JP6177535B2 - Prehydrolyzate treatment system - Google Patents

Prehydrolyzate treatment system Download PDF

Info

Publication number
JP6177535B2
JP6177535B2 JP2013017100A JP2013017100A JP6177535B2 JP 6177535 B2 JP6177535 B2 JP 6177535B2 JP 2013017100 A JP2013017100 A JP 2013017100A JP 2013017100 A JP2013017100 A JP 2013017100A JP 6177535 B2 JP6177535 B2 JP 6177535B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
prehydrolyzed
wood
arabinose
fermentation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013017100A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014147313A (en
Inventor
飯森 武志
武志 飯森
令治 金子
令治 金子
雄介 安川
雄介 安川
勇雄 小野寺
勇雄 小野寺
啓吾 渡部
啓吾 渡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paper Industries Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paper Industries Co Ltd filed Critical Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority to JP2013017100A priority Critical patent/JP6177535B2/en
Publication of JP2014147313A publication Critical patent/JP2014147313A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6177535B2 publication Critical patent/JP6177535B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Description

本発明は、溶解パルプなどのパルプ製造における前加水分解処理で生じる前加水分解液の効率的な処理技術に関する。特に本発明は、前加水分解処理の排液である前加水分解液を原料として、バイオエタノール、アラビノース、メタンガスなどのそれ自体有用な材料を製造する技術に関する。   The present invention relates to an efficient treatment technique for a prehydrolyzed solution produced by a prehydrolysis treatment in pulp production such as dissolving pulp. In particular, the present invention relates to a technique for producing materials useful per se such as bioethanol, arabinose, methane gas, etc., using a prehydrolyzed liquid, which is a effluent of the prehydrolysis treatment, as a raw material.

近年、環境意識の高まりなどによりバイオマスの有効利用に関する検討が盛んに行われている。バイオマスを原料として製造されるバイオエタノールは、例えば、ガソリン代替物質としてのさらなる普及が期待されることもあり、バイオマス原料として木材などのリグノセルロースを利用して糖を製造し、エタノール発酵によりエタノールを得る技術に対する関心は極めて高い。   In recent years, studies on effective use of biomass have been actively conducted due to an increase in environmental awareness. Bioethanol produced using biomass as a raw material may be expected to spread further, for example, as an alternative to gasoline. Sugar is produced using lignocellulose such as wood as a biomass raw material, and ethanol is produced by ethanol fermentation. The interest in the technology to obtain is very high.

一般に、リグノセルロースを原料としたバイオエタノールの製造は、リグノセルロース中のセルロースやヘミセルロースなどの多糖類を発酵に利用可能な糖に分解し、得られた糖を微生物や酵母などの働きによりエタノールに変換することによって行われる。しかし、リグノセルロース系原料にはリグニンやヘミセルロースなどが含まれており、これらが、セルロースの糖化やアルコール発酵(エタノール発酵)を阻害しやすいため、リグノセルロース系原料からのバイオエタノールの製造は、非常に非効率・高コストであった。このため、近年、バイオエタノールがガソリンを代替するエネルギー源として普及しつつあるが、使用されているバイオエタノールは、もっぱら、単糖に分解し易いとうもろこし、小麦、廃糖蜜などの穀物原料から製造されているのが現状である。   In general, the production of bioethanol using lignocellulose as a raw material involves the decomposition of polysaccharides such as cellulose and hemicellulose in lignocellulose into sugars that can be used for fermentation, and the resulting sugars are converted into ethanol by the action of microorganisms and yeasts. Done by converting. However, lignocellulosic raw materials contain lignin and hemicellulose, which can easily inhibit saccharification and alcoholic fermentation (ethanol fermentation) of cellulose. Therefore, the production of bioethanol from lignocellulosic raw materials is extremely It was inefficient and expensive. For this reason, in recent years, bioethanol has become widespread as an energy source to replace gasoline, but the bioethanol used is produced exclusively from cereal raw materials such as corn, wheat, and molasses, which are easily decomposed into monosaccharides. This is the current situation.

一方で、リグノセルロース系原料を取り扱う大規模な設備として、パルプの製造設備がある。一般に、木材パルプ製造工程は、商業規模での実施方法が確立されており、極めて効率的なシステムであることが知られている。   On the other hand, there is a pulp production facility as a large-scale facility that handles lignocellulosic raw materials. In general, a wood pulp manufacturing process has been established on a commercial scale and is known to be a very efficient system.

パルプ製造においては、セルロース、ヘミセルロース、リグニンから主に構成される木材を原料としてセルロース繊維を主体とするパルプを製造するが、木材パルプ製造工程で排出される排液を有効活用できれば、コスト的にも極めて競争力のあるものとなるし、また、資源の有効活用という観点から環境的にも優れたものとなる。木材パルプ製造工程で排出される排液(パルプ化排液)には、セルロースやヘミセルロースなどの多糖類、単糖類、リグニンなどの有機物が含まれており、これらを原料としてバイオエタノールなどを製造することが考えられる。パルプ化排液を原料とするバイオエタノールの製造方法として、例えば、クラフト蒸解排液とサルファイト蒸解排液とを組み合わせてバイオエタノールを効率的に製造するシステムが提案されている(特許文献1:特開2009−213389号公報)。また、バイオエタノールの製造方法ではないが、パルプの製造において発生する排液の処理方法については、例えば、クラフトパルプ製造工程から発生するアルカリ廃液を濃縮する際の蒸留液(KPエバドレン)を処理する技術が提案されている(特許文献2〜3:特開2009−195852号公報、特開2010−082516号公報)。その他には、リグノセルロース系原料の蒸解排液をメタン発酵による処理することが提案されている(特許文献4:特開2003−213584号公報)。   In pulp production, pulp mainly composed of cellulose fibers is produced using wood mainly composed of cellulose, hemicellulose, and lignin as raw materials. However, if wastewater discharged in the wood pulp production process can be used effectively, it will be costly. Will be extremely competitive, and will be environmentally superior from the viewpoint of effective use of resources. Wastewater discharged from the wood pulp manufacturing process (pulpation wastewater) contains polysaccharides such as cellulose and hemicellulose, organic substances such as monosaccharides and lignin, and these are used as raw materials to produce bioethanol and the like. It is possible. As a method for producing bioethanol using pulped effluent as a raw material, for example, a system for efficiently producing bioethanol by combining kraft cooking effluent and sulfite cooking effluent has been proposed (Patent Document 1: JP 2009-213389 A). Moreover, although it is not a manufacturing method of bioethanol, about the processing method of the waste_water | drain generate | occur | produced in pulp manufacture, for example, the distillate (KP evadrene) at the time of concentrating the alkaline waste liquid generated from a kraft pulp manufacturing process is processed. Techniques have been proposed (Patent Documents 2 to 3: Japanese Patent Laid-Open Nos. 2009-195852 and 2010-082516). In addition, it has been proposed to treat the liquor cellulosic digestion effluent by methane fermentation (Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-213584).

また、リグノセルロース系原料から得られる付加価値の高い材料としてアラビノースがある。バイオマスからアラビノースを生産する技術として実用化されているものとしては、とうもろこし外粒皮や穂軸を特殊な酸で加水分解・精製する方法(特許文献5:特開平11−313700号公報)やビートパルプを酵素で加水分解・精製する方法(特許文献6:特開2001−286294号公報)がある。しかし、これらの方法では、デンプンやショ糖を採取した残渣から得られる抽出物をさらに加水分解処理をする必要があり、分解時に抽出される不純物も複雑多岐にわたるため、その後の分離・精製工程が複雑となる。その結果、これらの方法で得られるアラビノースは、現状非常に高価なものとなっており、普及の妨げとなっている。その他の製造方法としては、グルコースを次亜塩素酸で変換する方法もあるが、この方法は複雑であり、生成したアラビノースは合成物となり天然物とは言えないため、食品用途には使用しにくい場合がある(非特許文献1:J. Am. Chem. Soc., 81, 3136, 1959)。   Further, arabinose is a high value-added material obtained from lignocellulosic materials. As a technology that is practically used to produce arabinose from biomass, a method of hydrolyzing and purifying corn outer skin and cob with a special acid (Patent Document 5: JP-A-11-313700) or beet There is a method of hydrolyzing and purifying pulp with an enzyme (Patent Document 6: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-286294). However, in these methods, it is necessary to further hydrolyze the extract obtained from the residue collected from starch and sucrose, and the impurities extracted at the time of decomposition are complicated and diverse. It becomes complicated. As a result, arabinose obtained by these methods is very expensive at present and hinders its spread. As another production method, there is a method of converting glucose with hypochlorous acid, but this method is complicated, and since the produced arabinose is a synthetic product and cannot be said to be a natural product, it is difficult to use for food applications. In some cases (Non-Patent Document 1: J. Am. Chem. Soc., 81, 3136, 1959).

その他には、とうもろこしの場合、篩を用いてアラバマン含量の多い区分を集め、これを酸や酵素で分解してアラビノース含有液を得る方法(特許文献7:特開2008−141998号公報)、また、鉱酸を用いてオレンジファイバー、みかんジュース粕等を70〜150℃で加水分解してアラビノースを製造する方法(特許文献7:特開2009−273398号公報)が提案されている。また、木材を原料としてアラビノースを製造する技術として、木本類のスルフィット(亜硫酸)蒸煮リカーから、クロマトグラフィー擬似移動床によってアラビノースを分離・精製することが検討されている(特許文献9:特表2004−533919号公報)。   In addition, in the case of corn, a method of collecting a section having a high Alabama content using a sieve and decomposing it with an acid or an enzyme to obtain an arabinose-containing liquid (Patent Document 7: JP-A-2008-141998), In addition, a method for producing arabinose by hydrolyzing orange fiber, mandarin orange juice, etc. at 70 to 150 ° C. using a mineral acid has been proposed (Patent Document 7: JP 2009-273398 A). In addition, as a technique for producing arabinose using wood as a raw material, it has been studied to separate and purify arabinose from a woody sulfite (sulfurous acid) cooking liquor using a simulated chromatography moving bed (Patent Document 9: Special). Table 2004-533919).

特開2009−213389号公報(特許第5165419号)JP 2009-213389 A (Patent No. 5165419) 特開2009−195852号公報(特許第5117882号)JP 2009-195852 A (Patent No. 5117882) 特開2010−082516号公報JP 2010-082516 A 特開2003−213584号公報(特許第4138319号)Japanese Patent Laying-Open No. 2003-213584 (Patent No. 4138319) 特開平11−313700号公報(特許第3834152号)JP 11-313700 A (Patent No. 3834152) 特開2001−286294号公報JP 2001-286294 A 特開2008−141998号公報(特許第4660457号)JP 2008-141998 A (Patent No. 4660457) 特開2009−273398号公報JP 2009-273398 A 特表2004−533919号公報(特許第4924964号)JP-T-2004-533919 (Patent No. 4924964)

J. Am. Chem. Soc., 81, 3136, 1959J. Am. Chem. Soc., 81, 3136, 1959

本発明の課題は、溶解パルプなどのパルプ製造において生じる前加水分解液の効率的な処理技術を提供することである。   The subject of this invention is providing the efficient processing technique of the prehydrolyzed liquid produced in pulp manufacture, such as a dissolving pulp.

本発明者らは鋭意検討の結果、パルプ製造における前加水分解処理で生じる前加水分解液(前加水分解排液:Pre-hydrolysis Effluent)に対して、エタノール発酵を施してエタノールを生成させると、アラビノースを効率的に単離または精製できることを見出し、さらに、残った処理液をメタン発酵させることによってメタンガスを得ることにも成功した。すなわち、パルプ製造において生じる前加水分解液は、セルロールやヘミセルロースなどの多糖類や種々のオリゴ糖や単糖類、さらにはリグニンその他の有機物を含有するところ、本発明に基づいて、エタノール発酵処理、アラビノースの分離処理、メタン発酵処理を組み合わせることによって、前加水分解液に含まれる物質を原料としてバイオエタノール、アラビノース、メタンガスという有用材料を効率的に製造することが可能になる。   As a result of diligent study, the present inventors applied ethanol fermentation to pre-hydrolyzed liquid (pre-hydrolysis effluent) produced by pre-hydrolysis treatment in pulp production to produce ethanol, It has been found that arabinose can be isolated or purified efficiently, and further, methane gas was obtained by subjecting the remaining treatment liquid to methane fermentation. That is, the prehydrolyzed liquid produced in pulp production contains polysaccharides such as cellulose and hemicellulose, various oligosaccharides and monosaccharides, and further lignin and other organic substances. Based on the present invention, ethanol fermentation treatment, arabinose By combining the separation process and the methane fermentation process, it is possible to efficiently produce useful materials such as bioethanol, arabinose, and methane gas using the substances contained in the prehydrolyzed liquid as raw materials.

本発明は、種々の観点から多面的に評価することができ、本発明の処理対象(処理原料)に着目すれば、パルプ製造において生じる前加水分解液の処理方法と把握することができ、また、本発明から得られる処理生成物(処理産物)に着目すれば、バイオエタノールの製造技術、アラビノースの製造技術、メタンガスの製造技術、熱エネルギーを回収する技術と評価することもできる。   The present invention can be evaluated from a variety of viewpoints from various viewpoints. If attention is paid to the treatment target (treatment raw material) of the present invention, it can be grasped as a treatment method for a prehydrolyzed liquid produced in pulp production. If attention is paid to the processed product (processed product) obtained from the present invention, it can be evaluated as bioethanol production technology, arabinose production technology, methane gas production technology, and heat energy recovery technology.

これに限定されるものではないが、本発明は、以下の態様の発明を包含する。
(1) パルプ製造の際に木材の前加水分解によって生じる前加水分解液をエタノール発酵してバイオエタノールと処理液を得る工程、エタノール発酵後の処理液からアラビノースを取り出す工程、アラビノースを取り出した後の処理液をメタン発酵してメタンガスとメタン発酵排液を得る工程、を含む、パルプ製造において生じる前加水分解液の処理方法。
(2) 前加水分解液が、針葉樹材の前加水分解によって生じる前加水分解液である、(1)に記載の方法。
(3) 前加水分解液が、クラフトパルプ製造において生じる前加水分解液である、(1)または(2)に記載の方法。
(4) 酵母によってエタノール発酵を行う、(1)〜(3)のいずれかに記載の方法。
(5) パルプ製造の際に木材の前加水分解によって生じる前加水分解液をエタノール発酵してバイオエタノールと処理液を得る工程、エタノール発酵後の処理液からアラビノースを取り出す工程、アラビノースを取り出した後の処理液をメタン発酵してメタンガスとメタン発酵排液を得る工程、を含む、パルプ製造において生じる前加水分解液からバイオエタノールを製造する方法。
(6) パルプ製造の際に木材の前加水分解によって生じる前加水分解液をエタノール発酵してバイオエタノールと処理液を得る工程、エタノール発酵後の処理液からアラビノースを取り出す工程、アラビノースを取り出した後の処理液をメタン発酵してメタンガスとメタン発酵排液を得る工程、を含む、パルプ製造において生じる前加水分解液からアラビノースを製造する方法。
(7) パルプ製造の際に木材の前加水分解によって生じる前加水分解液をエタノール発酵してバイオエタノールと処理液を得る工程、エタノール発酵後の処理液からアラビノースを取り出す工程、アラビノースを取り出した後の処理液をメタン発酵してメタンガスとメタン発酵排液を得る工程、を含む、パルプ製造において生じる前加水分解液からメタンガスを製造する方法。
Although not limited to this, this invention includes invention of the following aspects.
(1) A step of obtaining a bioethanol and a treatment liquid by ethanol fermentation of a prehydrolyzed liquid produced by pre-hydrolysis of wood during pulp production, a step of taking out arabinose from the treated liquid after ethanol fermentation, and after taking out arabinose A method for treating a prehydrolyzed liquid produced in pulp production, comprising a step of methane fermentation of the treated liquid to obtain methane gas and methane fermentation effluent.
(2) The method according to (1), wherein the prehydrolyzed liquid is a prehydrolyzed liquid produced by prehydrolysis of softwood.
(3) The method according to (1) or (2), wherein the prehydrolyzed liquid is a prehydrolyzed liquid produced in kraft pulp production.
(4) The method according to any one of (1) to (3), wherein ethanol fermentation is performed with yeast.
(5) A step of obtaining a bioethanol and a treatment liquid by ethanol fermentation of a prehydrolyzed liquid produced by pre-hydrolysis of wood during pulp production, a step of taking out arabinose from the treated liquid after ethanol fermentation, A process for producing bioethanol from a pre-hydrolyzed liquid produced in pulp production, comprising the step of methane fermentation of the treated liquid to obtain methane gas and methane fermentation effluent.
(6) Step of obtaining bioethanol and a treatment liquid by ethanol fermentation of a prehydrolyzed liquid produced by wood pre-hydrolysis during pulp production, Step of taking out arabinose from the treated liquid after ethanol fermentation, After taking out arabinose A process for producing arabinose from a pre-hydrolyzed liquid produced in pulp production, comprising the step of methane fermentation of a treated liquid of methane to obtain methane gas and methane fermentation effluent.
(7) A step of obtaining a bioethanol and a treatment liquid by ethanol fermentation of a prehydrolyzed liquid produced by prehydrolysis of wood during pulp production, a step of taking arabinose from the treatment liquid after ethanol fermentation, and after taking out arabinose A process for producing methane gas from a prehydrolyzed liquid produced in pulp production, comprising the step of methane fermentation of a methane fermentation liquid to obtain methane gas and methane fermentation effluent.

本発明によれば、パルプ製造において生じる前加水分解液の効率的な処理技術が提供される。特に本発明によれば、前加水分解処理の排液である前加水分解液を有効活用し、バイオエタノール、アラビノース、メタンガスなどの有用物質を製造できることはもちろん、熱エネルギーの回収も実現することが可能である。また、本発明によれば、有機物を多く含有しそのままでは環境に排出できない前加水分解液を安定して処理し、CODなどを低下させることができる。さらに、本発明によれば、バイオマスの総合的な有効利用が可能となり、本発明は、環境的な観点から社会的貢献度が極めて高いものである。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the efficient processing technique of the prehydrolyzed liquid produced in pulp manufacture is provided. In particular, according to the present invention, it is possible to effectively utilize the prehydrolyzed liquid that is the waste liquid of the prehydrolysis treatment, and to produce useful substances such as bioethanol, arabinose, and methane gas, as well as to realize thermal energy recovery. Is possible. Further, according to the present invention, it is possible to stably treat a pre-hydrolyzed liquid that contains a large amount of organic matter and cannot be discharged to the environment as it is, and lower COD and the like. Furthermore, according to the present invention, biomass can be effectively used comprehensively, and the present invention has an extremely high social contribution from an environmental point of view.

図1は、本発明の処理システムの一態様を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the processing system of the present invention. 図2は、本発明の処理システムの一態様を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing one embodiment of the processing system of the present invention. 図3は、本発明の処理システムの一態様を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing one embodiment of the processing system of the present invention. 図4は、本発明の処理システムの一態様を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing one embodiment of the processing system of the present invention. 図5は、本発明の処理システムの一態様を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing an aspect of the processing system of the present invention.

パルプ製造において生じる前加水分解液
本発明の処理対象は、パルプ製造において生じる前加水分解液である。一般にパルプは、木材を蒸解することによって製造されるが、溶解パルプなどのセルロース含有率の高いパルプを製造する場合、原料である木材を高温の水や蒸気で前処理することが行われる。この前処理によって木材に含まれるヘミセルロースが加水分解されるため、ヘミセルロースを効率的に除去することができ、前加水分解処理を施した処理物を蒸解することによってセルロース純度の高いパルプを製造することができる。この前処理のことを前加水分解処理といい、前加水分解処理によって生じる排液を前加水分解液という。
Prehydrolyzed liquid produced in pulp production The subject of the present invention is a prehydrolyzed liquid produced in pulp production. In general, pulp is produced by digesting wood. However, when producing a pulp having a high cellulose content such as dissolved pulp, wood as a raw material is pretreated with high-temperature water or steam. Since hemicellulose contained in wood is hydrolyzed by this pretreatment, hemicellulose can be efficiently removed, and a pulp having high cellulose purity is produced by digesting the prehydrolyzed treatment. Can do. This pre-treatment is called pre-hydrolysis treatment, and the drainage produced by the pre-hydrolysis treatment is called pre-hydrolysis liquid.

上述したように、溶解パルプなどのセルロース含有率の高いパルプを製造する場合、木材チップを前加水分解処理してから、サルファイト蒸解法(SP法)やクラフト蒸解法(KP法)などによる蒸解が行われてパルプが製造される。具体的には、前加水分解処理した後に固液分離(濾別)を行い、固形分である木材繊維については蒸解処理によってパルプ製造の原料とされる一方、前加水分解処理で生じる排液(前加水分解液)は有効な活用法が見出されていなかった。   As described above, when producing pulp having a high cellulose content such as dissolved pulp, the wood chips are prehydrolyzed and then cooked by sulfite cooking method (SP method) or kraft cooking method (KP method). Is performed to produce pulp. Specifically, solid-liquid separation (separation) is performed after the prehydrolysis treatment, and the wood fibers that are solid components are made into raw materials for pulp production by cooking, while the drainage produced by the prehydrolysis treatment ( No effective utilization method has been found for the prehydrolyzed liquid.

このような前加水分解液の処理や活用については、従来、我が国における溶解パルプの製造量がそれほど大きくなかったこともあり、特に本格的な検討がなされてこなかった。しかし、前加水分解によって排出される廃液(前加水分解液)は多量の有機物を含有するため、COD(化学的酸素要求量)やBOD(生物化学的酸素要求量)が極めて高く、そのまま環境に放出することはできないが、これを資源として活用することができれば極めて有利である。   As for the treatment and utilization of such a prehydrolyzed liquid, the production of dissolving pulp in Japan has not been so large so far, and a full-scale examination has not been made. However, since the waste liquid discharged by prehydrolysis (prehydrolyzed liquid) contains a large amount of organic substances, COD (chemical oxygen demand) and BOD (biochemical oxygen demand) are extremely high and are directly in the environment. Although it cannot be released, it would be extremely advantageous if it could be used as a resource.

本発明の処理対象は、パルプ製造において生じる前加水分解液であるが、特に溶解パルプ(DP)の製造において生じる前加水分解液やクラフトパルプ(KP)の製造において発生する前加水分解液が好ましい処理対象であり、ある態様において、溶解クラフトパルプ(DKP)を製造する際に生じる前加水分解液を処理対象とすることができる。パルプ製造における前加水分解処理では、木材中のヘミセルロースを減少させるために木材に対して高温の水を利用して加水分解を行い、ヘミセルロースとセルロースの結合を破壊するとともに、木材チップ中のヘミセルロース分を水溶性の糖に分解するため、前加水分解液には、多量の糖やリグニンなどの有機物が含まれる。したがって、前加水分解液には、セルロースから分離したキシラン、グルコマンナンなどのヘミセルロースや、ヘミセルロースの分解により生成した単糖が含まれることになる。   The treatment target of the present invention is a prehydrolyzed liquid produced in pulp production, and in particular, a prehydrolyzed liquid produced in the production of dissolving pulp (DP) and a prehydrolyzed liquid produced in the production of kraft pulp (KP) are preferable. It is an object to be processed, and in a certain aspect, a pre-hydrolyzed liquid produced when manufacturing dissolved kraft pulp (DKP) can be an object to be processed. In the pre-hydrolysis treatment in pulp production, the wood is hydrolyzed using high-temperature water to reduce the hemicellulose in the wood, breaking the bond between hemicellulose and cellulose, and the hemicellulose content in the wood chips. Is decomposed into water-soluble sugars, the pre-hydrolyzed solution contains a large amount of organic substances such as sugars and lignin. Therefore, the prehydrolyzed liquid contains hemicelluloses such as xylan and glucomannan separated from cellulose, and monosaccharides produced by the decomposition of hemicellulose.

本発明で用いる前加水分解液に関して、前加水分解処理の対象となる木材に特に制限されず、針葉樹および/または広葉樹を使用することができる。針葉樹の例としては、エゾマツ、トドマツ、アカマツ、クロマツ、カラマツ、スギ、ヒノキ、西洋カラマツ、ラジアータパイン、ブラックスプルース、ホワイトスプルース、ウェスタンヘムロック、サザンパイン、バルサムファー、ラーチ、ジャックパイン、ダグラスファー等が挙げられる。広葉樹の例としては、ユーカリ属の木材を好適な例として挙げることができる。本発明の前加水分解液は、単一種類の木材のチップの前加水分解によって生じる排液であっても、2種以上の木材が混合されたチップの前加水分解によって生じる排液であってもよい。また、木材の産地は特に制限されず、日本産であっても外国産であってもよい。カラマツ、アカマツ、スギ、ユーカリ等が、本発明の実施に適している。   The prehydrolyzed liquid used in the present invention is not particularly limited to the wood to be prehydrolyzed, and coniferous trees and / or hardwoods can be used. Examples of coniferous trees are spruce, todomatsu, red pine, black pine, larch, cedar, cypress, western larch, radiata pine, black spruce, white spruce, western hemlock, southern pine, balsam fur, larch, jack pine, douglas fir, etc. Can be mentioned. As an example of a broad-leaved tree, Eucalyptus wood can be mentioned as a suitable example. The pre-hydrolyzed liquid of the present invention is a waste liquid generated by the pre-hydrolysis of chips mixed with two or more kinds of wood, even if it is drained by the pre-hydrolysis of a single type of wood chips. Also good. Moreover, the production area in particular of wood is not restrict | limited, You may be from Japan or foreign. Larch, red pine, cedar, eucalyptus, etc. are suitable for the practice of the present invention.

本発明の好ましい態様において、針葉樹材を前加水分解処理した際に得られる前加水分解液を用いることができる。一般に針葉樹は、比較的アラビノースを多く含むヘミセルロースを含有するため、アラビノースを製造する観点からは、針葉樹材を前加水分解して得られる前加水分解排液が好ましい。好ましい針葉樹材の例としては、カラマツ、アカマツ、スギ等が挙げられる。   In a preferred embodiment of the present invention, a prehydrolyzed solution obtained when a softwood material is prehydrolyzed can be used. Since conifers generally contain hemicellulose containing a relatively large amount of arabinose, prehydrolyzed effluent obtained by prehydrolyzing coniferous wood is preferable from the viewpoint of producing arabinose. Examples of preferable coniferous materials include larch, red pine, cedar and the like.

従来、アラビノースを側鎖に含むヘミセルロースが豊富な木材として、マツ属の木材が知られていたが、とうもろこし外皮やビートパルプと比較すると含量は少ない。また、草本類と比較して木本類からアラビノースを抽出することは技術的に難しく、また、木材を酸加水分解すると大量のグルコースや木材抽出成分を同伴してしまうことから、これまで、アラビノース原料としての木材の検討はほとんど行われてこなかった。本発明によれば、木材から効率的にアラビノースを得ることができる。その理由は、これに本発明が拘束されるものではないが、以下のように推定される。すなわち、とうもろこしなどの禾本科バイオマスと比較して、針葉樹材などの木材には、アラビノースを側鎖に持つアラビノガラクタンが多く含まれており、特に、これらのアラビノガラクタンがいずれも側鎖末端に露出した形で結合しているため加水分解され易いものと推定される(加藤陽治等編『植物細胞壁と多糖類』培風館)。そのため、本発明のように、木材の前加水分解液を原料として用いることによって、アラビノースを効率よく製造できるものと考えられる。   Conventionally, the wood of the genus Pinus has been known as a wood rich in hemicellulose containing arabinose in the side chain, but its content is less than that of corn hulls or beet pulp. In addition, it is technically difficult to extract arabinose from woods compared to herbs, and since acid hydrolysis of wood entails a large amount of glucose and wood extract components, Little consideration has been given to wood as a raw material. According to the present invention, arabinose can be efficiently obtained from wood. The reason is not limited to this, but is estimated as follows. That is, compared to corn and other woody biomass, softwood and other wood contain more arabinogalactans with arabinose in the side chain, and in particular, all these arabinogalactans have side chain ends. It is presumed that it is easily hydrolyzed because it is bound in an exposed form (Yoji Kato et al., “Plant cell wall and polysaccharides” Baifukan). Therefore, it is considered that arabinose can be efficiently produced by using a pre-hydrolyzed liquid of wood as a raw material as in the present invention.

本発明の前加水分解液を得る場合、前加水分解処理に供する木材はある程度の大きさ以下にして用いることが好ましい。すなわち、木材をチップ化または粉末化して用いると、前加水分解処理を効率的に実施することができるため、エタノール発酵やメタン発酵の原料やアラビノースが豊富に含まれる前加水分解液を得ることができる。木材の大きさとしては、パルプや製紙用途として一般的な大きさ(例えば、木目方向の長さ15〜20mm、幅12〜25mm、厚さ10mm以下程度)でもよく、また、熱水を浸透しやすくして抽出や加水分解効率を上げるため、一辺が3〜6mmの大きさにすることもできる。   When obtaining the prehydrolysis liquid of this invention, it is preferable to use the wood used for a prehydrolysis process below to a certain size. That is, when wood is used in chips or powders, the prehydrolysis treatment can be carried out efficiently, so that it is possible to obtain a prehydrolyzed solution rich in raw materials for ethanol fermentation and methane fermentation and arabinose. it can. The size of the wood may be a size generally used for pulp and papermaking (for example, a length of 15 to 20 mm in the grain direction, a width of 12 to 25 mm, a thickness of about 10 mm or less), and penetrates hot water. One side can be 3-6 mm in size to facilitate extraction and increase hydrolysis efficiency.

本発明において木材に施す前加水分解処理の条件は特に制限されず、公知の条件で前加水分解を実施することができる。例えば、針葉樹材を始めとする木材を水熱処理によって前加水分解する場合、木材に対する高温・高圧水による処理は、150〜450℃、1.0〜100MPaの条件で行うことができる。前加水分解の水熱反応における熱水の温度は、160〜300℃がより好ましく、165〜250℃がさらに好ましい。熱水の温度が低すぎると加水分解効率が低下してオリゴ糖などが多くなりすぎる場合がある一方、熱水の温度が高すぎると過分解が進行してアラビノースなどの収率が低下することがある。   In the present invention, the conditions for the prehydrolysis treatment applied to the wood are not particularly limited, and the prehydrolysis can be performed under known conditions. For example, when pre-hydrolyzing wood such as coniferous wood by hydrothermal treatment, the wood can be treated with high-temperature and high-pressure water under conditions of 150 to 450 ° C. and 1.0 to 100 MPa. As for the temperature of the hot water in the hydrothermal reaction of prehydrolysis, 160-300 degreeC is more preferable, and 165-250 degreeC is further more preferable. If the temperature of hot water is too low, hydrolysis efficiency may decrease and oligosaccharides may increase too much, while if the temperature of hot water is too high, excessive decomposition will proceed and yield of arabinose will decrease. There is.

本発明の前加水分解において使用する水はどのようなものでも構わないが、硬度の低い水のほうが良好な抽出・加水分解効果が得られる。硬度の範囲は特に制限されないが、100以下であることが好ましく、50以下であるとより好ましい。   Any water may be used in the pre-hydrolysis of the present invention, but water having a lower hardness can provide a better extraction / hydrolysis effect. The range of hardness is not particularly limited, but is preferably 100 or less, and more preferably 50 or less.

原料である木材に対する水の量は、木材の絶乾重量に対する水の割合(液比)が1〜10の範囲が好ましく、前加水分解液に含まれる糖濃度を高くする観点からは、液比は2〜5がより好ましく、2.5〜3.5が特に適している。液比が低くなりすぎると効率的な抽出が困難であり、液比が高くなりすぎると抽出液の濃度が薄まり以後の工程で不利となる。   The amount of water relative to the wood that is the raw material is preferably such that the ratio (liquid ratio) of water to the absolute dry weight of wood is in the range of 1 to 10, from the viewpoint of increasing the sugar concentration contained in the prehydrolyzed liquid, 2 to 5 is more preferable, and 2.5 to 3.5 is particularly suitable. If the liquid ratio is too low, efficient extraction is difficult, and if the liquid ratio is too high, the concentration of the extract becomes thin, which is disadvantageous in the subsequent steps.

前加水分解における水熱反応の処理時間は、特に制限されないが、15分間〜10時間が好ましく、30分間〜5時間がより好ましく、30分間〜3時間がさらに好ましい。バッチ式と連続式の違いや昇温時間などによって若干異なってくるものの、上記のような処理時間であれば、加水分解反応自体を十分に行うことができ、また、本発明に適した前加水分解液を得ることができる。   The treatment time of the hydrothermal reaction in the prehydrolysis is not particularly limited, but is preferably 15 minutes to 10 hours, more preferably 30 minutes to 5 hours, and further preferably 30 minutes to 3 hours. Although it varies slightly depending on the difference between the batch type and the continuous type, the heating time, etc., the treatment time as described above can sufficiently carry out the hydrolysis reaction itself, and the pre-hydration suitable for the present invention. A decomposition solution can be obtained.

本発明で用いる前加水分解液のpHは特に制限されないが、木材の加水分解によって生じる酸によってpHは2〜7程度となることが多く、ある態様ではpHが2〜6や3〜4程度となることがある。   The pH of the prehydrolyzed liquid used in the present invention is not particularly limited, but the pH is often about 2 to 7 depending on the acid generated by the hydrolysis of wood, and in some embodiments the pH is about 2 to 6 or 3 to 4 May be.

エタノール発酵
本発明においては、まず、パルプ製造において生じる前加水分解液を用いてエタノール発酵(アルコール発酵)を行う。一般に、木材などのリグノセルロースを原料としたバイオエタノールの製造は、リグノセルロース中のセルロースやヘミセルロースなどの多糖類を発酵に利用可能な糖に分解し、得られた糖を微生物や酵母などの働きによりエタノールに変換することによって行われる。本発明においては、前加水分解液に含まれる糖がエタノール発酵の原料として使用され、エタノールが得られる。
Ethanol Fermentation In the present invention, ethanol fermentation (alcohol fermentation) is first performed using a prehydrolyzed solution produced in pulp production. In general, the production of bioethanol using lignocellulose such as wood as a raw material decomposes polysaccharides such as cellulose and hemicellulose in lignocellulose into sugars that can be used for fermentation, and the resulting sugars are used by microorganisms and yeasts. By conversion to ethanol. In the present invention, the sugar contained in the prehydrolyzed solution is used as a raw material for ethanol fermentation to obtain ethanol.

エタノール発酵は、グルコース、フルクトース、ショ糖などの糖を分解してエタノールと二酸化炭素を生成し、エネルギーを得る代謝プロセスである。エタノール発酵は基本的に酸素を必要としない嫌気的反応であり、本発明においては、前加水分解液に含まれる糖分がエタノール発酵し、エタノールと発酵済液(処理液)が得られる。   Ethanol fermentation is a metabolic process that obtains energy by decomposing sugars such as glucose, fructose, and sucrose to produce ethanol and carbon dioxide. Ethanol fermentation is an anaerobic reaction that basically does not require oxygen, and in the present invention, the sugar contained in the prehydrolyzed solution is ethanol fermented to obtain ethanol and a fermented solution (treatment solution).

本発明においてエタノール発酵の結果得られるエタノールは、バイオマス資源である木材から製造されたバイオエタノールである。近年、バイオエタノールがエネルギー問題の重要な解決手段として取り上げられ、ガソリンを代替するエネルギー源として普及しつつあるが、使用されているバイオエタノールは、もっぱら、単糖に分解し易いとうもろこし、小麦、廃糖蜜などの穀物原料から製造されているのが一般的である。ところが本発明によれば、木材原料からバイオエタノールを効率的に製造することが可能である。   In the present invention, ethanol obtained as a result of ethanol fermentation is bioethanol produced from wood, which is a biomass resource. In recent years, bioethanol has been taken up as an important solution to the energy problem and is becoming popular as an energy source to replace gasoline. However, the bioethanol used is easily decomposed into monosaccharides such as corn, wheat and waste. It is generally made from cereal raw materials such as molasses. However, according to the present invention, it is possible to efficiently produce bioethanol from wood raw materials.

エタノール発酵においては、微生物や酵母の活動により前加水分解液中の糖がエタノールに変換される。酵母は、酸素がないところで、糖を用いてアルコール発酵する代表的な生物であり、バイオエタノールの生産の他、アルコール飲料やパンなど食品の生産などにも広く使用される。また、酵母によらないエタノール発酵は、「カーボニック・マセレーション」と呼ばれる反応であり、高濃度の二酸化炭素または窒素ガス中(低酸素雰囲気)に置かれたブドウの果実中で起こる嫌気的反応で、酵素の作用により糖がアルコールに変化する。この手法は、ワインなどのアルコール飲料の醸造の際に用いられている。   In ethanol fermentation, the sugar in the prehydrolyzed liquid is converted to ethanol by the activity of microorganisms and yeast. Yeast is a typical organism that undergoes alcoholic fermentation using sugar in the absence of oxygen, and is widely used in the production of foods such as alcoholic beverages and bread in addition to the production of bioethanol. In addition, ethanol fermentation without yeast is a reaction called “carbonic maceration”, an anaerobic reaction that occurs in the fruits of grapes placed in high concentrations of carbon dioxide or nitrogen gas (low oxygen atmosphere). And sugar is changed into alcohol by the action of the enzyme. This technique is used in brewing alcoholic beverages such as wine.

本発明において酵母を用いて前加水分解液をエタノール発酵する場合、使用する酵母としては、従来から用いられている酵母を制限なく使用することができるが、例えば、Saccharomyces cereviseaeのほか、これに遺伝子工学的にペントース資化・発酵能を持たせた株やC.kruseiのようなエタノール発酵能のある酵母を好適に使用することができる。また微生物としては遺伝子工学で大腸菌(E.coli)にエタノール発酵能を持たせた株、Z.mobilisやこれに遺伝子工学的にペントース資化能を持たせた株、C.glutamicum及びその変異株を例として開示することが出来るが、エタノール発酵が可能な菌であればいずれでも構わず、原料である前加水分解液の性状や組成、発酵条件などに適したものを選択すればよい。エタノール発酵においては、アンモニア、リン酸アンモニア、尿素などの栄養源を添加することも好ましい。   In the present invention, when yeast is used for ethanol fermentation of a prehydrolyzed solution, conventionally used yeasts can be used without limitation, for example, Saccharomyces cereviseae, as well as gene Strains that have been engineered to have pentose utilization and fermentation ability and yeasts having ethanol fermentation ability such as C. krusei can be preferably used. In addition, as microorganisms, E.coli strains with ethanol fermentation ability were genetically engineered, Z.mobilis, strains that were genetically engineered with pentose utilization ability, C. glutamicum, and mutants thereof. However, any microorganism can be used as long as it is capable of ethanol fermentation, and a microorganism suitable for the properties, composition, fermentation conditions, etc. of the pre-hydrolyzed liquid as a raw material may be selected. In ethanol fermentation, it is also preferable to add a nutrient source such as ammonia, ammonia phosphate, or urea.

本発明においてエタノール発酵の条件は特に制限されず、条件に応じて適宜設定することができ、公知のエタノール発酵装置を使用することができる。   In the present invention, the conditions for ethanol fermentation are not particularly limited and can be appropriately set according to the conditions, and a known ethanol fermentation apparatus can be used.

本発明の好ましい態様において、エタノール発酵で得られたバイオエタノールを蒸留・精製することができる。すなわち、本発明のシステムは、エタノールの蒸留装置、精製装置を備えることができる。   In a preferred embodiment of the present invention, bioethanol obtained by ethanol fermentation can be distilled and purified. That is, the system of the present invention can include an ethanol distillation apparatus and a purification apparatus.

このようにして得られたバイオエタノールは、エネルギー源として使用することができ、そのまま販売することや、また、本システム中でエネルギー源として消費することもできる。   The bioethanol thus obtained can be used as an energy source and can be sold as it is, or can be consumed as an energy source in the present system.

前加水分解液の前処理
本発明においては、前加水分解液を用いてエタノール発酵を行うが、エタノール発酵をより効率的に実施するため、前加水分解液を前処理することもできる。すでに述べたように、前加水分解液には、セルロースやヘミセルロース、多糖類やオリゴ糖なども含まれているため、前加水分解液に含まれる多糖類などをさらに加水分解処理してエタノール発酵の材料となる糖の濃度を高くしたり、公知の分離精製処理を施すことによってエタノール発酵には不要の成分やエタノール発酵を阻害する成分を除去することが好ましい。また、好ましい態様において、エタノール発酵の前に、前加水分解液に含まれる有用成分を回収する工程を設けてもよい。
Pretreatment of prehydrolyzed liquid In the present invention, ethanol fermentation is performed using a prehydrolyzed liquid, but the prehydrolyzed liquid can also be pretreated in order to more efficiently perform ethanol fermentation. As already mentioned, since the prehydrolyzed liquid also contains cellulose, hemicellulose, polysaccharides, oligosaccharides, etc., the polysaccharides contained in the prehydrolyzed liquid are further hydrolyzed and subjected to ethanol fermentation. It is preferable to remove a component unnecessary for ethanol fermentation or a component that inhibits ethanol fermentation by increasing the concentration of sugar as a material or by performing a known separation and purification treatment. Moreover, in a preferable aspect, you may provide the process of collect | recovering the useful components contained in a prehydrolysis liquid before ethanol fermentation.

具体的には、前加水分解液をエタノール発酵する前に、酸や酵素を用いて加水分解処理を行って、エタノール発酵の原料となる糖の濃度を高くすることができる。一般に、セルロースやヘミセルロースなどの多糖類を糖に分解する方法は、(1)鉱酸を用いて加水分解する酸糖化法、(2)酵素または酵素を生産する微生物を用いて加水分解する酵素糖化法に大別される。さらに、酸糖化法では、鉱酸として濃硫酸または希硫酸が用いられることが多く、それぞれ、濃硫酸法、希硫酸法と呼ばれている。本発明においてはいずれの方法も、前加水分解液の前処理に使用することができる。   Specifically, before ethanol-fermenting the pre-hydrolyzed solution, hydrolysis treatment can be performed using an acid or an enzyme to increase the concentration of sugar that is a raw material for ethanol fermentation. In general, the methods for degrading polysaccharides such as cellulose and hemicellulose into sugars are: (1) acid saccharification using mineral acid, and (2) enzyme saccharification using an enzyme or a microorganism that produces the enzyme. Broadly divided into laws. Furthermore, in the acid saccharification method, concentrated sulfuric acid or dilute sulfuric acid is often used as a mineral acid, which are called concentrated sulfuric acid method and dilute sulfuric acid method, respectively. In the present invention, any method can be used for pretreatment of the prehydrolyzed liquid.

濃硫酸法や希硫酸法などの酸を用いる方法では、リグノセルロースの加水分解は比較的容易に進行し、得られた木糖由来のグルコースがエタノール発酵に供される。希硫酸法などの弱い酸を用いる方法の場合、複数の工程で前加水分解液を前処理すると、グルコース濃度を効率的に向上させることができて好適である。酸を用いた加水分解については、例えば、米国特許第5424417号や特開平2005−229821号公報に記載された方法、濃硫酸を用いた方法(特開平2005−229822号公報)、加圧熱水を用いた方法(特開平2007−20555号公報)などが提案されており、本発明においてもこれらの方法を適用することができる。また、前加水分解液の前処理が過度であると、生成した糖がフルフラールやタールなどのエタノール発酵阻害物質に変化するおそれもあるため、処理条件の最適化を行った方がよい場合もある(Wood and Fiber Science, April, 1986, Vol.18 (2) P248-263)。   In a method using an acid such as a concentrated sulfuric acid method or a dilute sulfuric acid method, hydrolysis of lignocellulose proceeds relatively easily, and the resulting glucose derived from glucose is subjected to ethanol fermentation. In the case of a method using a weak acid such as dilute sulfuric acid method, pretreatment of the prehydrolyzed solution in a plurality of steps is preferable because the glucose concentration can be improved efficiently. As for hydrolysis using an acid, for example, a method described in US Pat. No. 5,424,417 and JP-A-2005-229821, a method using concentrated sulfuric acid (JP-A-2005-229822), pressurized hot water, and the like. (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-20555) has been proposed, and these methods can also be applied in the present invention. In addition, if the pretreatment of the prehydrolyzed liquid is excessive, the generated sugar may be changed to an ethanol fermentation inhibitor such as furfural or tar, so it may be better to optimize the treatment conditions. (Wood and Fiber Science, April, 1986, Vol.18 (2) P248-263).

酵素を用いて前加水分解液を処理する場合、使用する酵素はセルロースやヘミセルロースを糖化できるものであれば特に制限されないが、セルロースをグルコースまで分解できるセルラーゼであれば好ましく使用でき、特に、耐熱性がある酵素が好ましい。また、分解活性の点では、endo-グルカナーゼ、exo-グルカナーゼ、β-グルコシダーゼのバランスの取れた分解活性の高い酵素を用いることが望ましい。例えばノボ社製のセルラーゼであるNS50013、NS50010やCtec2それらの混合物やジェネンコア協和社のオプチマッシュBG、アクセラーゼ、新日本化学工業社のスミチームAC等を好適に使用することができるが、これに限定されるものではない。   When the prehydrolyzed liquid is treated with an enzyme, the enzyme used is not particularly limited as long as it can saccharify cellulose or hemicellulose, but it can be preferably used as long as it is a cellulase capable of degrading cellulose to glucose. Some enzymes are preferred. From the viewpoint of degradation activity, it is desirable to use an enzyme having a balanced degradation activity of endo-glucanase, exo-glucanase, and β-glucosidase. For example, NS50013, NS50010 and Ctec2 which are cellulases manufactured by Novo Corporation, Optimash BG of Genencor Kyowa Co., Axelase, Sumiteam AC of Shinnippon Chemical Co., Ltd., etc. can be preferably used. It is not something.

また、前加水分解液を前処理して、エタノール発酵に不要の成分やエタノール発酵を阻害する成分、あるいは、前加水分解液に含まれる有用成分を前加水分解液から予め回収してもよい。好ましい態様において、例えば、膜分離などの分離精製手段などを用いて、前加水分解液からマンナン類などの物質を分離することができる。   In addition, the prehydrolyzed liquid may be pretreated, and components unnecessary for ethanol fermentation, components that inhibit ethanol fermentation, or useful components contained in the prehydrolyzed liquid may be recovered in advance from the prehydrolyzed liquid. In a preferred embodiment, substances such as mannans can be separated from the prehydrolyzed solution using, for example, separation / purification means such as membrane separation.

さらに、前加水分解液に施す前処理として、加水分解処理と分離精製処理の両方を実施することも可能である。例えば、酵素を用いた加水分解によって前加水分解液に含まれるヘミセルロースなどをオリゴ糖まで部分的に分解した上で、部分的に加水分解した前加水分解液に分離精製処理を施し、オリゴ糖などの有用物質を得ることも可能である。   Furthermore, it is also possible to implement both a hydrolysis process and a separation purification process as a pretreatment applied to the prehydrolyzed liquid. For example, after partial degradation of hemicellulose, etc. contained in the prehydrolyzed solution to the oligosaccharide by hydrolysis using an enzyme, the partially hydrolyzed prehydrolyzed solution is subjected to separation and purification treatment, oligosaccharide, etc. It is also possible to obtain useful substances.

アラビノースの分離
本発明においては、前加水分解液をエタノール発酵した後の処理液を用いて、アラビノースを得ることができる。すでに述べたように、パルプ製造において生じる前加水分解液には、アラビノースの他にも各種糖類やリグニンといった様々な有機物が含まれているところ、前加水分解液をエタノール発酵することによって前加水分解液に含まれる単糖やオリゴ糖が消費され、エタノール発酵後の処理液からアラビノースを分離することが容易になる。すなわち、本発明のように前加水分解液をエタノール発酵した処理液を用いることによって、前加水分解液から直接アラビノースを分離精製する場合と比較して、格段に効率的にアラビノースを得ることができる。例えば、エタノール発酵の際にSaccharomyces酵母を用いる場合、前加水分解液に含まれるグルコース、マンノース、アラビノースなどのヘキソースが基本的に消費される一方、アラビノースは消費されないため、エタノール発酵後にアラビノースを単離精製することによって、アラビノースを効率的に得ることができる。
Separation of arabinose In the present invention, arabinose can be obtained using a treatment liquid after ethanol fermentation of the prehydrolyzed liquid. As already mentioned, the prehydrolyzed liquid produced in pulp production contains various organic substances such as various sugars and lignin in addition to arabinose. Prehydrolyzed by subjecting the prehydrolyzed liquid to ethanol fermentation. Monosaccharides and oligosaccharides contained in the liquid are consumed, and it becomes easy to separate arabinose from the treatment liquid after ethanol fermentation. That is, by using a treatment liquid obtained by ethanol fermentation of the prehydrolyzed liquid as in the present invention, arabinose can be obtained much more efficiently than when separating and purifying arabinose directly from the prehydrolyzed liquid. . For example, when Saccharomyces yeast is used during ethanol fermentation, hexoses such as glucose, mannose, and arabinose contained in the prehydrolyzed solution are basically consumed, but arabinose is not consumed, so arabinose is isolated after ethanol fermentation. By purifying, arabinose can be obtained efficiently.

本発明のエタノール発酵後の処理液からアラビノースを分離・精製する方法としては、公知の方法を制限なく用いることができる。例えば、ろ過、濃縮したあとに、クロマトグラフィーによってアラビノースを分離し、分離した液をさらにクロマトグラフィーなどによって精製すればよい。ろ過法としては、珪藻土ろ過、ろ紙ろ過、精密ろ過その他のろ過処理を単独であるいは組み合わせて使用できる。濃縮法としては、加熱、減圧、減圧加熱、限外ろ過などの方法がある。クロマトグラフィーは、充填剤としてイオン交換樹脂を用いるクロマトグラフィー、擬似移動床クロマトグラフィー、その他のクロマトグラフィーが使用される。また、必要であれば常法にしたがって活性炭などによって着色成分を除いた後に濃縮し、これを冷却して結晶化させてもよい。   As a method for separating and purifying arabinose from the treatment liquid after ethanol fermentation of the present invention, a known method can be used without limitation. For example, after filtration and concentration, arabinose is separated by chromatography, and the separated liquid may be further purified by chromatography or the like. As the filtration method, diatomaceous earth filtration, filter paper filtration, microfiltration and other filtration treatments can be used alone or in combination. Examples of the concentration method include heating, reduced pressure, reduced pressure heating, and ultrafiltration. As the chromatography, chromatography using an ion exchange resin as a filler, simulated moving bed chromatography, and other chromatography are used. Further, if necessary, it may be concentrated after removing the colored components by activated carbon or the like according to a conventional method, and cooled and crystallized.

アラビノースは、難消化性のノンカロリー五炭糖で、蔗糖の60%の甘味度を有する。近年、アラビノースには、小腸のショ糖分解酵素を阻害することにより、ショ糖摂取時の血糖値やインシュリンの上昇を抑制し、しかも効果が持続的に続くセカンドミール効果も有することが判明し、注目されている。すでに述べたように、現在、市販されているアラビノースは非常に高価であるが、本発明によれば、パルプ製造において生成する排液を原料としてアラビノースを製造することができ、極めて有利である。   Arabinose is an indigestible non-caloric pentose sugar and has 60% sweetness of sucrose. In recent years, it has been found that arabinose inhibits sucrose-degrading enzyme in the small intestine to suppress the increase in blood sugar level and insulin during sucrose intake, and also has a second-meal effect that continues to be effective, Attention has been paid. As already mentioned, arabinose currently on the market is very expensive. However, according to the present invention, arabinose can be produced using waste liquid produced in pulp production as a raw material, which is extremely advantageous.

また、アラビノースの収率を重視する場合、本発明で用いる前加水分解液は、針葉樹を前加水分解した際に排出される前加水分解液であることが好ましい。木材の中でも針葉樹は、アラビノースをその構造に含むヘミセルロースを豊富に含むためである。針葉樹としては、カラマツが特に好ましい。   Moreover, when importance is attached to the yield of arabinose, it is preferable that the prehydrolysis liquid used by this invention is a prehydrolysis liquid discharged | emitted when pre-hydrolyzing a conifer. This is because conifers among wood are rich in hemicellulose containing arabinose in its structure. As the conifer, larch is particularly preferable.

メタン発酵
本発明においては、前加水分解液をエタノール発酵し、アラビノースを分離した後、得られた処理液をさらにメタン発酵に供する。木材の前加水分解で排出される前加水分解液には、ヘミセルロースの加水分解物が多く含まれるが、それ以外にも木材に含まれるリグニンなどの有機物が豊富に含まれる。したがって、エタノール発酵などを行った後の処理液には、エタノール発酵に用いられなかった有機物が多く含まれており、このような有機物を原料としてメタン発酵を行うことによってメタンガスを効率的に得ることができる。
Methane fermentation In the present invention, the prehydrolyzed solution is ethanol-fermented to separate arabinose, and the resulting treatment solution is further subjected to methane fermentation. The prehydrolyzed liquid discharged by the prehydrolysis of wood contains a large amount of hemicellulose hydrolyzate, but also contains abundant organic substances such as lignin contained in wood. Therefore, the treatment liquid after performing ethanol fermentation contains a lot of organic substances that were not used for ethanol fermentation, and methane gas can be efficiently obtained by performing methane fermentation using such organic substances as raw materials. Can do.

本発明においてメタン発酵とは、一般に嫌気性処理とも呼ばれ、嫌気性条件下において酸生成菌やメタン細菌などの嫌気性微生物群を利用して排水中の有機分をメタンと二酸化炭素に分解する生物的処理方法である。メタン発酵には、曝気エネルギーが不要で、生成する汚泥量も少ないため、環境負荷も小さく、また、発生したメタンガスは燃料などとして有効利用することができる。   In the present invention, methane fermentation is generally called anaerobic treatment, and decomposes organic components in wastewater into methane and carbon dioxide using anaerobic microorganisms such as acid-producing bacteria and methane bacteria under anaerobic conditions. Biological treatment method. Since methane fermentation does not require aeration energy and generates a small amount of sludge, the environmental load is small, and the generated methane gas can be effectively used as fuel.

本発明の嫌気性処理の条件は特に制限されず、いわゆる中温法や高温法を好適に適用することができる。エネルギー消費が低いため、好ましい態様において本発明の嫌気性処理は中温法であり、処理温度は30〜45℃が好ましく、30〜37℃がより好ましい。   The conditions for the anaerobic treatment of the present invention are not particularly limited, and so-called medium temperature methods and high temperature methods can be suitably applied. Since energy consumption is low, the anaerobic treatment of the present invention is an intermediate temperature method in a preferred embodiment, and the treatment temperature is preferably 30 to 45 ° C, more preferably 30 to 37 ° C.

本発明において嫌気性処理の際のpHは6.0〜8.5が好ましいが、7.0〜8.0がより好ましい。嫌気性微生物の最適領域が通常中性付近にあるためである。必要に応じて、処理液のpHを調整してもよい。   In the present invention, the pH during the anaerobic treatment is preferably 6.0 to 8.5, more preferably 7.0 to 8.0. This is because the optimum region of anaerobic microorganisms is usually near neutrality. You may adjust the pH of a process liquid as needed.

また、本発明の嫌気性処理において、嫌気性微生物との接触時間は特に制限されないが、4時間〜60日とするのが好ましく、1日間〜30日間とするのがより好ましく、2日間〜15日間とするのがさらに好ましい。   In the anaerobic treatment of the present invention, the contact time with the anaerobic microorganism is not particularly limited, but is preferably 4 hours to 60 days, more preferably 1 day to 30 days, and more preferably 2 days to 15 days. More preferably, days.

本発明の嫌気性処理は、1つの反応槽で行ってもよく、複数の反応槽で行ってもよいが、本発明の処理方法によれば安定した嫌気性処理が可能となるため、1槽方式の嫌気性処理であっても効率的にメタン発酵を行うことができる。また、嫌気状態についてはORP(酸化還元電位)などで管理することが可能である。   The anaerobic treatment of the present invention may be performed in one reaction tank or a plurality of reaction tanks. However, according to the treatment method of the present invention, a stable anaerobic treatment is possible, so that one tank is used. Even in the anaerobic treatment of the system, methane fermentation can be performed efficiently. The anaerobic state can be managed by ORP (oxidation reduction potential) or the like.

本発明の嫌気性処理で使用する嫌気性微生物に特に限定はなく、一般的なものを使用することができるが、グラニュール汚泥と呼ばれる自己集塊化ペレットを好適に用いることができる。メタン菌の種類としては、メタノール分解菌(Methanosarcina)や酢酸分解菌(Methanosaeta)などが挙げられる。   There is no particular limitation on the anaerobic microorganisms used in the anaerobic treatment of the present invention, and general ones can be used, but self-aggregated pellets called granule sludge can be suitably used. Examples of methane bacteria include methanol-degrading bacteria (Methanosarcina) and acetic acid-degrading bacteria (Methanosaeta).

また、本発明においては、本発明の特徴を損なわない限りにおいて、嫌気性処理工程の他に、追加の工程を加えることが可能であり、具体的な用途や装置構成に応じて適切な工程を追加することができる。例えば、本発明による嫌気性処理に、好気性処理を組み合わせることも可能である。   In addition, in the present invention, an additional step can be added in addition to the anaerobic treatment step as long as the characteristics of the present invention are not impaired. Can be added. For example, anaerobic treatment can be combined with the anaerobic treatment according to the present invention.

本発明においては、メタン発酵に供する処理液に適当な前処理を施すことも可能であり、例えば、スクリーン処理などによって比較的大きな異物を除去してもよい。   In the present invention, a suitable pretreatment can be applied to the treatment liquid used for methane fermentation. For example, relatively large foreign matter may be removed by screen treatment or the like.

本発明によってメタン発酵した後の廃液は、海洋または河川などの環境中へ排出してもよく、また、工場用水として再利用してもよい。   The waste liquid after methane fermentation according to the present invention may be discharged into the environment such as the ocean or river, and may be reused as factory water.

さらに、本発明による方法を最適な条件で行うために、本発明は、その他の工程とのバランスを調整する制御工程を含むことができる。例えば、本発明と本発明により得られるバイオガスを利用したエネルギー回収工程とを1つの系として運転する場合、制御方法として例えばフィードバック制御などを採用して系全体を最適に制御することが可能である。   Furthermore, in order to perform the method according to the present invention under optimum conditions, the present invention can include a control step of adjusting the balance with other steps. For example, when the present invention and the energy recovery process using biogas obtained by the present invention are operated as one system, it is possible to optimally control the entire system by adopting, for example, feedback control as a control method. is there.

本発明のメタン発酵による産物は主にメタンガスであるが、メタンガスはパルプ工場内でエネルギー源として使用することもでき、また、バイオガス自体を他の用途に使用することもできる。本発明によって得られたバイオガスをエネルギー源として使用する場合、輸送コストの観点から、同じ工場内で使用することが好ましく、典型的には、本発明によるバイオガスは、良質な燃料として回収ボイラーやキルンなどで利用することができる。   Although the product of the methane fermentation of the present invention is mainly methane gas, the methane gas can be used as an energy source in the pulp mill, or the biogas itself can be used for other applications. When the biogas obtained by the present invention is used as an energy source, it is preferable to use it in the same factory from the viewpoint of transportation cost. Typically, the biogas according to the present invention is a recovery boiler as a good quality fuel. And can be used in kilns.

製造フロー
以下、本発明について、好ましい態様を具体的に挙げつつ、説明する。
Manufacturing Flow Hereinafter, the present invention will be described with specific preferred embodiments.

図1は、本発明のシステムの好ましい態様の一つを示す概略図である。本態様においては、前加水分解液をエタノール発酵させてエタノールと発酵済液(処理液)を得る工程、処理液からアラビノースを分離して取り出す工程、次いで、残った処理液をメタン発酵してメタンガスと排液を得る工程が含まれる。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating one preferred embodiment of the system of the present invention. In this embodiment, the step of subjecting the prehydrolyzed solution to ethanol fermentation to obtain ethanol and a fermented solution (treatment solution), the step of separating and taking out arabinose from the treatment solution, and then subjecting the remaining treatment solution to methane fermentation and methane gas And a step of obtaining drainage.

本態様においては、前加水分解液に特に何の前処理も施さずにエタノール発酵させるため、工程や装置を比較的簡単なものとすることができる。また、本発明においては、エタノール発酵を一段で行ってもよいし、複数段で行ってもよい。さらに、エタノール発酵で得られたエタノール(粗エタノール)は、精製装置により精製してもよい。エタノール発酵におけるpHは特に制限されないが、使用する酵母の特性に合わせて、酸性域から中性域でエタノール発酵を行うことが好ましい。   In this embodiment, since the ethanol fermentation is performed without any pretreatment on the prehydrolyzed liquid, the process and apparatus can be made relatively simple. In the present invention, ethanol fermentation may be performed in one stage or in multiple stages. Furthermore, ethanol (crude ethanol) obtained by ethanol fermentation may be purified by a purification apparatus. The pH in ethanol fermentation is not particularly limited, but it is preferable to perform ethanol fermentation in an acidic region to a neutral region in accordance with the characteristics of the yeast to be used.

エタノール発酵によって主に単糖が消費された後の処理液は、アラビノースやリグニンスルホン酸などを主に含んでいるが、この態様では、クロマトグラフィーなどを利用して、処理液から有用物質であるアラビノースを取り出す。その後、残った処理液をメタン発酵に供し、メタンガスを生成させる。最終的に得られた排液は、処理対象である前加水分解液と比較して、有機物の含有量が大きく低減され、環境中に放出することも可能である。   The treatment liquid after mainly consuming monosaccharides by ethanol fermentation mainly contains arabinose, lignin sulfonic acid, etc. In this embodiment, it is a useful substance from the treatment liquid using chromatography or the like. Take out arabinose. Thereafter, the remaining treatment liquid is subjected to methane fermentation to generate methane gas. The drainage finally obtained has a significantly reduced organic content compared to the pre-hydrolyzed liquid to be treated, and can be released into the environment.

図2は、本発明のシステムの好ましい態様の一つを示す概略図である。この態様では、酸を用いて前加水分解液をさらに加水分解する。本態様においては、前加水分解液に含まれるセルロースやヘミセルロースの全部または一部を、酸加水分解によって発酵性糖液に変換することができるため、後続のエタノール発酵によって、より効率的にバイオエタノールを得ることができる。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating one preferred embodiment of the system of the present invention. In this embodiment, the prehydrolyzed solution is further hydrolyzed with an acid. In this embodiment, all or part of cellulose or hemicellulose contained in the prehydrolyzed liquid can be converted into a fermentable sugar liquid by acid hydrolysis, so that bioethanol can be more efficiently obtained by subsequent ethanol fermentation. Can be obtained.

図3は、本発明のシステムの好ましい態様の一つを示す概略図である。この態様では、前加水分解液をエタノール発酵する前に、酵素を用いて前加水分解液をさらに加水分解する。本態様においては、前加水分解液に含まれるセルロースやヘミセルロースの全部または一部を、セルロース分解酵素やヘミセルロース分解酵素による酵素分解により発酵性糖液に変換することができるため、後続のエタノール発酵によって、より効率的にバイオエタノールを得ることができる。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating one preferred embodiment of the system of the present invention. In this embodiment, before the prehydrolyzed solution is ethanol-fermented, the prehydrolyzed solution is further hydrolyzed using an enzyme. In this embodiment, all or a part of cellulose or hemicellulose contained in the prehydrolyzed liquid can be converted into a fermentable sugar solution by enzymatic decomposition with a cellulolytic enzyme or hemicellulose degrading enzyme. Bioethanol can be obtained more efficiently.

図4は、本発明のシステムの好ましい態様の一つを示す概略図である。この態様では、前加水分解液をエタノール発酵する前に、酵素を用いて前加水分解液をさらに加水分解する。本態様においては、前加水分解液に含まれるセルロースやヘミセルロースの全部または一部を、セルロース分解酵素やヘミセルロース分解酵素によって酵素分解するが、必ずしもそのすべてを単糖まで分解する必要はなく、例えば、オリゴ糖や単糖が混在する状態までの分解であってよい。この態様では、例えば、前加水分解液を酵素分解した後に、処理液に含まれるオリゴ糖を除去するなどの処理をすることによって、前加水分解液から有用物質であるオリゴ糖を取り出すことができるとともに、後続のエタノール発酵を効率良く実施することが可能になる。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating one preferred embodiment of the system of the present invention. In this embodiment, before the prehydrolyzed solution is ethanol-fermented, the prehydrolyzed solution is further hydrolyzed using an enzyme. In this embodiment, all or part of cellulose or hemicellulose contained in the prehydrolyzed solution is enzymatically decomposed by cellulose-degrading enzyme or hemicellulose-degrading enzyme, but it is not always necessary to decompose all of them to monosaccharides. It may be a decomposition to a state where oligosaccharides or monosaccharides are mixed. In this aspect, for example, after the prehydrolysis solution is enzymatically decomposed, the oligosaccharide that is a useful substance can be extracted from the prehydrolysis solution by performing a treatment such as removing the oligosaccharide contained in the treatment solution. At the same time, subsequent ethanol fermentation can be carried out efficiently.

図5は、本発明のシステムの好ましい態様の一つを示す概略図である。この態様では、前加水分解液をエタノール発酵する前に、分離処理によって前加水分解液から有用物質であるマンナン類を取り出す工程が含まれる。このように前加水分解液を前処理することによって、前加水分解から有用物質を取り出すことができるとともに、後続のエタノール発酵を効率良く実施することが可能になる。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating one preferred embodiment of the system of the present invention. In this embodiment, before ethanol-fermenting the prehydrolyzed liquid, a step of taking out mannans which are useful substances from the prehydrolyzed liquid by a separation treatment is included. By pretreating the prehydrolyzed liquid in this way, useful substances can be taken out from the prehydrolysis, and subsequent ethanol fermentation can be efficiently performed.

Claims (7)

溶解クラフトパルプ製造の際に、木材の絶乾重量に対する水の割合(液比)が1〜5となるように水を用いて木材を前加水分解する工程、
前加水分解によって生じる前加水分解液をエタノール発酵してバイオエタノールと処理液を得る工程、
エタノール発酵後の処理液からアラビノースを取り出す工程、
アラビノースを取り出した後の処理液をメタン発酵してメタンガスとメタン発酵排液を得る工程、
を含む、溶解クラフトパルプ製造において生じる前加水分解液の処理方法。
A step of pre-hydrolyzing wood with water such that the ratio (liquid ratio) of water to the absolute dry weight of wood is 1 to 5 during the production of dissolved kraft pulp ;
A step of ethanol-fermenting a prehydrolyzed solution produced by prehydrolysis to obtain bioethanol and a treatment solution;
A process of taking arabinose from the treatment liquid after ethanol fermentation,
A process of obtaining methane gas and methane fermentation effluent by methane fermentation of the treatment liquid after taking out arabinose,
A method for treating a prehydrolyzed liquid produced in the production of dissolved kraft pulp.
酵素を用いて前加水分解液をさらに加水分解する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。The method according to claim 1, further comprising the step of further hydrolyzing the prehydrolyzed liquid using an enzyme. 前加水分解液が、針葉樹材の前加水分解によって生じる前加水分解液である、請求項1または2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2 , wherein the prehydrolyzed liquid is a prehydrolyzed liquid produced by prehydrolysis of softwood. 酵母によってエタノール発酵を行う、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。   The method in any one of Claims 1-3 which performs ethanol fermentation by yeast. 溶解クラフトパルプ製造の際に、木材の絶乾重量に対する水の割合(液比)が1〜5となるように水を用いて木材を前加水分解する工程、
木材の前加水分解によって生じる前加水分解液をエタノール発酵してバイオエタノールと処理液を得る工程、
エタノール発酵後の処理液からアラビノースを取り出す工程、
アラビノースを取り出した後の処理液をメタン発酵してメタンガスとメタン発酵排液を得る工程、
を含む、溶解クラフトパルプ製造において生じる前加水分解液からバイオエタノールを製造する方法。
A step of pre-hydrolyzing wood with water such that the ratio (liquid ratio) of water to the absolute dry weight of wood is 1 to 5 during the production of dissolved kraft pulp ;
A process of obtaining bioethanol and a treatment liquid by ethanol fermentation of a prehydrolyzed liquid produced by prehydrolysis of wood,
A process of taking arabinose from the treatment liquid after ethanol fermentation,
A process of obtaining methane gas and methane fermentation effluent by methane fermentation of the treatment liquid after taking out arabinose,
A process for producing bioethanol from a prehydrolyzed liquid produced in the production of dissolved kraft pulp.
溶解クラフトパルプ製造の際に、木材の絶乾重量に対する水の割合(液比)が1〜5となるように水を用いて木材を前加水分解する工程、
木材の前加水分解によって生じる前加水分解液をエタノール発酵してバイオエタノールと処理液を得る工程、
エタノール発酵後の処理液からアラビノースを取り出す工程、
アラビノースを取り出した後の処理液をメタン発酵してメタンガスとメタン発酵排液を得る工程、
を含む、溶解クラフトパルプ製造において生じる前加水分解液からアラビノースを製造する方法。
A step of pre-hydrolyzing wood with water such that the ratio (liquid ratio) of water to the absolute dry weight of wood is 1 to 5 during the production of dissolved kraft pulp ;
A process of obtaining bioethanol and a treatment liquid by ethanol fermentation of a prehydrolyzed liquid produced by prehydrolysis of wood,
A process of taking arabinose from the treatment liquid after ethanol fermentation,
A process of obtaining methane gas and methane fermentation effluent by methane fermentation of the treatment liquid after taking out arabinose,
A process for producing arabinose from a prehydrolyzed liquid produced in the production of dissolved kraft pulp.
溶解クラフトパルプ製造の際に、木材の絶乾重量に対する水の割合(液比)が1〜5となるように水を用いて木材を前加水分解する工程、
木材の前加水分解によって生じる前加水分解液をエタノール発酵してバイオエタノールと処理液を得る工程、
エタノール発酵後の処理液からアラビノースを取り出す工程、
アラビノースを取り出した後の処理液をメタン発酵してメタンガスとメタン発酵排液を得る工程、
を含む、溶解クラフトパルプ製造において生じる前加水分解液からメタンガスを製造する方法。
A step of pre-hydrolyzing wood with water such that the ratio (liquid ratio) of water to the absolute dry weight of wood is 1 to 5 during the production of dissolved kraft pulp ;
A process of obtaining bioethanol and a treatment liquid by ethanol fermentation of a prehydrolyzed liquid produced by prehydrolysis of wood,
A process of taking arabinose from the treatment liquid after ethanol fermentation,
A process of obtaining methane gas and methane fermentation effluent by methane fermentation of the treatment liquid after taking out arabinose,
A process for producing methane gas from a prehydrolyzed liquid produced in the production of dissolved kraft pulp.
JP2013017100A 2013-01-31 2013-01-31 Prehydrolyzate treatment system Expired - Fee Related JP6177535B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013017100A JP6177535B2 (en) 2013-01-31 2013-01-31 Prehydrolyzate treatment system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013017100A JP6177535B2 (en) 2013-01-31 2013-01-31 Prehydrolyzate treatment system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014147313A JP2014147313A (en) 2014-08-21
JP6177535B2 true JP6177535B2 (en) 2017-08-09

Family

ID=51570952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013017100A Expired - Fee Related JP6177535B2 (en) 2013-01-31 2013-01-31 Prehydrolyzate treatment system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6177535B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7149706B2 (en) * 2018-01-12 2022-10-07 住友重機械エンバイロメント株式会社 Sugar decomposition tank, sugar decomposition treatment system and sugar decomposition treatment method used for treatment of sugar-containing waste liquid

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ193139A (en) * 1979-03-23 1982-05-25 Univ California Hydrolysis of cellulosic and lignocellulosic material to produce monosaccharides ethanol and methane

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014147313A (en) 2014-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10513714B2 (en) Lignocellulosic conversion process comprising sulfur dioxide and/or sulfurous acid pretreatment
US7754456B2 (en) Process for producing ethanol
US10927388B2 (en) Method for preparing sugar, bioethanol or microbial metabolite from lignocellulosic biomass
JP5325793B2 (en) Process for fermentative production of ethanol from solid lignocellulosic material comprising the step of treating the solid lignocellulosic material with an alkaline solution to remove lignin
Gamage et al. Bioethanol production from lignocellulosic biomass, a review
US20080057555A1 (en) Integrated process for separation of lignocellulosic components to fermentable sugars for production of ethanol and chemicals
AU2016201904A1 (en) Process for producing high value products from biomass
CN105200095A (en) Biomass hydrolysis process
US20070231869A1 (en) Fermentation Process, Starter Culture and Growth Medium
Bhatia et al. Biovalorization potential of peels of Ananas cosmosus (L.) Merr. for ethanol production by Pichia stipitis NCIM 3498 & Pachysolen tannophilus MTCC 1077
US10597688B2 (en) Method for preparing fermentable sugar from wood-based biomass
JP5701632B2 (en) Sugar-containing composition
US20120301939A1 (en) Methods of treating biomass
KR101504197B1 (en) Method for preparing bioethanol from lignocellulosic biomass
JP6177535B2 (en) Prehydrolyzate treatment system
JP6177563B2 (en) Prehydrolyzate treatment system
Tandon et al. Evaluation of different pretreatments for enhanced saccharification of Pinus roxburghii biomass by using mixture of polymerizing enzymes and bioreactor studies for its bioconversion into ethanol
CN102803498B (en) Biomass hydrolysis process
Kuittinen Hemicellulosic sugars to biobutanol via acid catalyzed pretreatment and acetone-butanol-ethanol fermentation
Kareemulla et al. Challenges and opportunities for producing Bioethanol from lignocellulosic biomass
KR20150076346A (en) The method for enhancing fermentation efficiency of lignocellulosic biomass
AU2012258807A1 (en) Methods of treating biomass
KR20100008352A (en) Method of preparing bio-ethanol

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170613

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170712

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6177535

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees