NL2031846B1 - Werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen - Google Patents

Werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen Download PDF

Info

Publication number
NL2031846B1
NL2031846B1 NL2031846A NL2031846A NL2031846B1 NL 2031846 B1 NL2031846 B1 NL 2031846B1 NL 2031846 A NL2031846 A NL 2031846A NL 2031846 A NL2031846 A NL 2031846A NL 2031846 B1 NL2031846 B1 NL 2031846B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
stream
rich
subjected
magnesium
hydrolysis
Prior art date
Application number
NL2031846A
Other languages
English (en)
Inventor
Franciscus Klein Petrus
Original Assignee
Biota Holding B V
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 Biota Holding B V filed Critical Biota Holding B V
Priority to NL2031846A priority Critical patent/NL2031846B1/nl
Priority to PCT/NL2023/050263 priority patent/WO2023219507A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2031846B1 publication Critical patent/NL2031846B1/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F5/00Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/10Addition or removal of substances other than water or air to or from the material during the treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen. Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de bijzondere toepassing van de daarbij verkregen nutriënten. Een doel van de onderhavige uitvinding is het inzetten van dergelijke nutriënten als hoogwaardige meststoffen, in het bijzonder voor het biologisch telen van gewassen.

Description

Titel: Werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen. Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de bijzondere toepassing van de daarbij verkregen nutriënten.
Een methode voor het bereiden van meststof uit plantensap is bekend uit
Nederlands octrooi NL 1043459. De daaruit bekende methode omvat de volgende stappen: het uitpersen van planten, resulterend in plantensap, de mineralisatie van het verkregen plantensap in een aerobe bioreactor en het afzuigen van de stikstof naar een aparte reactor, het filtreren van overgebleven organische stof, resulterend in schone vloeistof met mineralen zonder stikstof en het splitsen van de verkregen mineralen waarna concentratie van de enkelvoudige elementen wordt uitgevoerd.
Een wetenschappelijke publicatie uit 1970 van Heisler E.G. et al. getiteld “Potato starch factory waste effluents |. Recovery of potassium and other inorganic cations”, 1970, American Potato Journal, vol. 47, blz. 326-336 openbaart een methode voor het terugwinnen van waardevolle bestanddelen uit afvalwater van een aardappelzetmeelfabriek, waarbij vijf stappen worden uitgevoerd: (i) concentreren tot ongeveer 4-5% vaste stof door omgekeerde osmose , (ij) het laten neerslaan van eiwit door stoominjectie; (iii) scheiding en terugwinning van een kunstmestmengsel van kalium en andere anorganische kationen door ionenuitwisseling: (iv) scheiding en terugwinning van aminoverbindingen door ionenuitwisseling; en {v) terugwinning van organische zuren (voornamelijk citroenzuur) en fosfaten door ionenuitwisseling.
Het Amerikaans octrooi US 6,274,105 heeft betrekking op een methode voor het produceren van kaliumzouten van hoge zuiverheid onder gebruikmaking van landbouw- of fermentatiebijproducten, waarbij de volgende stappen plaatsvinden: het toevoeren van een reeds vloeibaar landbouw- of fermentatiebijproduct, dat kalium en organische verbindingen bevat, aan een kationenuitwisselingshars, het vervolgens strippen van het hars ter vorming van een kalium bevattende oplossing, het neutraliseren en concentreren van de kalium bevattende oplossing, en tenslotte het daaruit kristalliseren van het kaliumzout.
Uit de Chinese publicatie CN 102319592 is het bekend om kationen, in het bijzonder K en Ca, via ionenuitwisseling terug te winnen.
Nutriënten kunnen worden onderscheiden in twee groepen, te weten micronutriënten en macronutriënten. Voorbeelden van micronutriënten zijn molybdeen, nikkel, koper, zink en ijzer. Voorbeelden van macronutriënten zijn fosfor, magnesium, calcium, kalium, stikstof, zuurstof en koolstof. Alle planten hebben mineralen nodig om te groeien. Het zijn essentiële voedingsstoffen die de plant samen met water langs zijn wortels opneemt uit de bodem. Een gebrek aan mineralen in de bodem resulteert snel in beperking van de plantengroei. Ze spelen een essentiële rol in belangrijke enzymatische reacties zoals fotosynthese en stikstoffixatie. Als één van deze elementen tekort schiet zal de groei van de plant gehinderd worden, zelfs als alle overige elementen in voldoende mate aanwezig zijn. Niet alleen de absolute hoeveelheden maar ook de onderlinge verhoudingen moeten in balans zijn. Bij tekorten of onevenwichtige voeding kunnen verschijnselen optreden op zoals bladverkleuring. Voor een kwalitatief en kwantitatief goede gewasopbrengst is het aldus van belang dat er sprake is van voldoende voedingsstoffen voor de gewassen, naast gunstige groeivoorwaarden in de grond zoals structuur, zuurgraad en voorraad van voedingsstoffen (nutriënten).
Voor het biologisch telen van gewassen is het wenselijk dat nutriënten van organische oorsprong worden toegepast. Een biologische teler teelt immers zonder chemische -synthetische bestrijdingsmiddelen en gebruikt zeker geen kunstmest.
Biologisch is een beschermd begrip en een product mag alleen als biologisch verkocht worden als het aan de wettelijke EU-voorschriften voldoet. In Nederland is Skal de onafhankelijke organisatie die er op toeziet dat biologische telers zich aan deze voorschriften houden. De telers ontvangen dan een Skal-certificaat. Alleen met dit certificaat mag het EU-BIO logo en het Skal nummer: NL-BIO-01 worden gebruikt.
Resten van planten en gewassen maar ook bermmaaisel, landbouw- en bosbouwmateriaal, heideplagsel en maaisel bevatten vele nuttige mineralen die kunnen worden opgewerkt tot hoogwaardige meststoffen.
Een doel van de uitvinding is het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen.
Een ander doel van de uitvinding is het inzetten van dergelijke nutriënten als hoogwaardige meststoffen, in het bijzonder voor het biologisch telen van gewassen.
De uitvinding zoals vermeld in de aanhef heeft aldus betrekking op een werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen, welke werkwijze omvat: i) het verschaffen van een of meer uitgangsmaterialen van plantaardige oorsprong,
ii) het uitoefenen van een druk op een of meer uitgangsmaterialen volgens i) ter verkrijging van een of meer sapstromen, ii) het uit voornoemde een of meer sapstromen en uitgangsmaterialen van plantaardige oorsprong terugwinnen van nutriënten.
De onderhavige uitvinders hebben gevonden dat met een dergelijke werkwijze de nog in de uitgangsmaterialen van plantaardige oorsprong aanwezige nutriënten kunnen worden teruggewonnen en vervolgens als bestanddelen van hoogwaardige meststoffen kunnen worden ingezet, bijvoorbeeld voor het biologisch telen van gewassen.
In een voorbeeld zijn voornoemde een of meer uitgangsmaterialen van plantaardige oorsprong gekozen uit de groep van resten van planten en gewassen, vloeibare reststromen afkomstig uit de voedingsindustrie verkregen bij de verwerking of verwerking van bier, mais, suiker, en aardappel.
In een voorbeeld omvat stap iii) een of meer scheidingsstappen, gekozen uit de groep van hydrolyse, flocculatie, filtratie, elektrodialyse en ionuitwisseling, of een combinatie hiervan.
In een voorbeeld omvat stap iii) een hydrolysestap, waarna de aan hydrolyse onderworpen stroom wordt onderworpen aan een stap ter verkrijging van een eiwitrijke stroom en een van eiwit ontdane stroom. De hydrolysestap is bijvoorbeeld gekozen uit de groep van enzymatische hydrolyse, thermische hydrolyse en zure hydrolyse, of een combinatie daarvan.
In een voorbeeld is de stap ter verkrijging van een eiwitrijke stroom gekozen uit flocculatie, filtratie en elektrodialyse, of een combinatie hiervan.
In een voorbeeld wordt de verkregen eiwitrijke stroom aan een homogenisatiestap onderworpen ter verkrijging van een stroom met een hoog gehalte eiwit.
In een voorbeeld wordt de van eiwit ontdane stroom onderworpen aan stap voor het daaruit terugwinnen van calcium en magnesium waarbij een stroom rijk aan calcium en magnesium en een stroom arm aan calcium en magnesium worden verkregen.
In een voorbeeld is de stap voor het terugwinnen van calcium en magnesium gekozen uit de groep van filtratie, ionwisseling en elektrodialyse, of een combinatie hiervan.
In een voorbeeld wordt de stroom arm aan calcium en magnesium verder onderworpen aan een of meer scheidingsstappen ter verkrijging van een stroom rijk aan kalium, een stroom rijk aan fosfaten en een stroom rijk aan sulfaten.
In een voorbeeld zijn voornoemde scheidingsstappen gekozen uit filtratie, ionuitwisseling, elektrodialyse en magnetisme, of een combinatie hiervan.
In een voorbeeld wordt de stroom arm aan calcium en magnesium eerst onderworpen aan een of meer scheidingsstappen ter verkrijging van een stroom rijk aan kalium, waarna de daarbij verkregen reststroom wordt onderworpen aan een of meer scheidingsstappen ter verkrijging van een stroom rijk aan fosfaten en de aansluitend daarbij verkregen reststroom wordt onderworpen aan een of meer scheidingsstappen ter verkrijging van een stroom rijk aan sulfaten.
De onderhavige uitvinding ziet ook toe op de toepassing van een of meer productstromen verkregen volgens de hiervoor beschreven werkwijze voor het biologisch telen van gewassen, in het bijzonder het biologisch telen op een substraat.
De onderhavige uitvinding zal hierna aan de hand van een voorbeeld worden toegelicht. Het voorbeeld omvat een figuur waarin een stroomdiagram van de individuele processtappen is getoond.
Plantaardige reststromen 1, bijvoorbeeld resten van planten en gewassen maar ook bermmaaisel, landbouw- en bosbouwmateriaal, heideplagsel en maaisel, worden als uitgangsmateriaal gebruikt en aan een persstap 2 onderworpen. Vloeibare reststromen 3, bijvoorbeeld afkomstig uit de voedingsindustrie verkregen bij de verwerking of verwerking van bier, mais, suiker, en aardappel, worden niet aan een persstap onderworpen. Van de plantaardige reststromen 1 kunnen ook vezels 33 worden gescheiden en worden verwerkt tot cellulose 34. De daarbij verkregen stromen worden onderworpen aan enzymatische hydrolyse 4 en/of mechanische hydrolyse 5. Vervolgens vindt op de daarbij verkregen stromen een flocculatiestap 6, filtratiestap 7 en/of elektrodialyse 8 van eiwit plaats. De daarbij verkregen stroom wordt onderworpen aan een stap voor het terugwinnen van calcium en magnesium, in het bijzonder via ionuitwisseling 9 en/of filtratie 10. De tevens daarbij verkregen stroom wordt onderworpen aan een stap 25 voor het homogeniseren van eiwitten, waarna vervolgens een concentratiestap 29 wordt uitgevoerd. In stap 28 worden calcium en magnesium met behulp van elektrodialyse van elkaar gescheiden en vervolgens vindt een concentratiestap 32 plaats. In het bijzonder wordt calcium terugwonnen met ionwisseling 26 ter verkrijging van een geconcentreerde calcium bevattende stroom
30. In het bijzonder wordt magnesium terugwonnen met ionwisseling 27 ter verkrijging van een geconcentreerde magnesium bevattende stroom 31.
De uit flocculatiestap 6, filtratiestap 7 en/of elektrodialyse 8 verkregen stroom wordt ontdaan van kalium, in het bijzonder via filtratie 11, ionwisseling 12, 5 elektrodialyse 13 waarbij een geconcentreerde kalium bevattende stroom 14 wordt verkregen. De uit flocculatiestap 8, filtratiestap 7 en/of elektrodialyse 8 verkregen stroom wordt ontdaan van fosfaten, in het bijzonder via elektrodialyse 15, magnetisatie 18, filtratie 17 en/of ionwisseling 18, waarbij een geconcentreerde fosfaten bevattende stroom 19 wordt verkregen. De uit flocculatiestap 8, filtratiestap 7 en/of elektrodialyse 8 verkregen stroom wordt ontdaan van sulfaten, in het bijzonder via filtratie 20, elektrodialyse 21, bipolaire elektrodialyse 22 en/of ionwisseling 23, waarbij een geconcentreerde sulfaten bevattende stroom 24 wordt verkregen.

Claims (13)

CONCLUSIES
1. Werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen, welke werkwijze omvat: i) het verschaffen van een of meer uitgangsmaterialen van plantaardige oorsprong, ii) het uitoefenen van een druk op een of meer uitgangsmaterialen volgens i) ter verkrijging van een of meer sapstromen, iii) het uit voornoemde een of meer sapstromen en uitgangsmaterialen van plantaardige oorsprong terugwinnen van nutriënten.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat voornoemde een of meer uitgangsmaterialen van plantaardige oorsprong zijn gekozen uit de groep van resten van planten en gewassen, vloeibare reststromen afkomstig uit de voedingsindustrie verkregen bij de verwerking of verwerking van bier, mais, suiker, en aardappel.
3. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat stap iii) een of meer scheidingsstappen omvat, gekozen uit de groep van hydrolyse, flocculatie, filtratie, elektrodialyse en ionuitwisseling, of een combinatie hiervan.
4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat stap iii) een hydrolysestap omvat, waarna de aan hydrolyse onderworpen stroom wordt onderworpen aan een stap ter verkrijging van een eiwitrijke stroom en een van eiwit ontdane stroom.
5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de stap ter verkrijging van een eiwitrijke stroom is gekozen uit flocculatie, filtratie en elektrodialyse, of een combinatie hiervan.
6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de verkregen eiwitrijke stroom aan een homogenisatiestap wordt onderworpen ter verkrijging van een stroom met een hoog gehalte eiwit.
7. Werkwijze volgens een of meer van conclusies 4-6, met het kenmerk, dat de van eiwit ontdane stroom wordt onderworpen aan stap voor het daaruit terugwinnen van calcium en magnesium waarbij een stroom rijk aan calcium en magnesium en een stroom arm aan calcium en magnesium worden verkregen .
8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de stap voor het terugwinnen van calcium en magnesium is gekozen uit de groep van filtratie, ionwisseling en elektrodialyse, of een combinatie hiervan.
9. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de stroom arm aan calcium en magnesium verder wordt onderworpen aan een of meer scheidingsstappen ter verkrijging van een stroom rijk aan kalium, een stroom rijk aan fosfaten en een stroom rijk aan sulfaten.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat voornoemde scheidingsstappen zijn gekozen uit filtratie, ionuitwisseling, elektrodialyse en magnetisme, of een combinatie hiervan.
11. Werkwijze volgens een of meer van conclusie 9-10, met het kenmerk, dat de stroom arm aan calcium en magnesium eerst wordt onderworpen aan een of meer scheidingsstappen ter verkrijging van een stroom rijk aan kalium, waarna de daarbij verkregen reststroom wordt onderworpen aan een of meer scheidingsstappen ter verkrijging van een stroom rijk aan fosfaten en de aansluitend daarbij verkregen reststroom wordt onderworpen aan een of meer scheidingsstappen ter verkrijging van een stroom rijk aan sulfaten.
12. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat voornoemde hydrolysestap is gekozen uit de groep van enzymatische hydrolyse, thermische hydrolyse en zure hydrolyse, of een combinatie daarvan.
13. Toepassing van een of meer productstromen verkregen volgens een of meer van voorgaande conclusies voor het biologisch telen van gewassen, in het bijzonder het biologisch telen op een substraat.
NL2031846A 2022-05-12 2022-05-12 Werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen NL2031846B1 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2031846A NL2031846B1 (nl) 2022-05-12 2022-05-12 Werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen
PCT/NL2023/050263 WO2023219507A1 (en) 2022-05-12 2023-05-12 Method for the recovery of nutrients from vegetable streams

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2031846A NL2031846B1 (nl) 2022-05-12 2022-05-12 Werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2031846B1 true NL2031846B1 (nl) 2023-11-20

Family

ID=86558722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2031846A NL2031846B1 (nl) 2022-05-12 2022-05-12 Werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL2031846B1 (nl)
WO (1) WO2023219507A1 (nl)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI112646B (fi) 1996-06-13 2003-12-31 Kemira Growhow Oy Menetelmä erittäin puhtaiden kaliumsuolojen tuottamiseksi
JP5028746B2 (ja) * 2005-03-15 2012-09-19 栗田工業株式会社 澱粉製造排水から液肥を製造する方法および装置。
US7670813B2 (en) * 2006-10-25 2010-03-02 Iogen Energy Corporation Inorganic salt recovery during processing of lignocellulosic feedstocks
CN102319592B (zh) 2011-05-27 2012-12-05 华南理工大学 一种基于制糖乙蜜和稀汁脱盐的无机钾盐制备方法
CA2844420A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 Iogen Energy Corporation Process for recovering salt during a lignocellulosic conversion process
EP2604696A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-19 PURAC Biochem BV Process for the fermentative production of lactic acid from a plant extract in the presence of a caustic magnesium salt
NL1043459B1 (nl) 2019-11-12 2021-07-28 Biota Holding B V Werkwijze voor het opwerken van plantensappen tot meststoffen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023219507A1 (en) 2023-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khalil et al. Effect of chemical, organic and bio fertilization on growth and yield of strawberry plant
Alotaibi et al. Application of beet sugar byproducts improves sugar beet biofortification in saline soils and reduces sugar losses in beet sugar processing
Aljabri et al. Recycling of beet sugar byproducts and wastes enhances sugar beet productivity and salt redistribution in saline soils
Khalil et al. Effect of nitrogen, potassium and calcium in strawberry fruit quality
NL2031846B1 (nl) Werkwijze voor het terugwinnen van nutriënten uit plantaardige stromen
Abofard et al. Effect of the application of molasses and vinasses on the yield and quality of sugar beet and soil fertility
da Silva et al. Agro-industrial quality of plant cane, first and second ratoon in sugarcane varieties
CN1569764A (zh) 利用农业固体废弃物制成有机高氮肥的方法及其肥料产品
Stamford et al. Yield of grape ('Vitis labrusca'cv. Isabel) and soil nutrients availability affected by biofertilizer with diazotrophic bacteria and fungi chitosan
CN111533619A (zh) 一种利用香蕉茎秆制作生物液体肥料的方法
Elwaziri et al. Biostimulant application of whey protein hydrolysates and potassium fertilization enhances the productivity and tuber quality of sweet potato
CN115322041A (zh) 一种新疆盐碱地用红枣黄腐酸富硒叶面水溶肥及制备方法
CZ8534U1 (cs) Kapalné hnojivo na bázi bioprocesních organickýchodpadů
CN1597642A (zh) 一种能消除作物连作障碍的肥料及其生产方法
Tang et al. Sources and applications of biostimulants
WO2013118131A1 (en) A composition and a process for preparation of nano bio-nutrient processed organic spray
CN111440012A (zh) 一种低氯氨基酸肥的制备方法
Jha et al. Integrated use of organic and inorganic fertilizer on yield, uptake and quality of sugarcane in calcareous soil
US7674310B2 (en) Biological fertilizer
SE1850233A1 (en) Separation of basic amino acids
Rautela et al. Vermicompost is boon to enrichment of micronutrient content in soil
JPH1112072A (ja) 肥料の製造方法
Abdel-Lateef Effect of Organic Manure and Potassium Fertilizer on Productivity and Quality of Fodder Beet (Beta vulgaris. L.) at South West Suez Canal
Yarahmadi et al. Effects of Filter Cake, Bagasse and Chemical Fertilizers Application on Some Quantitative and Qualitative Characteristics of Sugarcane
ES2904503T3 (es) Método para el cultivo de plantas plurienales pertenecientes a la tribu Cardueae y para la recuperación integrada de inulina, semillas y biomasa de dichas plantas