体和/或固体混合物可以被进一步加工以形成可以以粉末形式直接用作吸收性产品(例如，溢出物清理用途)的吸收性固体。在一些实施方案中，经干燥的固体和/或固体混合物可以通过成形单元被成形237，所述成形单元可以包括造粒机、制粒机、或用于将固体231和/或固体混合物成形为适合或方便在吸收性产品(例如，溢出物清理用途、动物垫料)中或作为吸收性产品(例如，溢出物清理用途、动物垫料)使用的组群(例如，丸粒或颗粒)的其他设备。根据一些实施方案，成形程序237可以产生可以具有大致上均匀(例如，如果是圆柱形的，则具有相似的长度和横截面直径，或如果是球形的，则具有相似的直径)的规则形状(例如，圆柱形的或球形的)的多种丸粒、颗粒或其他类型的簇(例如，吸收性固体的)。在一些实施方案中，成形237可以产生组成吸收性产品的不均匀的和/或不规则的成某种形状的簇。根据一些实施方案，固体231和/或固体混合物可以仅通过干燥程序235(例如，当不期望吸收性产品被成形时)成为最终产品(例如，吸收性粉末)。

在一些实施方案中，在干燥程序235之后，通过将固体和/固体混合物包装238进自身含有固体和/或固体混合物同时允许外部液体自由地浸透固体和/或固体混合物的多孔材料，固体和/或固体混合物可以被进一步加工。在一些实施方案中，经包装的固体和/或固体混合物可以类似大茶包。在其他实施方案中，经包装的固体和/或固体混合物可以类似数个小茶包。在一些实施方案中，多孔包装可以包括纸、或棉花、或其他多孔材料。在其他实施方案中，多孔包装可以包括纸、棉花、或其他多孔或可生物降解的材料的任何组合。

吸收性固体和/或吸收性产品的特性

吸收性固体(例如，吸收性丸粒、吸收性渗出物)的吸收系数(按每千克(kg)吸收性固体吸收的液体的公升(L)测量)可以是≥约1.48L/kg、或≥约1.4L/kg、或≥约1.3L/kg、或≥约1.2L/kg、或≥约1.1L/kg、或≥约1.0L/kg、或≥约0.9L/kg、或≥约0.8L/kg、或≥约0.7L/kg、或≥约0.6L/kg、或≥约0.5L/kg、或≥约0.4L/kg、或≥约0.3L/kg、或≥约0.2L/kg、或≥约0.1L/kg，按液体的体积每单位质量的吸收性固体计算。根据一些实施方案，吸收性固体(例如，吸收性粉末)的吸收系数可以是≥约10.0L/kg、或≥约9.0L/kg、或低于约8.0L/kg、或≥约7.0L/kg、或≥约6.0L/kg、或低于≥5.0L/kg、或≥约4.0L/kg、或≥约3.0L/kg、或≥约2.0L/kg、或≥约1.0L/kg，按每单位质量的吸收性固体的液体的体积计算。

在一些实施方案中，吸收性固体(例如，吸收性粉末、吸收性丸粒、吸收性挤出物)和/或吸收性产品(例如，动物垫料、动物褥草、尿布产品)的水分含量可以是按各个固体或产品的重量计算低于约90％、或低于约80％、或低于约70％、或低于约60％、或低于约50％、或低于约40％、或低于约30％、或低于约20％、或低于约12％、或低于约10％、或低于约5％、或低于约1％。

在一些实施方案中，吸收性产品168或吸收性产品169可以包括来自微作物(例如，光合水生物种)的碳水化合物和气味吸收量的叶绿素，所述叶绿素的至少一些也可以来自微作物。在一些实施方案中，气味吸收量可以是减少被一个或更多个人感知的气味的量，其可以或可以不通过严格的感官分析被评估。在一些实施方案中，气味吸收量可以指减少通过任何合适的测试可检测的空气中的气味产生颗粒的量的量。根据一些实施方案，气味吸收量可以包括范围广泛的浓度。例如，用于产生吸收性产品169的吸收性固体168可以包括至少约50mg/kg的叶绿素浓度。在一些实施方案中，吸收性产品169可以包括至少约30mg/kg、或至少约40mg/kg、或至少约50mg/kg、或至少约60mg/kg、或至少约70mg/kg、或至少约80mg/kg、或至少约90mg/kg、或至少约100mg/kg、或至少约125mg/kg、或至少约150mg/kg、或至少约175mg/kg、或至少约200mg/kg、或至少约225mg/kg、或至少约250mg/kg、或至少约275mg/kg、或至少约300mg/kg、或至少约325mg/kg的叶绿素浓度。在一些实施方案中，富含碳水化合物的固体的叶绿素浓度可以是约150mg/kg。其他合适的叶绿素浓度可以是适合于吸收气味的。用于获得吸收性产品169的光合水生物种的叶绿素浓度也可以变化。例如，经干燥的浮萍可以具有约850mg/kg的叶绿素浓度。

表1概述了可以被用于产生吸收性产品的示例性吸收性固体的成分。吸收性产品(例如，动物褥草、动物垫料、尿布产品)可以具有相同或相似的组成。

表1中所示的产品仅为示例性目的，并且其他组成可以被使用以形成可以用于制造吸收性材料的吸收性固体。在一些实施方案中，如果在成形过程期间，吸收性产品的水分含量不期望地增加(例如，由于蒸汽基造粒过程)，其可以通过增加干燥过程的强度(例如，增加温度、增加干燥时间、在造粒之前添加另外的干燥阶段)被补偿。

粘土基产品(例如，褥草)从土壤获得并且通常含有可以具有有害的呼吸效应的二氧化硅。根据本公开，吸收性产品(例如，动物垫料、尿布产品)可以是不含粘土的，并且相反地，可以从一种或更多种不在土壤中生长的光合水生物种获得。因此，公开的吸收性产品可以不具有大量二氧化硅，并且可以具有改善的性能和可用性用于宠物基或人基用途，并且特别是对于那些具有弱呼吸能力的。

图2是根据本公开的具体示例实施方案的用于产生吸收性产品的方法的示意图。微作物(如新鲜浮萍的叶的集锦采集)可以被运送至剪切磨机250，其中叶可以被裂解140，暴露内部细胞成分并且形成经裂解的生物质。经裂解的生物质通过被运送至沉降式离心机251可以被分离150，其中经裂解的生物质被离心以产生固体级分和汁液级分。在一些实施方案中，沉降式离心机可以被振动分离机替换或增补。根据一些实施方案，固体级分通过被运送至第一螺旋压榨机252可以被加工160，用于进一步分离成第一压缩固体和第一汁液。

在一些实施方案中，第二螺旋压榨机253可以进一步分离固体和液体，产生第二汁液和第二压缩固体，相比从第一螺旋压榨机252输出的第一压缩固体，所述第二压缩固体可以具有更高浓度的固体材料(例如，碳水化合物)和更低的水分含量。从第二螺旋压榨机喷射的第二压缩固体可以被收集，并且使用干燥器254(例如，旋转闪蒸干燥器)干燥以产生保留至少一些来自微作物的叶绿素的吸收性固体。

通过将呈粉末形式的吸收性固体包装255进自身含有粉末同时允许外部的水自由地浸透粉末的多孔材料，可以生产吸收性产品。在一些实施方案中，经包装的吸收性产品类似大茶包。在其他实施方案中，经包装的材料类似数个小茶包。多孔材料可以包括纸、棉花、任何其他多孔材料、或其任何组合。

可替代地，挤出机256可以用于加工吸收性固体。在一些实施方案中，挤出机256可以将挤出机256内部的热量、压力和水与输出模具处的扩张结合，以使吸收性固体获得质地和孔隙，从而增加吸收能力至大于1.48的系数。在一些实施方案中，挤出过程和干燥过程可以并存或随后(例如，首先挤出然后干燥；首先干燥然后挤出)进行。

可替代地，固体级分可以使用成形单元被加工以生产吸收性产品。在一些实施方案中，成形单元257可以包括将吸收性粉末或经分离固体或吸收性固体造粒的造粒单元。在一些实施方案中，由于一些微作物(如浮萍)的独特的化学特性，造粒单元可以不需要热量。这允许造粒过程在不等待造粒单元升温的情况下开始，这在造粒单元不是连续操作的实施方案中是有利的。

在一些实施方案中，成形单元可以与干燥器一体化，使得合并的干燥和成形单元的输出是最终吸收性产品(例如，动物垫料、溢出物清理)。在最终产品不需要被成形(例如，包装或挤出)的实施方案中，可以不采用成形单元。

来自离心机的汁液级分以及来自第一和第二螺旋压榨机的第一和第二汁液可以分别被合并，以与固体级分和吸收性固体分开加工(例如，以形成蛋白质浓缩物)。虽然描述了三类分离设备和干燥器，但是更多的、更少的或不同的组件可以被使用以产生吸收性固体并且分离汁液级分和汁液。例如，振动分离机可以被使用以分离固体级分和汁液级分和/或进一步降低固体级分的水分含量。

图3是根据本公开的具体示例实施方案的用于产生吸收性产品的方法的示意图。方法可以通过在生长室中种植310微作物(例如，浮萍属、光合水生物种)开始，所述生长室可以在生物反应器系统内。微作物可以被自动地或手动地收获，并且然后通过一系列自动化过程320(例如，软管泵、振动筛和倾斜螺旋钻)输送至裂解单元340。如图3的实施方案中所示，裂解单元340可以是切碎机，所述切碎机使用机械过程裂解收获的微作物，产生经裂解的生物质。在其他实施方案中，不同的或额外的裂解单元可以被使用，如下文中将要进一步描述的。

如图3中所示，多个分离单元350(如螺旋压榨机和分离筛)可以被使用以从经裂解的生物质的汁液级分分离经裂解的生物质的固体级分。在干燥时，固体级分可以产生一个或更多个中间产品，如吸收性固体。在一些实施方案中，汁液级分可以单独被加工360。

一些分离单元350可以并行工作并增加精度水平，以增加获得自微作物的中间产品(例如，吸收性固体)以及任何产生的最终产品(例如，吸收性产品)的产量。例如，小型螺旋压榨机与振动分离筛组合可以操作来自大型螺旋压榨机的液体和固体输出的混合物，以产生固体级分，所述固体级分可以被干燥以产生额外的吸收性固体。来自一个或更多个分离单元350的吸收性固体可以可选地被合并和被加工370，以形成吸收性产品。在一些实施方案中，加工370单元还可以与一个或更多个干燥单元380整体结合。在不期望丸粒的、颗粒的或其他形状的吸收性固体或吸收性产品的实施方案中，成形单元可以被绕过或被另一固体级分加工单元替换，所述另一固体级分加工单元生产期望的形式的吸收性固体或吸收性产品(例如，散的细粉或粗粉、经包装的细粉或粗粉)。

根据一些实施方案，来自经裂解的生物质的汁液级分也可以被加工360以产生一种或更多种产品，如经干燥的蛋白质产品和酒。

图4是根据本公开的具体示例实施方案的用于产生吸收性产品的方法的示意图。收获的微作物(如浮萍属或另外的光合水生物种)可以通过运送至卫生系统被消毒410，所述卫生系统洗涤或以另外的方式清洁收获的微作物。根据一些实施方案，由洗涤收获的微作物获得的溢流和/或固体废物可以被丢弃或再循环。在一些实施方案中，经洗涤的微作物可以被运送至离心脱水机，所述离心脱水机从经洗涤的微作物分离至少一些洗涤水。在一些实施方案中，经分离的水再循环回卫生系统。如图4中所示，经洗涤的微作物可以被运送至裂解单元420(例如，球磨机)，其中其可以被裂解形成经裂解的生物质。

在图4的实施方案中，经裂解的生物质可以通过倾析器430被分离为固体级分和汁液级分。固体级分可以通过三个机械压榨阶段和干燥器阶段被进一步加工440。通常，根据系统需要(如费用、纯度和可用技术)，更多或更少数量的固体加工阶段可以被实施。在一些实施方案中，经裂解的生物质经过分离和固体加工阶段中的每个，使得固体和/或汁液是各阶段的输出。一些阶段(例如，第三机械压榨阶段和干燥器阶段)可以生产有限量的液体或汁液，所述有限量的液体或汁液可以使得从这些阶段提取的汁液的回收效率低。

在一些实施方案中，吸收性固体可以被进一步加工450以生产吸收性产品。根据一些实施方案，通过将呈粉末形式的产生的固体包装进多孔材料，产生的固体可以被加工450以产生吸收性产品，所述产生的固体可以是吸收性固体。根据其他实施方案，挤出机可以被使用以加工450产生的固体，将挤出机内部的热量、压力和水与输出模具处的扩张结合，以使吸收性产品获得质地和孔隙。根据一些实施方案，产生的固体(可以是吸收性固体(例如，吸收性粉末))可以通过造粒单元被加工450，以产生吸收性产品。在一些实施方案中，造粒单元可以基本上不加热或改变吸收性固体的组成，并且相反地，仅将吸收性固体形成为组成吸收性产品的丸粒。在一些实施方案中，造粒单元可以利用热量和/或粘结剂以形成丸粒，并且可以因此改变吸收性产品的化学组成(例如，通过降低水分含量)。蒸汽可以被使用以生产坚固的丸粒(如果期望)，其还可以增加水分含量。

根据一些实施方案，造粒单元可以是使用平模、环模或任何其他类型的机械装置的制粒机，以挤出经修饰或未经修饰的富含碳水化合物的餐食的圆柱形部分。一种或更多种刀片可以被使用以在圆柱形部分被挤出时切割圆柱形部分，从而形成丸粒。在一些实施方案中，丸粒可以具有约4毫米(mm)的宽度和在约8mm至约10mm范围内的长度。然而，根据，例如，预期使用场景，也可以产生更大、更小或不同比例的丸粒。基于造粒单元的要素(如模具类型和切割频率)，可以制定这些尺寸规格。造粒单元可以是可调的，以改变丸粒的尺寸规格，或其可以与不同的造粒单元互换。在期望的吸收性产品不是丸粒形式的实施方案中，造粒单元可以被绕过。

在将吸收性固体加工450成具有不同形状(例如，圆盘、球体、挤出圆柱)和/或粉末形式的吸收性产品的操作中可以采用其他单元。在一些实施方案中，将吸收性固体(例如，吸收性粉末)加工成颗粒可以是有利的。粒化可以通过使用流化床干燥器在干燥过程460中直接完成，所述流化床干燥器的参数被调整以传送颗粒输出而非粉末输出。在其他实施方案中，经干燥的粉末可以经受作为分离加工步骤的粒化过程。

在一些实施方案中，在加工450期间，挤出机可以被采用以挤出具有大体上恒定的横截面的吸收性产品的段(例如，丸粒、扩张的丸粒或颗粒)。根据一些实施方案，挤出机可以使用平模、环模、或任何其他类型的机械装置以挤出经修饰或未经修饰的吸收性固体的圆柱形部分。一种或更多种刀片可以被使用以在圆柱形部分被挤出时切割圆柱形部分，从而形成挤出物(例如，丸粒、扩张的丸粒或颗粒)。在一些实施方案中，挤出物可以具有约4毫米(mm)的宽度和在约8mm至约10mm范围内的长度。然而，根据，例如，预期使用场景，也可以产生更大、更小或不同比例的挤出物。基于挤出机的要素(如模具类型和切割频率)，可以制定这些尺寸规格。挤出机可以是可调的，以改变挤出物的尺寸规格，或其可以与不同的挤出机互换。在一些实施方案中，挤出机可以将挤出机内部的热量、压力和水与输出模具处的扩张结合，以使吸收性产品获得质地和孔隙。在一些实施方案中，吸收性产品的尺寸和横截面可以变化。

在一些实施方案中，吸收性固体可以可替代地作为粉末被包装进自身含有粉末同时允许外部的液体自由地浸透粉末的多孔材料。在一实施方案中，这样的包装将类似含有吸收性粉末的大茶包。在另一实施方案中，这样的包装将类似数个含有吸收性粉末的小茶包。在一些实施方案中，吸收性粉末可以具有高达10L/kg的吸收系数。

图5A-5C是图示说明根据公开的原理，确定形成自特定的光合水生物种(浮萍)的吸收性产品的性能相对于其他类型的吸收性产品(即猫褥草)的测试图片。具体地，将浮萍基褥草的水分吸收特性与粘土基褥草和松木基猫褥草的那些比较。在每个测试中，褥草被放置进玻璃容器，并且以100毫升(ml)的增量逐渐将液体滴加进容器直至达到失效标准。第一失效标准是当褥草被完全浸透(例如，使得形成液体层并保持在褥草表面上)，并且第二失效标准是当玻璃容器溢出褥草或液体。可以注意的是选择固定尺寸的容器以反映实际的考虑。换言之，随着褥草箱的尺寸增加，对于使用者替换在其中的褥草或清洁褥草箱自身，变得越来越困难。相应地，褥草箱不能随意增加尺寸以含有额外的褥草。这些失效标准是基于在褥草将需要被使用者(例如，宠物所有者)替换时(或理论上之前)的实际条件。相应地，在失效标准达到之前吸收最多的液体是目标。液体被染色，以更清晰地显示其扩散到各褥草中。

图5A具体地图示说明当暴露于液体时，粘土基动物褥草的性能。在添加800ml液体之后，粘土基动物褥草被完全浸透，并且保持在浸透状态至少30分钟。相应地，达到第一失效标准。虽然靠近褥草底部的部分保持干燥，但是它们不能被使用，因为液体无法穿过浸透的顶端部分。

图5B图示说明当暴露于液体时，木质动物褥草的性能。当松木丸粒暴露于液体时，其被分散在木屑中，其中木屑比松木丸粒消耗明显更多的体积。在添加2300ml后，褥草的扩张导致其开始越过容器的边缘溢出，并且因此达到第二失效标准。

图5C图示说明当根据本公开形成的浮萍基动物褥草暴露于液体时，所述褥草的性能。

在变成饱和的并且达到第一失效标准之前，该褥草能够吸收2600ml的液体。虽然注意到，当暴露于液体时，浮萍基丸粒确实扩张，但是扩张程度较小。此外，浮萍基丸粒能够更好地保持其结构，并且不会破裂至如松木基丸粒相同的程度。这些特性有利地简化了更换褥草箱时使用者的任务。

下面的表2概述图5A、5B和5C中图示说明的测试条件和结果，并且显示基于光合水生物种(浮萍)的产品能够吸收最多的液体，并且具有最高的吸收系数(例如，在达到失效标准之前，按每千克(kg)褥草吸收的液体的公升(l)测量)。这是一个惊人的发现：基于来自水生植物的材料的褥草在液体吸收方面胜过其他类型的褥草。

图6图示说明浮萍基动物褥草的具体示例实施方案的外貌。图6的动物褥草使用浮萍生产。结果发现，当暴露于猫尿液时，这样的丸粒能够非常讯速地干燥，并且还快速地遮盖气味。被进一步确定的是，当被使用(例如，通过与动物废弃物接触)时，丸粒改变颜色。如在带注释的圆圈中所示，当暴露于尿液并且然后干燥时，浮萍基丸粒从深绿色变成明显不同的浅棕色。该颜色改变特性有利地改善检测并且简化清理过程。例如，所有者可以使用颜色作为更换褥草的指标，并且也可以选择性地去除失效的丸粒，并用新的丸粒替换失效的丸粒。

图7A图示说明尿布产品的具体示例实施方案的横截面视图，所述尿布产品包括获得自微作物的吸收性芯。在一些实施方案中，尿布产品700可以包括内衬780、第一浆料层782、吸收性芯784、第二浆料层786和外层788。在一些实施方案中，内衬780可以被设计以直接与皮肤接触，并且可以因此包括允许皮肤呼吸的绒头织物状材料层。在其他实施方案中，内衬780包括不同于绒头织物状材料的允许皮肤呼吸的材料。在不背离本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以对内衬780的组成做出各种改变。

在一些实施方案中，尿布产品700还可以包括可以位于内衬780表面上的第一浆料层782。根据一些实施方案，第一浆料层782可以包括原棉和浆料的组合，其可以被编织在一起以形成尿布产品组装前的单个材料。在一些实施方案中，第一浆料层可以包括原棉和另一材料的组合，被编织在一起以形成尿布产品组装前的单个材料。在不背离本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以对第一浆料层782的组成做出各种改变。

在一些实施方案中，尿布产品700还可以包括吸收性芯784，所述吸收性芯可以位于第一浆料层782表面上。吸收性芯784可以包括吸收性固体。在一些实施方案中，吸收性芯可以包括吸收性粉末、吸收性丸粒、吸收性挤出物、或其任何组合。吸收性产品可以作为多孔材料中的吸收性粉末被并入吸收性芯784，所述多孔材料自身含有粉末同时允许外部的水自由地浸透粉末。在一些实施方案中，经包装的吸收性固体可以类似大茶包。含有吸收性固体的包装可以被缝制以确保粉末状的吸收性固体遍及包装的整个区域的一致分布。在其他实施方案中，经包装的粉末吸收性固体将类似许多小茶包。在一些实施方案中，吸收性芯784可以包括包装在自身含有丸粒和/或挤出物的多孔材料中的吸收性丸粒、吸收性挤出物、或其任何组合。在一些实施方案中，吸收性芯784可以包括吸收性固体和另一吸收性材料(例如，棉花、浆料)。根据一些实施方案，吸收性芯484还可以包括可以作为除臭剂的叶绿素添加物。在一些实施方案中，吸收性芯484还可以包括聚丙烯酸钠。在不背离本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以对吸收性芯784的组成做出各种改变。

在一些实施方案中，尿布产品700还可以包括可以位于吸收性芯784表面上的第二浆料层786。根据一些实施方案，第二浆料层782可以包括原棉和浆料的组合，其可以被编织在一起以形成尿布产品组装前的单个材料。在一些实施方案中，第二浆料层可以包括原棉和另一材料的组合，被编织在一起以形成尿布产品组装前的单个材料。第二浆料层786可以具有和第一浆料层782相同或不同的组成。在不背离本公开的范围情况下，本领域技术人员可以对第二浆料层786的组成做出各种改变。

在一些实施方案中，尿布产品700还可以包括可以位于第二浆料层786表面上的外层788。外层788可以包括材料，所述材料已经被制成防水的以防止液体渗漏至外层788的表面侧上。外层788可以包括石油基塑料材料或已经用石油基塑料处理其表面侧的另一材料。此外，外层788可以包括聚乳酸、或另一植物基塑料、或聚乳酸与另一材料的组合、或另一植物基塑料与另一材料的组合。在不背离本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以对外层788的组成做出各种改变。

在一些实施方案中，尿布产品788还可以包括观测手段以确定尿布产品何时已经达到某一吸收能力。图7B图示说明尿布产品的具体实施方案，其中观测手段是透明窗口790，通过其可以观察颜色变化。在一些实施方案中，窗口790可以是半透明的。在一些实施方案中，窗口790或其他观测手段可以位于尿布产品的前部790的表面。根据一些实施方案，如图7B中所示，窗口790或其他观测手段也可以位于尿布产品的后部792的表面。窗口790或其他观测手段可以由本领域技术人员认为合适的任何透明或半透明的材料构造。窗口750或其他观测手段可以被使用以检查吸收性芯730，以确定吸收性固体或吸收性产品何时已经达到特定饱和率。在一些实施方案中，吸收性芯730可以在特定饱和率经历颜色改变。如图3中所示，当暴露于尿液并且然后干燥时，浮萍基吸收性产品从深绿色变成明显不同的浅棕色。该颜色改变特性有利地改善检测并且简化清理过程。在不背离本公开的范围情况下，本领域技术人员可以对部件的形状、尺寸、数量、组成和/或布置做出各种改变。

当使用本文公开的系统和方法的一些实施方案被产生时，吸收性产品可以提供各种各样其他的利处(如为天然非结块的和低变应原的)。关于动物垫料实施方案，进一步的实验证据表明，这些特性可以极大地增加某些动物对这样的垫料的喜好，并且特别是具有增加的皮肤敏感性的那些。同样地，对于宠物所有者，可以相对容易地使他们的宠物从使用不同的垫料转换到根据本公开的那些。在一些实施方案中，微作物基垫料可以是完全生物可降解的。相应地，这样的产品可以在使用后被合并为有机肥料或堆肥，从而进一步增加其可以提供的总效用。

本公开的实施方案提供从微作物(例如，光合水生物种，如浮萍)生产吸收性产品的系统。如本文所描述的，这样的系统可以包含，例如：用于裂解微作物以产生经裂解的微作物的裂解单元；用于将经裂解的微作物分离为固体级分和汁液级分的分离单元；以及用于加工固体级分的单元(例如，造粒单元)。表3中概述了可以单独地或组合地被包含在这些单元中的设备。手动或自动过程可以被实施以在不同单元间移动材料。

本文公开的微作物基产品也可以适用于其他用途或使用场景。

如受益于本公开的本领域技术人员将理解的，在不背离本文所含有的描述的情况下，用于形成动物垫料的其他等效的或可替代的组成、装置、方法和系统可以被设想。相应地，如所示或所描述的实现本公开的方式被解释为仅是说明性的。

在不背离本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以对部件的形状、尺寸、数量、组成和/或布置做出各种改变。例如，裂解单元、分离单元、用于加工固体级分的单元以及其他单元的位置、数量和类型可以改变。在一些实施方案中，这些单元的一些或全部是可以交换的。可交换性可以允许气味控制、液体吸收和其他特征是自定义调整的(例如，通过改变叶绿素、碳水化合物和/或水分含量)。此外，装置和/或系统的尺寸可以按比例扩大(例如，以用于高容量生产设施)或缩小(例如，以用于低容量生产设施)以适应从业者的需要和/或期望。根据一些实施方案，各公开的方法和方法步骤可以与任何其他公开的方法或方法步骤联合并且以任何顺序进行。在动词“可以”出现的情况下，其意在表达可选的和/或非强制的条件，但是除非另外指出，否则其的使用并不意在暗示可操作性的任何缺乏。本领域技术人员可以对制备和使用本公开的组成、装置和/或系统的方法做出各种改变。例如，组成、装置和/或系统可以被制备和/或使用，以适于动物和/或人类使用(例如，关于卫生、传染性、安全性、毒性、生物测定以及其他考虑)。作为进一步的实施例，在动物垫料被期望是非丸粒形式的实施方案中，造粒单元可以被绕过。未列举的元件、组成、装置、系统、方法以及方法步骤可以如期望的或需要的，被包含或排除。

另外，在已经提供范围的情况下，公开的端点可以被视为特定的实施方案期望的或需要的精确的和/或近似值。在端点为近似的情况下，灵活度可以与范围的数量级成比例地变化。例如，在一方面，在约5至约50的范围内的情况下，约50的范围端点可以包含50.5，但是不包含52.5或55，并且在另一方面，在约0.5至约50的范围内的情况下，约50的范围端点可以包含55，但是不包含60或75。此外，在一些实施方案中，可以期望的是混合或匹配范围端点。另外，在一些实施方案中，所公开的每张图(例如，在实施例、表和/或附图的一个或更多一个中)可以形成范围(例如，描述的值+/-约10％、描述的值+/-约50％、描述的值+/-约100％)和/或范围端点的基础。对于前者，实施例、表和/或附图中描述的值50可以形成例如约45到约55、约25到约100，和/或约0到约100的范围的基础。除非另外指出，所公开的百分比是重量百分比。

用于生产动物垫料和/或褥草的装置和/或系统的全部或部分可以被配置和安排为一次性的、可供使用的、可交换的和/或可替换的。这些等价物和替代方案连同明显的改变和修改意在被包含在本公开的范围内。相应地，前述公开意为说明性的，而不是限制由所附权利要求书所阐明的本公开的范围。

题目、摘要、背景技术和标题是根据法规和/或为了读者的方便而提供的。其不包含关于现有技术的范围和内容的许可以及适用于全部公开的实施方案的限制。

Claims (19)

1.一种用于从微作物生产吸收性产品的方法，所述方法包括：

裂解所述微作物以产生经裂解的微作物，所述微作物包括至少一种光合水生物种；

将所述经裂解的微作物分离为固体级分和汁液级分；

加工所述固体级分以产生吸收性固体；以及

下列步骤中的至少一个：

(i)碾磨所述吸收性固体以产生具有＞9.0L/kg的吸收系数的吸收性粉末，

(ii)使所述吸收性固体成形以产生具有＞1.4L/kg的吸收系数的吸收性丸粒，和

(iii)挤出所述吸收性固体以产生具有＞1.4L/kg的吸收系数的吸收性挤出物；

其中所述吸收性粉末、所述吸收性丸粒和所述吸收性挤出物中一种或更多种包括来自所述微作物的叶绿素。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述吸收性固体包括至少50mg/kg的叶绿素浓度。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述吸收性固体具有按重量计算少于12％的水分含量。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述成形或者所述挤出操作使用蒸汽进行。

5.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括加工所述汁液级分以产生富含蛋白质的产品。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述微作物是浮萍。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述吸收性固体包括至少150mg/kg的叶绿素浓度。

8.一种用于从微作物生产吸收性产品的方法，所述微作物生长在生物反应器系统中，所述方法包括：

裂解所述微作物以产生经裂解的微作物，所述微作物包括至少一种光合水生物种；

将所述经裂解的微作物分离为固体级分和汁液级分；

加工所述固体级分以产生吸收性固体；以及

将所述吸收性固体加工成吸收性产品，所述加工操作还包括

将呈粉末形式的所述吸收性固体包装进多孔材料，所述多孔材料自身含有所述吸收性固体的所述粉末形式，从而允许外部的水自由地浸透所述吸收性固体的所述粉末形式，所述吸收性固体的所述粉末形式具有＞9.0L/kg的吸收系数；或者

通过成形单元使所述吸收性固体形成丸粒，所述丸粒具有＞1.4L/kg的吸收系数；或者

通过挤出使所述吸收性固体形成挤出物，所述挤出物具有＞1.4L/kg的吸收系数。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述吸收性产品具有按重量计算少于12％的水分含量。

10.如权利要求8所述的方法，其中加工所述吸收性固体的操作还包括通过成形单元使所述吸收性固体形成丸粒，其中所述成形操作不加热所述吸收性固体。

11.如权利要求8所述的方法，其中加工所述吸收性固体的操作还包括通过成形单元使所述吸收性固体形成丸粒，其中所述形成操作使用蒸汽进行。

12.如权利要求8所述的方法，其中所述吸收性产品包括至少175mg/kg的叶绿素浓度。

13.如权利要求8所述的方法，其中所述吸收性产品包括至少200mg/kg的叶绿素浓度。

14.一种动物垫料，所述动物垫料包括：

气味吸收量的叶绿素，所述气味吸收量的叶绿素的至少一些来自光合水生物种；以及

碳水化合物，所述碳水化合物提取自光合水生物种并且包括：

吸收性固体，其中所述吸收性固体是：

吸收性粉末，所述吸收性粉末具有＞9.0L/kg的吸收系数；

吸收性丸粒，所述吸收性丸粒具有＞1.44L/kg的吸收系数；和

吸收性挤出物，所述吸收性挤出物具有＞1.44L/kg的吸收系数。

15.如权利要求14所述的动物垫料，其中提取自所述光合水生物种的所述碳水化合物从一种或更多种选自由浮萍属、紫萍属、少根紫萍属、扁平无根萍属、槐叶萍属、无根萍属、满江红属、大漂属或其任何组合组成的组的光合水生物种加工。

16.如权利要求14所述的动物垫料，其中至少一些所述叶绿素和至少一些提取自所述光合水生物种的所述碳水化合物加工自光合水生物种的常见收获物。

17.如权利要求14所述的动物垫料，其中所述动物垫料满足下列中的至少一者：

(a)所述吸收性丸粒具有在8-10毫米的范围内的平均长度以及4毫米的平均宽度；

(b)所述吸收性固体具有按重量计算少于12％的水分含量；

(c)所述吸收性丸粒具有按重量计算大于50％的碳水化合物含量；

(d)所述吸收性丸粒具有大于等于每千克丸粒1.48公升液体的液体吸收系数；

(e)所述吸收性丸粒在被暴露于液体后改变颜色，从而提供反馈以指导所述动物垫料的更换；以及

(f)所述吸收性丸粒保持完整并且在被暴露于液体后不互相结块。

18.如权利要求14所述的动物垫料，其中所述动物垫料包括至少225mg/kg的叶绿素浓度。

19.如权利要求14所述的动物垫料，其中所述动物垫料包括至少300mg/kg的叶绿素浓度。

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