ES2570278B1

ES2570278B1 - Procedimientos para convertir residuos celulósicos en bioproductos

Info

Publication number: ES2570278B1
Application number: ES201590104A
Authority: ES
Inventors: Quang A. Nguyen
Original assignee: Abengoa Bioenergy New Technologies LLC
Current assignee: Abengoa Bioenergy New Technologies LLC
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2017-03-28
Anticipated expiration: 2034-03-13
Also published as: ES2570278R1; ES2570278A2

Abstract

Procedimientos para convertir residuos celulósicos en bioproductos.#La presente invención proporciona procedimientos para la conversión de residuos de celulosa, tales como residuos sólidos urbanos, en bioproductos tales como monosacáridos y productos de fermentación.

Description

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en azucares fermentables a concentraciones comercialmente practicas.

Por lo tanto, existe la necesidad de metodos mejorados para la conversion de los residuos celulosicos en bioproductos.

Breve descripcion de la invencion

En pocas palabras, la presente invencion proporciona un procedimiento para la conversion de los residuos solidos celulosicos en bioproductos.

En un aspecto, se proporciona un procedimiento para producir una composicion de monosacaridos a partir de residuos solidos. El procedimiento comprende formar una suspension de residuos solidos que comprende residuos solidos y agua, en la que la suspension comprende de aproximadamente 2 a aproximadamente 8 por ciento en peso de solidos totales, y en la que los residuos solidos comprenden celulosa y cenizas. La suspension de residuos solidos se reduce a pulpa para formar una suspension de residuos solidos de pulpa que comprende fibras celulosicas. La suspension de residuos solidos en forma de pulpa se fracciona a traves de un medio de filtracion que tiene la abertura de aproximadamente 0,2 cm a aproximadamente 2 cm para formar una corriente de gran tamano que comprende contaminantes gruesos y una corriente menor que comprende fibras celulosicas y contaminantes ligeros. La corriente menor se fracciona para formar una corriente de contaminantes ligeros que comprende la ceniza y una corriente de fibras celulosicas, en la que la corriente de fibras celulosicas comprende no mas de aproximadamente 15 por ciento de cenizas en base seca, y en la que el contenido de cenizas de la corriente de fibras celulosicas es menor que el contenido de cenizas de los residuos solidos sobre una base seca. La corriente de fibras celulosicas se deshidrata para formar una corriente de fibras celulosicas deshidratada que tiene un contenido de solidos de aproximadamente 25 % en peso a aproximadamente 60 % en peso y una corriente acuosa. La corriente de fibras celulosicas deshidratada se trata mediante contacto con vapor a una temperatura de tratamiento de al menos 150 °C y una presion de tratamiento de al menos 350 kPa (aproximadamente 50 psig) para formar fibra celulosica tratada con vapor. Se forma una suspension que comprende la fibra celulosica tratada con vapor, agua y al menos una enzima celulasa y se incuba para formar una composicion de celulosa hidrolizada que comprende glucosa soluble.

Breve descripcion de las figuras

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La FIG. 1 representa un flujo de procedimiento de un aspecto de un procedimiento de etanol de la presente invencion.

La FIG. 2 representa un flujo de procedimiento de otro aspecto de un procedimiento de etanol de la presente invencion.

Descripcion detallada de la invencion

El procedimiento de la presente invencion esta dirigido en general al fraccionamiento de los residuos solidos para eliminar los contaminantes que interfieren con la biodisponibilidad de las fibras celulosicas y la actividad de las enzimas hidrolfticas, y la preparacion de una composicion de monosacaridos a partir de las fibras celulosicas fraccionadas. El procedimiento de la presente invencion esta dirigido adicionalmente a la preparacion de productos de fermentacion a partir de la composicion de monosacaridos.

Un aspecto de la presente invencion se representa en la FIG. 1. En resumen, los residuos solidos 1 (i) se pueden clasificar en un sistema de clasificacion 3 para formar una corriente de residuos celulosicos 5 que comprende, principalmente, residuos de papel y de carton que se introduce en un triturador 10 y/o (ii) se puede introducir directamente en el triturador 10. En el triturador10, la corriente de residuos celulosicos 5 y/o los residuos solidos 1 se combinan con agua de compensacion 11 y/o una o mas corrientes de reciclaje, tal como agua reciclada 41 o corriente flash o de ventilacion condensada 81 para formar una suspension de residuos solidos 15 que comprende fibras celulosicas (por ejemplo, celulosa y hemicelulosa) y cenizas. Opcionalmente se puede anadir un acido 12 al triturador 10. Como se usa en el presente documento, “cenizas” se define como que comprende cargas de papel y de carton que comprenden carbonato calcico y arcillas de caolfn. La suspension de residuos solidos 15 se reduce a pulpa en el triturador 10 en una operacion de reduccion a pulpa para formar una suspension de residuos solidos en forma de pulpa, tambien representado como 15. La entrada mecanica a la suspension de residuos solidos para formar la suspension de residuos solidos en forma de pulpa es de 5, 6, 7, 8 o 9 kilovatios por m3. La suspension de residuos solidos en forma de pulpa 15 se procesa en una primera etapa de fraccionamiento (depuracion) 20 a traves de un primer medio de filtracion para generar una primera corriente de gran tamano que comprende contaminantes pesados y gruesos 21 y una primera corriente de tamano pequeno que comprende las fibras celulosicas 19. El triturador 10 puede comprender adicionalmente un sistema de extraccion

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de trapos 17 para retirar los contaminantes ligeros y fibrosos 18. Los contaminantes pesados y gruesos 21 pueden lavarse con agua reciclada 41 (o agua procesada u otras corrientes de reciclaje que no se representan en la FIG. 1) en la que la corriente de lavado 22 se recicla en el triturador 10. La primera corriente de tamano pequeno 19 se fracciona a continuacion en un dispositivo separador en una segunda etapa de fraccionamiento, representada como lavado y deshidratacion 30, para generar una segunda corriente de tamano pequeno 32 que comprende las partfculas de cenizas y las partfculas finas de celulosa, y una segunda corriente de tamano grande 31 que comprende fibras celulosicas. La corriente de fibras celulosicas 31 se lava con agua de aclarado 33 (y/o una o mas corrientes de agua de procesamiento o de reciclaje que no se representan en la FIG. 1). La corriente de fibras celulosicas 31 se deshidrata para formar una corriente de fibras celulosicas deshidratada 34. La segunda corriente de tamano pequeno 32, el agua de enjuague 33 y el licor de deshidratacion se transportan para el tratamiento de aguas 40. El tratamiento de aguas 40 procesa de la segunda corriente de tamano pequeno 32, la corriente de agua enjuague 33 y el licor de deshidratacion para formar una corriente de lodos contaminantes finos 42 y una corriente de agua reciclada 41 que comprende fibras celulosicas solubles, polisacaridos solubles, azucares monosacaridos solubles y finos celulosicos. En algunos aspectos de la presente invencion representada en la FIG. 1, la corriente de fibras celulosicas 34 se impregna con un acido 51 en un sistema de impregnacion de acido 50 para formar una biomasa celulosica impregnada con acido 57. Opcionalmente, los residuos celulosicos suplementarios 54, que comprenden residuos de alimentos, residuos de cesped y de jardfn y/o de madera, se pueden combinar con la corriente de fibras celulosicas 34 en el sistema de impregnacion con acido 50 para formar la biomasa impregnada con acido 57. Los residuos suplementarios 54 normalmente se procesan en un sistema de reduccion de tamano de partfcula 55 para formar residuos suplementarios pretratados molidos 56 que tienen una distribucion de tamano de partfcula adecuada para su posterior procesamiento. La biomasa celulosica impregnada con acido 57 se transfiere a un sistema de tratamiento de vapor 60 en el que se somete a temperatura alta y a vapor de presion elevada 61 seguido de la expansion por reduccion de la presion para formar una biomasa celulosica tratada con vapor 63. El vapor instantaneo y de ventilacion 62 se condensa en un sistema de recuperacion de calor 80 para formar una corriente de reciclaje de condensado de acido 81 que se puede reciclar en el triturador 10. La biomasa celulosica tratada con vapor 63 se pone en contacto en un recipiente de hidrolisis enzimatica 70 con una fuente de enzimas 71 que comprende al menos una celulasa y, opcionalmente, al menos una enzima adicional (por ejemplo, una hemicelulasa), seguido de incubacion para generar una composicion celulosica hidrolizada que comprende

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glucosa 72. En un sistema de fermentacion 90, la composicion celulosica hidrolizada 72 se combina con la fuente de levadura 91 que comprende al menos una especie de levadura capaz de convertir la glucosa en etanol, para formar un medio de fermentacion 92, seguido de incubacion del mismo para generar cerveza 93 que comprende etanol. La cerveza 93 se destila en un sistema de destilacion 100 para producir etanol 101 y vinaza 102. La vinaza 102 pueden procesarse posteriormente en un dispositivo de separacion solido-lfquido 110 para separar una vinaza fina 111 de un material solido112.

Otro aspecto de la presente invencion se representa en la FIG. 2. En resumen, un flujo de residuos celulosicos 5 de una instalacion de clasificacion de residuos solidos urbanos (RSU) se transporta a un triturador 10. Esta corriente de residuos puede ser una sola corriente o varias corrientes dependiendo de la configuracion de clasificacion de los RSU. Varias corrientes acuosas, incluyendo agua de reposicion 11, un filtrado 213 de una unidad de recuperacion de fibra 214, agua reciclada 41 de un tanque de agua blanca 225, agua de lavado 228 de un sumidero 226, una corriente de ventilacion y condensado instantaneo 81 de una unidad de recuperacion de calor 80, y un condensado de vapor de reposicion 234 se pueden anadir al triturador 10 para formar una suspension. El triturador esta equipado con una red con abertura de aproximadamente 6 mm a aproximadamente 15 mm a traves de la cual pasan la suspension de pulpa 15 y los contaminantes mas pequenos y se envfan a un tanque para suspensiones 201. El material de gran tamano 18 retenido en el tamiz se retira del triturador 10 a traves de una unidad de depuracion y lavado 20 o manualmente cerrando brevemente el paso de las corrientes de alimentacion al triturador y lavando la basura del triturador hacia un tamiz de malla metalica situado por encima del sumidero. En algunos aspectos de la presente invencion, no representados en la Fig. 2, la unidad de depuracion y lavado 20 esta integrada en el triturador 10. La unidad de depuracion y lavado 20 lava el material de gran tamano 18 con agua reciclada 41 para formar una corriente de basura para su eliminacion y depuracion, y una corriente de lavado (que comprende fibra) 227 que se envfa al sumidero 226. La corriente de depuracion y lavado 227 se combina con una corriente de lavado de separacion de arenas 229 en el sumidero 226 para formar una corriente de sumidero 228 que se recicla en el triturador 10. Opcionalmente, una fibra organica higienizada 203 puede combinarse con la suspension de pulpa 15 en el tanque de suspension 201. La suspension de pulpa se diluye, tal como con agua reciclada 41 para formar una suspension en el tanque de suspensiones 202 que se envfa para la separacion de los contaminantes pesados 204. En algunos aspectos de la presente invencion, la fibra organica higienizada 203 comprende fibra pretratada con vapor que no requiere una etapa de pretratamiento de reduccion a pulpa para romper los haces de fibras y desplazar los

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contaminantes. En la separacion de los contaminantes pesados 204, los contaminantes de alta densidad (pesados) 21 (tales como, por ejemplo, fragmentos de metal, grava, grapas) se separan, se lavan con agua de procesado 41 y se envfan a la unidad de separacion de arenas 218. En la unidad de separacion de arenas, los contaminantes de alta densidad 21 se lavan con agua de procesado 41 para formar una corriente de lavado de separacion de arenas 229 que comprende fibra recuperada que se envfa al sumidero 226 y una corriente de residuos de arenas 232 (por ejemplo, fragmentos de metal, grava, grapas). Una corriente de suspension en forma de pulpa 206 procedente de la separacion de contaminantes pesados 204 se envfa a una separacion de contaminantes gruesos 208. En algunos aspectos de la presente invencion, al menos una porcion de la corriente de la suspension en forma de pulpa 206 se puede reciclar en el triturador como corriente 205. En la separacion de contaminantes gruesos 208, la corriente de la suspension 206 se fracciona para formar (i) una corriente de contaminantes gruesos 207 que se envfa a la separacion de arenas 218, (ii) una corriente de contaminantes ligeros 209 que se envfa al tanque de dilucion 211 y (iii) una suspension de fibras limpias 210 que se envfa al separador de sedimentos 215. En el tanque de dilucion 211, la corriente de contaminantes ligeros 209 se diluye con agua reciclada 41 para reducir el contenido total de solidos de aproximadamente 25 % a aproximadamente 75 % y formar una suspension diluida 212 que se envfa a la recuperacion de fibras 214. En la recuperacion de fibras 214, las fibras en la suspension diluida 212 se lavan con agua reciclada 41 para recuperar la fibra arrastrada y formar una corriente de contaminantes ligeros 216 que se purga del procedimiento y una corriente de agua de lavado que comprende la fibra recuperada 213 que se recicla en el triturador 10. En el separador de sedimentos 215, el contenido de solidos de la suspension de fibras limpias se concentra por un factor de aproximadamente 200 % a aproximadamente 500 % para formar una corriente de suspension espesada 217 y una corriente de tamano pequeno 32 que comprende contaminantes finos. La corriente de tamano pequeno 32 se envfa a un clarificador 220 y la corriente de suspension espesada 217 se envfa a una unidad de deshidratacion 1 219. En la unidad de deshidratacion 1 219, la corriente de suspension espesada 217 se deshidrata para aumentar el contenido de solidos de aproximadamente 200 % a aproximadamente 500 % para formar una corriente de fibras celulosicas deshidratada 34 que se envfa a la impregnacion con acido 50 y una corriente lfquida 233 que comprende sustancias finas que se envfa al clarificador 220. El clarificador 220 separa las sustancias finas (principalmente carga de fibra y papel) para formar un lfquido clarificado 224 que se envfa a la bomba de aguas blancas 225 y una suspension que comprende sustancias finas 221 que se envfa a una unidad de deshidratacion 2 222. En la unidad de deshidratacion 2 222, la suspension que comprende sustancias finas 221 se deshidrata para

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formar una corriente de contaminantes finos 42 que comprende de aproximadamente 20 a aproximadamente 40 % en peso de solidos totales y una corriente ifquida 223 que se recicla en el clarificador 220. En algunos aspectos de la presente invencion, no representada en la FIG. 2, si la corriente de contaminantes finos 42 comprende un alto contenido de fibras celulosicas, al menos una porcion de la corriente se envfa a la hidrolisis enzimatica 70. En algunos otros aspectos de la presente invencion, si la corriente de contaminantes finos 42 comprende un alto contenido de cenizas, al menos una porcion de la corriente se purga en el procedimiento. En la bomba de aguas blancas 225, se anade agua de reposicion 230 segun sea necesario para mantener una capa generalmente constante, los sedimentos 231 se purgan periodicamente del procedimiento y el agua reciclada 41 se distribuye a diferentes operaciones unitarias como se representa en la FIG. 2 y se ha descrito anteriormente.

La impregnacion con acido, el tratamiento con vapor, la hidrolisis enzimatica, la fermentacion, la destilacion y la separacion solidos/lfquidos del procedimiento representado en la FIG. 2 proceden como se ha descrito en general anteriormente en relacion con la FIG. 1. En particular, en algunos aspectos de la presente invencion representados en la FIG. 2, la corriente de fibras celulosicas 34 se impregna con un acido 51 en el sistema de impregnacion de acido 50 para formar una biomasa celulosica impregnada con acido 57. Opcionalmente, los residuos celulosicos suplementarios 54, que comprenden residuos de alimentos, residuos de cesped y de jardfn y/o de madera, se pueden combinar con la corriente de fibras celulosicas 34 en el sistema de impregnacion con acido 50 para formar la biomasa impregnada con acido 57. Los residuos suplementarios 54 normalmente se procesan en un sistema de reduccion de tamano de partfcula 55 para formar residuos suplementarios pretratados molidos 56 que tienen una distribucion de tamano de partfcula adecuada para su posterior procesamiento. La biomasa celulosica impregnada con acido 57 se transfiere a un sistema de tratamiento de vapor 60 en el que se somete a temperatura alta y a vapor de presion elevada 61 seguido de la expansion por reduccion de la presion para formar una biomasa celulosica tratada con vapor 63. El vapor instantaneo y de ventilacion 62 se condensa en un sistema de recuperacion de calor 80 para formar una corriente de reciclaje de condensado de acido 81 que se puede reciclar en el triturador 10. La biomasa celulosica tratada con vapor 63 se pone en contacto en un recipiente de hidrolisis enzimatica 70 con una fuente de enzimas 71 que comprende al menos una celulasa y, opcionalmente, al menos una enzima adicional (por ejemplo, una hemicelulasa), seguido de incubacion para generar una composicion celulosica hidrolizada que comprende glucosa 72. En un sistema de fermentacion 90, la composicion celulosica hidrolizada 72 se combina con la fuente de levadura 91 que comprende al menos una especie de levadura

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capaz de convertir la glucosa en etanol, para formar un medio de fermentacion, seguido de incubacion del mismo para generar cerveza 93 que comprende etanol. La cerveza 93 se destila en un sistema de destilacion 100 para producir etanol 101 y vinaza 102. La vinaza 102 pueden procesarse posteriormente en un dispositivo de separacion solido-lfquido 110 para separar una vinaza fina 111 de un material solido112.

En algunos aspectos de la presente invencion, no representados en las FIGS. 1 y 2, la corriente de fibras celulosicas deshidratadas 34 no se somete a tratamiento acido previo al tratamiento con vapor. En algunos otros aspectos de la presente invencion, no representados en las FIGS. 1 y 2, el tratamiento con acido y con vapor no se realiza y la corriente de fibras celulosicas deshidratadas 34 se procesa en una etapa de reduccion del tamano de partfcula.

Residuos solidos

En cualquiera de los diversos aspectos de la presente invencion, los residuos solidos (celulosicos) clasificados y no clasificados se denominan colectivamente "residuos solidos.” El material de residuos solidos mixtos, tales como residuos solidos urbanos, por lo general contiene una combinacion de componentes que incluyen residuos de alimentos, residuos de jardfn/patio, productos de papel, plastico, caucho, textiles, madera, productos metalicos, productos de vidrio y ceramica, cenizas, piedras y tierra. En terminos de composicion, los residuos solidos mixtos comprenden tfpicamente, entre otros componentes, (i) material celulosico que comprende celulosa y hemicelulosa, y, en algunos aspectos, la lignocelulosa (generalmente un componente de cesped, jardfn y madera), (ii) cargas de papel, (iii) sustancias pegajosas y (iv) aceites. Dichos residuos solidos que contienen celulosa se denominan "residuos celulosicos". Las cargas de papel son compuestos que normalmente se anaden al papel a concentraciones de hasta aproximadamente 50 % en peso para impartir blandura, flexibilidad y propiedades opticas tales como opacidad y color. Las cargas de papel pueden denominarse colectivamente cenizas y comprenden compuestos y pigmentos inorganicos que incluyen arcilla (por ejemplo, arcilla de caolfn), carbonato de calcio y otros componentes que contienen calcio, partfculas de tinta, dioxido de titanio, talco, componentes que contienen magnesio, componentes que contienen sodio, componentes que contienen potasio, componentes que contienen fosforo y componentes que contienen aluminio. El contenido total de cenizas de residuos solidos (celulosicos) normalmente es de hasta aproximadamente 30 % en peso en base seca. El contenido de cenizas se puede medir mediante cualquier metodo adecuado conocido en la tecnica, tales como un

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procedimiento de incineracion en seco en el que la muestra se pesa y se calienta en un horno o caldera en presencia de aire a entre 500 y 600 °C para vaporizar el agua y otros materiales volatiles e incinerar sustancias organicas a CO2, H2O y N2, y para convertir la mayorfa de los minerales en oxidos, sulfatos, fosfatos, cloruros y silicatos no volatiles. La muestra incinerada se pesa y se pesa en comparacion con el peso original de la muestra para determinar la concentracion de cenizas. En general, los componentes de arcilla y cenizas inorganicas (por ejemplo, carbonato de calcio) tienen un tamano medio de partfcula en el intervalo de aproximadamente 1 micrometro a aproximadamente 5 micrometros. Las sustancias pegajosas estan generalmente constituidas por agregados polimericos y pueden incluir una mezcla de, por ejemplo, colas, plasticos de fusion en caliente, revestimientos de latex y adhesivos. Las sustancias pegajosas y las partfculas de tinta normalmente tienen un tamano medio de partfcula de aproximadamente 1 micrometro a aproximadamente 100 micrometros. Las fibras de celulosa, hemicelulosa y lignocelulosa en residuos solidos en general se obtienen de una combinacion de fibras madera dura, de madera blanda y de plantas no lenosas. Las fibras de madera dura tfpicamente tienen una longitud de fibra promedio de aproximadamente 0,8 mm a aproximadamente 1,2 mm y un diametro promedio (anchura) de aproximadamente 15 micrometros a aproximadamente 30 micrometros. Las fibras de madera blanda tfpicamente tienen una longitud de fibra promedio de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 7 mm y una anchura promedio de aproximadamente 30 a aproximadamente 60 micrometros. Las plantas no lenosas tfpicamente tienen una longitud de fibra promedio de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 mm y una anchura promedio de aproximadamente 10 micrometros a aproximadamente 30 micrometros. La proporcion de fibras de madera dura, madera blanda y de plantas no lenosas en las fibras celulosicas varfa con la fuente y la composicion de los residuos solidos (celulosicos).

En algunos aspectos de la presente invencion, los residuos solidos (celulosicos) no clasificados pueden anadirse directamente al triturador. En algunos otros aspectos de la presente invencion, las corrientes de residuos de papel recuperado y de carton generadas en las operaciones de clasificacion de residuos comerciales se pueden anadir al triturador. En algunos otros aspectos de la presente invencion, una mezcla de residuos solidos y de pulpa/carton recuperados se puede anadir al triturador. En algunos aspectos adicionales de la presente invencion, los residuos celulosicos suplementarios, tales como los residuos solidos de alimentos, cesped y residuos de jardinerfa, de poda de arboles, residuos agrfcolas (por ejemplo, paja, rastrojo de mafz, cascaras), hierbas, y/o madera se pueden anadir procedimiento en una etapa posterior a la fabricacion de la pulpa, tal como en una

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etapa de impregnacion con acido y/o de tratamiento con vapor. Los residuos de cesped, jardfn y madera son generalmente la fuente de la mayorfa del componente de lignocelulosa de los residuos celulosicos.

Suspension de residuos solidos y formacion de pulpa

En referencia a las FIGS. 1 y 2, el material de los residuos solidos 1 y/o 5 se combina con el agua de reposicion 11 y/o una o mas corrientes de reciclaje, tales como la corriente de agua reciclada 41 o el vapor instantaneo condensado y de ventilacion 81 en el triturador 10 para formar una suspension de residuos solidos 15 que comprende fibras celulosicas y de cenizas a partir de los cuales se forma una suspension de pulpa de residuos solidos 15. La accion de fabricacion de pulpa, o de corte, es generalmente suficiente para romper los trozos grandes de papel y carton, desfibrar el material celulosico tal como mediante la separacion de las hebras de las fibras celulosicas. La accion de fabricacion de pulpa suelta, separa y libera contaminantes tales como tierra, rocas, grava, metal, plastico, grapas, vidrio, arena, textiles (por ejemplo, "trapos") y las partfculas de relleno atrapadas (por ejemplo, cenizas) en la suspension como un material y partfculas en suspension y/o componentes disueltos. La preservacion de la longitud de la fibra no es estrechamente crftica para alcanzar los objetos de la presente invencion. Por consiguiente, el presente procedimiento difiere de la fabricacion de pulpa de reciclado de papel convencional en este sentido, en el que la fabricacion de pulpa de alta consistencia se utiliza para la conservacion general de longitud de la fibra.

La suspension de residuos solidos puede formarse en cualquier recipiente de mezclado adecuado. En algunos aspectos de la presente invencion, se forma la suspension en un triturador. Los trituradores adecuados son conocidos en la tecnica e incluyen trituradores por lotes y continuos fabricados por, por ejemplo, Andritz y Voith Paper. En algunos aspectos adicionales de la presente invencion, los trituradores son trituradores de depuracion que son capaces de extraer los contaminantes grandes, tales unas rocas, grava, piezas de plastico, piezas metalicas, trapos y cuerdas. En algunos aspectos de la presente invencion, el triturador comprende opcionalmente una unidad de depuracion y unidades de extraccion de trapos. La unidad de depuracion generalmente elimina los contaminantes pesados (por ejemplo, metal, roca, grava y vidrio) y el extractor de trapos generalmente elimina telas, cuerdas y plasticos. Los contaminantes pesados se pueden lavar con una o mas corrientes de reciclado para recuperar fibras celulosicas, y la corriente de lavado puede reintroducirse convenientemente en el procedimiento en la operacion de fabricacion de pulpa.

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Para lograr el objetivo de la liberacion de cargas de las fibras, generalmente se prefiere la fabricacion de pulpa de consistencia baja a media en lugar de la fabricacion de pulpa de consistencia alta. En cualquiera de los diversos aspectos de la presente invencion, el contenido de solidos insolubles de la suspension en forma de pulpa es de aproximadamente 2 % en peso, aproximadamente 3 % en peso, aproximadamente 4 % en peso, aproximadamente 5 % en peso, aproximadamente 6 % en peso, aproximadamente 7 % en peso o aproximadamente 8 % en peso de los solidos totales (“ST”), e intervalos de los mismos, tales como de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 8 % en peso, de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 7 % en peso, de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 6 % en peso, de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 5 % en peso, de aproximadamente 3 % en peso a aproximadamente 8 % en peso, de aproximadamente 4 % en peso a aproximadamente 8 % en peso, de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 8 % en peso, de aproximadamente 4 % en peso a aproximadamente 7 % en peso, de aproximadamente 4 % en peso a aproximadamente 6 % en peso, o de aproximadamente 4 % en peso a aproximadamente 5 % en peso de los ST. La corriente de energfa en el triturador es de aproximadamente 5 kW/m3, aproximadamente 6 kW/m3, aproximadamente 7 kW/m3 aproximadamente 8 kW/m3, o aproximadamente 9 kW/m3, e intervalos de los mismos. En algunos aspectos de la presente invencion, la longitud promedio de la fibra de las fibras celulosicas en una suspension en forma de pulpa de aproximadamente 95 %, aproximadamente 90 %, aproximadamente 85 %, aproximadamente 80 %, aproximadamente 75 %,

aproximadamente 70 %, aproximadamente 65 %, aproximadamente 60 %,

aproximadamente 55%, o aproximadamente 50 %, e intervalos de los mismos, la longitud promedio de la fibra de una pluralidad de fibras celulosicas en los residuos solidos, tales como de aproximadamente 50 % a aproximadamente 95 %, de aproximadamente 60 % a aproximadamente 90 %, o de aproximadamente 70 % a aproximadamente 90 %. La temperatura de fabricacion de la pulpa en suspension (residuos solidos) se ajusta a al menos aproximadamente 30 °C, tal como aproximadamente 40 °C, aproximadamente 50 °C, aproximadamente 60 °C, aproximadamente 70 °C, aproximadamente 75 °C,

aproximadamente 80 °C, o mas, y los intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 80 °C de aproximadamente 40 °C a aproximadamente 70 °C, o de aproximadamente 60 °C a aproximadamente 80 °C. En algunos aspectos de la presente invencion, el vapor de reposicion se utiliza como fuente de calor. El tiempo de residencia promedio en el triturador es tfpicamente de aproximadamente 4 minutos a aproximadamente 10 minutos, pero puede variar adecuadamente en funcion de

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las caracterfsticas de los residuos y la consistencia de la suspension en el triturador.

En algunos aspectos de la presente invencion, el pH de la suspension de residuos solidos se ajusta a aproximadamente 3, aproximadamente 3,5, aproximadamente 4, aproximadamente 4,5, aproximadamente 5, aproximadamente 5,5 o aproximadamente 6,5, y los intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 3 a aproximadamente 6, o desde aproximadamente 4 a aproximadamente 5 mediante la adicion de acido. Como se representa en las FIGS. 1 y 2, al triturador se puede anadir un acido de una fuente de acido 12 y/o de una o mas corrientes de reciclaje tales como el vapor instantaneo condensado y de ventilacion 81 que puede comprender acido. El pH acido sirve para disolver los componentes de ceniza, tales como carbonato de calcio, y para inhibir el crecimiento microbiano. Cualquier acido adecuado, tal como un acido mineral, por ejemplo, acido sulfurico, acido clorhfdrico o acido nftrico, se puede usar para ajustar el pH acido y cualquier base adecuada tal como hidroxido de amonio o hidroxido de sodio se puede utilizar para el ajuste de pH basico.

En algunos otros aspectos de la presente invencion, se usa un pH de la suspension de solidos de aproximadamente 4 a aproximadamente 8, tal como aproximadamente 4, aproximadamente 5, aproximadamente 6, aproximadamente 7 o aproximadamente 8.

La accion de fabricacion de pulpa separa los contaminantes grandes, tales como piedras, metales, vidrios, plasticos y textiles (por ejemplo, "trapos") de la suspension de residuos solidos en forma de pulpa. En algunos aspectos de la presente invencion, el triturador comprende una unidad de depuracion y unidades de extraccion de trapos. Por lo tanto, la unidad de extraccion de trapos 17 y/o la unidad de depuracion 20 segun lo representado en las FIGS. 1 y 2 puede estar integrada en el triturador 10. En algunos aspectos de la presente invencion, la abertura del tamiz para el triturador es tfpicamente de aproximadamente 0,5 cm, aproximadamente 1 cm o aproximadamente 1,5 cm e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 0,5 cm a aproximadamente 1,5 cm. La abertura del tamiz para la unidad de depuracion es tfpicamente de aproximadamente 1 cm, aproximadamente 1,5 cm, o aproximadamente 2,5 cm e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 1,5 cm a aproximadamente 2,5 cm. El tamano de la abertura del medio de filtracion se pueden seleccionar adecuadamente segun la distribucion del tamano de partfcula de la suspension de residuos solidos en forma de pulpa o la suspension diluida. Por ejemplo, los tamanos de partfcula grandes generalmente requieren aberturas del tamiz mas grandes en la unidad de depuracion del triturador. La unidad de depuracion generalmente elimina los contaminantes

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pesados (por ejemplo, metal, roca, grava y vidrio) y el extractor de trapos generalmente elimina telas, cuerdas y plasticos.

En algunos aspectos de la presente invencion representados en la FIG. 2, la suspension de los residuos solidos depurados 15 se envfa al tanque de suspension 201. En general, el tanque de suspension funciona como un tanque compensador para las operaciones de la unidad corriente abajo, de modo que permite que el triturador descanse. Por ejemplo, el triturador puede estar fuera de servicio periodicamente para mantenimiento, inspeccion y/o para la extraccion manual de los materiales de gran tamano (por ejemplo, mediante el lavado), tales como metales, plasticos o vidrios. En algunos aspectos de la presente invencion, la fibra organica que no requiere la fabricacion de pulpa se puede anadir al tanque de suspension. Por ejemplo, una corriente de fibra organica higienizada de impregnacion con acido, la vinaza fina y/o solidos de la separacion de la vinaza se pueden combinar con la suspension de residuos solidos depurada en el tanque de suspension. El tanque de suspension 201 es, adecuadamente, un recipiente agitado tal como un tanque cilfndrico vertical con un agitador de multiimpulso.

Fraccionamiento

En referencia adicional a la FIG. 1, los residuos solidos en forma de pulpa 15 se fraccionan para formar una corriente de contaminantes pesados/gruesos 21 y una corriente de fibras celulosicas 19. En algunos aspectos de la presente invencion, antes del fraccionamiento, la suspension de residuos solidos en forma de pulpa se puede diluir hasta aproximadamente 1 % en peso, aproximadamente 1,5 % en peso, aproximadamente 2 % en peso, aproximadamente 3 % en peso o aproximadamente 4 % en peso de ST, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 4 % en peso, de aproximadamente 1,5 % en peso a aproximadamente 4 % en peso, o de aproximadamente 1,5 % en peso a aproximadamente 2,5 % en peso con agua de reposicion, corrientes de reciclaje que comprenden agua y/o condensado de vapor para formar una suspension diluida. En algunos otros aspectos, el pH de la suspension diluida puede ajustarse a aproximadamente 6, aproximadamente 5, aproximadamente 4, aproximadamente 3, aproximadamente 2, y los rangos de los mismos, tal como de aproximadamente 2 a aproximadamente 6, de aproximadamente 3 a aproximadamente 6, o de aproximadamente 4 a aproximadamente 6. Se cree que un pH acido aumenta la solubilidad del carbonato de calcio y otros componentes de ceniza inorganica. La temperatura de la suspension diluida se mantiene tfpicamente por encima de aproximadamente 30 °C

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En algunos aspectos de la presente invencion, la suspension de residuos solidos en forma de pulpa o de la suspension diluida puede hacerse pasar a traves de un medio de filtracion que tiene una abertura de aproximadamente 0,5 cm, aproximadamente 1 cm, aproximadamente 1,5 cm o aproximadamente 2 cm, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 0,5 cm a aproximadamente 2 cm para formar una primera corriente de tamano grande que comprende contaminantes pesados y gruesos y fibras celulosicas y una primera corriente de tamano pequeno que comprende fibras celulosicas. El tamano de la apertura del medio de filtracion puede seleccionarse adecuadamente en base a la distribucion de tamano de partfcula de la suspension de los residuos solidos en forma de pulpa o suspension diluida.

Los contaminantes pesados y gruesos se lavan con uno cualquiera de: agua, agua de lavado reciclada, condensado de vapor instantaneo y de ventilacion, vinaza fina, y combinaciones de los mismos; para formar una corriente de lavado 22 que comprende fibras celulosicas y una corriente de contaminantes pesados/gruesos lavados 21. La corriente de lavado se recicla en el triturador para la recuperacion de celulosa. Los contaminantes pesados/gruesos lavados pueden desecharse como residuos o procesarse adicionalmente para la recuperacion de componentes, tales como metales y plasticos.

En referencia adicional a la FIG. 1, la primera corriente de tamano pequeno que comprende fibras celulosicas 19 se fracciona y se lava en un dispositivo de fraccionamiento/lavado/deshidratacion 30 para formar una segunda corriente de tamano pequeno 32 que comprende predominantemente contaminantes finos (por ejemplo, arcilla de caolfn suelta, carbonato de calcio, partfculas de tinta y sustancias pegajosas) y una segunda corriente de tamano grande 31 que comprende predominantemente fibras celulosicas. Como se usa en este documento, "predominantemente" significa mas del 50 %, al menos 75 %, al menos 90 % o al menos 95 % en un % de la poblacion, % p/p, % p/v o % v/v, en base a los ST. Los ejemplos de dispositivos de fraccionamiento y deshidratacion adecuados para la practica de cualquiera de los diversos aspectos de la presente invencion tal como se representa en las Figuras 1 y 2 incluyen, sin limitaciones, un tamiz vibratorio, una arandela de alambre/cinta, un tamiz rotatorio, un tamiz de paletas, un filtro de presion, un tamiz de presion, un tamizador centrffugo y un hidrociclon. Los medios de separacion adecuados incluyen barras ranuradas, placas perforadas, chapas perforadas y tamices. El dispositivo de fraccionamiento y lavado pueden ser de una sola etapa o de multiples etapas, y discontinuo o continuo. En cualquiera de los diversos aspectos del dispositivo de

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fraccionamiento de las presentes invenciones, el medio de separacion tiene una abertura de aproximadamente 0,2 mm, aproximadamente 0,5 mm, aproximadamente 1 mm, aproximadamente 1,5 mm, aproximadamente 2 mm, aproximadamente 2,5 mm, aproximadamente 3 mm, aproximadamente 3,5 mm, aproximadamente 4 mm, aproximadamente 4,5 mm o aproximadamente 5 mm, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 5 mm, de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 mm, de aproximadamente 2 a aproximadamente 5 mm, o de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 2 mm. La segunda corriente de tamano pequeno se caracteriza por un intervalo de tamano promedio de partfcula de aproximadamente 1 a aproximadamente 100 micrometros. Mas concretamente, una pluralidad de las partfculas de cenizas contenidas en la segunda corriente de tamano pequeno tienen un tamano promedio de partfcula de aproximadamente 1 micrometro, aproximadamente 5, aproximadamente 10, aproximadamente 20, aproximadamente 30, aproximadamente 40, aproximadamente 50, aproximadamente 60, aproximadamente 70, aproximadamente 80, aproximadamente 90, o aproximadamente 100 micrometros, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 1 a aproximadamente 100 micrometros, de aproximadamente 20 a aproximadamente 100 micrometros, de aproximadamente 50 a aproximadamente 100 micrometros, de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 micrometros, o de aproximadamente 20 a aproximadamente 50 micrometros.

Como se muestra en la FIG. 1, la segunda corriente de gran tamano que contiene fibras celulosicas 31 queda retenida en los medios de filtracion 30 y se lava con agua 33. La fibra celulosica puede opcionalmente o adicionalmente lavarse con agua de lavado reciclada 41, condensado de vapor instantaneo y de ventilacion 81, despues con vinaza 111 y combinaciones de los mismos. La corriente de lavado se combina con la segunda corriente de tamano pequeno 32, para formar una corriente de lavado que comprende contaminantes finos. El contenido de cenizas de la fibra celulosica lavada 31 es menor que el contenido de ceniza de los residuos solidos de los ST o en base seca. Mas particularmente, la segunda corriente de lavado de gran tamano comprende menos de aproximadamente 15 % en peso, menos de aproximadamente 14 % en peso, menos de aproximadamente 13 % en peso,

menos de aproximadamente 12 % en peso, menos de aproximadamente 11 % en peso,

menos de aproximadamente 10 % en peso, menos de aproximadamente 9 % en peso,

menos de aproximadamente 8 % en peso, menos de aproximadamente 7 % en peso, menos

de aproximadamente 6 % en peso o menos de aproximadamente 5 % en peso de cenizas en base a los solidos totales. En algunos aspectos de la presente invencion, la segunda corriente de gran tamano lavada comprende de aproximadamente 5 % en peso a

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aproximadamente 15 % en peso, de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 15 % en peso, o de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 10 % en peso de cenizas en base a los solidos totales. La corriente de fibras celulosicas lavadas se caracteriza por que tiene una longitud promedio de la fibra de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 4 mm y una anchura promedio de la fibra de aproximadamente 10 a aproximadamente 50 micrometros. Mas particularmente, una pluralidad de fibras celulosicas contenida en la misma tiene (i) una longitud promedio de la fibra de aproximadamente 1 mm, aproximadamente 1,5 mm, aproximadamente 2 mm, aproximadamente 2,5 mm, aproximadamente 3 mm, aproximadamente 3,5 mm o aproximadamente 4 mm, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 4 mm, de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm, o de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 4 mm y (ii) una anchura promedio de la fibra de aproximadamente 10 micrometros , aproximadamente 15 micrometros , aproximadamente 20 micrometros , aproximadamente 25 micrometros , aproximadamente 30 micrometros , aproximadamente 35 micrometros , aproximadamente 40 micrometros , aproximadamente 45 micrometros o aproximadamente 50 micrometros , e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 10 micrometros a aproximadamente 50 micrometros , de aproximadamente 25 micrometros a aproximadamente 50 micrometros o de aproximadamente 10 micrometros a aproximadamente 25 micrometros . En algunos aspectos de la presente invencion, una pluralidad de fibras celulosicas tienen

aproximadamente: 95 %, aproximadamente 90 %, aproximadamente 85 %,

aproximadamente: 80 %, aproximadamente 75 %, aproximadamente 70 %,

aproximadamente: 65 %, aproximadamente 60 %, aproximadamente 55%, o

aproximadamente 50 %,: e intervalos de los mismos, de la longitud promedio de una

pluralidad de fibras celulosicas contenidas en los residuos solidos, tal como de aproximadamente 50 % a aproximadamente 95 %, de aproximadamente 75% a aproximadamente 95%, o de aproximadamente 50% a aproximadamente 75%.

La corriente de fibras celulosicas lavada se deshidrata opcionalmente para producir una segunda corriente de lfquido de gran tamano y una corriente de fibras celulosicas deshidratadas 34 que tiene un contenido en ST de aproximadamente 15 %, aproximadamente 20 %, aproximadamente 25 %, aproximadamente 30 %,

aproximadamente 35 %, aproximadamente 40 %, aproximadamente 45 %,

aproximadamente 50 %, aproximadamente 55 % o aproximadamente 60 %, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 15 % a aproximadamente 60 %,

aproximadamente 30 % a aproximadamente 60 %, aproximadamente 40 % a

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aproximadamente 60 %, de aproximadamente 20 % a aproximadamente 40 %, o de aproximadamente 35 % a aproximadamente 45 %. El equipo de deshidratacion se puede seleccionar adecuadamente de una centnfuga, una prensa de filtro, prensa de husillo, prensa de banda, filtro de banda o prensa de rodillo. La corriente de lfquido se puede reciclar en el triturador y/o usar para lavar la primera corriente de tamano pequeno. En algunos aspectos, al menos aproximadamente 25 %, al menos aproximadamente 50 %, al menos aproximadamente 75 % o al menos aproximadamente 90 % de la segunda corriente de lfquido de gran tamano se recicla en el triturador.

En aspectos de la invencion representados en la FIG. 2, la suspension de residuos solidos depurados 15 se diluye a partir de una concentracion de aproximadamente 4 % en peso a aproximadamente 8 % en peso de los solidos totales con al menos uno de agua de reposicion (no representada), agua reciclada o un corriente de recirculacion acuosa (no representada) en el tanque de suspension 201 o en el lado de aspiracion de la bomba de descarga 202 del tanque de suspension 201 que tiene una concentracion total de solidos de aproximadamente 2 % en peso, aproximadamente 3 % en peso, aproximadamente 4 % en peso o aproximadamente 5 % en peso, e intervalos de los mismos, tales como de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 5 % en peso, de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 4 % en peso o de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 3 % en peso.

Como se representa adicionalmente en la FIG. 2, la suspension en tanque de suspension diluida 202 se procesa en una operacion de separacion de contaminantes 204 pesados, en la que los contaminantes pesados (tales como grava, metal y grapas) se separan y se eliminan de la suspension en el tanque de suspension diluida para formar la corriente de contaminantes pesados 21 que se envfa a la separacion de arenas 218 y la corriente de suspension de pulpa 206 que se envfa a la separacion de contaminantes gruesos 208. El contaminante pesado puede lavarse con agua de reposicion del procedimiento (no representado), agua reciclada 41 o cualquiera de las diversas corrientes acuosas de tratamiento de la presente invencion (no representado) en el que la corriente de lavado avanza predominantemente con la corriente de suspension de pulpa. Al menos una porcion de la corriente de suspension de pulpa se puede reciclar en el triturador como corriente 205. El equipo adecuado para la separacion de los contaminantes pesados incluye cualquiera de los diversos limpiadores de alta densidad conocidos en la tecnica tales como hidrociclones.

Como se representa adicionalmente en la FIG. 2, la corriente de suspension de pulpa 206 se

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procesa en una etapa de separacion de los contaminantes gruesos en la que los contaminantes gruesos que tienen un tamano de partfcula de mas de aproximadamente 3 mm se separan y forman la corriente de contaminantes gruesos 207 que se envfa a la operacion de separacion de arenas 218. Tambien se forman la corriente de suspension de fibras limpias 210 y la corriente de contaminantes ligeros 209. El equipo adecuado para la separacion de contaminantes gruesos incluye cualquiera de los diversos metodos de tamizado y filtrado conocidos en la tecnica, tales como tamices vibratorios, cajas de alimentacion por gravedad, cajas de alimentacion por presion, prensa de filtro en banda, tamiz de tambor y tamiz de presion. Tamices adecuados incluyen tamices de una y de varias etapas. En algunos aspectos de la presente invencion, dos o mas separadores pueden funcionar en serie. Por ejemplo, un primer tamiz (primario) que tiene aberturas de aproximadamente 3 mm pueden generar una corriente de tamano grande que comprende la corriente de contaminantes gruesos 207, una corriente de contaminantes ligeros 209 y una corriente de tamano pequeno que comprende la corriente de suspension de fibras limpias 210. Un ejemplo de un aparato adecuado incluye un tamiz de presion rotatorio vertical. La corriente de contaminantes gruesos y ligeros pueden atravesar un segundo tamiz que tiene aberturas de aproximadamente 6 mm para generar la corriente de contaminantes gruesos 207 y la corriente de contaminantes ligeros 209. Un ejemplo de un aparato adecuado incluye un tamiz vibratorio. En cualquiera de los diversos aspectos de separacion de la presente invencion, los expertos en la tecnica pueden seleccionar adecuadamente tamanos de tamices, el tipo de equipo y las organizaciones asociadas de los mismos sobre la base de las caracterfsticas de la corriente de suspension de pulpa 206 con el fin de alcanzar los objetos de la presente invencion.

Como se muestra adicionalmente en la FIG. 2, los contaminantes pesados y los contaminantes gruesos (solidos) se separan y afslan de las fibras organicas (suspension) en la separacion de arenas 218 en un procedimiento de separacion de solidos-lfquidos. Los contaminantes pesados y los contaminantes gruesos se lavan con cualquiera de agua de reposicion del procedimiento (no representado), agua reciclada 41 o cualquiera de las diversas corrientes de procesamiento acuoso de la presente invencion (no representado) para recuperar las fibras organicas arrastradas. Las corrientes de lavado y de suspension se combinan para formar la corriente de lavado de separacion de arenar 229 que se envfa al sumidero 226. Los contaminantes pesados lavados tfpicamente se purgan del procedimiento. El equipo adecuado para la separacion de arenas incluye un transportador de tornillo inclinado con capacidad de lavado y varios metodos de tamizado y filtracion conocidos en la tecnica, tales como tamices vibratorios. Los expertos en la tecnica pueden

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seleccionar adecuadamente los tamanos del tamiz, el tipo de equipo y las organizaciones asociadas de los mismos en base a las caracterfsticas de las corrientes combinadas en la etapa de separacion de arenas con el fin de conseguir los objetos de la presente invencion.

Como se representa adicionalmente en la FIG. 2, la fibra organica se recupera de la corriente contaminantes ligeros 209. la corriente contaminantes ligeros se combina con cualquiera de cualquiera de agua de reposicion del procedimiento (no representado), agua reciclada 41 o cualquiera de las diversas corrientes de procesamiento acuoso de la presente invencion (no representado) en un tanque de dilucion para diluir el contenido de solidos totales de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 5 % en peso a menos de aproximadamente 2 % en peso, tal como entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 2 % en peso o entre aproximadamente 1,5 % en peso y aproximadamente 2 % en peso. Los expertos en la tecnica conocen disenos del tanque de dilucion adecuados e incluyen un recipiente agitado tal como un tanque cilfndrico vertical con un agitador de impulsor multiple. La suspension diluida 212 se envfa a la recuperacion de fibras 214 para la separacion y aislamiento de contaminantes ligeros (solidos) de las fibras organicas (suspension). Los contaminantes ligeros se lavan con cualquiera de agua de reposicion del procedimiento, agua reciclada 41 o cualquiera de las diversas corrientes acuosas de procesamiento de la presente invencion para recuperar las fibras organicas arrastradas y generar la corriente de agua de lavado que comprende las fibras recuperadas 213 que se recicla al triturador 10. Los contaminantes ligeros lavados se purgan del procedimiento. El equipo adecuado para la recuperacion de fibras incluye un tamiz vibratorio, tamiz rotatorio, tamiz estatico (tal como un tamiz inclinado), y un transportador de tornillo ranurado. Los expertos en la tecnica pueden seleccionar adecuadamente los tamanos del tamiz, el tipo de equipo y las organizaciones asociadas de los mismos en base a las caracterfsticas de la suspension diluida en la etapa de separacion de arenas con el fin de conseguir los objetos de la presente invencion.

Como se representa adicionalmente en la FIG. 2, la corriente de suspension de fibras limpias 210 se concentra en una etapa de espesado para aumentar el contenido de solidos de la suspension de fibras limpias por un factor de aproximadamente 150 % a aproximadamente 600 % y formar la corriente de suspension espesada 217 y la corriente de tamano pequeno 32 que comprende los contaminantes finos. La corriente de tamano pequeno 32 se envfa al clarificador 220 y la corriente de suspension espesada 217 se envfa a la unidad de deshidratacion 1 219. El contenido de solidos totales en la corriente de suspension espesada se incrementa de aproximadamente 2 % en peso a de

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aproximadamente 3 % en peso, de aproximadamente 3 % en peso a aproximadamente 12 % en peso o de aproximadamente 8 % en peso a aproximadamente 12 % en peso, tal como aproximadamente 10 % en peso El equipo de espesamiento adecuado incluye transportadores de tornillo inclinado, transportadores de tornillo ranurados y centrffugas. Por ejemplo, en algunos aspectos de la presente invencion, se podrfa usar un Hydradenser disponible de Kadant Black Clawson. Los expertos en la tecnica pueden seleccionar adecuadamente el tipo de equipo, las especificaciones del equipo y las organizaciones asociadas de los mismos en base a las caracterfsticas de la corriente de suspension de fibras limpias con el fin de conseguir los objetos de la presente invencion.

Como se representa adicionalmente en la FIG. 2, la suspension de pulpa espesada del espesador 217 se procesa en la primera etapa de deshidratacion para formar la corriente de fibras celulosicas deshidratada 34 que se envfa a la impregnacion con acido 50 y la corriente de lfquidos 233 que comprende las sustancias finas que se envfa al clarificador 220. El equipo de deshidratacion adecuado incluye una prensa de tornillo, sin embargo, los expertos en la tecnica pueden seleccionar adecuadamente el equipo de deshidratacion basado en las caracterfsticas de la suspension espesada con el fin de conseguir los objetos de la presente invencion. El contenido de solidos totales de la corriente de fibras celulosicas deshidratada es de aproximadamente 25 % en peso, aproximadamente 30 % en peso, aproximadamente 35 % en peso, aproximadamente 40 % en peso, aproximadamente 45 % en peso, aproximadamente 50 % en peso, aproximadamente 55 % en peso, o aproximadamente 60 % en peso, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 25 % en peso a aproximadamente 60 % en peso, de aproximadamente 25 % en peso a aproximadamente 40 % en peso, o de aproximadamente 35 % en peso a aproximadamente 40 % en peso.

Como se representa adicionalmente en la FIG. 2, las corrientes de lfquido 233 y 223 de la primera y la segunda etapas de deshidratacion, respectivamente, y la corriente de tamano pequeno 32 del espesante se procesan para separar las partfculas finas (tales como carga de papel y sustancias finas de fibra) para generar la corriente de la suspension 221 y la corriente de lfquido clarificado 224 que se envfa a la bomba de aguas blancas 225. La corriente de lfquido clarificada se caracteriza por un contenido de solidos totales de menos de aproximadamente 1 % en peso y la corriente de lodos se caracteriza por un contenido de solidos totales de aproximadamente 3 % en peso.

El equipo de clarificacion adecuado incluye flotacion en aire disuelto (tal como se describe a continuacion para el tratamiento de aguas, clarificacion de sedimentacion mecanica,

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contactos de solidos en superficie inclinada, aparatos de flujo horizontal, y contactos de solidos en flujo vertical. Los expertos en la tecnica pueden seleccionar adecuadamente el tipo de equipo, las especificaciones del equipo y las organizaciones asociadas de los mismos en base a las caracterfsticas de las corrientes afluentes combinadas 32, 223 y 233 con el fin de conseguir los objetos de la presente invencion. La bomba de aguas blancas proporciona capacidad de resistencia del agua reciclada y el agua de reposicion del procedimiento y libera agua reciclada a varias operaciones unitarias descritas en el presente documento. En el funcionamiento normal, se anade agua de reposicion para mantener un nivel constante. Los sedimentos recogidos en la bomba de aguas blancas se purga periodicamente del procedimiento como corriente 231.

Como se representa en la FIG. 2, la corriente de lodo 221 se deshidrata en la segunda etapa de deshidratacion 222 para formar la corriente de lodos 42 y la corriente de lfquido 233. El contenido de solidos totales de la corriente de lodos se incrementa de aproximadamente 3 % en peso a aproximadamente 20 % en peso, aproximadamente 25 % en peso, aproximadamente 30 % en peso, aproximadamente 35 % en peso o aproximadamente 40 % en peso, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 40 % en peso o de aproximadamente 25 % en peso a aproximadamente 35 % en peso. El equipo de deshidratacion adecuado incluye una prensa de banda, sin embargo, los expertos en la tecnica pueden seleccionar adecuadamente un equipo de deshidratacion basado en las caracterfsticas de la corriente de lodo con el fin de conseguir los objetos de la presente invencion. La corriente de lfquidos se recicla en el clarificador. En algun aspecto de la presente invencion y la corriente de lodo se purga. La corriente de contaminantes finos 42 puede analizarse para determinar el contenido de fibras celulosicas y cenizas mediante metodos conocidos en la tecnica. Si la corriente contiene niveles de fibras celulosicas suficientemente altos y bajo contenido de contaminantes, al menos una porcion de la corriente puede enviarse a la hidrolisis enzimatica para la generacion de azucares. Si la corriente no contiene niveles de fibras celulosicas suficientemente altos y bajo contenido de contaminantes, la corriente se puede purgar del procedimiento. Cualquier decision de reciclaje puede basarse en la naturaleza del procedimiento de recuperacion que se este practicando y esta dentro del ambito de competencia del experto en la materia.

Tratamiento de aguas

En algunos aspectos de la presente invencion, una o mas corrientes de procedimiento descritas en este documento, tal como una corriente de lavado de fibras celulosicas, pueden

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procesarse en una operacion de tratamiento de aguas para formar (i) una corriente de reciclaje que comprende agua, polisacaridos solubles, monosacaridos, sustancias finas de pulpa insolubles, cenizas solubles y sustancias finas de cenizas insolubles, tal como la corriente de agua reciclada 41 representada en las FIGS. 1 y 2, y (ii) una corriente contaminantes finos. Los dispositivos de tratamiento de aguas convencionales, tales como, por ejemplo, clarificadores e hidrociclones, se pueden utilizar para separar los contaminantes finos mas pesados de las sustancias finas celulosicas. La corriente de reciclaje puede reintroducirse adecuadamente en el procedimiento en la operacion de formacion de pulpa o utilizarse como agua de lavado, tal como, por ejemplo, para el lavado de la primera fraccion de gran tamano o de la fraccion generada en la operacion de depuracion. La corriente de contaminantes finos generalmente se purga del procedimiento en forma de un lodo, suspension o torta de filtro. En algunos aspectos de la presente invencion, la corriente de reciclaje y/o la corriente de contaminantes finos puede deshidratarse usando equipo de separacion solidos-lfquidos conocido en la tecnica, tal como, por ejemplo, una prensa de husillo, prensa de banda o un prensa de filtro.

En algunos aspectos de la presente invencion, la corriente de lavado se procesa utilizando coagulantes o floculantes agregados y/o mediante flotacion por aire puede facilitar la separacion de las fibras finas de la carga de papel. En general, los coagulantes neutralizan las cargas electricas repulsivas (normalmente negativas) que rodean a las partfculas, de modo que se permite su agregacion. Los floculantes facilitan la aglomeracion o agregacion de las partfculas coaguladas para formar floculos mas grandes y, por lo tanto, acelerar la sedimentacion gravitacional. Algunos coagulantes sirven a un proposito doble tanto de coagulacion como de floculacion en cuanto a que crean grandes floculos que se depositan facilmente. En la tecnica se conocen coagulantes adecuados e incluyen aquellos basados en aluminio y aquellos basados en hierro. Los coagulantes de aluminio incluyen sulfato de aluminio, cloruro de aluminio y aluminato de sodio. Los coagulantes de hierro incluyen sulfato ferrico, sulfato ferroso, cloruro ferrico y sulfato de cloruro ferrico. Otras sustancias qufmicas utilizadas como coagulantes incluyen cal hidratada y carbonato de magnesio. Los floculantes adecuados incluyen polfmeros y copolfmeros cationicos o anionicos que tienen carga media o alta, tales como, entre otros, sin limitaciones, copolfmeros de acrilamida o polfmeros de poliacrilamida. En la flotacion por aire, tambien denominada flotacion por aire disuelto ("FAD"), el aire se disuelve en la corriente de lavado a presion y luego se libera a presion atmosferica en un tanque o cuenca de flotacion. El aire liberado forma burbujas que se adhieren a la materia particulada en suspension haciendo que fluya a la superficie desde donde se puede eliminar despues mediante desnatado.

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La corriente de contaminantes finos comprende mas del 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 % o 90 % de los contaminantes insolubles finos contenidos en la corriente de lavado de la que se ha generado. La corriente de contaminantes finos se caracteriza por que comprende carbonato de calcio y partfculas de arcilla en las que el tamano promedio de una pluralidad de partfculas de carbonato de calcio y de arcilla es de aproximadamente 1 micrometro, aproximadamente 2, aproximadamente 3, aproximadamente 4, aproximadamente 5, aproximadamente 6, aproximadamente 7, aproximadamente 8, aproximadamente 9 o aproximadamente 10 micrometros, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 1 micrometro a aproximadamente 10 micrometros, de aproximadamente 5 micrometros a aproximadamente 10 micrometros o de aproximadamente 1 micrometro a aproximadamente 5 micrometros. La corriente de contaminantes finos se caracteriza ademas por que comprende partfculas de tinta y sustancias pegajosas en las que el tamano promedio de una pluralidad de las partfculas de tinta y sustancias pegajosas es de aproximadamente 1, aproximadamente 5, aproximadamente 10, aproximadamente 25, aproximadamente 50, aproximadamente 75, aproximadamente 100, aproximadamente 125, aproximadamente 150, aproximadamente 175 o aproximadamente 200 micrometros, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 1 micrometro a aproximadamente 200 micrometros, de aproximadamente 1 micrometros a aproximadamente 100 micrometros o de aproximadamente 100 micrometro a aproximadamente 200 micrometros.

Postratamiento

De acuerdo con la presente invencion, la corriente de fibras celulosicas deshidratada se procesa para mejorar la digestibilidad enzimatica. El postratamiento puede comprender molturacion fino, tratamiento con acido, tratamiento con vapor, y combinaciones de los mismos. Por ejemplo, y sin limitaciones, el postratamiento puede comprender (i) molturacion fina, (ii) tratamiento con acido (iii) tratamiento con vapor, o (iv) tratamiento con acido y tratamiento con vapor.

En algunos aspectos de la presente invencion, la corriente de fibras celulosicas se procesa mediante molturacion para reducir el tamano de partfcula. La corriente de fibras celulosicas puede ser una corriente deshidratada o una que no se ha deshidratado. Se puede usar cualquier dispositivo de molturacion adecuado, tal como un molino, molino de martillos, triturador, molino de cuchillas, picadora, molino de discos, un molino centrffugo o un

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homogeneizador. En cualquiera de los diversos aspectos de molturacion de la presente invencion, el tamano de partfcula de una pluralidad de fibras celulosicas molidas se caracteriza por tener una longitud promedio de la fibra de menos de aproximadamente 500 micrometros, menos de aproximadamente 400 micrometros, menos de aproximadamente 300 micrometros, menos de aproximadamente 200 micrometros, o menos de aproximadamente 100 micrometros.

En algunos otros aspectos de la presente invencion, como se representa en las FIGS. 1 y 2, las fibras celulosicas lavadas molidas o sin moler 34, denominadas colectivamente biomasa celulosica, se pueden tratar para proporcionar un mayor rendimiento de azucares fermentables. Los metodos de tratamiento incluyen tratamiento con acido y/o tratamiento con vapor a temperatura y presion elevadas.

El tratamiento con acido incluye la adicion de acido 51 a la biomasa celulosica 34 en equipos de impregnacion con acido adecuado 50 (tal como mediante mezclado en fase solida en un mezclador por lotes o impregnacion con acido como una suspension en un recipiente) para generar una biomasa celulosica impregnada con acido 57. En algunos aspectos del tratamiento con acido, la biomasa celulosica se combina con un acido relativamente diluido. El proposito primario de tratamiento con acido (referido en el presente documento como impregnacion o tratamiento con acido) es preparar la biomasa celulosica para la posterior hidrolisis enzimatica para la produccion de azucares monosacaridos, tales como, por ejemplo, glucosa y xilosa. La formacion de biomasa celulosica impregnada con acido a partir de la biomasa celulosica puede realizarse convenientemente mezclando la segunda corriente de tamano grande deshidratada con acido en un dispositivo de mezclado de fase solida tal como un mezclador de cinta o un molino de amasado con un contenido de solidos totales de aproximadamente 30 % a aproximadamente 50 % o mediante inmersion en un recipiente de impregnacion con acido como una suspension que tiene un contenido de solidos totales de aproximadamente 25 %, aproximadamente 20 %, aproximadamente 15 %, aproximadamente 10 % o menos de aproximadamente 10 %, tal como de aproximadamente 5% a aproximadamente 25 %, de aproximadamente 5 % a aproximadamente 20 % o de aproximadamente 5 % a aproximadamente 15 %.

La impregnacion con acido mediante mezclado en fase solida comprende combinar la biomasa celulosica que tiene un contenido en ST en exceso de aproximadamente % en peso, tal como de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 60 % en peso, con un acido diluido en un mezclador discontinuo para formar una biomasa impregnada con

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acido. La configuracion precisa del mezclador discontinuo no es estrechamente crftica y puede seleccionarse facilmente a partir de cualquier aparato adecuado conocido en la tecnica. Por ejemplo, la impregnacion con acido tal como se detalla en el presente documento puede llevarse a cabo en un mezclador discontinuo (por ejemplo, un mezclador de amasado, mezclador de paletas o mezclador de cinta) o en un mezclador continuo (por ejemplo, un mezclador de amasado, mezcladora de paletas, mezclador de cinta o tornillo de mezclado). En algunos aspectos de la presente invencion, el acido se pulveriza sobre la biomasa celulosica a medida que pasa a traves del mezclador. En algunos aspectos adicionales, una pluralidad de boquillas de pulverizacion estan situadas en una primera seccion del mezclador, tal como la primera mitad o el primer tercio del mezclador. En algunos otros aspectos, al menos una parte del acido se pulveriza sobre la biomasa celulosica antes de la alimentacion en el mezclador. Normalmente, el acido comprende un acido mineral seleccionado del grupo que consiste en acido clorhfdrico, acido sulfurico, acido sulfuroso, acido nftrico, y combinaciones de los mismos. Como se ha indicado, el proposito principal de la impregnacion con acido es la preparacion de la materia prima celulosica para la hidrolisis enzimatica para producir azucares fermentables. De acuerdo con lo anterior, el acido esta tfpicamente en forma de un acido relativamente diluido. El acido adecuadamente puede tener una concentracion de aproximadamente 0,5 % en peso, aproximadamente 1 % en peso, aproximadamente 1,5 % en peso, aproximadamente 2 % en peso, aproximadamente 2,5 % en peso, aproximadamente 3 % en peso, aproximadamente 3,5 % en peso o aproximadamente 4 % en peso, e intervalos de los mismos, tales como de aproximadamente 0,5 % en peso a aproximadamente 4 % en peso, de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 4 % en peso, o de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 3 % en peso. La biomasa celulosica impregnada con acido preparada mediante mezclado en fase solida tiene un contenido de solidos totales de aproximadamente 20 % en peso, aproximadamente 25 % en peso, aproximadamente 30 % en peso, aproximadamente 35 % en peso, aproximadamente 40 % en peso, aproximadamente 45 % en peso, aproximadamente 50 % en peso, o aproximadamente 55 % en peso, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 55 % en peso, de aproximadamente 25 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 45 % en peso, o de aproximadamente 35 % en peso a aproximadamente 45 % en peso. Con independencia de la composicion precisa del acido, el material impregnado con acido tiene una concentracion de acido de aproximadamente 0,01, aproximadamente 0,02, aproximadamente 0,03, aproximadamente 0,04 o aproximadamente 0,05 kg de acido por kg de biomasa celulosica en base a los ST o

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al peso seco. La temperatura del acido introducido en el mezclador es generalmente de al menos aproximadamente 30 °C, al menos aproximadamente 40° C, o al menos aproximadamente 50 °C, tal como de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 95 °C, de aproximadamente 30 °C a aproximadamente 85 °C, o de aproximadamente 40 °C a aproximadamente 75 °C. El pH de la biomasa celulosica impregnada con acido es, preferentemente, menos de aproximadamente 4, menos de aproximadamente 3, o menos de aproximadamente 2, tal como aproximadamente 1. El tiempo de mezclado para el contacto de la biomasa celulosica y el acido es tfpicamente de aproximadamente 1 minuto, 5 minutos, 10 minutos, o aproximadamente 15 minutos, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 15 minutos, de aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 10 minutos, o de aproximadamente 3 minutos a aproximadamente 6 minutos. Antes de su posterior procesamiento, la biomasa impregnada con acido preparada en el mezclador tfpicamente se mantiene en una tolva aislada o con camisa termica a aproximadamente la temperatura de mezclado durante aproximadamente 5 minutos, aproximadamente 10 minutos, aproximadamente 20 minutos, aproximadamente 30 minutos, aproximadamente 40 minutos, aproximadamente 50 minutos, o aproximadamente 60 minutos, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 60 minutos, de aproximadamente 10 minutos a aproximadamente 60 minutos, de aproximadamente 10 minutos a aproximadamente 45 minutos, o de aproximadamente 15 minutos a aproximadamente 30 con el fin de proporcionar una mezcla predominantemente homogenea. La temperatura de la biomasa impregnada con acido en el tanque de retencion es tfpicamente de aproximadamente 40 °C, aproximadamente 50 °C, aproximadamente 60 °C, aproximadamente 65 °C, aproximadamente 70 °C o aproximadamente 75 °C, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 40 °C a aproximadamente 75 °C, o de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 70 °C.

La impregnacion con acido mediante inmersion comprende, en general, combinar la biomasa celulosica con un acido diluido en un recipiente con mezclado para formar una suspension. La configuracion precisa del recipiente de impregnacion con acido no es estrechamente crftica y puede seleccionarse facilmente de cualquier aparato adecuado conocido en la tecnica. Por ejemplo, la impregnacion con acido tal como se detalla en el presente documento puede llevarse a cabo en un reactor discontinuo (por ejemplo, un reactor de tanque agitado) o en un recipiente adecuado para la operacion continua (por ejemplo, un reactor de tanque agitado continuo o un reactor de flujo de piston). Normalmente, el acido comprende un acido mineral seleccionado del grupo que consiste en

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acido clorhfdrico, acido sulfurico, acido sulfuroso, acido nftrico, y combinaciones de los mismos. Como se ha indicado, el proposito principal de la impregnacion con acido es la preparacion de la biomasa celulosica para la hidrolisis enzimatica para producir azucares fermentables. De acuerdo con lo anterior, el acido esta tfpicamente en forma de un acido relativamente diluido. El acido adecuadamente puede tener una concentracion de aproximadamente 1 % en peso, aproximadamente 2 % en peso, aproximadamente 3 % en peso, aproximadamente 4 % en peso, aproximadamente 5 % en peso, aproximadamente 10 % en peso o aproximadamente 15 % en peso, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 15 % en peso, de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 % en peso, de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 5 % en peso, o de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 3 % en peso. La suspension tiene un contenido en ST de aproximadamente 3 % en peso, aproximadamente 4 % en peso, aproximadamente 5 % en peso, aproximadamente 6 % en peso o aproximadamente 7 % en peso, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 3 % en peso a aproximadamente 7 % en peso, de aproximadamente % en peso 3 a aproximadamente 5 % en peso, de aproximadamente 4 % en peso a aproximadamente 6 % en peso, o de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 7 % en peso. Con independencia de la composicion precisa del acido, el material impregnado con acido tiene una carga de acido de aproximadamente 0,01, aproximadamente 0,05, aproximadamente 0,1, aproximadamente 0,15, aproximadamente 0,20, aproximadamente 0,25, aproximadamente 0,3 o aproximadamente 0,35 kg de acido por kg de biomasa celulosica en base a los ST o al peso seco. La temperatura del acido introducido en el recipiente de impregnacion en acido es generalmente de al menos aproximadamente 30 °C, al menos aproximadamente 40° C, o al menos aproximadamente 50 °C, tal como de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 95 °C, de aproximadamente 30 °C a aproximadamente 85 °C, o de aproximadamente 40 °C a aproximadamente 75 °C. El pH de la biomasa celulosica impregnada con acido es, preferentemente, menos de aproximadamente 4, menos de aproximadamente 3, o menos de aproximadamente 2, tal como aproximadamente 1. El tiempo de contacto para el contacto de la biomasa celulosica es tfpicamente de aproximadamente 1 minuto, 5 minutos, 10 minutos, o aproximadamente 15 minutos, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 15 minutos, de aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 10 minutos, o de aproximadamente 3 minutos a aproximadamente 6 minutos.

A la etapa de inmersion en acido le sigue opcionalmente una etapa de drenaje y deshidratacion para eliminar el exceso de solucion de acido y proporcionar una biomasa

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celulosica impregnada con acido deshidratada. El equipo de deshidratacion se puede seleccionar adecuadamente de una centnfuga, una prensa de filtro, prensa de husillo, prensa de banda, filtro de banda o prensa de rodillo. El contenido de solidos de la biomasa celulosica impregnada con acido deshidratada es tfpicamente de aproximadamente 20 % en peso, aproximadamente 25 % en peso, aproximadamente 30 % en peso, aproximadamente 35 % en peso, aproximadamente 40 % en peso, aproximadamente 45 % en peso, aproximadamente 50 % en peso, aproximadamente 55 % en peso, aproximadamente 60 % en peso, aproximadamente 65 % en peso, o aproximadamente 70 % en peso, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 70 % en peso, de aproximadamente 35 % en peso a aproximadamente 65 % en peso, de aproximadamente 35 % en peso a aproximadamente 60 % en peso, o de aproximadamente 35 % en peso a aproximadamente 50 % en peso. En algunos aspectos de deshidratacion de la presente invencion se emplea un esquema de deshidratacion de multiples etapas, tal como mediante deshidratacion de la biomasa celulosica impregnada con acido a un ST de aproximadamente 15 % en peso, aproximadamente 20 % en peso, aproximadamente 25 % en peso, o aproximadamente 30 % en peso, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 % en peso, en una primera etapa de deshidratacion, y despues a aproximadamente 35 % en peso, aproximadamente 40 % en peso, aproximadamente 45 % en peso, aproximadamente 50 % en peso, aproximadamente 55 % en peso, aproximadamente 60 % en peso, o aproximadamente 65 % en peso, e intervalos de los mismos, tal como aproximadamente 35 a aproximadamente 65 % en peso, o de aproximadamente 35 a aproximadamente 60 % en peso, o de aproximadamente 40 a aproximadamente 55 % en peso, en una segunda etapa de deshidratacion, y luego una. La corriente de lfquido de la etapa de deshidratacion de la biomasa celulosica impregnada con acido puede reciclarse de forma adecuada en el triturador, usarse como una corriente de lavado para los contaminantes pesados y gruesos, usarse como corriente de lavado para la segunda fraccion de tamano grande y/o reciclarse en la impregnacion con acido.

En algunos aspectos opcionales, los residuos celulosicos suplementarios, tales como residuos de alimentos solidos, residuos de cesped y de jardinena, poda de arboles, residuos agncolas (paja, rastrojo de mafz, cascaras), hierbas, y/o de madera se pueden combinar con los residuos celulosicos y el acido, ya sea en los aspectos de mezclado en fase solida o en suspension espesa de impregnacion con acido. Las fuentes secundarias adecuadas de residuos de celulosa incluyen desechos de papel y residuos de jardm, tales como hojas y trozos de hierba. En general, si hay residuos de celulosa suplementarios presentes, la relacion de los mismos con los residuos solidos no es estrechamente cntica y se selecciona

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generalmente para lograr un contenido total de celulosa de al menos aproximadamente 25 % en peso, al menos aproximadamente 30 % en peso, al menos aproximadamente 35 % en peso, al menos aproximadamente 40 % en peso, al menos aproximadamente 45 % en peso, o al menos aproximadamente 50 % en peso en la fraccion de solidos de los residuos de celulosa tratados como se describe con mas detalle mas adelante. En tales aspectos, como se representa en las FIGS. 1 y 2, la fuente de residuos secundaria 54 se conmuta en el equipo de reduccion al tamano adecuado de las partfculas 55 para generar biomasa celulosica secundaria molida o triturada 56 en la que una pluralidad de las partfculas contenidas en los mismos se caracteriza por tener una distribucion de tamano de partfcula tal que no mas de aproximadamente 40 % en peso, no mas de aproximadamente 30 % en peso o no mas de aproximadamente 20 % en peso de las partfculas son retenidas por un tamiz n° 10. Adicionalmente o alternativamente, la biomasa celulosica secundaria desplazada adecuada para su uso en el procedimiento de la presente invencion puede comprender partfculas de una distribucion de tamano tal que al menos aproximadamente 60 % en peso al menos aproximadamente 70 % en peso o al menos aproximadamente 80 % en peso de las partfculas son retenidas por un tamiz n° 60. En cualquiera de los diversos aspectos de desplazamiento, e equipo de reduccion de tamano adecuado incluye, por ejemplo, molinos y/o molinos de martillo.

Tratamiento con vapor

En algunos aspectos de la presente invencion, la biomasa celulosica tratada puede ser sometida a condiciones de presion y temperatura elevadas para descomponer los complejos de celulosa-hemicelulosa y celulosa-hemicelulosa-lignina. En general, como se representa en las FIGS. 1 y 2, la biomasa impregnada con acido 57 se somete a presion y temperatura elevadas en presencia de vapor 61 en un reactor o vaso adecuado 60. Despues de un perfodo de tiempo de contacto, la presion de la biomasa celulosica tratada se reduce y/o la materia prima tratada se descarga en un entorno de presion reducida, tal como la presion atmosferica para generar biomasa celulosica tratada con vapor 63 y vapor instantaneo y de ventilacion 62. El cambio en la presion ayuda en la descomposicion de la estructura de fibra de biomasa incluyendo, por ejemplo, los enlaces entre lignina (si esta presente) y hemicelulosa y/o celulosa en los complejos de celulosa-hemicelulosa o de celulosa- hemicelulosa-lignina (colectivamente denominados "complejos de celulosa”). Mas particularmente, el tratamiento con vapor normalmente disocia la celulosa de la hemicelulosa y la lignina (si esta presente), de modo que se proporciona celulosa adecuada para la hidrolisis enzimatica en glucosa. Por ejemplo, en diversos aspectos, al menos

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aproximadamente 60 % en peso, al menos aproximadamente 70 % en peso, al menos aproximadamente 80 % en peso o hasta 90 % en peso de la celulosa contenida en el complejo de celulosa se disocia de la misma. El tratamiento con vapor tambien disocia tfpicamente la hemicelulosa del complejo, por lo general en forma de hemicelulosa solubilizada dentro de una fase lfquida de la biomasa celulosica tratada. Por ejemplo, en diversos aspectos, al menos aproximadamente 60 % en peso, al menos aproximadamente 70 % en peso, al menos aproximadamente 80 % en peso o hasta 90 % de la hemicelulosa contenida en la biomasa celulosica se solubiliza dentro de una fase lfquida de la biomasa celulosica tratada. De esta manera, el tratamiento con vapor proporciona hemicelulosa adecuada para la hidrolisis enzimatica en monosacaridos.

En algunos aspectos de la presente invencion, la biomasa celulosica impregnada con acido se introduce generalmente en un recipiente que comprende una zona de contacto para el tratamiento con vapor. La biomasa celulosica impregnada con acido esta tfpicamente en la forma de una suspension, o torta. Por ejemplo, una suspension impregnada con acido puede prensarse para formar una torta, o tapon de solidos tratados para su introduccion en el vaso tratamiento con vapor. La forma y configuracion precisas del vaso no son estrechamente crfticas y pueden seleccionarlas un experto en la tecnica dependiendo de las circunstancias particulares (por ejemplo, las propiedades de la biomasa celulosica y las condiciones de funcionamiento). En general, el vaso incluye una entrada para la introduccion de la biomasa celulosica y una o mas salidas para la liberacion de la biomasa celulosica tratada y/o diversos componentes generados durante el tratamiento con vapor. Una vez que la biomasa celulosica esta contenida en el recipiente, el vaso se presuriza y la biomasa celulosica se calienta mediante inyeccion directa de vapor. En algunos aspectos de la presente invencion, el calentamiento de la biomasa celulosica puede, ademas, realizarse indirectamente, tal como mediante la aplicacion de vapor para la camisa de un vaso. Tfpicamente, la biomasa celulosica se mantiene a una temperatura y presion objetivo, tal como mediante control de la presion, durante un tiempo suficiente para proporcionar un calentamiento adecuado de la biomasa celulosica. En algunos aspectos de la presente invencion, despues de un perfodo de presurizar el vaso y calentar la biomasa celulosica, la biomasa celulosica se libera o transfiere desde el vaso de contacto a un vaso receptor con presion reducida y controlada. En algunos otros aspectos de la presente invencion, despues de un perfodo de presurizacion del vaso y de calentar la biomasa celulosica, la presion y la temperatura en el vaso se reduce a una presion y temperatura intermedias y se mantienen durante un perfodo de tiempo en esas condiciones, seguido de reduccion de la presion a la presion atmosferica o a una presion ligeramente por encima de la presion atmosferica. En

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todavfa algunos otros aspectos de la presente invencion, despues de un perfodo de presurizacion del vaso y de calentar la biomasa celulosica, la presion y la temperatura en el vaso se reducen a presion atmosferica o a una presion ligeramente por encima de la presion atmosferica. En cualquiera de los diversos aspectos de la presente invencion, como se ha senalado, la disminucion brusca de la presion durante esta liberacion estimula la descomposicion del complejo de celulosa. Es decir, la disminucion brusca de la presion provoca un rapido aumento del volumen del vapor y los gases atrapados dentro de la estructura de poros de la biomasa, que tiene resultado elevadas velocidades rapidas de gas incidente y/o una vaporizacion rapida del agua calentada que o ha ocupado o la estructura de fibra o ha sido forzada a la misma. En los casos en los que el diferencial de presion es suficientemente alto y en los que el cambio de presion se produce rapidamente, la vaporizacion rapida concomitante y la velocidad del gas se producen esencialmente de forma instantanea en un procedimiento conocido en la tecnica como explosion de vapor. En cualquiera de los diversos aspectos de la presente invencion, la etapa de despresurizacion genera vapor instantaneo que comprende diversos compuestos organicos volatiles ("COV") generados como subproductos de la celulosa, la hemicelulosa y el acido lingo-celulosa y tratamiento con vapor. Los ejemplos de dichos COV incluyen hidroximetilfurfural (HMF), furfural y acido acetico.

En algunos aspectos de la presente invencion, la distribucion de la humedad (por ejemplo, vapor de agua de tratamiento con vapor) en toda la biomasa celulosica impregnada con acido es generalmente uniforme o sustancialmente uniforme. Actualmente se cree que la distribucion uniforme de la humedad estimula una temperatura relativamente uniforme en toda la zona de contacto y una temperatura relativamente uniforme de la biomasa celulosica. Por lo tanto, normalmente la biomasa celulosica se lleva a una temperatura objetivo dentro de la zona de contacto mediante la distribucion del vapor en toda la biomasa celulosica de tal manera que la temperatura promedio de una porcion significativa de la biomasa celulosica no varfa desde una temperatura objetivo a cualquier grado significativo. Por ejemplo, en varios aspectos preferidos de la presente invencion, la temperatura promedio de una region de la biomasa celulosica (por ejemplo, una porcion de la biomasa celulosica que constituye al menos aproximadamente 5 % en peso, al menos aproximadamente 25 % en peso, o al menos aproximadamente 50 % en peso de la materia prima) no difiere en mas de aproximadamente 5 °C de la temperatura objetivo. A modo de ejemplo adicional, la temperatura promedio de una region de la biomasa celulosica que constituye al menos aproximadamente 60 % en peso, o al menos aproximadamente 75 % en peso de la biomasa celulosica no difiere en mas de aproximadamente 5 °C o no mas de aproximadamente 3 °C

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de la temperatura objetivo. Para estimular una distribucion uniforme de la temperatura en el vaso y/o la zona de contacto se utilizan diversos controles. Por ejemplo, en algunos aspectos de la presente invencion, el contenido de solidos totales de la materia prima introducidos en el vaso y/o la zona contacto se mantiene a de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 70 % en peso (por ejemplo, de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 60 % en peso). Disponer de una biomasa celulosica de contenido de solidos totales dentro de este intervalo estimula un calentamiento uniforme de la biomasa celulosica impregnada con acido mediante inyeccion directa de vapor dado que las biomasas celulosicas con un contenido en humedad mas alto pueden dar lugar a formacion de una gran cantidad de condensado en la biomasa celulosica que puede dificultar la penetracion del vapor y la transferencia de calor en toda la biomasa celulosica. Ademas, se pueden utilizar multiples boquillas de vapor para estimular la inyeccion relativamente rapida de vapor en el vaso de tratamiento. Por ejemplo, en relacion con los digestores de tratamiento discontinuo, preferentemente se colocan multiples boquillas de vapor en las partes inferiores del digestor y otras se colocan a la altura del reactor de tal manera que cuando las valvulas se abren inicialmente habra contacto directo entre el vapor y la masa de la materia prima de depositada en el vaso. En algunos aspectos de la presente invencion, al menos una parte del vapor se introduce en el subsuperficie de la zona de contacto con la biomasa celulosica.

En general, la proporcion de vapor utilizada depende del contenido inicial de humedad, de la temperatura, y/o del volumen vacfo de la biomasa celulosica, asf como de la temperatura y la presion de tratamiento deseadas. Tfpicamente, la relacion de la masa total de H2O (es decir, vapor) con la biomasa celulosica (en base a la materia seca) introducida en el vaso y/o la zona de contacto es de al menos aproximadamente 0,3:1, mas normalmente al menos aproximadamente 0,4:1 y, todavfa mas normalmente, al menos aproximadamente 0,5:1. Por ejemplo, en varios aspectos preferidos de la presente invencion, la relacion en masa de H2O y la biomasa celulosica impregnada con acido (en base de la materia seca) es aproximadamente 0,2:1 a aproximadamente 0,5:1, de aproximadamente 0,4:1 a aproximadamente 1:1, o de aproximadamente 0,3:1 a aproximadamente 0,7:1, lo que tiene como resultado la condensacion del vapor de agua superatmosferico que se entremezcla con la fibra y penetra en ella.

En general, se introduce vapor en el vaso a una presion de al menos aproximadamente 518 kPa (75 psig), al menos aproximadamente 863 kPa, o al menos aproximadamente 1035 (kPa). Por lo general, la biomasa celulosica impregnada con acido y el vapor se ponen en

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contacto dentro de una zona de contacto que comprende una entrada que comprende una zona de recepcion para la biomasa celulosica tratada y una salida para la eliminacion de la biomasa celulosica de la zona de contacto bajo una presion ligeramente por encima de la atmosferica (por ejemplo, de aproximadamente 7 a aproximadamente 21 kPa), aproximadamente 35 kPa, aproximadamente 173 kPa, aproximadamente 345 kPa, aproximadamente 518 kPa, 690 kPa, 863 kPa, 1035 kPa, 1208 kPa, 1380 kPa, 1553 kPa o aproximadamente 1725 kPa, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 35 kPa a aproximadamente 350 kPa, de aproximadamente 518 kPa a aproximadamente 1725 kPa, de aproximadamente 621 kPa a aproximadamente 1450 kPa, o de aproximadamente 1035 kPa a aproximadamente 1380 kPa. La temperatura de la zona de contacto es de aproximadamente 150°C, aproximadamente 160 °C, aproximadamente 170 °C, aproximadamente 180 °C, aproximadamente 190 °C, aproximadamente 200 °C o aproximadamente 210 °C. El tiempo de tratamiento de la zona de contacto puede ser adecuadamente de aproximadamente 0,5 minutos, aproximadamente 1 minuto, aproximadamente 2 minutos, aproximadamente 3 minutos, aproximadamente 4 minutos, aproximadamente 5 minutos, aproximadamente 10 minutos, aproximadamente 15 minutos, aproximadamente 20 minutos, aproximadamente 25 minutos o aproximadamente 30 minutos, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 0,5 minuto a aproximadamente 30 minutos, de aproximadamente 0,5 minuto a aproximadamente 15 minutos, de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 15 minutos, de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 10 minutos, de aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 6 minutos, o de aproximadamente 3 minutos a aproximadamente 5 minutos. El vapor puede estar saturado o supersaturado adecuadamente, mientras que en algunos aspectos de la presente invencion, el vapor esta saturado.

Despues de la exposicion a las condiciones de presion alta y temperatura alta, la biomasa celulosica tratada se libera de la zona de contacto en una zona de despresurizacion que tiene una presion mas baja, tal como en un vaso de recepcion, o la presion en la zona de contacto es reducida. Los cambios de presion asociados con dicho tratamiento pueden ser adecuadamente aproximadamente 138 kPa (20 psig), aproximadamente 207 kPa, aproximadamente 276 kPa, aproximadamente 345 kPa, aproximadamente 414 kPa,

aproximadamente 483 kPa, aproximadamente 552 kPa, aproximadamente 621 kPa,

aproximadamente 690 kPa, aproximadamente 690 kPa, aproximadamente 690 kPa,

aproximadamente 759 kPa, aproximadamente 828 kPa, aproximadamente 897 kPa,

aproximadamente 966 kPa, aproximadamente 1035 kPa, aproximadamente 1104 kPa, aproximadamente 1173 kPa, aproximadamente 1242 kPa, aproximadamente 1311 kPa,

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aproximadamente 1380 kPa, aproximadamente 1449 kPa o aproximadamente 1518 kPa, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 207 a aproximadamente 1518 kPa, de aproximadamente 345 a aproximadamente 1380 kPa, de aproximadamente 518 a aproximadamente 1380 kPa, de aproximadamente 690 a aproximadamente 1380 kPa, de aproximadamente 690 a aproximadamente 1208 kPa, de aproximadamente 863 a aproximadamente 1380 kPa, de aproximadamente 863 a aproximadamente 1208 kPa, de aproximadamente 1035 a aproximadamente 1380 kPa, o de aproximadamente 1035 a aproximadamente 1208 kPa.

En algunos aspectos de la presente invencion, el tratamiento con vapor es de una sola etapa en el que la presion se reduce en la zona de contacto o en una zona de despresurizacion a esencialmente la atmosferica en menos de aproximadamente 60 segundos, menos de aproximadamente 40 segundos, menos de aproximadamente 30

segundos, menos de aproximadamente 20 segundos, menos de aproximadamente 10

segundos, menos de aproximadamente 5 segundos, menos de aproximadamente 4

segundos, menos de aproximadamente 3 segundos o menos de aproximadamente 2

segundos en una reaccion de explosion de vapor.

En algunos otros aspectos de la presente invencion, el tratamiento con vapor comprende dos etapas, que comprenden una primera etapa de tratamiento y una segunda etapa de tratamiento. En aspectos del tratamiento de dos etapas preferidos de la presente invencion, la primera etapa de tratamiento se realiza a una temperatura y presion suficientes para lograr una energfa de activacion suficiente para romper los enlaces entre la lignina, la hemicelulosa y/o la celulosa y proporcionar celulosa y hemicelulosa para la hidrolisis en azucares fermentables. El tiempo de la primera etapa de tratamiento esta, preferentemente, limitado para evitar la degradacion significativa de celulosa y azucar. En una segunda etapa, la presion de la biomasa a partir de la primera etapa se reduce y controla a niveles por encima de las condiciones atmosfericas suficientes para proporcionar una temperatura necesaria para lograr la hidrolisis sustancial de la hemicelulosa en azucares fermentables sin degradacion excesiva de la celulosa y los azucares.

La primera etapa de tratamiento se realiza a una presion manometrica de al menos aproximadamente 345 kPa y a una temperatura de al menos aproximadamente 150 °C, y la segunda etapa de tratamiento se realiza a un diferencial de presion de al menos aproximadamente 35 kPa menos que la presion de la primera etapa de tratamiento y se controla por encima de la presion atmosferica. Despues de la segunda etapa de tratamiento,

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la presion se reduce a esencialmente la atmosferica. En algunos aspectos de la presente invencion, el diferencial de presion entre la primera y la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 69 kPa, aproximadamente 138 kPa, aproximadamente 207 kPa, aproximadamente 276 kPa, aproximadamente 345 kPa, aproximadamente 414 kPa, aproximadamente 483 kPa, aproximadamente 552 kPa, aproximadamente 621 kPa o aproximadamente 690 kPa. En algunos aspectos, la presion manometrica de la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 1035 kPa a aproximadamente 1725 kPa, la temperatura de la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 185 °C a aproximadamente 208 °C, la presion manometrica de la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 35 kPa a aproximadamente 345 kPa, de aproximadamente 173 kPa a aproximadamente 345 kPa, de aproximadamente 35 kPa a aproximadamente 965 kPa, de aproximadamente 173 kPa a aproximadamente 965 kPa, de aproximadamente 345 kPa a aproximadamente 965 kPa, de aproximadamente 518 kPa a aproximadamente 965 kPa, de aproximadamente 690 kPa a aproximadamente 965 kPa, de aproximadamente 345 kPa a aproximadamente 828 kPa, o de aproximadamente 345 kPa a aproximadamente 690 kPa y la temperatura de la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 108 °C a aproximadamente 148 °C, de aproximadamente 131 °C a aproximadamente 148 °C, de aproximadamente 108 °C a aproximadamente 183 °C, de aproximadamente 131 °C a aproximadamente 183 °C, de aproximadamente 148 °C a aproximadamente 183 °C, de aproximadamente 160 °C a aproximadamente 183 °C, de aproximadamente 170 °C a aproximadamente 183 °C, de aproximadamente 148 °C a aproximadamente 177 °C, o de aproximadamente 148 °C a aproximadamente 170 °C. En algunos otros aspectos, la presion manometrica de la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 1208 kPa a aproximadamente 1725 kPa, la temperatura de la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 192 °C a aproximadamente 208°C, la presion manometrica de la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 35 kPa a aproximadamente 345 kPa, de aproximadamente 173 kPa a aproximadamente 345 kPa, de aproximadamente 35 kPa a aproximadamente 1104 kPa, de aproximadamente 173 kPa a aproximadamente 1104 kPa, de aproximadamente 345 kPa a aproximadamente 1104 kPa, de aproximadamente 518 kPa a aproximadamente 1104 kPa, de aproximadamente 690 kPa a aproximadamente 1104 kPa, de aproximadamente 345 kPa a aproximadamente 966 kPa, de aproximadamente 345 kPa a aproximadamente 828 kPa, de aproximadamente 863 kPa a aproximadamente 1104 kPa, o de aproximadamente 345 kPa a aproximadamente 690 kPa y la temperatura de la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 108 °C a aproximadamente 148 °C, de aproximadamente 131 °C a aproximadamente 148 °C, de aproximadamente 108 °C a aproximadamente 188 °C, de aproximadamente 131 °C a aproximadamente 188 °C, de

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aproximadamente 148 °C a aproximadamente 188 °C, de aproximadamente 160 °C a

aproximadamente 188 °C, de aproximadamente 170 °C a aproximadamente 188 °C, de

aproximadamente 148 °C a aproximadamente 183 °C, de aproximadamente 148 °C a

aproximadamente 177 °C, de aproximadamente 178 °C a aproximadamente 188 °C o de

aproximadamente 148 °C a aproximadamente 170 °C. Los tiempos de la primera y la

segunda etapa de tratamiento pueden se adecuadamente cada uno de aproximadamente 0,5 minutos, aproximadamente 1 minuto, aproximadamente 2 minutos, aproximadamente 3 minutos, aproximadamente 4 minutos, aproximadamente 5 minutos, aproximadamente 10 minutos, aproximadamente 15 minutos, aproximadamente 20 minutos , aproximadamente 25 minutos o aproximadamente 30 minutos, y los intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 30 minutos, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 15 minutos, de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 minutos, de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 minutos, de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 minutos, o de aproximadamente 3 a aproximadamente 5 minutos. En algunos aspectos concretos, la presion de la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 1208 kPa a aproximadamente 1725 kPa, la temperatura la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 192 °C a aproximadamente 208 °C, la presion de la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 690 kPa a aproximadamente 1035 kPa la temperatura la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 170 °C a aproximadamente 186 °C. En algunos otros aspectos concretos, la presion de la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 1035 kPa a aproximadamente 1725 kPa, la temperatura la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 170 °C a aproximadamente 208 °C, la presion de la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 35 kPa a aproximadamente 345 kPa la temperatura la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 108 °C a aproximadamente 148 °C.

En algunos aspectos de la presente invencion, el procedimiento de tratamiento de dos etapas es un procedimiento continuo. En dichos aspectos, la presion de la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 380 kPa a aproximadamente 1725 kPa, de aproximadamente 690 kPa a aproximadamente 1553 kPa, de aproximadamente 690 kPa a aproximadamente 1380 kPa, de aproximadamente 863 kPa a aproximadamente 1380 kPa, de aproximadamente 1035 kPa a aproximadamente 1380 kPa, o de aproximadamente 1035 kPa a aproximadamente 1380 kPa; la temperatura de la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 151 °C a aproximadamente 208 °C, de aproximadamente 170 °C a aproximadamente 203 °C, de aproximadamente 170 °C a aproximadamente 198 °C, de aproximadamente 177 °C a aproximadamente 198 °C, de aproximadamente 186 °C a

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aproximadamente 198 °C, o de aproximadamente 192 °C a aproximadamente 198 °C; la presion de la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 35 kPa a aproximadamente 345 kPa, de aproximadamente 35 kPa a aproximadamente 276 kPa, de aproximadamente 35 kPa a aproximadamente 207 kPa, de aproximadamente 35 kPa a aproximadamente 104 kPa, o de aproximadamente 173 kPa a aproximadamente 345 kPa; la temperatura de la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 108 °C a aproximadamente 148 °C, de aproximadamente 108 °C a aproximadamente 140 °C, de aproximadamente 108 °C a aproximadamente 134 °C, de aproximadamente 108 °C a aproximadamente 121 °C, o de aproximadamente 131 °C a aproximadamente 148 °C. En algunos aspectos particulares, la presion de la primera etapa es de aproximadamente 150 a

aproximadamente 200 psig y la presion de la segunda etapa es de aproximadamente 5 a

aproximadamente 50 psig, o la presion de primera etapa es de aproximadamente 175 a

aproximadamente 50 psig.

En algunos aspectos de la presente invencion, el procedimiento de tratamiento de dos etapas es un procedimiento discontinuo. En estos aspectos, la presion de la primera etapa de tratamiento es aproximadamente la presion de la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 1725 kPa, de aproximadamente 690 kPa a aproximadamente 1553 kPa, de aproximadamente 690 kPa a aproximadamente 1380 kPa, de aproximadamente 863 kPa a aproximadamente 1380 kPa, o de aproximadamente 1035 kPa a aproximadamente 1380 kPa; la temperatura de la primera etapa de tratamiento es de aproximadamente 151°C a aproximadamente 208°C, de aproximadamente 170°C a aproximadamente 203°C, de aproximadamente 170°C a aproximadamente 198°C, de aproximadamente 177°C a aproximadamente 198°C, de aproximadamente 186°C a aproximadamente 198°C, o de aproximadamente 192°C a aproximadamente 198°C; la segunda etapa de tratamiento se lleva a cabo a una presion diferencial de aproximadamente 35 kPa, 69 kPa, 173 kPa, 345 kPa, 518 kPa o aproximadamente 690 kPa menor que la presion de la primera etapa de tratamiento; la presion de la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 345 kPa a aproximadamente 1208 kPa, de aproximadamente 690 kPa a aproximadamente 1208 kPa, o de aproximadamente 863 kPa a aproximadamente 1208 kPa; y la temperatura de la segunda etapa de tratamiento es de aproximadamente 148°C a aproximadamente 192°C, de aproximadamente 170°C a aproximadamente 192°C o de aproximadamente 178°C a aproximadamente 192°C. En algunos aspectos particulares, la presion de la primera etapa es de aproximadamente 1380 a aproximadamente 1553 kPa y la presion de la segunda etapa es de aproximadamente 690 a aproximadamente 1208 kPa, o la presion de primera

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etapa es de aproximadamente 1208 a aproximadamente 1380 kPa y la presion de la segunda etapa es de aproximadamente 690 a aproximadamente 1035 kPa. Despues de la segunda etapa, la presion se reduce a desde la presion atmosferica a menos de aproximadamente 35 kPa, desde la presion atmosferica hasta aproximadamente 28 kPa, desde la presion atmosferica hasta aproximadamente 21 kPa, desde la presion atmosferica hasta aproximadamente 14 kPa, o desde la atmosferica la presion a aproximadamente 7 kPa despues de la segunda etapa de tratamiento, en la que la reduccion de la presion comprende liberar al menos una porcion de la fraccion volatilizada.

En algunos aspectos de la presente invencion, la primera etapa de tratamiento y la segunda etapa de tratamiento se llevan a cabo en la misma zona en un vaso. En algunos otros aspectos de la presente invencion, la primera etapa de tratamiento y la segunda etapa de tratamiento se llevan a cabo en zonas separadas en un vaso. En otros aspectos mas de la presente invencion, la primera etapa de tratamiento y la segunda etapa de tratamiento se llevan a cabo en zonas separadas en vasos separados.

El control de la presion y la temperatura en el procedimiento de tratamiento de vapor se puede lograr mediante la regulacion de la entrada de vapor a la zona de contacto, zona de despresurizacion, primera etapa de tratamiento, segunda etapa de tratamiento, o una combinacion de los mismos. El control de la presion y la temperatura tambien se puede realizar mediante ventilacion de la fraccion volatilizada que comprende vapor y COV de la zona de contacto, zona de despresurizacion, primera etapa de tratamiento, segunda etapa de tratamiento, o una combinacion de los mismos. El control de la presion y la temperatura tambien puede lograrse mediante una combinacion de la regulacion de la entrada de vapor y la ventilacion. Dicho control de la presion y la temperatura puede llevarse a cabo de forma adecuada en una reaccion de explosion de vapor de una sola etapa o en un regimen de tratamiento con vapor en dos etapas. En cualquiera de tales aspectos, la fraccion volatilizada puede liberarse de forma continua desde el reactor de tratamiento en los esquemas de procedimiento de tratamiento de una sola etapa o de la primera etapa de tratamiento y/o segunda etapa de tratamiento en los esquemas de procedimiento de tratamiento en dos etapas. Como alternativa, la fraccion volatilizada puede liberarse de forma discontinua desde el reactor de tratamiento en los sistemas de una sola etapa o desde la primera etapa y/o la segunda etapa de tratamiento en los sistemas de tratamiento de dos etapas. Tal como se usa en el presente documento, discontinuo se refiere a ventilacion por periodos. Ademas, en los sistemas de tratamiento de dos etapas, la ventilacion continua o discontinua pueden realizarse de forma independiente realizados en

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cualquiera de la primera o la segunda etapa de tratamiento. Los metodos de presurizacion de los vasos y la ventilacion de los vasos presurizados, tales como por un bucle de control de la presion que comprende un sensor de presion, un transmisor de presion, un controlador de presion, y una valvula de control de la presion, son conocidos por los expertos en la materia.

La fraccion volatil de la biomasa celulosica comprende tfpicamente los productos de degradacion COV de la celulosa, la hemicelulosa y la lingo-celulosa que son volatiles a temperaturas superiores a aproximadamente 110 °C. En los aspectos de tratamiento con acido de la presente invencion, la fraccion volatil es acida. La composicion de la fraccion volatilizada varfa con la composicion de la materia prima de residuos solidos, incluyendo HMF, furfural y/o acido acetico. Dichos COV pueden reaccionar con azucares solubilizados y/o formar inhibidores de la hidrolisis enzimatica. La ventilacion de al menos una porcion de la fraccion volatilizada permite la eliminacion de COV que, de lo contrario, reaccionarfan con azucares solubilizadas y reducirfan el contenido de azucar fermentable y/o formarfan inhibidores de la hidrolisis enzimatica. Como se representa en las FIGS. 1 y 2, en aspectos de tratamiento acido de la presente invencion, el vapor instantaneo y/o el vapor de ventilacion del tratamiento 62, comprende cada uno COV y que tiene un pH inferior a aproximadamente 4, son transportados el sistema de recuperacion de calor 80 y se condensan para formar el condensado acido 81. El condensado de vapor, que contiene COV condensados, se puede reciclar en el triturador 10. En este, los COV, tal como furfural y acido acetico, reaccionan con carga de papel tal como, por ejemplo, carbonato de calcio, arcillas, u otros compuestos inorganicos o contaminantes alcalinos y posteriormente se purgan predominantemente del procedimiento, tal como en la corriente de contaminantes finos 42. El vapor instantaneo y/o el reciclado del vapor tratamiento ofrece numerosas ventajas. Por ejemplo, los requisitos del agua de procesado se reducen. Ademas, la recuperacion de calor permite reducir al mfnimo la energfa necesaria para elevar la temperatura de la fabricacion de la pulpa a un intervalo operativo deseable. Ademas, aun mas, la reaccion de los COV con contaminantes de residuos solidos y la posterior eliminacion del procedimiento como residuos solidos reduce la toxicidad y la demanda biologica de oxfgeno ("DOB") de carga para el sistema de aguas residuales de procedimiento. Todavfa mas, se cree que los COV disuelven una parte del carbonato de calcio u otros componentes contaminantes presentes en los residuos solidos, de modo que mejoran la accesibilidad de la enzima a la celulosa y la hemicelulosa y facilitan la eliminacion de dichos contaminantes, que, de otro modo, pueden inhibir la actividad de la enzima, del procedimiento. Todavfa mas, el pH de las corrientes de condensado de vapor sirve para

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bajar el pH de la suspension de pulpa, de modo que se maximiza el uso de acido.

El tratamiento con vapor de la biomasa celulosica generalmente da como resultado corrientes de procedimiento que comprenden una fraccion de solidos, una fraccion de lfquidos y la fraccion volatilizada. La fraccion de solidos de la biomasa celulosica tratada generalmente comprende los solidos de la materia prima impregnada con acido que no se solubilizan (es decir, son insolubles en agua) o se volatilizan durante el tratamiento acido y con vapor. La composicion de la fraccion de solidos varfa con la composicion de la materia prima de residuos solidos, pero en general comprende celulosa, lignina no solubilizada, hemicelulosa no solubilizada, y cenizas no solubilizadas. Por lo general, la fraccion de solidos constituye generalmente al menos aproximadamente 30 % en peso. Al menos aproximadamente 40 % en peso o al menos aproximadamente 50 % en peso de la materia prima tratada. Por ejemplo, normalmente, la fraccion de solidos insolubles en agua constituye de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 80 % en peso de la materia prima tratada, mas tfpicamente de aproximadamente 50 % en peso a aproximadamente 75 % en peso y, aun mas tfpicamente, de aproximadamente 60 % en peso a aproximadamente 75 % en peso de la biomasa celulosica tratada. En general, la celulosa constituye al menos aproximadamente 25 % en peso, al menos aproximadamente 30 % en peso, o al menos aproximadamente 40 % en peso de la fraccion de solidos, tal como de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, mas normalmente de aproximadamente 35 % en peso a aproximadamente 45 % en peso y, todavfa mas normalmente, de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 40 % en peso de la fraccion de solidos. En cualquiera de los diversos aspectos de la presente invencion, la fraccion de solidos tfpicamente comprende al menos aproximadamente 40 % en peso, mas tfpicamente al menos aproximadamente 45 % en peso y, todavfa mas tfpicamente, al menos aproximadamente 50 % en peso del contenido inicial de celulosa de los residuos solidos. La fraccion de solidos comprende tambien tfpicamente de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 40 % en peso o de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 30 % en peso de lignina. La fraccion de solidos comprende tfpicamente hasta aproximadamente 75 % en peso o hasta aproximadamente 95 % en peso del contenido inicial de lignina de la materia prima de residuos solidos. La fraccion de solidos comprende tambien ademas tfpicamente de aproximadamente 25 % en peso a aproximadamente 45 % en peso o de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 40 % en peso de glucano. El tratamiento generalmente solubiliza una fraccion significativa de la hemicelulosa, pero una fraccion de hemicelulosa puede estar presente en la fraccion de solidos insolubles en agua. Por ejemplo, la hemicelulosa puede

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constituir hasta aproximadamente 4 % en peso, hasta aproximadamente 6 % en peso o hasta aproximadamente 8 % en peso de la fraccion de solidos insolubles en agua. Mas particularmente, hasta aproximadamente 6 % en peso hasta aproximadamente 10 % en peso, hasta aproximadamente 20 % en peso o hasta aproximadamente 25 % en peso del contenido inicial de hemicelulosa de la materia prima de residuos solidos pueden estar presentes en la fraccion de solidos. La fraccion de solidos comprende tambien tfpicamente menos de aproximadamente 15 % en peso, menos de aproximadamente 10 % en peso o menos de aproximadamente 8 % en peso de cenizas. La fraccion de solidos tfpicamente comprende ademas varios otros polisacaridos incluyendo, por ejemplo, almidon, dextrosa, xilano, arabinano, manano, galactano, y combinaciones de los mismos, y varios monosacaridos tales como glucosa, fructosa, xilosa, arabinosa, manosa, y combinaciones de los mismos.

La fraccion lfquida de la biomasa celulosica tratada comprende tfpicamente hemicelulosa solubilizada, celulosa solubilizada, componentes solubilizados proporcionados por la degradacion de la lignina, y azucares fermentables. La composicion de la fraccion lfquida varfa con la composicion del material de alimentacion de residuos solidos, pero los azucares fermentables (por ejemplo, glucosa, xilosa, arabinosa, manosa, galactosa, y diversos oligomeros de los mismos) por lo general constituyen al menos aproximadamente 30 % en peso, al menos aproximadamente 50 % en peso o al menos aproximadamente 75 % en peso del contenido de la fraccion lfquida sobre una base de solidos totales. Tfpicamente, los azucares fermentables normalmente constituyen de aproximadamente 30 a aproximadamente 95 % en peso, de aproximadamente 30 a aproximadamente 75 % en peso o de aproximadamente 50 a aproximadamente 75 % en peso del contenido de la fraccion lfquida sobre una base de solidos totales. La lignina constituye tfpicamente al menos aproximadamente 0,5 % en peso, al menos aproximadamente 1 % en peso y, o al menos aproximadamente 4 % en peso de la fraccion lfquida sobre una base de solidos totales. Adicional o alternativamente, la fraccion lfquida puede comprender tambien componentes fenolicos solubles en agua derivados de la lignina y productos de degradacion de lignina de peso molecular relativamente bajo.

El tratamiento con vapor puede ser un procedimiento por lotes.

Acondicionamiento y recuperacion de lignina

En algunos aspectos opcionales de la presente invencion, la biomasa celulosica tratada se

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puede acondicionar para reducir la concentracion de uno o mas componentes que pueden inhibir la hidrolisis enzimatica de la celulosa y/o hemicelulosa. Por ejemplo, la lignina a menudo se descompone en compuestos inhibidores enzimaticos fenolicos solubles en agua durante el tratamiento con acido y/o con vapor; dichos inhibidores pueden inactivarse o extraerse de la biomasa celulosica tratada. En algunos otros aspectos opcionales de la presente invencion, la lignina, un inhibidor enzimatico, puede recuperarse a partir de la fraccion de solidos de la biomasa celulosica tratada antes de su conversion enzimatica en monosacaridos. Mas particularmente, la lignina (tal como la generada en la degradacion del complejo de celulosa-hemicelulosa-lignina) se puede separar de la celulosa, la hemicelulosa, los polisacaridos (por ejemplo, glucano y almidon) y monosacaridos, y se recupero de la biomasa celulosica tratada. La biomasa celulosica tratada puede comprender tambien productos de degradacion de la hidrolisis de la hemicelulosa y/o la celulosa. Por ejemplo, durante el tratamiento de la hemicelulosa y/o la celulosa se puede hidrolizar para formar un azucar que puede degradarse para formar uno o mas de HMF, furfural, y/o acido acetico. Actualmente se cree que el acondicionamiento y/o la eliminacion de inhibidores enzimaticos contribuye a la mejora de los azucares fermentables y del rendimiento de los productos de fermentacion de hemicelulosa y celulosa. En tales aspectos de la presente invencion, la materia prima tratada tfpicamente se acondiciona en ausencia de etapas intermedias entre el tratamiento con vapor y la adicion de agentes acondicionadores. Sin embargo, dado que se pueden formar otros productos de degradacion en la materia prima tratada a temperatura elevada, la temperatura de la materia prima antes del acondicionamiento se mantiene preferentemente a no mas de aproximadamente 140 °C, o a no mas de aproximadamente 120 °C. Si es necesario, la materia prima tratada se puede enfriar antes del acondicionamiento a al intervalo de temperatura preferido.

En cualquiera de los diversos aspectos de acondicionado y de recuperacion de lignina, la biomasa para el acondicionamiento puede estar adecuadamente en la forma de una suspension o una fraccion de solidos que tiene un contenido de solidos totales de al menos aproximadamente 10 % en peso, al menos aproximadamente 20 % en peso, o al menos aproximadamente 30 % en peso. Por ejemplo, tfpicamente, el contenido de solidos de la biomasa para acondicionamiento es de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 50 % en peso y, todavfa mas tfpicamente de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 40 % en peso.

En algunos aspectos de recuperacion de lignina de la presente invencion, los solidos de la biomasa celulosica tratada se introducen en un vaso o dispositivo de extraccion de lignina y

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en contacto con un disolvente de extraccion en el que la lignina es soluble para formar una mezcla de extraccion que comprende una fraccion lfquida que comprende lignina (por ejemplo, lignina disuelta en el disolvente de extraccion) y una fraccion de fase solida que comprende celulosa y otros polisacaridos y monosacaridos que esta agotada en la lignina con relacion a la fraccion de solidos. En algunos aspectos de la presente invencion, los inhibidores enzimaticos, tales como la lignina, se pueden extraer de la biomasa celulosica tratada a pH alto con un hidroxido de metal alcalino tal como hidroxido de sodio, hidroxido de potasio, hidroxido de amonio, oxido de calcio (cal) o una combinacion de los mismos. Ventajosamente, los hidroxidos de metales alcalinos forman ademas sales de fenato a partir de los inhibidores fenolicos. Tales sales tienen efecto inhibidor reducid y pueden extraerse de la biomasa celulosica tratada. En varios aspectos de hidroxido de metal alcalino preferidos de la invencion, el disolvente de extraccion comprende hidroxido de sodio disuelto en agua y, mas particularmente, esta en la forma de una solucion acuosa de hidroxido de sodio que contiene hidroxido de sodio a una concentracion de aproximadamente 0,5 % en peso a aproximadamente 2 % en peso o de aproximadamente 0,5 % en peso a aproximadamente 1 % en peso y un pH de aproximadamente 10 a aproximadamente 14, tal como aproximadamente 13. En algunos aspectos, el disolvente de extraccion es un disolvente organico que comprende, por ejemplo, metanol, etanol, butanol, acetona, y combinaciones de los mismos. En algunos aspectos de disolventes organicos preferidos de la presente invencion, el disolvente de extraccion es etanol. En cualquiera de los diversos aspectos, la temperatura de extraccion es adecuadamente de aproximadamente 30 °C a aproximadamente 60 °C, o de aproximadamente 40 °C a aproximadamente 50 °C. Sin embargo, ni las condiciones de ni la manera de contacto de la fraccion de solidos con el disolvente de extraccion son estrechamente cnticas y generalmente se llevan a cabo de acuerdo con metodos convencionales conocidos en la tecnica. Vease, por ejemplo, las patentes canadienses N° 1,267,407 and 1,322,366, y las patentes de EE.UU. N° 3,817,826, 4,470,851, 4,764,596, 4,908,099, y 4,966,650, todo el contenido de las cuales se incorpora en el presente documento por referencia para todos los fines pertinentes. La mezcla de extraccion se procesa despues utilizando cualquier dispositivo de separacion solido-lfquido adecuado conocido en la tecnica, como se describe en otra parte en este documento, incluyendo, por ejemplo, un tamiz, filtro, centnfuga, sedimentador, prensa de husillo o prensa de banda, para generar una fraccion lfquida de lignina y una fraccion de solidos. La fraccion de lignina comprende al menos aproximadamente 1 % en peso, aproximadamente 2 % en peso o al menos aproximadamente 3 % en peso de lignina, tal como de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 10 % en peso o de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 6 % en peso de lignina. En general, al menos

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aproximadamente 40 % en peso, aproximadamente 50 % en peso, aproximadamente 60 % en peso o al menos aproximadamente 70 % en peso de la lignina presente en la biomasa celulosica tratada se extrae en la fraccion de lignina.

La lignina opcionalmente se puede recuperar de la fraccion de lignina. La recuperacion de lignina transcurre generalmente de acuerdo con metodos convencionales conocidos en la tecnica (por ejemplo, precipitacion) como se describe, por ejemplo, en la patente de EE.UU. N° 4.966.650, el contenido completo de la cual se incorpora en el presente documento por referencia para todos los fines pertinentes. En algunos de los aspectos diversos, la fraccion de acido y de lignina se introduce en un vaso adecuado para la precipitacion de los solidos ricos en lignina a partir del extracto de lignina. En general se prefiere acido relativamente concentrado. Por ejemplo, el acido puede estar en forma de acido sulfurico que tiene una concentracion de al menos aproximadamente 50 % en peso al menos aproximadamente 80 % en peso o al menos aproximadamente 90 % en peso de acido sulfurico. La lignina precipitada se separo del licor madres de lignina acida mediante cualquier metodo de separacion solido-lfquido adecuado tal como se describe en el presente documento en otra parte, tal como por filtracion. En algunos aspectos, la lignina recuperada se seca para la composicion de la lignina en polvo. Las composiciones ricas en lignina son adecuadas para su uso en una variedad de aplicaciones, incluyendo, por ejemplo, como un extensor de resina de fenol-formaldehfdo en la fabricacion de tableros de partfculas y madera contrachapada, fabricacion de compuestos de moldeo, resinas de uretano y epoxi, antioxidantes, piensos, combustibles, auxiliares de peletizacion, estabilizadores de lodo de perforacion y aditivos de cemento. El licor madre de lignina acida puede reciclarse adecuadamente en el triturador y/o en el sistema de impregnacion con acido.

En algunos aspectos, la biomasa celulosica tratada y/o su fraccion lfquida relacionada pueden ponerse en contacto con material que contiene protefnas que va a absorber los compuestos fenolicos y/o formar un complejo y/o aducto con los compuestos fenolicos. Varios materiales que contienen protefnas (por ejemplo, enzimas, celulas de levadura y caldos de fermentacion generados durante la produccion enzimatica) son adecuados para este proposito. Las enzimas (por ejemplo, lacasa) pueden proporcionar la degradacion de compuestos fenolicos. Ademas, se puede usar el material que contiene protefna derivado de otras etapas del procedimiento. Por ejemplo, para este proposito se puede usar vinaza fina producida como se describe en otro lugar en el presente documento. Las sales metalicas y/o los materiales que contienen protefnas tambien se pueden usar en el tratamiento con el proposito de formacion de complejos y/o absorcion de los productos de degradacion de

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hemicelulosa y/o celulosa. Las sales metalicas adecuadas (por ejemplo, sulfato ferroso y sulfato de magnesio) pueden introducirse en la fraccion de licor de la materia prima tratada a una concentracion de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 1 milimol/l.

En otros aspectos, la biomasa celulosica tratada se puede ajustar a un intervalo de pH adecuado para la hidrolisis enzimatica, tal como de aproximadamente 4 a aproximadamente 6,5, desde aproximadamente 4,5 a aproximadamente 6, o desde aproximadamente 5 a aproximadamente 5,5. La biomasa celulosica tratada ajustada se extrae a continuacion con agua de procesado y/o una corriente de reciclado adecuada, tal como la corriente de agua reciclada 41 para extraer inhibidores de la enzima. La corriente de lavado puede reciclarse adecuadamente en el triturador 10.

Los agentes de acondicionamiento estan tfpicamente en la forma de un medio lfquido acuoso que comprende uno o mas de los agentes acondicionadores indicados anteriormente. Por lo general, uno o mas de tales agentes estan presentes en la corriente en una proporcion de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 2,5 % en peso y, mas tfpicamente, en una proporcion de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 1 % en peso. En general, la proporcion entre el medio de agente acondicionador y la biomasa celulosica tratada introducido en equipos de acondicionamiento es al menos aproximadamente 0,05: 1, o al menos aproximadamente 0,1: 1. Por ejemplo, tfpicamente la proporcion en masa del medio de agente acondicionador y la biomasa celulosica tratada introducido en equipos de acondicionamiento es de aproximadamente 0,05:1 a aproximadamente 0,25:1 y, mas tfpicamente, de aproximadamente 0,1:1 a aproximadamente 0,2:1. El contacto de la biomasa celulosica tratada con la corriente de acondicionado dentro del equipo de acondicionado forma biomasa celulosica acondicionada. Con respecto a los principales componentes de valor, es decir, celulosa, hemicelulosa, y azucares, la composicion de la biomasa celulosica acondicionada generalmente corresponde a la de la biomasa celulosica tratada, con las proporciones de los componentes reducidas en base a la dilucion de la biomasa celulosica tratada mediante la mezcla con la corriente de acondicionado dentro del vaso de acondicionamiento. Actualmente, se cree que el acondicionado tiene poco, si algun, impacto sobre, por ejemplo, la celulosa, la hemicelulosa, el azucar solubilizado y/o la composicion de lignina de la biomasa celulosica.

Hidrolisis enzimatica

La biomasa celulosica tratada, biomasa celulosica tratada acondicionada, la biomasa

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celulosica sin lignina, o una combinacion de los mismos, se combina con una fuente de enzimas que comprenden al menos una celulasa para generar una composicion que comprende monosacaridos. En algunos aspectos de la presente invencion, la fuente de enzimas comprende adicionalmente al menos una hemicelulasa, una a-amilasa, una p- amilasa, una proteasa, y combinaciones de las mismas. Con referencia a las FIGS. 1 y 2, la biomasa celulosica tratada 63 se pone en contacto en un vaso de hidrolisis enzimatica 70 con una fuente de enzima 71 que comprende al menos una celulasa para formar una composicion celulosica hidrolizada que comprende glucosa 72.

Las celulasas son una clase de enzimas producidas principalmente por hongos, bacterias y protozoos que catalizan la celulolisis (hidrolisis) de la celulosa en glucosa, celobiosa, celotriosa, celotetrosa, celopentosa, celohexosa, y celodextrinas de cadena mas larga. Se pueden usar combinaciones de los tres tipos basicos de celulasas. Por ejemplo, se pueden anadir endocelulasas para hidrolizar al azar los enlaces internos R-1,4-D-glucosfdicos con el fin de romper la estructura cristalina de la celulosa y exponer las cadenas de celulosa individuales. Se pueden anadir exo-celulasas para escindir dos unidades (celobiosa), tres unidades (celotriosa), o cuatro unidades (celotetrosa) de las cadenas expuestas, mientras que la p-glucosidasa se puede anadir para hidrolizar estos compuestos en glucosa, que esta disponible para la fermentacion. Los ejemplos de celulasas adecuadas para su uso en la presente invencion incluyen, por ejemplo, Cellic® CTEC2, Cellic® CTEC3, CELLUCLAST®, CELLUZYME®, CEREFLO® y ULTRAFLO® (disponibles en Novozymes A/S), LAMINEX®, SPEZYME®CP (Genencor Int.), y ROHAMENT® 7069 W (Rohm GmbH), y GC-220 (Genencor International).

En general, se forma una suspension de la biomasa celulosica tratada en condiciones favorables para la actividad de la celulasa. Mas particularmente, el pH se ajusta preferentemente a desde aproximadamente 4 a aproximadamente 6,5, de aproximadamente 4,5 a aproximadamente 6, o de aproximadamente 5 a aproximadamente 5,5. Los ejemplos de bases para el ajuste del pH incluyen hidroxido de sodio y amonfaco y los ejemplos de acidos adecuados para el ajuste del pH incluyen acidos minerales tales como acido sulfurico, acido nftrico y acido clorhfdrico. En algunos aspectos de la presente invencion, la temperatura de la masa licuada ajustada se ajusta de aproximadamente 35 °C a aproximadamente 70 °C, de aproximadamente 45 °C a aproximadamente 65 °C, o de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 60 °C. El contenido de solidos se ajusta preferentemente a aproximadamente 10 % en peso, aproximadamente 15 % en peso, aproximadamente 20 % en peso, aproximadamente 25 % en peso o aproximadamente 30 %

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en peso de ST, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 15 % a aproximadamente 25% de ST o de aproximadamente 18 % a aproximadamente 22 % de ST con uno o mas de agua de procesado, o una corriente de reciclado tal como de tratamiento de aguas. Las enzimas celulasa se agregan en cantidades eficaces de aproximadamente 0,001 % a aproximadamente 5,0 % en peso de los solidos, mas preferentemente de aproximadamente 0,025% a aproximadamente 4,0 % en peso de los solidos y, lo mas preferentemente, de aproximadamente 0,005% a aproximadamente 2,0 % en peso de los solidos. La carga de suspension de celulasa puede variar de forma adecuada con el contenido de celulosa en la biomasa celulosica tratada, pero la carga tfpica puede expresarse como de aproximadamente 5 mg, aproximadamente 10 mg, aproximadamente 15 mg, aproximadamente 20 mg, aproximadamente 25 mg, aproximadamente 30 mg, aproximadamente 35 mg, aproximadamente 40 mg, aproximadamente 45 mg o aproximadamente 50 mg, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 5 mg a aproximadamente 50 mg, de aproximadamente 10 mg a aproximadamente 50 mg, de aproximadamente 20 mg a aproximadamente 50 mg, de aproximadamente 10 mg a aproximadamente 50 mg, de aproximadamente 10 mg a aproximadamente 40 mg, de aproximadamente 10 mg a aproximadamente 30 mg, de aproximadamente 20 mg a aproximadamente 50 mg o de aproximadamente 20 mg a aproximadamente 40 mg de celulasa por gramo de celulosa. Expresada de forma alternativa, la carga de celulasa es de aproximadamente 5 mg, aproximadamente 10 mg, aproximadamente 20 mg, aproximadamente 30 mg, o aproximadamente 40 mg, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 10 a aproximadamente 40 mg de protefna enzima por gramo de celulosa en la biomasa celulosica tratada.

La celulasa puede combinarse con la biomasa celulosica tratada por cualquier medio conocido en la tecnica para conseguir una mezcla sustancialmente homogenea, incluyendo tanques de mezclado en agitacion, mezcladores en lfnea, mezcladores molino de amasado, mezcladores de paletas, mezcladores de cinta, o en reactores de licuefaccion tales como reactores que tiene al menos una seccion de mezclado y al menos una seccion de flujo de piston. El reactor de hidrolisis enzimatica es tfpicamente uno agitado y el vaso disenado para contener la mezcla de biomasa celulosica tratada-celulasa a una temperatura adecuada para la hidrolisis de celulosa por la celulasa, en el que el volumen es suficiente para proporcionar un tiempo de retencion requerido para un rendimiento significativo de los azucares monosacaridos hexosa derivado de celulosa ("C6"), por ejemplo, glucosa. En algunos aspectos de la presente invencion, el vaso de la hidrolisis enzimatica puede aislarse y/o calentarse con una camisa de calentamiento para mantener la temperatura de hidrolisis.

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Los tiempos del ciclo de hidrolisis enzimatica total de 48 horas, 54 horas, 60 horas, 66 horas, 72 horas, 78 horas, 96 horas y 144 horas, y los rangos de los mismos, estan dentro del alcance de la presente invencion. Se logran rendimientos de glucosa, en base al contenido total de celulosa de la biomasa celulosica tratada, de al menos aproximadamente 30 %, al menos aproximadamente 40 %, al menos aproximadamente 50 %, al menos aproximadamente 60 %, al menos aproximadamente 70% o al menos aproximadamente 80 %, e intervalos de los mismos, tal como de aproximadamente 30 % a aproximadamente 90 %, de aproximadamente 40 % a aproximadamente 80 % de aproximadamente 30 % a aproximadamente 70 % o de aproximadamente 60 % a aproximadamente 75% del valor teorico. Expresado de forma alternativa, el rendimiento total de la glucosa en la composicion de celulosa hidrolizada es de aproximadamente 0,03, aproximadamente 0,05, aproximadamente 0,07, aproximadamente 0,09 o aproximadamente 0,13 gramos, e intervalos de los mismos, de glucosa por mg de celulasa.

Para la suspension de biomasa celulosica tratada altamente viscosa, tal como una viscosidad en exceso de aproximadamente 20.000 cP, aproximadamente 30.000 cP, aproximadamente 50.000 cP, aproximadamente 60.000 cP o incluso aproximadamente

100.000 cP, la mezcla se puede hacer en dos etapas. En una primera etapa, la celulasa se puede mezclarse con la biomasa celulosica tratada en un mezclador particularmente adecuado para el procesamiento de materiales altamente viscosos, por ejemplo, una mezcladora amasadora, un mezclador de paletas (eje simple o doble), o una mezclador de cinta (eje simple o doble.). Los mezcladores de alta viscosidad son particularmente adecuados para el procedimiento de la presente invencion porque la mezcla completa de celulasa con la suspension de biomasa celulosica tratada viscosa permite una reduccion rapida de la viscosidad en la etapa de licuefaccion posterior cuando la viscosidad se reduce preferentemente a menos de aproximadamente 20.000 cP, menos de aproximadamente

15.000 cP, menos de aproximadamente 10.000 cP o incluso menos de aproximadamente

5.000 cP. El mezclador de alta viscosidad puede tener opcionalmente una camisa para recibir el medio de refrigeracion o de calentamiento a fin de mantener la temperatura de la biomasa celulosica tratada durante la adicion de celulasa. Opcionalmente, medio de refrigeracion y de calentamiento se puede incorporar a los componentes del mezclador interno (tales como ejes giratorios, paletas) para mejorar aun mas el intercambio de calor. En algunos aspectos, la adicion de celulasa se puede hacer a traves de uno o mas puntos de adicion, por ejemplo, multiples boquillas de pulverizacion, colocados cerca de la entrada de biomasa celulosica tratada. En una segunda etapa, la mezcla biomasa celulosica tratada- celulasa podra transformarse en un tanque de mezcla o biorreactor de licuefaccion de fibra.

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En algunos aspectos, la mezcla de biomasa celulosica tratada-celulasa puede procesarse en un biorreactor de licuefaccion de fibra para reducir aun mas la viscosidad antes de la transferencia a un reactor de hidrolisis de la celulosa. El biorreactor de licuefaccion de fibra puede tener un diseno de mezcla continua o un diseno tiene al menos una seccion de mezcla continua y al menos una seccion de flujo de piston. Opcionalmente, dos o mas biorreactores de licuefaccion de fibra pueden manejarse en serie. En algunos aspectos particulares, el biorreactor de licuefaccion de fibra comprende alternar zonas de mezcla y zonas de flujo de piston y la mezcla de biomasa celulosica tratada-celulasa fluye hacia abajo a traves de la torre por gravedad o se mueve hacia arriba por bombeo. La mezcla de biomasa celulosica tratada - celulasa es tfpicamente un procedimiento en un biorreactor de licuefaccion de fibra hasta que la viscosidad de la mezcla es menor que aproximadamente

10.000 cP, menor que aproximadamente 9.000 cP, menor que aproximadamente 8.000 cP, menor que aproximadamente 7.000 cP o menor que aproximadamente 5.000 cP donde despues se transfiere a un reactor de hidrolisis de celulosa.

Opcionalmente, se pueden anadir enzimas adicionales tales como una hemicelulasa (por ejemplo, una xilanasa), una a-amilasa, una p-amilasa, una glucoamilasa, una arabinoxilanasas, una pululanasa, y/o una proteasa a la biomasa celulosica tratada para generar azucares C6 adicionales y/o azucares de pentosa ("C5"). Los ejemplos no limitantes de azucares C6 incluyen glucosa, galactosa, manosa y fructosa y ejemplos no limitantes de azucares C5 incluyen xilosa, arabinosa y ribosa. Las enzimas opcionales pueden mezclarse con la biomasa celulosica tratada en cualquier punto de la hidrolisis, incluyendo con la celulasa durante la mezcla de alta viscosidad, en uno o mas lugares en el biorreactor de licuefaccion de fibra y/o en el reactor de hidrolisis de la celulosa.

Se pueden anadir hemicelulasas para hidrolizar aun mas los diversos tipos de hemicelulosas. Una hemicelulasa, como se usa en el presente documento, se refiere a un polipeptido que puede catalizar la hidrolisis de la hemicelulosa en pequenos polisacaridos tales como oligosacaridos, o sacaridos monomericos, incluidas xilosa y arabinosa. Las hemicelulasas se pueden colocar en tres categorfas generales: las enzimas de accion endo (por ejemplo, endo-1,4-p-D-xilanasas) que hidrolizan enlaces internos dentro de la (xilano) cadena de polisacarido; las enzimas de accion exo (por ejemplo, 1,4-p-D-xilosidasas) que actuan en procedimientos, desde el extremo no reductor de la cadena de polisacarido y liberan residuos de D-xilosa; y enzimas accesorias. Las hemicelulasas incluyen, por ejemplo, las siguientes: endoxilanasas, p-xilosidasas, a-L-arabinofuranosidasas, a-D- glucuronidasas, feruloilesterasas, coumarolilesterasas, a-galactosidasas, p-galactosidasas,

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p-mananasas, y p-manosidasas. De las enzimas accesorias, una a-L-arabinofuranosidasa cataliza la hidrolisis de residuos terminales no reductores a-L-arabinofuranosido en alfa-L- arabinosidos. Un a-glucuronidasa cataliza la hidrolisis de un a-D-glucuronosido en D- glucuronato y un alcohol. Un acetilxilanesterasa cataliza la hidrolisis de grupos acetilo a partir de xilano polimerico, xilosa acetilada, glucosa acetilada, acetato de alfa-naftilo, y el acetato de p-nitrofenil. Una a-galactosidasa cataliza la hidrolisis de los restos de D-galactosa no reductores terminales en a-D-galactosidos, incluidos oligosacaridos de galactosa, galactomananos, galactanos y arabinogalactanos. Una p-galactosidasa cataliza la hidrolisis de residuos de p-D-galactosa no reductores terminales en B-D-galactosidos. Dicho polipeptido tambien puede ser capaz de hidrolizar a-L-arabinosidos. Una 6-mananasa cataliza la hidrolisis aleatoria de enlaces 1,4-p-D-mannosfdicos en mananos, galactomananos y glucomananos. Una p-manosidasa cataliza la hidrolisis de residuos de p- D-manosa no reductores terminales en B-D-manosidos. En algunos aspectos, la hemicelulasa es una hemicelulasa de accion exo, tal como una hemicelulasa de accion exo que tiene la capacidad de hidrolizar la hemicelulosa en condiciones acidas de pH por debajo de 7. Una xilanasa se puede obtener de cualquier fuente adecuada, incluidos hongos y organismos bacterianos, tales como Aspergillus, Disporotrichum, Penicillium, Neurospora, Fusarium, Trichoderma, Humicola, Thermomyces, y Bacillus. Las preparaciones comercialmente disponibles que comprenden xilanasa incluyen SHEARZYME®, BIOFEED WHEAT®, BIO-FEED Plus®L, ULTRAFLO®, VISCOZYME®, PENTOPAN MONO®BG, y PULPZYME®HC (Novozymes A/S), y LAMINEX® y SPEZYME®CP (Genencor Int.) Un ejemplo de una hemicelulasa adecuada para su uso en la presente invencion incluye VISCOZYME® (disponible en Novozymes A/S, Dinamarca). Las cargas de hemicelulasa varfan con el contenido de hemicelulosa de la biomasa celulosica tratada y es generalmente de aproximadamente 5 mg, aproximadamente 10 mg, aproximadamente 20 mg o aproximadamente 30 mg de enzima por gramo de hemicelulosa, y los intervalos de los mismos.. El contenido de azucar C5 del hidrolizado de la biomasa celulosica tratada representa un rendimiento de al menos aproximadamente 20%, al menos aproximadamente 30%, al menos aproximadamente 35%, al menos aproximadamente 40%, al menos aproximadamente 45% o al menos aproximadamente 50% en base al contenido de hemicelulosa de la biomasa celulosica tratada.

Se puede anadir una a-amilasa para licuar el almidon libre que anteriormente quedo atrapado dentro de las matrices de celulosa, hemicelulosa y/o lignoceluosa. La carga de a- amilasa varfa con el contenido de almidon en la biomasa celulosica tratada hidrolizada y es tfpicamente de aproximadamente 0,1 % en peso, aproximadamente 0,2 % en peso,

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aproximadamente 0,3 % en peso, o aproximadamente 0,4 % en peso del contenido de almidon, y los intervalos de los mismos, tales como de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 0,4 % en peso del contenido de almidon en los solidos de biomasa celulosica tratada. Se puede anadir una glucoamilasa para convertir el almidon licuado en azucares C6. Se pueden anadir una pululanasa para catalizar la hidrolisis de la amilopectina en el enlace 1 ^ 6, produciendo de este modo oligomeros de D-glucosa. Un pululanasa comercialmente disponible es Promozyme® D2, disponible en Novozyme Corporation.

Tambien son utiles los complejos multienzimaticos que contienen multiples carbohidrasas, tales como Viscozyme® L, disponible en Novozyme Corporation, que contiene arabanasa, celulasa, p-glucanasa, hemicelulasa y xilanasa.

Se pueden anadir proteasas para hidrolizar enlaces peptfdicos que unen los aminoacidos entre si en cadenas polipeptfdicas para formar polipeptidos de cadena corta. En general, los granulos finos de almidon se pueden encerrar en una matriz de protefna. Las proteasas son utiles para la hidrolisis de los enlaces peptfdicos y la liberacion de estos granulos de almidon. Ademas, las proteasas aumentan la solubilidad de las protefnas, los oligopeptidos y los aminoacidos. Adicionalmente, las levaduras pueden usar los polipeptidos de cadena corta para actividades biologicas. Sin estar ligado a teorfa alguna en concreto, se cree que la hidrolisis de las protefnas en peptidos y aminoacidos mejora el valor nutricional del material preparado a partir de los residuos despues de la recuperacion del producto de fermentacion (por ejemplo, etanol). En general, cualquiera de las clases de proteasas son aplicables, por ejemplo, acidas, basicas, o neutras, y las proteasas estan disponibles comercialmente en, por ejemplo, Novozymes, Genencor y Solvay. Los ejemplos incluyen, por ejemplo, GC106 (disponible en Genencor International), AFP 2000 (disponible en Solvay Enzymes, Inc.), FermGen® (que es una proteasa alcalina disponible en Genencor International), y Alcalase® (que es una proteasa acida disponible en Novozymes Corporation). La cantidad de toda la proteasa acida esta tfpicamente en el intervalo de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 10 SAPU por gramo de almidon, de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 5 SAPU por gramo de almidon, o incluso de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 1 SAPU por gramo de almidon. Como se usa en este documento, "SAPU" se refiere una unidad de proteasa acida espectrofotometrica, en la que 1 SAPU es la cantidad de actividad de enzima proteasa que libera un micromol de tirosina por minuto a partir de un sustrato de casefna en las condiciones del ensayo. Se cree que la adicion de proteasa puede aumentar la velocidad de energfa de fermentacion de cultivos en aproximadamente 5 % a aproximadamente 10 %.

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Recuperacion de azucar

En algunos aspectos opcionales de la presente invencion, los monosacaridos se puede extraer o separados de la composicion de la biomasa celulosica hidrolizada. En tales aspectos, la biomasa celulosica hidrolizada se introduce en un vaso o dispositivo de recuperacion de azucar que comprende un equipo adecuado de separacion de solidos/lfquido, tal como, por ejemplo, un tamiz, un filtro, centrffuga, sedimentador, percolador, columna de extraccion, recipiente de flotacion, o combinacion de los mismos, para generar una fraccion lfquida que comprende azucares monosacaridos y una fraccion de solidos, en la que la fraccion de solidos puede estar adecuadamente en forma de una torta o suspension concentrada. En varios aspectos de recuperacion de azucar preferidos de la presente invencion, la fraccion de solidos pueden lavarse una o mas veces para la recuperacion de monosacarido adicional. En algunos aspectos, los monosacaridos se pueden recuperar a partir de la fraccion solida por contacto contracorriente de la fraccion solida con un lfquido de lavado en un aparato adecuado para formar una corriente de lavado que comprende monosacaridos extrafdos. La fraccion lfquida se combina con un medio lfquido y/o las corrientes de lavado para formar una fraccion monosacarido. La composicion precisa del medio lfquido y el lfquido de lavado no son estrechamente crfticas. Sin embargo, en varios aspectos preferidos de la presente invencion, el medio lfquido y el lfquido de lavado pueden ser agua de procesado si se desea una fraccion de monosacaridos de pureza relativamente alta o puede comprender una o mas corrientes de reciclado de procedimiento, tales como vinaza fina o la corriente de reciclador de la operacion de tratamiento de aguas, si las fracciones de monosacaridos de menor pureza son aceptables. Aunque la composicion exacta de la fraccion de monosacaridos varfa con la composicion de los residuos solidos, en general, las composiciones de monosacaridos comprenden al menos aproximadamente 5 % en peso, al menos aproximadamente 6 % en peso, al menos aproximadamente 7 % en peso, al menos aproximadamente 8 % en peso, al menos aproximadamente 9 % en peso, o al menos aproximadamente 10 % en peso de monosacaridos. La fraccion de solidos residual comprende celulosa no hidrolizada, hemicelulosa no hidrolizada, lingo-celulosa no hidrolizada, polisacaridos, monosacaridos y lignina. La fraccion de solidos residuales puede reciclarse adecuadamente en el triturador y/o el procedimiento de tratamiento con acido para la recuperacion de los azucares y los sustratos de azucar.

En algunos aspectos opcionales de la presente invencion, la composicion de monosacaridos

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se puede concentrar para producir concentrados de monosacaridos o jarabes que tienen un

contenido de monosacaridos de al menos aproximadamente 10 % en peso, al menos

aproximadamente 15 % en peso, al menos aproximadamente 20 % en peso, al menos

aproximadamente 25 % en peso, al menos aproximadamente 30 % en peso, al menos

aproximadamente 35 % en peso o al menos aproximadamente 40 % en peso. Los metodos de concentracion son conocidos en la tecnica e incluyen evaporadores y osmosis inversa.

Fermentacion

La biomasa tratada con enzimas que comprende monosacaridos puede ser usada por microorganismos adecuados como sustrato para la produccion de productos de fermentacion. En la tecnica se conoce una amplia variedad de microorganismos de fermentacion y otros se pueden describir, producidos a traves de mutaciones o mediante ingenierfa mediante medios recombinantes. Los microorganismos de fermentacion dentro del alcance de la presente invencion incluyen levaduras, bacterias, hongos filamentosos, microalgas, y combinaciones de los mismos. De acuerdo con la presente invencion, cualquier microorganismo que utiliza azucares fermentables producidos por el presente procedimiento puede usarse para producir productos de fermentacion. Los ejemplos de productos de fermentacion dentro del alcance de la presente invencion incluyen, por ejemplo, acidos, alcoholes, alcanos, alquenos, aromaticos, aldehfdos, cetonas, trigliceridos, acidos grasos, biopolfmeros, protefnas, peptidos, aminoacidos, vitaminas, antibioticos , sustancias farmaceuticas, y combinaciones de los mismos. Los ejemplos no limitantes de alcoholes incluyen metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, etilenglicol, propanodiol, butanodiol, glicerol, eritritol, xilitol, sorbitol, y combinaciones de los mismos. Los ejemplos no limitantes de acidos incluyen acido acetico, acido lactico, acido propionico, acido 3- hidroxipropionico, acido butfrico, acido gluconico, acido itaconico, acido cftrico, acido succfnico, acido levulfnico, y combinaciones de los mismos. Los ejemplos no limitantes de aminoacidos incluyen acido glutamico, acido aspartico, metionina, lisina, glicina, arginina, treonina, fenilalanina, tirosina, y combinaciones de los mismos. Otros ejemplos de productos de fermentacion incluyen metano, etileno, acetona y enzimas industriales.

Los organismos de fermentacion pueden ser microorganismos de tipo silvestre o microorganismos recombinantes, e incluyen Escherichia, Zymomonas, Saccharomyces, Candida, Pichia, Streptomyces, Bacillus, Lactobacillus, y Clostridium. En algunos aspectos de la presente invencion, el organismo de fermentacion es Escherichia coli, Zymomonas mobilis, Bacillus stearothermophilus, Saccharomyces cerevisiae, Clostridia thermocellum,

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Thermoanaerobacterium saccharolyticum o Pichia stipites recombinante. En algunos otros aspectos de la presente invencion, el microorganismo es una microalga, definida como un organismo microbiano eucariotico que contiene un cloroplasto o plastidio, y, opcionalmente, que es capaz de realizar la fotosfntesis, o un organismo microbiano procariota capaz de realizar la fotosfntesis. Las microalgas incluyen fotoautotrofos obligados, que no pueden metabolizar una fuente de carbono fija en forma de energfa, asf como los heterotrofos, que pueden vivir exclusivamente fuera de una fuente de carbono fija. Las microalgas incluyen organismos unicelulares que se separan de las celulas hermanas poco despues de la division celular, tales como Chlamydomonas, asf como microbios tales como, por ejemplo, Volvox, que es un simple microbio fotosintetico pluricelular de dos tipos de celulas distintas. Las microalgas incluyen celulas tales como Chlorella, Dunaliella, y Prototheca. Las microalgas tambien incluyen otros organismos fotosinteticos microbianos que exhiben adhesion celula-celula, tales como Agmenellum, Anabaena y Pyrobotrys. Las microalgas incluyen tambien microorganismos heterotrofos obligados que han perdido la capacidad de realizar la fotosfntesis, tales como ciertas especies de algas dinoflageladas y especies del genero Prototheca.

Como se usa en este documento, "recombinante" es una celula, acido nucleico, protefna o vector que se ha modificado debido a la introduccion de un acido nucleico exogeno o a la alteracion de un acido nucleico nativo. Por tanto, por ejemplo, las celulas recombinantes expresan genes que no se encuentran en la forma nativa (no recombinante) de la celula o expresan genes nativos que se expresan de forma diferente a los genes expresados por una celula no recombinante. Una vez que se ha sintetizado un acido nucleico recombinante y se ha introducido en una celula u organismo huesped, se puede replicar usando la maquinaria celular in vivo de la celula huesped.

Varios microorganismos de fermentacion y productos de fermentacion de los mismos se conocen en la tecnica. Los ejemplos no limitantes incluyen, por ejemplo, fermentacion de carbohidratos en acetona, butano, etanol por: (i) Clostridia soventogenica descritos por Jones y Woods (1986) Microbiol. Rev. 50:484-524; (ii) una cepa mutante de Clostridium acetobutylicum se describe en la patente de EE.UU. N° 5.192.673; y (iii) una cepa mutante de Clostridium beijerinckii se describe en la patente de EE.UU. N° 6.358.717. La fermentacion de hidratos de carbono en etanol por cepas modificadas de E. coli la han descrita Underwood et al., (2002) Appl. Environ. Microbiol.68:6263-6272 y por una cepa geneticamente modificada de Zymomonas mobilis se describe en el documento US 2003/0162271 A1. Se conoce la preparacion de acido lactico por cepas recombinantes de E.

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coli (Zhou et al., (2003) Appl. Environ. Microbiol. 69:399-407), cepas naturales de Bacillus (US20050250192), y Rhizopus oryzae (Tay y Yang (2002) Biotechnol. Bioeng. 80:1-12). Las cepas recombinantes de E. coli se han utilizado como biocatalizadores en la fermentacion para producir 1,3 propanodiol (patentes de EE.UU. N° 6.013.494 y 6.514.733) y acido adfpico (Niu et al., (2002) Biotechnol. Prog. 18:201-211). Se ha producido acido acetico se ha producido utilizando Clostridia recombinante (Cheryan et al., (1997) Adv. Appl. Microbiol. 43:1-33) y cepas de levadura recien identificadas (Freer (2002) World J. Microbiol. Biotechnol. 18:271-275). La produccion de acido succfnico por E. coli recombinante y otras bacterias se divulga en la Patente de EE.UU. N° 6.159.738 y por E. coli recombinante mutante en Lin et al., (2005) Metab. Eng. 7:116-127). Se ha producido acido piruvico mediante la Torulopsis glabrata mutante (Li et al., (2001) Appl. Microbiol. Technol. 55:680685) y por E. coli mutante (Yokota et al., (1994) Biosci. Biotech. Biochem. 58:2164-2167). Las cepas recombinantes de E. coli se han utilizado para la produccion de acido para- hidroxicinamico (documento US20030170834) y acido qufmico (documento US20060003429).

La produccion de aminoacidos por fermentacion se ha logrado utilizando cepas auxotroficas y cepas resistentes de aminoacidos analogos de Corynebacterium, Brevibacterium y Serratia. Por ejemplo, la produccion de histidina utilizando una cepa resistente a un analogo de histidina se describe en la Publicacion de patente japonesa N° 8596/81 y el uso de una cepa recombinante se describe en el documento EP 136359. La produccion de triptofano usando una cepa resistente a un analogo de triptofano se describe en las Publicaciones de patente japonesa N° 4505/72 y 1937/76. La produccion de isoleucina utilizando una cepa resistente a un analogo de isoleucina se describe en las Publicaciones de patente japonesa N° 38995/72, 6237/76, 32070/79. Se han descrito la produccion de fenilalanina utilizando una cepa resistente a un analogo de fenilalanina se describe en la Publicacion de patente japonesa N° 10035/81. La produccion de tirosina utilizando una cepa que requiere fenilalanina para el crecimiento, resistente a la tirosina (Agr. Chem. Soc. Japan 50 (1) R79- R87 (1976), o una cepa recombinante (documento EP263515, EP332234), y la produccion de arginina usando una cepa resistente a un analogo de L-arginina (Agr. Biol. Chem. (1972) 36:1675-1684, Publicaciones de patente japonesa N° 37235/79 y 150381/82). Tambien se ha producido fenilalanina en las cepas de Eschericia coli ATCC 31882, 31883 y 31884. La produccion de acido glutamico en una bacteria corineforme recombinante se describe en la patente de EE.UU. N° 6.962.805. La produccion de treonina por una cepa mutante de E. coli se describe en Okamoto e Ikeda (2000) J. Biosci Bioeng. 89:87-79. La metionina se produjo en una cepa mutante de Corynebacterium lilium (Kumar et al, (2005) Bioresour. Technol. 96:

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287-294). Tambien se conoce la produccion de peptidos, enzimas y otras protefnas por microorganismos como se describe en la patente de EE.UU.n° 6.861.237, 6.777.207 y 6.228.630. Tambien se conoce la produccion de trigliceridos, acidos grasos y esteres de acidos grasos (por ejemplo, el biodiesel) por microalgas como se divulga en las patentes de EE.UU. n° 7.883.882, 8.187.860, 8.278.090 y 8.222.010, y las solicitudes de patente de EE.UU. N° 20100303957, 20110047863 y 20110250658.

En un aspecto de la presente invencion, no representados en las FIGS. 1 y 2, en un vaso de fermentacion 90, se forma un medio de fermentacion 92 que comprende la biomasa celulosica tratada con enzima 72, la fraccion de monosacarido de la extraccion de biomasa celulosica tratada con enzima (no representado en las FIGS. 1 y 2), o combinaciones de los mismos, y una fuente de organismo de fermentacion de etanol 91 que comprende al menos una especie de levadura capaz de convertir la glucosa en etanol. La fermentacion procede para formar una cerveza que comprende etanol 93. En algunos aspectos de la presente invencion, la fuente del organismo de fermentacion de etanol comprende ademas uno o mas de los organismos que fermentan azucar pentosa y/o uno o mas organismos capaces de fermentar la conversion de monosacaridos hexosa distintos de la glucosa en etanol.

La seleccion de las condiciones de fermentacion adecuadas puede realizarla convenientemente los expertos en la tecnica en base a (i) la identidad del microorganismo o combinacion de microorganismos y (ii) el producto de fermentacion asociado. La fermentacion puede ser aerobica o anaerobica. Las fermentaciones de una o varias etapas estan dentro del alcance de la presente invencion. El medio de fermentacion puede suplementarse con nutrientes adicionales que se requieren para el crecimiento microbiano. Los suplementos pueden incluir, por ejemplo, extracto de levadura, vitaminas, promotores del crecimiento, aminoacidos especfficos, fuentes de fosfato, fuentes de nitrogeno, agentes quelantes, sales y oligoelementos. Los componentes necesarios para la produccion de un producto especffico hecho por un microorganismo especffico tambien se pueden incluir, tal como un antibiotico para mantener un plasmido o un cofactor requerido en una reaccion catalizada por la enzima. Tambien pueden incluirse azucares adicionales para aumentar la concentracion total de azucar. Las condiciones de fermentacion adecuadas se consiguen mediante el ajuste de estos tipos de factores para el crecimiento y la produccion de los productos de fermentacion diana por un microorganismo. La temperatura de fermentacion puede ser cualquier temperatura adecuada para el crecimiento y la produccion de los nutrientes de la presente invencion, tal como de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 45 °C, de aproximadamente 25 °C a aproximadamente 4 0°C, o de

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aproximadamente 28 °C a aproximadamente 32 °C. El pH de la fermentacion se puede ajustar o controlar mediante la adicion de acido o base a la mezcla de fermentacion. En tales casos, cuando se usa amonfaco para controlar el pH, tambien sirve convenientemente como fuente de nitrogeno. El pH se mantiene de aproximadamente 3,0 a aproximadamente 8,0, de aproximadamente 3,5 a aproximadamente 7,0 o de aproximadamente 4,0 a aproximadamente 6,5, La mezcla de fermentacion puede opcionalmente mantenerse para que tenga contenido de oxfgeno disuelto durante el curso de la fermentacion para mantener el crecimiento celular y para mantener el metabolismo celular para la produccion de los nutrientes. La concentracion de oxfgeno del medio de fermentacion puede monitorizarse usando metodos conocidos, tales como mediante el uso de un electrodo de oxfgeno. Se puede anadir oxfgeno al medio de fermentacion usando metodos conocidos en la tecnica, por, a traves de agitacion y aireacion del medio mediante agitacion, sacudida o burbujeo. Preferentemente, la concentracion de oxfgeno en un medio de fermentacion aerobica puede estar en el intervalo de aproximadamente 20 % a aproximadamente 100 % del valor de saturacion de oxfgeno en el medio en base a la solubilidad del oxfgeno en el medio de fermentacion a presion atmosferica y a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 40 °C. Se pueden producir descensos periodicos de la concentracion de oxfgeno por debajo de este intervalo durante la fermentacion, sin embargo, sin afectar negativamente a la fermentacion. La fermentacion se puede producir despues de la hidrolisis enzimatica, o se puede producir de forma concurrente con la hidrolisis enzimatica mediante hidrolisis y fermentacion simultaneas. En algunos aspectos de la presente invencion, la hidrolisis y fermentacion simultaneas pueden mantener bajos los niveles de azucar producidos por hidrolisis, reduciendo de este modo la potencial inhibicion del producto de las enzimas de hidrolisis, reduciendo la disponibilidad de azucar para microorganismos contaminantes, y mejorando la conversion de la biomasa tratada en monosacaridos y/u oligosacaridos.

En aspectos de la presente invencion dirigidos a la generacion de etanol por levaduras, el medio de fermentacion tiene un pH de aproximadamente 3,5 a aproximadamente 6, de aproximadamente 3,5 a aproximadamente 5 o se prefiere de aproximadamente 4 a aproximadamente 4,5. Si se requiere el ajuste del pH, se pueden usar acidos minerales tales como acido sulfurico, acido clorhfdrico o acido nftrico, o se pueden usar bases, tales como amonfaco (hidroxido de amonio) o hidroxido de sodio. Para mejorar la eficacia de la fermentacion del etanol y aumentar el rendimiento de etanol, se pueden anadir nutrientes adicionales para mejorar la proliferacion de la levadura. Dichos nutrientes incluyen, sin limitaciones, nitrogeno sin amino (FAN), oxfgeno, fosfato, sulfato, magnesio, cinc, calcio y

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vitaminas tales como inositol, acido pantotenico y biotina. Las fuentes tfpicas de FAN incluyen urea, sulfato de amonio, amonfaco, aminoacidos, y los grupos de nitrogeno a-amino de peptidos y protefnas. El contenido anadido de FAN es, preferentemente, de aproximadamente 1,2 a aproximadamente 6 mg de N/g de almidon, por ejemplo 1,2, 2,4, 3,6, 4,8 o 6 mg de N/g de almidon. En el caso de la urea, se prefiere anadir de aproximadamente 2,4 a aproximadamente 12 mg de urea por gramo de almidon, por ejemplo, 2,4, 4,8, 7,2, 9,6 o 12 mg de urea por gramo de almidon. Se pueden anadir al medio de fermentacion alimentos de levadura que suministran, por ejemplo, vitaminas (tales como vitamina B y biotina), minerales (tales como de sales de magnesio y cinc) y micronutrientes y nutrientes. Los alimentos de levadura pueden incluir levadura autolisada y extractos de levaduras y plantas y tfpicamente se anaden a una concentracion de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 1 g/l, por ejemplo de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,5 g/l. Opcionalmente se pueden anadir bactericidas al medio de fermentacion. Los ejemplos de bactericidas tfpicos incluyen virginiamicina, nisina, eritromicina, oleandomicina, fiavomicina y penicilina G. En el caso de la virginiamicina, se prefiere una concentracion de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 10 ppm.

En cualquiera de los diversos aspectos de fermentacion por levadura de azucar hexosa y/o pentosa, tfpicamente se inocula al medio de fermentacion la levadura a una concentracion de entre aproximadamente 1 x108 celulas/ml y aproximadamente 1x1010 celulas/ml. En general, el inoculo de levadura introducido en el vaso de fermentacion comprende la levadura dispersa en un medio acuoso. Tfpicamente, el contenido de levadura del inoculo de levadura es de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 % en peso y, mas tfpicamente, de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,5 % en peso. Las proporciones relativas del inoculo de levadura y el hidrolizado de celulosa introducidos en el vaso de fermentacion dependen de diversos factores que incluyen, por ejemplo, la composicion de cada corriente. En general, sin embargo, la relacion en masa entre el floculo de levadura y el hidrolizado introducido en el vaso de fermentacion es de aproximadamente 0,01:1 a aproximadamente 0,25:1, o de aproximadamente 0,02:1 a aproximadamente 0,1:1. Se prefiere una temperatura de fermentacion de aproximadamente 30 °C a aproximadamente 36 °C, de aproximadamente 31 °C a aproximadamente 35 °C o de aproximadamente 32 °C a aproximadamente 34 °C. La fermentacion se puede producir durante entre

aproximadamente 45 horas y aproximadamente 75 horas.

Los organismos fermentadores de azucar hexosa incluyen levaduras. Cualquiera de una variedad de levaduras se puede emplear como la levadura en el presente procedimiento.

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Las levaduras tfpicas incluyen cualquiera de diversas levaduras disponibles comercialmente, tales como cepas comerciales de Saccharomyces cerevisiae. Las cepas disponibles comercialmente adecuadas incluyen ETHANOL RED (disponible en Red Star/Lesaffre, USA); BioFenn HP y XR (disponible en North American Bioproducts); FALI (disponible en Fleischmann's Yeast); SUPERSTART (disponible en Lallemand); GERT STRAND (disponible en Gert StrandAB, Sweden); FERMIOL (disponible en DSM Specialties); y Thennosac (disponible en Alltech). En algunos aspectos, el organismo de fermentacion de hexosa es una levadura recombinante que tiene al menos un transgen que expresa una enzima util para convertir mono- y/o oligosacaridos en etanol.

Los organismos fermentadores de azucar pentosa adecuados (por ejemplo, xilosa) incluyen levaduras. Dichas levaduras incluyen Pachysolen tannophilus, Pichia stipites, Candida diddensii, Candida utilis, Candida tropicalis, Candida subtropicalis, Saccharomyces diastaticus, Saccharomycopsis fibuligera y Torula candida. En algunos aspectos, el organismo de fermentacion de pentosa es una levadura recombinante que tiene al menos un transgen que expresa una enzima util para convertir mono- y/o oligosacaridos en etanol. Por ejemplo, el genoma de P. stipites se puede incorporar en S. cerevisiae mediante un metodo de barajado genico para producir una levadura hfbrida capaz de producir bioetanol a partir de xilosa al tiempo que conserva la capacidad de sobrevivir en concentraciones altas de etanol.

En algunos aspectos de la presente invencion, los organismos capaces de fermentar azucares tanto hexosa como pentosa se utilizan para convertir monosacaridos en etanol. Tfpicamente, tales organismos son cepas de S. cerevisiae que tiene transgenes que codifican una o mas enzimas capaces de convertir azucares de pentosa en etanol.

En algunos aspectos de la presente invencion, la levadura puede estar adaptada al medio de fermentacion antes de la fermentacion en etanol mediante la propagacion de la levadura en al menos una parte del medio de fermentacion. En algunas de tales aspectos, una mezcla de propagacion que comprende la levadura adaptada puede cargarse opcionalmente inicialmente a un vaso de fermentacion. Tfpicamente, tal carga inicial comprende de aproximadamente 2 % a aproximadamente 5 % del volumen inicial de la mezcla de fermentacion primaria. La propagacion se realiza tfpicamente mediante la formacion de una mezcla de propagacion que comprende levadura, medio de fermentacion y nutrientes adicionales. Despues, la mezcla de propagacion puede airearse. En condiciones aerobicas, la levadura convierte preferentemente glucosa y otros azucares de hexosa para formar mas

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levadura. Se cree que tal progenie de levadura es mas eficiente en la conversion de azucares hexosa y pentosa en etanol los azucares en un procedimiento de fermentacion de etanol realizado en el medio de fermentacion. Para la propagacion discontinua, la propagacion se lleva a cabo durante aproximadamente 15 horas una vez que todos los ingredientes se anaden al vaso de propagacion, tras lo cual los contenidos del vaso de propagacion se transfieren preferentemente a un vaso de fermentacion.

Al final de la fermentacion, el contenido de alcohol en la cerveza puede variar de aproximadamente 3 % a aproximadamente 15 % en peso como base, normalmente de 3 % a aproximadamente 10 % o de aproximadamente 5 % a aproximadamente 10 % en peso como base, medido por cualquier medio adecuado, tal como mediante cromatograffa de lfquidos de alto rendimiento (HPLC), y corregido para los solidos en suspension en la cerveza.

En aspectos de la presente invencion en los que el medio de fermentacion comprende biomasa celulosica tratada con enzimas que comprende material celulosico, tal como celulosa, hemicelulosa, lingo-celulosa, y glucano, la fuente del organismo de fermentacion puede comprender opcionalmente al menos una especie de organismo celulolftico capaz de descomponer y metabolizar la celulosa, glucano o hemicelulosa no hidrolizados presentes en el medio de fermentacion en etanol. Tales organismos celulolfticos se conocen en la tecnica e incluyen Escherichia coli, Zymomonas mobilis, Bacillus stearothermophilus, Saccharomyces cerevisiae, Clostridia thermocellum, Thermoanaerobacterium

saccharolyticum, Pichia stipites y Pachysolen tannophilus. Tambien dentro del alcance de la presente invencion se encuentran bacterias celulolfticas que tienen uno o mas transgenes que codifican la via de produccion de etanol. En algunos otros aspectos de la presente invencion, la fuente del organismo de fermentacion comprende ademas al menos una especie de organismo celulolftico capaz de descomponer la hemicelulosa no hidrolizada presente en la mezcla de licuefaccion combinada ajustada y de sintetizar etanol.

En general, la cerveza es una mezcla de agua, etanol, azucares hexosa y pentosa no convertidos, fibras (por ejemplo, celulosa, hemicelulosa, Lingo-celulosa y lignina) y cenizas. La composicion global de la cerveza generalmente varfa dependiendo de, por ejemplo, la composicion del hidrolizado enzimatico, la fuente del organismo de fermentacion de etanol y las proporciones relativas introduce en los vasos de sacarificacion y fermentacion. Preferentemente, la composicion del fermentado representa los rendimientos adecuados de etanol en base al contenido de azucar fermentable del medio de fermentacion. Por ejemplo,

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generalmente el procedimiento de la presente invencion proporciona un rendimiento de etanol de 50 %, 60 %, 70 % u 80 %, y los intervalos de los mismos, segun los hidratos de carbono totales contenidos en los residuos solidos.

Recuperacion del producto de fermentacion

Los productos de fermentacion se pueden recuperar usando cualquiera de los diversos metodos conocidos en la tecnica. Por ejemplo, los productos de fermentacion pueden separarse de otros componentes de fermentacion mediante destilacion (por ejemplo, destilacion azeotropica), extraccion lfquido-lfquido, extraccion solido-lfquido, adsorcion, extraccion de gas, evaporacion de la membrana, pervaporacion, centrifugacion, cristalizacion, filtracion, microfiltracion, nanofiltracion, intercambio ionico o electrodialisis. Como un ejemplo especffico, el metanol u otros productos de fermentacion que tienen suficiente volatilidad se pueden recuperar de una mezcla de fermentacion mediante destilacion. En otro ejemplo, se puede aislar 1-butanol a partir de una mezcla de fermentacion usando metodos conocidos en la tecnica para fermentaciones de acetona- butanol-etanol ("ABE") (vease, por ejemplo, Durre, Appl. Microbiol. Biotechnol. 49:639-648 (1998Groot et al., Process. Biochem. 27:61-75 (1992), y referencias en el mismo), por ejemplo, mediante eliminacion de los solidos seguido de aislamiento mediante destilacion, extraccion lfquido-lfquido, adsorcion, eliminacion de gases por arrastre , evaporacion en membrana o pervaporacion. En otro ejemplo, el 1,3-propanodiol se puede aislar a partir de una mezcla de fermentacion mediante extraccion con un disolvente organico, destilacion y cromatograffa en columna (vease la patente de EE.UU. N° 5.356.812). En otro ejemplo, los aminoacidos pueden recogerse de la mezcla de fermentacion mediante metodos tales como adsorcion en resina de intercambio ionico y/o cristalizacion. Los expertos en la tecnica podran realizar la seleccion de un metodo de separacion adecuado para cualquier producto de fermentacion particular.

En un aspecto de la presente invencion, no representados en las FIGS. 1 y 2, despues de completada la fermentacion etanolica, la cerveza 93 se introduce en un sistema de destilacion 100 que comprende un evaporador en el que el etanol 101 y las impurezas volatiles (por ejemplo, aceite de fusel (que comprende predominantemente alcohol amflico), acido acetico y furfural) se separan mediante vaporizacion en una columna de destilacion de vapor dejando depositos lfquidos del evaporador (vinaza)102 que contienen solidos disueltos. En general, los aparatos de destilacion convencionales conocidos en la tecnica son adecuados para su uso de acuerdo con la presente invencion. Los aparatos

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convencionales se describen, por ejemplo, en Distillation Technology, GEA Wiegand GmbH, publicacion P06E 022 009 (2013) y Bioethanol Technology, GEA Wiegand GmbH, publicacion P11E (2013), la totalidad de cuyos contenidos se incorpora en el presente documento por referencia para todos los propositos pertinentes. Los ejemplos de columnas de destilacion adecuadas incluyen columnas que tienen platos de doble flujo y de flujo tangencial, tales como platos con tamices de doble flujo o platos de valvula de flujo tangencial. En algunos aspectos, los platos de valvula de flujo tangencial se utilizan debido a la mayor proporcion de viraje y que proporcionan. Los platos de valvula adecuados incluyen, por ejemplo, platos NORPRO PROVALVE. El etanol se condensa y se purifica en la columna de destilacion. El etanol lfquido sale de la parte superior de la columna de destilacion con una pureza de aproximadamente 95 % desde donde pasa a traves de una columna de deshidratacion con tamiz molecular que elimina al menos aproximadamente el 75 %, aproximadamente el 80 %, aproximadamente el 85 %, aproximadamente el 90 %, aproximadamente el 95 % o incluso aproximadamente el 99 % del agua residual restante. Con referencia adicional a las FIGS. 1 y 2, en un aspecto de la presente invencion, los depositos del evaporador lfquido (es decir, los sedimentos) 102 se introducen en un dispositivo de separacion solido-lfquido 110, tal como una prensa de filtro o centrffuga, con el fin de separar los solidos 112 de los lfquidos 111 (denominado “vinaza fina”). Los sedimentos pueden opcionalmente incinerarse para la recuperacion de calor, compostarse o usarse como mejoramiento del suelo. La vinaza fina puede reciclarse en cualquiera del triturador, lavado de contaminantes pesados/gruesos, el lavado de fibras celulosicas en bruto, impregnacion con acido o hidrolisis enzimatica. En algunos aspectos, al menos una parte de los solidos sedimentados se pueden reciclar en el triturador o con impregnacion con acido. En algunos otros aspectos de la presente invencion, los solidos sedimentados se puede secar y usar como un suplemento de la alimentacion animal.

Esta descripcion escrita utiliza ejemplos para divulgar la invencion, incluyendo el mejor modo, y tambien para permitir que cualquier persona experta en la tecnica ponga en practica la invencion, incluyendo fabricar y usar cualquier dispositivo o sistema y realizar cualquier procedimiento incorporado. El alcance patentable de la invencion se define por las reivindicaciones y puede incluir otros ejemplos que se producen para los expertos en la tecnica. Estos otros ejemplos estan destinados a estar dentro del alcance de las reivindicaciones si tienen elementos estructurales que no difieren del lenguaje literal de las reivindicaciones, o si incluyen elementos estructurales equivalentes con diferencias insustanciales desde el lenguaje literal de las reivindicaciones.

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REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para producir una composicion de monosacaridos a partir de residuos solidos, comprendiendo el procedimiento:

(i) formar una suspension de residuos solidos que comprende residuos solidos y agua, en la que la suspension comprende del 2 al 8 por ciento en peso de solidos totales, y en la que los residuos solidos comprenden celulosa y cenizas;

(ii) reducir a pulpa la suspension de residuos solidos para formar una suspension de residuos solidos en forma de pulpa que comprende fibras celulosicas;

(iii) (a) fraccionar la suspension de residuos solidos en forma de pulpa a traves de un medio de filtracion que tiene abertura del 0,2 cm al 2 cm para formar una corriente de gran tamano que comprende contaminantes gruesos y una corriente de tamano pequeno que comprende fibras celulosicas y contaminantes ligeros y (b) fraccionar la corriente de tamano de tamano pequeno para formar una corriente de contaminantes ligeros que comprende cenizas y una corriente de fibras celulosicas, en la que la corriente de fibras celulosicas comprende no mas del 15 por ciento de cenizas sobre una base seca, y en la que el contenido de cenizas de la corriente de fibras celulosicas es menor que el contenido de cenizas de los residuos solidos sobre una base seca;

(iv) Deshidratar la corriente de fibras celulosicas para formar una corriente de fibras celulosicas deshidratada que tiene un contenido de solidos del 25 % en peso al 60 % en peso y una corriente acuosa de fibras celulosicas deshidratada;

(v) tratar la corriente de fibras celulosicas deshidratada mediante contacto con vapor a una temperatura de tratamiento de al menos 150 °C y una presion de tratamiento de al menos 350 kPa ( 50 psig) para formar fibra celulosica tratada con vapor; y

(vi) formar una suspension que comprende la fibra celulosica tratada con vapor, agua y al menos una enzima celulasa e incubar la suspension para formar una composicion de celulosa hidrolizada que comprende glucosa soluble.

2. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que los residuos solidos comprenden desde el 5 % en peso al 30 % en peso, del 10 % en peso al 30 % en peso o del 15 % en peso al 30

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% en peso de cenizas sobre una base seca.
3. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la ceniza comprende carbonato de calcio y arcilla.
4. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que los residuos solidos comprenden ademas partfculas de tinta y sustancias pegajosas.
5. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la suspension de residuos solidos comprende del 4 al 6 por ciento en peso de solidos totales.
6. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la suspension de residuos solidos comprende ademas agua de lavado reciclada y/o condensado.
7. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la temperatura de la suspension de residuos solidos es de 40 °C a 70 °C.
8. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que el pH de la suspension de residuos solidos es de 3 a 6.
9. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 7, en el que el pH de la suspension de residuos solidos es de 4 a 8.
10. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la entrada mecanica a la suspension de residuos solidos para formar la suspension de residuos solidos en forma de pulpa es de 5, 6, 7, 8 o 9 kilovatios por m3.
11. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la suspension de los residuos solidos en forma pulpa se diluye con agua de reposicion del procedimiento, agua de lavado reciclada, condensado, o combinaciones de los mismos, a una concentracion del 1 % en peso al 4 % en peso, del 1,5 % en peso al 3,5 % en peso o del 2 % en peso al 3 % en peso de los solidos totales antes de la filtracion.
12. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la corriente de contaminantes ligeros se diluye a una concentracion de solidos del 1 % en peso al 2 % en peso, la corriente de contaminantes ligeros diluida se fracciona a partir de una corriente de

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gran tamano que comprende contaminantes ligeros y una corriente de tamano pequeno que comprende fibras celulosicas, la corriente aerea se lava con agua de reposicion del procedimiento, agua de lavado reciclada, condensado, o combinaciones de los mismos, para formar una corriente de lavado que comprende fibras celulosicas, y en la que la corriente de lavado y la corriente de tamano pequeno se reciclan en la suspension de residuos solidos.
13. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que el contenido de cenizas de la corriente de fibras celulosicas es del 5 % en peso al 15 % en peso, del 5 % en peso al 10 % en peso o del 10 % en peso al 15 % en peso.
14. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la anchura promedio de la fibra de una pluralidad de las fibras celulosicas en forma de pulpa es de 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 o 50 micrometros e intervalos de los mismos.
15. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la longitud promedio de la fibra de una pluralidad de las fibras celulosicas en forma de pulpa es al menos 95%, al menos 90 %, al menos 85 %, al menos 80 %, al menos 75 %, al menos 70 %, al menos 65 %, al menos 60 %, al menos 55 % o al menos 50 %, e intervalos los mismos, de la longitud promedio de una pluralidad de fibras celulosicas contenida en los residuos solidos.
16. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 15, en el que el tamano promedio de partfcula de una pluralidad de las partfculas de carbonato de calcio y arcilla es de 1 a 10 micrometros.
17. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 16, en el que el tamano promedio de partfcula de una pluralidad de las partfculas de tinta y las partfculas de sustancias pegajosas es de 1 a 200 micrometros.
18. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la suspension de los residuos solidos en forma de pulpa comprende ademas una fraccion de contaminantes pesados, comprendiendo el procedimiento ademas el procesamiento de la suspension de residuos solidos en forma de pulpa en un limpiador de alta densidad para eliminar al menos una porcion de la fraccion de contaminantes pesados antes de fraccionar la suspension de residuos solidos en forma de pulpa.

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19. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, que comprende ademas espesar la corriente de fibras celulosicas antes de la deshidratacion a aumentar la concentracion de solidos totales en la corriente de fibras celulosicas a de 8 % en peso a 12 % en peso mediante eliminacion de una corriente acuosa de los mismos.
20. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la corriente de fibras celulosicas deshidratada comprende de 25 % en peso a 45 % en peso de solidos totales, de 30 % en peso a 45 % en peso de solidos totales o de 35 % en peso a 40 % en peso de solidos totales.
21. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la corriente de fibras celulosicas se deshidrata con una centrffuga, prensa de filtro, prensa de husillo, prensa de banda, filtro de cinta o prensa de rodillos.
22. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la corriente acuosa de fibras celulosicas espesada y la corriente acuosa de fibras celulosicas deshidratada comprenden sedimentos, en las que al menos una parte del sedimento se elimina de dichas corrientes acuosas, y en las que al menos 25 %, al menos 50 %, al menos 75 % o al menos 90% de la corriente acuosa resultante se recicla en el triturador.
23. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, que comprende ademas la molturacion de la corriente de fibras celulosicas deshidratada antes de tratar con vapor de agua, en el que una pluralidad de las fibras celulosicas molidas se caracterizan por tener una longitud promedio de la fibra de menos de 500 micrometros, menos de 400 micrometros, menos de 300 micrometros, menos de 200 micrometros, o menos de 100 micrometros.
24. El procedimiento de la reivindicacion 23, en el que la corriente de fibras celulosicas deshidratada se muele en un molino de disco, molino centrffugo u homogeneizador.
25. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, que comprende ademas el tratamiento de la corriente de fibras celulosicas deshidratada con acido en un vaso de impregnacion con acido antes del tratamiento con vapor de agua, en el que la corriente de fibras celulosicas deshidratada se combina con un acido mineral que tiene una concentracion de 0,5 % en peso a 4 % en peso de acido en el vaso de impregnacion acido para formar una suspension de impregnacion que comprende fibras celulosicas, teniendo la

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suspension un contenido de solidos totales de desde 3 % en peso a 7 % en peso.
26. El procedimiento de la reivindicacion 25, que comprende ademas la adicion de residuos celulosicos suplementarios al vaso de impregnacion con acido, comprendiendo los residuos suplementarios restos de comida, cesped y jardfn, madera, residuos agrfcolas, y combinaciones de los mismos.
27. El procedimiento de la reivindicacion 25 o la reivindicacion 26, que comprende ademas, antes de tratamiento con vapor, la deshidratacion de la suspension de impregnacion con acido para formar una corriente de lfquido de impregnacion con acido y fibra celulosica impregnada con acido que tiene un contenido de solidos totales de 35 % en peso a 65 % en peso de 40 % en peso a 60 % en peso o de 40 % en peso a 50 % en peso.
28. El procedimiento de la reivindicacion 27, en el que la fibra celulosica impregnada con acido tiene una concentracion de acido de 0,01 a 0,05, de 0,02 a 0,05, o de 0,03 a 0,05 kg de acido por kg de celulosa sobre una base de peso en seco.
29. El procedimiento de la reivindicacion 27 o la reivindicacion 28, en el que la corriente de lfquido de impregnacion con acido se recicla en el recipiente de impregnacion con acido.
30. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 25 a 29, en el que el procedimiento es un procedimiento continuo.
31. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, que comprende ademas mezclar la corriente de fibras celulosicas deshidratada con acido en un mezclador de impregnacion con acido antes del tratamiento con vapor, teniendo el mezclador de impregnacion con acido una fuente de acido mineral, en el que la corriente de fibras celulosicas deshidratada se mezcla con un acido mineral que tiene una concentracion de 0,5 % en peso a 4 % en peso para producir una fibra celulosica impregnada con acido que tiene un contenido de solidos totales de 20 % en peso a 60 % en peso, de 20 % en peso a 55 % en peso, de 30 % en peso a 60 % en peso o de 40 % en peso a 50 % en peso y que tiene una concentracion de acido de 0,01 a 0,05, de 0,02 a 0,05, o de 0,03 a 0,05 kg de acido por kg de corriente de fibras celulosicas deshidratada en una base de peso seco.
32. El procedimiento de la reivindicacion 31, en el que la corriente de fibras celulosicas deshidratada se mezcla con el acido a una temperatura de 30 °C a 70 °C, de 40 °C a 70 °C

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o de 40 °C a 60 °C.
33. El procedimiento de la reivindicacion 31 o la reivindicacion 32, en el que el mezclador de impregnacion con acido es un mezclador de molino de amasado, un mezclador de cinta o un mezclador de husillo.
34. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 31 a 33, que comprende ademas un vaso de retencion en el que la fibra celulosica impregnada con acido se transfiere al vaso de retencion y se mantiene en el vaso de retencion durante un tiempo de residencia promedio de 5 a 60 minutos, de 10 a 60 minutos, de 10 a 45 minutos, o de 15 a 30 minutos y en el que la fibra celulosica impregnada con acido se mantiene en el vaso de retencion a una temperatura de 30 °C a 70 °C, de 40 °C a 70 °C o de 40 °C a 60 °C.
35. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 31 a 34, en el que el procedimiento es un procedimiento continuo.
36. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que el tratamiento con vapor comprende una primera etapa de tratamiento y una segunda etapa de tratamiento, en el que:

(i) la primera etapa de tratamiento se realiza a una temperatura de tratamiento de al menos 150 °C y a una presion manometrica de tratamiento de al menos 350 kPa y la adicion de vapor es adicion directa; y

(ii) la segunda etapa de tratamiento se realiza a un diferencial de presion de al menos 35 kPa menos que la presion de la primera etapa de tratamiento, y la presion en la segunda etapa de tratamiento se controla por encima de la presion atmosferica.
37. El procedimiento de la reivindicacion 36, en el que diferencial de presion es al menos aproximadamente 138 kPa, al menos 207 kPa, al menos 276 kPa, al menos 345 kPa, al menos 414 kPa, al menos 483 kPa, al menos 552 kPa, al menos 621 kPa o al menos 690 kPa.
38. El procedimiento de la reivindicacion 36 o 37, en el que:

(i) la presion manometrica de la primera etapa de tratamiento es de entre 1035 kPa y 1725

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kPa y la temperatura de la primera etapa de tratamiento es de 185 °C a 208 °C o

(ii) la presion manometrica de la primera etapa de tratamiento es de 1208 kPa a 1725 kPa y la temperatura de la primera etapa de tratamiento es de 192 °C a 208 °C.
39. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 38, en el que:

(i) la presion manometrica de la segunda etapa de tratamiento es de 35 kPa a 345 kPa, de 173 kPa a 345 kPa, de 35 kPa a 173 kPa, de 518 kPa a 965 kPa, de 690 kPa a 965 kPa, de 345 kPa a 828 kPa, o de 345 kPa a 690 kPa o

(ii) la presion manometrica de la segunda etapa de tratamiento es de 35 kPa a 345 kPa, de 173 kPa a 345 kPa, de 35 kPa a 173 kPa, de 518 kPa a 1104 kPa, de 690 kPa a 1104 kPa, de 345 kPa a 966 kPa, de 345 kPa a 828 kPa, de 863 kPa a 1104 kPa, o de 345 kPa a 690 kPa.
40. El procedimiento de la reivindicacion 39, en el que:

(i) la temperatura de la segunda etapa de tratamiento es de 108 °C a 148 °C, de 131 °C a 148 °C, de 108 °C a 131 °C, de 160 °C a 183 °C, de 170 °C a 183 °C, de 148 °C a 177 °C o de 148 °C a 170 °C o

(ii) la temperatura de la segunda etapa de tratamiento es de 108 °C a 148 °C, de 131 °C a 148 °C, de 108 °C a 131 °C, de 160 °C a 188 °C, de 170 °C a 188 °C, de 148 °C a 183 °C o de 148 °C a 177 °C, de 178°C a 188°C o de 148°C a 170°C.
41. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 40, en el que cada uno del tiempo de residencia promedio de la primera etapa de tratamiento y el tiempo de residencia promedio de la segunda etapa de tratamiento es de 0,5 a 30 minutos, de 0,5 a 15 minutos, de 1 a 15 minutos, de 1 a 10 minutos, de 2 a 6 minutos, o de 3 a 5 minutos.
42. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 41, en el que la primera etapa de tratamiento produce una fraccion volatilizada de la materia prima tratada con vapor, comprendiendo la fraccion volatilizada compuestos organicos volatiles.
43. El procedimiento de la reivindicacion 42, en el que al menos una porcion de la fraccion

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volatilizada se libera de la primera etapa de tratamiento.
44. El procedimiento de la reivindicacion 43, en el que la fraccion volatilizada se libera continuamente desde la primera etapa de tratamiento.
45. El procedimiento de la reivindicacion 43 o la reivindicacion 44, en el que el control de la temperatura y de la presion en la primera etapa de tratamiento comprende la liberacion de al menos una porcion de la fraccion volatilizada.
46. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 45, en el que la segunda etapa de tratamiento produce una fraccion volatilizada de la materia prima tratada con vapor, comprendiendo la fraccion volatilizada compuestos organicos volatiles.
47. El procedimiento de la reivindicacion 46, en el que al menos una porcion de la fraccion volatilizada se libera de la segunda etapa de tratamiento.
48. El procedimiento de la reivindicacion 47, en el que la fraccion volatilizada se libera continuamente desde la segunda etapa de tratamiento.
49. El procedimiento de la reivindicacion 47 o la reivindicacion 48, en el que el control de la temperatura y de la presion en la segunda etapa de tratamiento comprende la liberacion de al menos una porcion de la fraccion volatilizada.
50. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 40, en el que la presion se reduce a desde la presion atmosferica a menos de 35 kPa, desde la presion atmosferica hasta 28 kPa, desde la presion atmosferica hasta 21 kPa, desde la presion atmosferica hasta 14 kPa, o desde la atmosferica la presion a 7 kPa despues de la segunda etapa de tratamiento, en la que la reduccion de la presion comprende liberar al menos una porcion de la fraccion volatilizada.
51. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 43 a 50, en el que la fraccion volatilizada comprende compuestos organicos volatiles, al menos una porcion de la fraccion volatilizada se condensa para recuperar el calor asociado y generar una corriente de la fraccion volatilizada condensada, y al menos una porcion de la corriente de la fraccion volatilizada condensada se recicla en la operacion de fabricacion de pulpa.

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52. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 51, en el que la primera etapa de tratamiento y la segunda etapa de tratamiento se llevan a cabo en la misma zona en un vaso.
53. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 51, en el que la primera etapa de tratamiento y la segunda etapa de tratamiento se llevan a cabo en zonas separadas en un vaso.
54. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 56, en el que la primera etapa de tratamiento y la segunda etapa de tratamiento se llevan a cabo en vasos separados.
55. El procedimiento de la reivindicacion 53 o la reivindicacion 54, en el que el tratamiento con vapor es un procedimiento continuo.
56. El procedimiento de la reivindicacion 55, en el que:

(i) la presion de la primera etapa de tratamiento es de 380 kPa a 1725 kPa, de 690 kPa a 1553 kPa, de 6900 kPa a 1380 kPa, de 863 kPa a 1380 kPa, de 1035 kPa a 1380 kPa o de 1035 kPa a 1380 kPa, y la temperatura de la primera etapa de tratamiento es de 151 °C a 208 °C, de 170 °C a 203 °C, de 170 °C a 198 °C, de 177 °C a 198 °C, de 186 °C a 198 °C, o de 192 °C a 198 °C, y

(ii) la presion de la segunda etapa de tratamiento es de 35 kPa a 345 kPa, de 35 kPa a 276 kPa, de 35 kPa a 207 kPa, de 35 kPa a 104 kPa, o de 173 kPa a 345 kPa, y la temperatura de la segunda etapa de tratamiento es de 108 °C a 148 °C, de 108 °C a 140 °C, de 108 °C a 134 °C, de 108 °C a 121 °C, o de 131 °C a 148 °C.
57. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 52 a 54, en el que el tratamiento con vapor es un procedimiento por lotes.
58. El procedimiento de la reivindicacion 57, en el que:

(i) la presion de la primera etapa de tratamiento es de 380 kPa a 1725 kPa, de 690 kPa a 1553 kPa, de 690 kPa a 1380 kPa, de 863 kPa a 1380 kPa, de 1035 kPa a 1380 kPa o de 1035 kPa a 1380 kPa, y la temperatura de la primera etapa de tratamiento es de 151 °C a

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208 °C, de 170 °C a 203 °C, de 170 °C a 198 °C, de 177 °C a 198 °C, de 186 °C a 198 °C, o de 192 °C a 198 °C, y

(ii) la segunda etapa de tratamiento se realiza a un diferencial de presion de 35 kPa, 69 kPa, 173 kPa, 345 kPa, 518 kPa o 690 kPa menor que la presion de la primera etapa del tratamiento, la presion de la segunda etapa de tratamiento es de 345 kPa a 1208 kPa, de 690 kPa a 1208 kPa, o de 863 kPa a 1208 kPa, y la temperatura de la segunda etapa de tratamiento es de 148 °C a 192 °C, de 170 °C a 192 °C o de 178 °C a 192 °C.
59. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 58, en el que la presion de la primera etapa de tratamiento es de 1208 kPa a 1725 kPa y la temperatura la primera etapa de tratamiento es de 192 °C a 208 °C y la presion de la segunda etapa de tratamiento es de 690 kPa a 1035 kPa y la temperatura la segunda etapa de tratamiento es de 170 °C a 186 °C.
60. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 58, en el que la presion de la primera etapa de tratamiento es de 1035 kPa a 1725 kPa y la temperatura la primera etapa de tratamiento es de 170 °C a 208 °C y la presion de la segunda etapa de tratamiento es de 35 kPa a 345 kPa y la temperatura la segunda etapa de tratamiento es de 108 °C a 148 °C.
61. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la suspension que comprende fibras celulosicas tratadas con calor y celulasa comprende un contenido de solidos de 10 % en peso a 30 % en peso, de 15 % en peso a 25 % en peso o de 18 % en peso a 22 % en peso, tiene un pH de de 4 a 6,5, de 4,5 a 6, o de 5 a 5,5, y tiene una temperatura de 35 °C a 70 °C , de 45 °C a 65 °C, o de 50 °C a 60°C.
62. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la suspension que comprende fibras celulosicas tratadas con vapor y celulasa comprende de 5 a 50, de 20 a 50, o de 20 a 40 mg de celulosa por gramo de fibras celulosicas y la suspension se incuba durante al menos 48 horas, al menos 54 horas, al menos 60 horas, al menos 66 horas, al menos 72 horas, al menos 96 horas o al menos 144 horas.
63. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que el rendimiento total de glucosa en la composicion celulosica hidrolizada es de 30 % a 80 %, de 40 % a 80 %, de 30 % a 70 % o de 40 % a 70 % basado en el contenido total de celulosa de la suspension

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que comprende fibras celulosicas tratadas con vapor.
64. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que el rendimiento total de glucosa en la composicion celulosica hidrolizada es de al menos 40 %, al menos 50 %, al menos 60 %, al menos 70 % o al menos 80 % del valor teorico.
65. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, en el que la suspension que comprende fibras celulosicas tratadas con vapor y enzima celulasa comprende ademas al menos una enzima hemicelulasa.
66. El procedimiento de cualquier reivindicacion precedente, que comprende ademas la inoculacion de la composicion celulosica hidrolizada con una fuente de al menos un microorganismo capaz de convertir la glucosa en un producto de fermentacion e incubar la composicion para formar una mezcla de fermentacion que comprende el producto de fermentacion.
67. El procedimiento de la reivindicacion 66, en el que el microorganismo se selecciona de levadura nativa o recombinante, bacterias, hongos filamentosos, microalgas, y combinaciones de los mismos.
68. El procedimiento de la reivindicacion 66 o la reivindicacion 67, en el que los comprende producto de fermentacion comprende acidos, alcoholes, alcanos, alquenos, aromaticos, aldehfdos, cetonas, trigliceridos, acidos grasos, biopolfmeros, protefnas, peptidos, aminoacidos, vitaminas, antibioticos, sustancias farmaceuticas, enzimas y combinaciones de los mismos.
69. El procedimiento de la reivindicacion 68, en el que el producto de fermentacion comprende metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, etilenglicol, propanodiol, butanodiol, glicerol, eritritol, xilitol, sorbitol, acido acetico, acido lactico, acido propionico, acido 3-hidroxipropionico, acido butfrico, acido gluconico, acido itaconico, acido cftrico, acido succfnico, acido levulfnico, acido glutamico, acido aspartico, metionina, lisina, glicina, arginina, treonina, fenilalanina, tirosina, metano, etileno, acetona, enzimas industriales, y combinaciones de los mismos.
70. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 66 a 69, en el que la fuente de microorganismo comprende una levadura de fermentacion de hexosa.

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71. El procedimiento de la reivindicacion 70, en el que la fuente de microorganismo comprende Saccharomyces cerevisiae y el producto de fermentacion es etanol.
72. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 66 a 71, en el que la

composicion celulosica hidrolizada comprende ademas monosacarido pentosa soluble y la fuente de microorganismo comprende ademas un organismo capaz de convertir

monosacaridos pentosa en etanol.
73. El procedimiento de la reivindicacion 72, en el que la fuente de microorganismo es una levadura.
74. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 66 a 70, en el que la

composicion celulosica hidrolizada comprende ademas monosacarido pentosa soluble y la fuente de microorganismo comprende ademas un organismo capaz de convertir

monosacaridos hexosa y monosacaridos pentosa en etanol.
75. El procedimiento de la reivindicacion 74, en el que la fuente de microorganismo es una levadura.
76. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 66 a 75, en el que la fuente de microorganismo comprende ademas un organismo celulolftico capaz de convertir celulosa en etanol.
77. El procedimiento de la reivindicacion 76, en el que el organismo celulolftico se

selecciona del grupo que comprende Escherichia coli, Zymomonas mobilis, Bacillus stearothermophilus, Saccharomyces cerevisiae, Clostridia thermocellum,

Thermoanaerobacterium saccharolyticum, Pichia stipites y Pachysolen tannophilus.
78. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 66 a 77, que comprende ademas la destilacion de la mezcla de fermentacion para formar una corriente de producto de fermentacion y vinaza entera.
79. El procedimiento de la reivindicacion 78, en el que al menos 50 % en peso, al menos 60 % en peso, al menos 70 % en peso, al menos 80 % en peso o al menos 85 % en peso e intervalos de los mismos, de la celulosa contenida en la corriente de fibras celulosicas

deshidratada sometida a tratamiento con vapor se convierte en producto de fermentacion.

FIG. 1

RESIDUOS CELULOSICOS CONTANIINANTES SUPLEMENTARIOS Y

FINOS RESIDUOS DE ALIMENTOS

CONTAMINANTES PESADOS Y (LODOS)

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ES 2 570 278 A2