PL228525B1

PL228525B1 - Method for obtaining a biopolymer from waste acid whey and/or sweet rennet whey and the installation for obtaining a biopolymer from waste acid whey and/or sweet rennet whey

Info

Publication number: PL228525B1
Application number: PL414120A
Authority: PL
Inventors: Sławomir Maślanka; Ewelina Janina Kurasz; Vadim Belyavskiy
Original assignee: Centrum Badawczo Rozwojowe Glokor Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2015-09-23
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2018-04-30
Also published as: PL414120A1

Description

(12)OPIS PATENTOWY ₍i₉₎PL ₍n)228525 (13) B1 (51) Int.CI.(12) PATENT DESCRIPTION ₍ i ₉₎ PL ₍ n) 228525 (13) B1 (51) Int.CI.

(21) Numer zgłoszenia: 414120 _A23C 21/00 (2006.01)(21) Application number: 414 120 _A2 3C 21/00 (2006.01)

B01D 61/58 (2006.01) C12P 7/56 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 23.09.2015 ^{C07C 51/42} (2006.01)B01D 61/58 (2006.01) C12P 7/56 (2006.01) (22) Date of notification: ^{23/09/2015 C07C 51/42} (2006.01)

C07C 59/08 (2006.01)C07C 59/08 (2006.01)

Sposób otrzymywania biopolimeru z serwatki odpadowej kwaśnej (54) i/lub słodkiej podpuszczkowej oraz instalacja do otrzymywania biopolimeru z serwatki odpadowej kwaśnej i/lub słodkiej podpuszczkowej (73) Uprawniony z patentu:Method for obtaining biopolymer from acid waste whey (54) and / or sweet rennet and installation for obtaining biopolymer from acid and / or sweet rennet waste whey (73).

CENTRUM BADAWCZO-ROZWOJOWE GLOKOR SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Gliwice, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:CENTRUM BADAWCZOWOJOWE GLOKOR SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Gliwice, PL (43) The application was announced:

27.03.2017 BUP 07/17 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:27.03.2017 BUP 07/17 (45) The following was announced about the grant of the patent:

30.04.2018 WUP 04/18 (72) Twórca(y) wynalazku:30/04/2018 WUP 04/18 (72) Inventor (s):

SŁAWOMIR MAŚLANKA, Czechowice-Dziedzice, PL EWELINA JANINA KURASZ, Katowice, PL VADIM BELYAVSKIY, Katowice, PL (74) Pełnomocnik:SŁAWOMIR MAŚLANKA, Czechowice-Dziedzice, PL EWELINA JANINA KURASZ, Katowice, PL VADIM BELYAVSKIY, Katowice, PL (74) Plenipotentiary:

rzecz, pat. Joanna Pawlik mthing, pat. Joanna Pawlik m

CM mCM m

coWhat

CMCM

Ω.Ω.

PL 228 525 B1PL 228 525 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania biopolimeru z serwatki odpadowej kwaśnej i/lub słodkiej podpuszczkowej oraz instalacja do realizacji sposobu, wykorzystywana w zakładach mleczarskich, gdzie surowcem jest serwatka uzyskiwana w procesach wyrobów serów, dojrzewających preparatów białkowych lub twarogów kwasowo-podpuszczkowych. Uzyskiwane w procesach przetwarzania mleczanów i kwasu mlekowego formy polimerów, zdeterminowane użytym w procesie polimeryzacji katalizatorem, stanowią składniki wykorzystywane w przemyśle spożywczym, przykładowo do wyrobu biodegradowalnych opakowań, w przemyśle kosmetycznym, do produkcji mydeł i kremów oraz przemyśle farmaceutycznym i medycznym, przykładowo jako składnik nici chirurgicznych. Natomiast sama zdemineralizowa na słodka serwatka, otrzymywana na etapie elektrodializy sposobu, według wynalazku, stanowi główny składnik produktów dla dzieci i dietetycznych produktów spożywczych, zwłaszcza mleka i mleka przetworzonego, używanego w przemyśle cukierniczo-czekoladowym.The subject of the invention is a method of obtaining a biopolymer from acid and / or sweet rennet waste whey and an installation for the implementation of the method, used in dairy plants, where the raw material is whey obtained in the processes of cheese products, protein ripening preparations or acid-rennet curd. The forms of polymers obtained in the processing of lactates and lactic acid, determined by the catalyst used in the polymerization process, are ingredients used in the food industry, for example for the production of biodegradable packaging, in the cosmetics industry, for the production of soaps and creams, and in the pharmaceutical and medical industry, for example as a thread component surgical. On the other hand, the demineralised sweet whey itself, obtained in the electrodialysis stage of the method according to the invention, is the main ingredient of baby products and dietary food products, especially milk and processed milk, used in the confectionery and chocolate industry.

Znane są liczne sposoby otrzymywania polimerów z serwatki, polegające przede wszystkim na fermentacji serwatki z wydzieleniem kwasu mlekowego, a następnie jego polimeryzacji.There are many known methods of obtaining polymers from whey, consisting mainly in the fermentation of whey with the separation of lactic acid and its subsequent polymerization.

W znanych dotychczas sposobach wydzielania kwasu mlekowego z serwatki, procesy prowadzi się na drodze krystalizacji mleczanów wapnia lub mleczanów cynku. W tym celu spasteryzowaną i zneutralizowaną serwatkę ochładza się do temperatury 45°C i zadaje się kulturą bakterii fermentacji mlekowej, w ilości 3-4%. Następnie przy ciągłym mieszaniu prowadzi się fermentację laktozy obecnej w serwatce, w czasie 70-90 godzin. Po zakończeniu fermentacji laktozy, do przefermentowanej serwatki dodaje się w lekkim nadmiarze węglan wapniowy, całość podgrzewa się do temperatury 85-90°C i przy ciągłym mieszaniu, otrzymany roztwór przetrzymuje się przez około 2 godziny. Następnie zawartość kadzi pozostawia się w spokoju około godziny i w tym czasie następuje koagulacja białek. Osad oddziela się od roztworu w temperaturze 80-98°C, dodając 5-8% siarczanu cynkowego, przy czym roztwór utrzymuje się w tej temperaturze przez dwie godziny przy ciągłym mieszaniu, po czym pozostawia się go do uspokojenia przez kolejną godzinę, w celu dalszego osadzania się części stałych, które oddziela się przez ponowne wirowanie. Odw irowany gorący roztwór mleczanu cynkowego oziębia się przy ciągłym mieszaniu do około 10°C i pozostawia na 48 godzin, w celu wykrystalizowania mleczanu cynkowego. Odwirowany mleczan cynku i rozpuszczony w ilości gorącej wody, podaje się na kolumny wypełnio ne kationitem, celem uwolnienia kwasu mlekowego z mleczanu cynku. U wylotu kolumny otrzymuje się rozcieńczony kwas mlekowy, który następnie jest zagęszczany w wyparce próżniowej oraz polimeryzowany.In the hitherto known methods for isolating lactic acid from whey, the processes are carried out by crystallization of calcium lactates or zinc lactates. For this purpose, the pasteurized and neutralized whey is cooled to 45 ° C and mixed with a culture of lactic acid bacteria in an amount of 3-4%. The lactose present in the whey is then fermented with continuous agitation for 70-90 hours. After the end of lactose fermentation, a slight excess of calcium carbonate is added to the fermented whey, the whole is heated to a temperature of 85-90 ° C and, with constant stirring, the obtained solution is kept for about 2 hours. The vat is then left undisturbed for about an hour, during which time the proteins coagulate. The precipitate is separated from the solution at 80-98 ° C by adding 5-8% zinc sulphate, the solution is kept at this temperature for two hours with continuous agitation and then allowed to settle for another hour for further deposition of solids which are separated by re-centrifugation. The hot inverted zinc lactate solution is cooled to about 10 ° C with continual stirring and left for 48 hours to crystallize the zinc lactate. Centrifuged zinc lactate and dissolved in the amount of hot water are applied to columns filled with cation exchangers in order to release the lactic acid from the zinc lactate. At the outlet of the column, dilute lactic acid is obtained, which is then concentrated in a vacuum evaporator and polymerized.

Znany jest przykładowo z polskiego opisu patentowego nr P L-86492 sposób wytwarzania kwasu mlekowego z serwatki, zgodnie z którym wytwarzany w czasie fermentacji laktozy kwas mlekowy przeprowadza się w formę mleczanu amonu przez dodatek roztworu wodorotlenku amonu. Dozowanie wodorotlenku amonu do fermentera następuje przy użyciu pompy sprzężonej z pH-statem, co pozwala utrzymać pH podłoża na stałym poziomie. Przefermentowany roztwór podgrzewa się w przepływie do temperatury 85-90°C, po czym stężone białka i sole oddziela się od podłoża na samooczyszczających się wirówkach. Odwirowane podłoże schładza się do temperatury 45-50°C i podaje się na kolumny wypełnione kationowymi wymieniaczami jonowymi, celem uwolnienia kwasu mlekowego z mleczanu amonu. Otrzymany w procesie kwas mlekowy jest bazą do otrzymywania polimerów.For example, there is known from the Polish patent description No. P L-86492 a method for the production of lactic acid from whey, in which the lactic acid produced during lactose fermentation is converted into the form of ammonium lactate by addition of an ammonium hydroxide solution. Dosing of ammonium hydroxide to the fermenter takes place using a pump coupled with a pH-stat, which allows the pH of the substrate to be kept constant. The fermented solution is heated in the flow to a temperature of 85-90 ° C, after which the concentrated proteins and salts are separated from the support in self-cleaning centrifuges. Centrifuged support is cooled to a temperature of 45-50 ° C and applied to columns filled with cation ion exchangers in order to release lactic acid from ammonium lactate. The lactic acid obtained in the process is the basis for the production of polymers.

Znany jest również z polskiego patentu nr PL-97210 sposób wytwarzania kwasu mlekowego, polegający na tym że przefermentowaną serwatkę o temperaturze 60°C, zawierającą głównie mleczan wapnia, niedofermentowany cukier, niewykorzystaną pożywkę azotową i bak terie kwasu mlekowego, poddaje się wirowaniu na wirówkach, celem oddzielenia bakterii kwasu mlekowego i pozostałych nierozpuszczalnych części stałych. Odwirowany roztwór, który zawiera oczyszczony mleczan wapnia, traktuje się kwasem siarkowym, celem uzyska nia kwasu mlekowego. Otrzymany kwas mlekowy pozbawiony zanieczyszczeń poddaje się dalszej obróbce na filtrach obrotowych i zamyka na okres 10 godzin do ustabilizowania.A method for producing lactic acid is also known from the Polish patent No. PL-97210, consisting in the fact that fermented whey at a temperature of 60 ° C, containing mainly calcium lactate, under-fermented sugar, unused nitrogen medium and lactic acid bacteria, is subjected to centrifugation, to separate lactic acid bacteria and residual insoluble solids. The centrifuged solution, which contains purified calcium lactate, is treated with sulfuric acid to obtain lactic acid. The obtained lactic acid, free from impurities, is further processed on rotary filters and closed for 10 hours until stabilized.

Znane w technice są również sposoby otrzymywania kwasu mlekowego w procesach fermentacji i ekstrakcji. Przykładem tych procesów jest patent europejski nr EP-1025254, w którym ekstrahentem jest kwas siarkowy lub kwas fosforowy. W patencie nr PL/EP 2195441, sposób otrzymywania kwasu mlekowego drogą fermentacji i ekstrakcji, prowadzi na mleczan ie amonu z dodatkiem alkilowanych amin, celem obniżenia pH roztworu poniżej kwasu mlekowego. W patencie światowymMethods of obtaining lactic acid by fermentation and extraction processes are also known in the art. An example of these processes is European Patent No. EP-1025254, in which the extractant is sulfuric acid or phosphoric acid. In the patent No. PL / EP 2195441, the method of obtaining lactic acid by fermentation and extraction is carried out on ammonium lactate with addition of alkylated amines in order to lower the pH of the solution below the lactic acid. In a world patent

PL 228 525 B1 nr WO 95/24496, proces ekstrakcji przebiega z użyciem tria Ikiloamin, w obecności dwutlenku węgla.In WO 95/24496, the extraction process is carried out with the use of a trio of lkylamines in the presence of carbon dioxide.

Znane są również sposoby wytwarzania kwasu mlekowego, będącego surowcem dla polimerów, polegające na demineralizacji słodkiej serwatki, metodą elektrodializy i wymiany jonów. Przy elektrodializie, zjonizowane sole w roztworze serwatki migrują pod wpływem pola elektrycznego przez membrany, które są selektywne przepuszczalne dla kationów i dla anionów i są eliminowane w postaci solanki. Przy wymianie jonowej, jest wykorzystywane równoważenie jonowe pomiędzy żywicą, jako fazą stałą i serwatką przeznaczoną do demineralizacji, jako fazą ciekłą, przy czym jony adsorbowane są na żywicy, podczas fazy nasycenia, a następnie żywice podlegają regeneracji. Proces ten opisuje patent amerykański nr US-4803089.There are also known methods of producing lactic acid, which is a raw material for polymers, by demineralizing sweet whey, by electrodialysis and ion exchange. In electrodialysis, ionized salts in the whey solution migrate under the influence of an electric field through membranes which are selectively permeable to cations and anions and are eliminated as brine. In ion exchange, ionic equilibrium is used between the resin as the solid phase and the whey to be demineralized as the liquid phase, the ions being adsorbed onto the resin during the saturation phase and the resins then being regenerated. This process is described in US Patent No. 4,803,089.

Elektrodejonizacja serwatki jest również przedmiotem patentów amerykańskich nr US 4632745 i US-5120416, w których procesy dejonizacji prowadzi się w sposób ciągły, przez obróbkę wodną, poprzez łączenie elektrodializy i wymiany jonowej w pojedynczym module. Technologia ta polega na spowodowaniu krążenia wody przeznaczonej do demineralizacji przez zespół ogniw ograniczonych równolegle przez kationowe i anionowe półprzepuszczalne membrany i zawierających mieszaninę złoża żywicy, określanych, jako przedziały rozcieńczenia, przy czym te przedziały są oddzielone od siebie, a ich zespół jest oddzielony od zewnątrz przez dystansowniki, tworząc przedziały zagęszczania. Przedziały te ograniczone są anionowymi i kationowymi półprzepuszczalnymi membranami, zaś całkowity zespół umieszczony jest pomiędzy przedziałem katodowym i anodowym, podłączonym do źródła elektrycznego. Przez przestrzenie zagęszczania, powoduje się krążenie wody płuczącej, co umożliwia eliminowanie „ucieczki” jonów, które zagęszczają się w wyniku ich biegunowości, poprzez migrowanie przez membranę, pod wpływem pola elektrycznego, z przedziałów rozcieńczania do przedziałów zagęszczania. Natomiast przy elektrodializie, grudki żywicy naładowane adsorbowanymi jonami, utrzymują wystarczającą przewodność elektryczną w przedziałach rozcieńczania, w trakcie procesu demineralizacji. W procesie, według patentu nr US 5120416, grudki żywicy są ruchome i wprowadzane do przedziału rozcieńczania i do odciągnięcia ich z tych przedziałów, poprzez krążenie w postaci zawiesiny.The electrodeionization of whey is also the subject of US Pat. Nos. 4,632,745 and 5,120,416, in which the deionization processes are carried out continuously by aqueous treatment by combining electrodialysis and ion exchange in a single module. The technology consists in circulating the water to be demineralized through a set of cells bounded in parallel by cationic and anionic semi-permeable membranes and containing a resin bed mixture, referred to as dilution compartments, the compartments separated from each other and their assembly separated from the outside by spacers, creating compaction compartments. These compartments are delimited by anionic and cationic semi-permeable membranes, and the overall assembly is located between the cathode and anode compartment connected to an electrical source. The rinse water is circulated through the thickening spaces, thereby eliminating "escape" of ions that thicken due to their polarity by migrating through the membrane, under the influence of an electric field, from the dilution compartments to the thickening compartments. On the other hand, in electrodialysis, the resin lumps charged with adsorbed ions maintain sufficient electrical conductivity in the dilution compartments during the demineralization process. In the process of US Patent 5,120,416, the resin pellets are moved and introduced into the dilution compartment and to be drawn from these compartments by circulating as a slurry.

Znany jest przykładowo z polskiego patentu nr PL-187893, sposób demineralizacji słodkiej serwatki, polegający na elektrodejonizacji prowadzonej z zastosowaniem urządzenia zawierającego przedział rozcieńczający, w którym znajduje się złoże żywicy wymiany jonów, umieszczone pomiędzy membraną przepuszczalną dla kationów i membraną przepuszczalną dla anionów, odpowiednie przedziały stężania kationów i anionów oraz elektrody do wytwarzania pola elektrycznego. Serwatkę przepuszcza się przez złoże wymiany jonów, zawarte w przedziale rozcieńczającym, po czym kationy kierowane są poprzez membranę przepuszczalną dla kationów do przedziału stężania kationów. Natomiast aniony z przedziału rozcieńczającego, poprzez membranę przepuszczalną dla anionów, kierowane są z przedziału rozcieńczającego do przedziału stężania anionów, za pomocą pola elektrycznego, wytwarzanego przez elektrody. W przedziale rozcieńczającym stosuje się złoże żywicy, zawierające żywicę silnie kationowymienną, zaś w każdym przedziale stężania stosuje się mieszaninę żywicy kationowymiennej i słabo anionowymiennej. Układ złoża w przedziałach stężania jest mieszany lub warstwowy, przy proporcji wagowej żywicy silnie kationowymiennej do żywicy słabo anionowymiennej, w przedziałach 30-40% żywicy kationowej do 70-60% żywicy anionowej. Wartość pH roztworu obecnego w przedziałach stężania jest nie większa niż 5. Jako żywicę stosuje się dowolny materiał wykorzystywany w wymianie jonowej, przykładowo ma krosiatkowy, w postaci żelu lub w postaci mikroporowatej.It is known, for example, from the Polish patent No. PL-187893, a method of demineralization of sweet whey, consisting in electrodeionization carried out with the use of a device containing a dilution compartment, in which there is a bed of ion exchange resin, placed between the cation-permeable membrane and the anion-permeable membrane, appropriate compartments concentration of cations and anions; and electrodes for generating an electric field. The whey is passed through the ion exchange bed contained in the dilution compartment and the cations are directed through the cation permeable membrane to the cation concentration compartment. On the other hand, the anions of the dilution compartment, through the anion permeable membrane, are directed from the dilution compartment to the anion concentration compartment by the electric field generated by the electrodes. A resin bed containing a highly cation exchange resin is used in the dilution range, and a mixture of cation exchange and weak anion exchange resin is used in each concentration range. The bed system in the concentration ranges is mixed or layered, with a weight ratio of a strongly cation exchange resin to a weak anion exchange resin, in the range of 30-40% cationic resin to 70-60% anionic resin. The pH of the solution present in the concentration ranges is not greater than 5. Any material used in ion exchange is used as the resin, for example cross-mesh, gel or microporous.

Inny przykład sposobu i instalacji do oczyszczania ścieków mleczarskich, w tym serwatki, prezentuje patent światowy nr WO 95/33696, w którym odpady poprodukcyjne z mleczarń, poddaje się wstępnej obróbce oczyszczania, fermentacji serwatki do kwasu mlekowego, a następnie kwas mlekowy z mleczanami, jego solami i mleczanami anionów, w zależności od wartości pH, poddaje się procesowi dwubiegunowej elektrodializy. W metodzie tej stosuje się membrany mikrof iltracyjne, zabudowane w modułach ceramicznych, mających postać rur wielokanałowych o średnicy porów około 0,2 mikrona. W metodzie tej wykorzystano również żywicę jonowymienną, co obniża stężenia wapnia w roztworze pofermentacyjnym, do poziomu 5 ppm. Na me mbranach elektrodializy wytrąca się osad w postaci wodorotlenku wapnia. Sposób według wynalazku nr WO 95/33696 jest procesem zamkniętym, z zawracającym do komory filtracyjnej regeneratem.Another example of a method and installation for the treatment of dairy wastewater, including whey, is presented in World Patent No. WO 95/33696, in which post-production waste from dairies is subjected to pre-treatment treatment, fermentation of whey to lactic acid, and then lactic acid with lactates, its salts and lactates of anions, depending on the pH value, are subjected to the process of bipolar electrodialysis. This method uses microfiltration membranes, built into ceramic modules in the form of multi-channel pipes with a pore diameter of about 0.2 microns. This method also uses an ion exchange resin, which lowers the calcium concentration in the post-fermentation solution to the level of 5 ppm. Calcium hydroxide precipitates on the electrodialysis mbranes. The method according to the invention No. WO 95/33696 is a closed process with recycle returned to the filtration chamber.

Przykładem wytwarzania kwasu mlekowego w obecności soli wapniowej jest również patent europejski nr EP-2374895, w którym sposób wytwarzania kwasu mlekowego i kwasu polimlekowegoAn example of the production of lactic acid in the presence of a calcium salt is also European patent No. EP-2374895, in which the method of producing lactic acid and polylactic acid

PL 228 525 B1 prowadzi w trzech etapach - fermentacji ciągłej przy równoczesnym zachowaniu i recyrkulacji pożywki hodowlanej; filtrowania na membranie do nanofi Itracji oraz destylacji prowadzonej w kolumnie, pod ciśnieniem nie mniejszym niż 1 Pa i w temperaturze nie niższej niż 25°C. Istotą sposobu według wynalazku nr EP-2374895 jest membranowa neutralizacja siarczanu magnezu i kwasu cytrynowego, przy uzyskaniu zwiększania szybkości przenikania na membranie siarczanu magnezu, w stosunku do kwasu cytrynowego na poziomie 3 : 1. Kwas mlekowy poddaje procesowi polimeryzacji, celem uzyskania biopolimeru.It is carried out in three stages - continuous fermentation with simultaneous preservation and recirculation of the culture medium; filtering on a nanofi itration membrane and distillation carried out in a column at a pressure of not less than 1 Pa and a temperature of not less than 25 ° C. The essence of the method according to the invention No. EP-2374895 is the membrane neutralization of magnesium sulphate and citric acid, obtaining the permeation rate on the magnesium sulphate membrane in relation to citric acid at the level of 3: 1. The lactic acid is subjected to a polymerization process to obtain a biopolymer.

Wadą znanych procesów wytwarzania kwasu mlekowego oraz jego neutr alizacji jest ich stosunkowo długi czas trwania, niejednokrotnie przekraczający cykl 24 godzinny. Stosowany w znanych metodach wytwarzania kwasu mlekowego, kwas siarkowy, słabo rozszczepia i neutralizuje mleczan wapnia, uzyskany w procesie fermentacji serw atki poodpadowej. Ponadto, znane urządzenia do wytwarzania zatężonego kwasu mlekowego, stanowiącego bazę do polimeryzacji, niejednokrotnie cechuje tendencja do oblepiania materiałów filtracyjnych masą bakteryjną, wywołującą zmiany organoleptyczne w gotowym wyrobie. Zmiany te są następstwem reakcji chemicznych z aminokwasami, pochodzącymi z pożywki azotowej oraz z rozkładu bakterii kwasu mlekowego. Natomiast znane sposoby obróbki kwasu mlekowego realizowane techniką membranową są procesami energochłonnymi i wymagającymi dużej ilości wody, ponieważ procesy te przebiegają przy dużej ilości reagujących substancji chemicznych. Stosowane obecnie technologie wraz z modułami instalacyjnymi są skomplikowane i kosztowne.The disadvantage of the known processes for the production of lactic acid and its neutralization is their relatively long duration, often exceeding a 24-hour cycle. Sulfuric acid, used in known methods of lactic acid production, poorly cleaves and neutralizes calcium lactate, obtained in the fermentation process of waste whet. Moreover, known devices for the production of concentrated lactic acid, which is the basis for polymerization, often have a tendency to stick to the filter materials with bacterial mass, causing organoleptic changes in the finished product. These changes are the result of chemical reactions with amino acids from the nitrogenous medium and the decomposition of lactic acid bacteria. On the other hand, the known methods of treating lactic acid using the membrane technique are energy-consuming and require a large amount of water, because these processes take place with a large amount of reacting chemicals. The technologies used today, together with the installation modules, are complex and costly.

Sposób otrzymywania biopolimeru z serwatki odpadowej kwaśnej i/lub słodkiej podpuszczkowej, polegający na filtracji i oczyszczaniu serwatki z białek i zanieczyszczeń, poddaniu serwatki procesowi fermentacji do kwasu mlekowego z udziałem NaOH i dalszej neutralizacji w obecności NaOH otrzymanego kwasu m lekowego do mleczanu sodu, a następnie membranowej demineralizacji w procesie elektrodejonizacji i poddaniu roztworu kwasu mlekowego zagęszczaniu oraz polimeryzacji katalitycznej, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że zneutralizowany w procesie fermentacji do pH 7 roztwór mleczanu sodu poddaje się wodnej elektrodializie jonowej w tetramembranowej komorze, podzielonej celami, w której aniony mleczanowe w połączeniu z kationami wodorowymi tworzą rozcieńczony czysty kwas mlekowy, a kationy sodu w połącz eniu z anionami wodorotlenkowymi tworzą wodorotlenek sodu. Następnie, zgromadzony w celi komory elektrodializy rozcieńczony czysty kwas mlekowy poddaje się procesowi zatężania w hydrofobowym, membranowym module destylacyjnym z zanurzonymi w jego skrajnych komorach ogniwami Peltiera, na których cyrkulująca w komorach woda oraz roztwór kwasu mlekowego cyklicznie podgrzewa się i schładza. Odpowiednio do fazy grzania i chłodzenia, równocześnie na hydrofobowej membranie, następuje dyfuzja cząsteczek pary wodnej oraz skroplenie destylatu. Powstałą w komorze destylacyjnej modułu wodę usuwa się, po czym czysty zatężony kwas mlekowy kieruje się do sekcji polimeryzacji, gdzie w znanym procesie katalitycznym ulega polimeryzacji do fazy biopolimeru.A method of obtaining a biopolymer from acidic and / or sweet rennet waste whey, consisting in filtration and purification of whey from proteins and impurities, subjecting the whey to the fermentation process into lactic acid with NaOH and further neutralization in the presence of NaOH of the obtained m-lactic acid into sodium lactate, and then membrane demineralization in the process of electrodeionization and subjecting the lactic acid solution to concentration and catalytic polymerization, according to the invention, is characterized in that the sodium lactate solution neutralized in the fermentation process to pH 7 is subjected to aqueous ion electrodialysis in a tetramembrane chamber, divided by cells, in which lactate anions in combined with hydrogen cations to form dilute pure lactic acid, and sodium cations combined with hydroxide anions to form sodium hydroxide. Then, the diluted pure lactic acid accumulated in the cell of the electrodialysis chamber is subjected to the concentration process in a hydrophobic, membrane distillation module with Peltier cells immersed in its extreme chambers, where the water and lactic acid solution circulating in the chambers are periodically heated and cooled. Corresponding to the heating and cooling phase, the water vapor molecules diffuse simultaneously on the hydrophobic membrane and the distillate is condensed. The water formed in the distillation chamber of the module is removed, and then pure concentrated lactic acid is directed to the polymerization section, where it is polymerized into the biopolymer phase in a known catalytic process.

Instalacja do otrzymywania biopolimeru z serwatki odpadowej kwaśnej i/lub słodkiej podpuszczkowej zbudowana z sekcji filtracji, fermentacji, membranowego modułu demineralizacji z równoczesnym zagęszczaniem roztworu oraz sekcji polimeryzacji, oczyszczania i sekcji próżniowej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że za sekcją fermentacji znajduje się tetramembranowa komora elektrodializy jonowej, składająca się z dwóch skrajnych elektrod węglowych, kationowej i anionowej oraz z pięciu cel, rozdzielonych polarnymi membranami jonowymiennymi. Boczne cele komory wypełnione są wodą. Za komorą elektrodializy znajduje się moduł destylacji membranowej, składający się z czterech komór oddzielonych naprzemiennie metalowymi płytami z ogniwem Peltiera oraz hydrofobowej paroprzepuszczal nej membrany. Pomiędzy płytami metalowymi skrajnych komór znajduje się ogniwo Peltiera, a pomiędzy środkowymi komorami osadzona jest hydrofobowa, paroprzepuszczalna membrana. Przy czym powierzchnie elektrod węglowych i polarnych membran komory elektrodializy są równe, a płyty metalowe komór w module destylacyjnym pokryte są warstwą kwasoodporną, korzystnie PTFE.The installation for the production of biopolymer from acidic and / or sweet rennet whey, consisting of a filtration, fermentation, membrane demineralization module with simultaneous concentration of the solution and a polymerization, purification and vacuum section, according to the invention, is characterized by the fact that after the fermentation section there is a tetramembrane chamber ion electrodialysis, consisting of two extreme carbon electrodes, cationic and anionic, and of five cells, separated by polar ion exchange membranes. The side cells of the chamber are filled with water. Behind the electrodialysis chamber there is a membrane distillation module, consisting of four chambers separated by alternating metal plates with a Peltier cell and a hydrophobic vapor-permeable membrane. A Peltier cell is located between the metal plates of the outermost chambers, and a hydrophobic, vapor-permeable membrane is embedded between the middle chambers. The surfaces of the carbon electrodes and the polar membranes of the electrodialysis chamber are equal, and the metal plates of the chambers in the distillation module are covered with an acid-resistant layer, preferably PTFE.

Sposób otrzymywania biopolimeru z serwatki odpadowej kwaśnej i/lub słodkiej podpuszczkowej oraz instalacja do realizacji sposobu, według wynalazku pozwala na kilkukrotne skrócenie czasu neutralizacji i zagęszczania kwasu mlekowego, otrzymanego w procesie obróbki serwatki, będącej produktem ubocznym w produkcji wyrobów mleczarskich. Stosowana metoda pozwala na pominięcie krystalizacji, która uniemożli wia wydzielenie kwasu mlekowego. Neutralizowanie kwasu mlekowego następuje w równoczesnym procesie wytwarzania mleczanu sodu, bezpośrednio z mlePL 228 525 B1 czanu, na kationowych wymiennikach jonowych. Otrzymany w procesie kwas mlekowy jest w czystej postaci bez niebezpiecznych dla zdrowia trujących związków mlecznych, przykładowo cynku, jako formy przejściowej. Prowadzony proces otrzymywania biopolimeru z serwatki odpadowej kwaśnej i/lub słodkiej podpuszczkowej w instalacji, według wynalazku, jest technologią prostą, r ealizowaną przy małym poborze energii i jest procesem nie wymagającym dużych ciśnień w modułach dializy elektrojonowej oraz destylacji membranowej. Zastosowana w linii technologicznej, membranowa komora elektrodializy jonowej oraz membranowy moduł destylacji kwasu mlekowego, skutecznie separuje oraz zatęża kwas mlekowy do jego czystej postaci, dając nieograniczone możliwości jego wykorzystania, nawet w przemyśle farmaceutycznym, w zależności od dalszego procesu katalitycznej polimeryzacji.The method of obtaining biopolymer from acid and / or sweet rennet waste whey and the installation for the implementation of the method, according to the invention, allows to shorten the time of neutralization and concentration of lactic acid obtained in the treatment of whey, which is a by-product in the production of dairy products. The method used allows to omit the crystallization which prevents the release of lactic acid. The neutralization of lactic acid takes place in the simultaneous production of sodium lactate, directly from the lactate, on cationic ion exchangers. The lactic acid obtained in the process is in its pure form without poisonous dairy compounds hazardous to health, for example zinc, as a transitional form. The process of obtaining biopolymer from acid and / or sweet rennet waste whey in the installation, according to the invention, is a simple technology, realized with low energy consumption and is a process that does not require high pressures in electro-ion dialysis and membrane distillation modules. The membrane ion electrodialysis chamber and the membrane lactic acid distillation module used in the technological line effectively separate and concentrate lactic acid to its pure form, giving unlimited possibilities of its use, even in the pharmaceutical industry, depending on the further catalytic polymerization process.

Sposób otrzymywania biopolimeru z serwatki odpadowej kwaśnej i/lub słodkiej podpuszczkowej oraz instalację otrzymywania biopolimeru z serwatki odpadowej kwaśnej i/lub słodkiej podpuszczkowej, według wynalazku, uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy instalacji, realizujący proces, fig. 2 - komorę elektrodializy jonowej, w przekroju, natomiast fig. 3 przedstawia membranowy moduł destylacji, w przekroju.The method of obtaining biopolymer from acid and / or sweet rennet waste whey and the installation for producing biopolymer from acid and / or sweet rennet waste whey, according to the invention, is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a block diagram of the installation implementing the process, Fig. 2 is a cutaway view of the ion electrodialysis chamber, while FIG. 3 is a cutaway view of the diaphragm distillation module.

Serwatka ze stacji odbioru 1 jest dostarczana do sekcji filtracji 2, gdzie jest oczyszczana z białek i zanieczyszczeń mechanicznych. Oczyszczona serwatka następnie jest kierowana do sekcji fermentacji 3, gdzie w procesie fermentacji wytwarzany jest kwas mlekowy. Temperatura procesu fermentacji utrzymywana jest w przedziale od 37 do 38°C. Powstający kwas mlekowy obniża poziom pH płynu fermentacyjnego. Aby utrzymać pH na poziomie 5, okresowo dodawany jest roztwór NaOH. Po zakończeniu fermentacji, kwas mlekowy jest przetwarzany w mleczan sodu, w reakcji neutralizacji, poprzez dodawanie roztworu NaOH, aż do otrzymania pH 7. Następnie roztwór trafia do komory elektrodializy jonowej 4, w której uzyskany w procesie fermentacji zneutralizowany do pH 7 roztwór mleczanu sodu poddaje się elektrodializie jonowej, w wyniku czego otrzymyw any jest rozcieńczony czysty roztwór kwasu mlekowego oraz wodorotlenek sodu. Następnie, rozcieńczony czysty kwas mlekowy poddaje się procesowi zatężania w hydrofobowym, membranowym module destylacyjnym 5, z zanurzonymi w jego skrajnych komorach ogniwami Peltiera 17, na których cyrkulująca w komorach 15a, 15b, 15c, 15d woda oraz roztwór kwasu mlekowego cyklicznie podgrzewa się i schładza. Odpowiednio do fazy grzania i chłodzenia, równocześnie na hydrofobowej membranie 18, następuje dyfuzja cząsteczek pary wodnej oraz skroplenie destylatu. Powstałą w komorze destylacyjnej modułu 5 wodę usuwa się, po czym czysty zatężony kwas mlekowy kieruje się do sekcji polimeryzacji 6, gdzie w znanym procesie katalitycznym, w temperaturze 200°C ulega polimeryzacji do fazy biopolimeru. Katalizatorem w procesie polimeryzacji jest związek Sn(Oct) 2 zaakceptowany przez Federalny Urząd Kontroli Jakości Żywności i Leków (FDA), jako dodatek do produktów spożywczych. Zastosowanie tego katalizatora wraz z trifenylofosfiną sprzyja szybs zemu procesowi polimeryzacji, a także uzyskaniu biopolimeru o dużym ciężarze cząsteczkowym i wąskim jego rozkładzie. Za sekcją polimeryzacji 6 znajduje się sekcja próżniowa 8 zapewniająca podciśnienie, konieczne w procesie polimeryzacji oraz w procesie destylacji. Sekcja oczyszczania CIP 7, służąca czyszczeniu całej instalacji połączona jest ze stacją odbioru serwatki 1, sekcją filtracji 2, sekcją fermentacji 3, komorą elektrodializy 4, modułem destylacji 5 oraz z sekcją polimeryzacji 6.Whey from the collection station 1 is delivered to the filtration section 2, where it is cleaned of proteins and mechanical impurities. The purified whey is then directed to the fermentation section 3, where lactic acid is produced during the fermentation process. The temperature of the fermentation process is kept in the range of 37 to 38 ° C. The resulting lactic acid lowers the pH level of the fermentation broth. A NaOH solution is periodically added to maintain the pH at 5. After the fermentation is completed, the lactic acid is converted into sodium lactate in a neutralization reaction by adding NaOH solution until the pH is 7. Then the solution goes to the ion electrodialysis chamber 4, where the sodium lactate solution neutralized to pH 7 obtained in the fermentation process is subjected to ion electrodialysis is performed to obtain a dilute pure lactic acid solution and sodium hydroxide. Then, the diluted pure lactic acid is subjected to the concentration process in a hydrophobic, membrane distillation module 5, with Peltier cells 17 immersed in its outermost chambers, where the water and lactic acid solution circulating in the chambers 15a, 15b, 15c, 15d are periodically heated and cooled. . Corresponding to the heating and cooling phases, the water vapor molecules diffuse simultaneously on the hydrophobic membrane 18 and the distillate is condensed. The water formed in the distillation chamber of the module 5 is removed, and then pure concentrated lactic acid is directed to the polymerization section 6, where it is polymerized into a biopolymer phase at a temperature of 200 ° C in a known catalytic process. The catalyst in the polymerization process is Sn (Oct) 2 compound, approved by the Federal Food and Drug Administration (FDA) as an additive to food products. The use of this catalyst together with triphenylphosphine promotes a faster polymerization process, as well as obtaining a biopolymer with a high molecular weight and its narrow distribution. Downstream of the polymerization section 6 there is a vacuum section 8 which provides a negative pressure necessary in the polymerization process and in the distillation process. The CIP cleaning section 7 for cleaning the entire installation is connected to the whey receiving station 1, filtration section 2, fermentation section 3, electrodialysis chamber 4, distillation module 5 and polymerization section 6.

Instalacja do otrzymywania biopolimeru z serwatki odpadowej kwaśnej i/lub słodkiej podpuszczkowej zbudowana jest ze stacji odbioru serwatki 1, z sekcji filtracji 2, fermentacji 3, tetramembranowej komory elektrodializy jonowej 4, modułu destylacji 5 oraz sekcji polimeryzacji 6, oczyszczania CIP 7 i sekcji próżniowej 8. Komora elektrodializy 4 jonowej, zamknięta obudową 9, (fig. 2), składa się z pięciu cel 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, rozdzielonych polarnymi membranami jonowymiennymi 13a, 13b, 13c, 13d oraz dwóch elektrod węglowych 10, 11. Elektrody 10, 11 znajdują się po przeciwnych stronach elektrodializera. Elektroda 10 pracująca jako katoda (-) znajduje się w celi 12a, a druga elektroda 11, pracująca jako anoda (+) umieszczona jest w celi 12e. W celu zwiększenia wydajności, powierzchnia elektrod 10, 11 odpowiada powierzchni membran 13a, 13b, 13c, 13d. Cela 12a, z katodą, od celi 12b oddzielona jest membraną anionowymienną 13a. Cela 12b od celi 12c jest oddzielona membraną kationowymienną 13b. Cela 12c od celi 12d oddzielona jest membraną anionowymienną 13c. Natomiast pomiędzy celą 12d, a celą 12e osadzona jest membrana kationowymienna 13d. W celi 12e znajduje się anoda. Roztwór pofermentacyjny zawiera sole, w tym mleczan sodu oraz pozostałości po fermentacji. Przed uruchomieniem modułu elektrodializy 5, roztwór pofermentacyjny kierowany jest do celi 12c. Pozostałe cele: 12a, 12b, 12d, 12e, wypełniane są wodą. Uruchomienie komory elektrodializy 5 następuje poprzez przyłożenie napięcia doThe installation for the production of biopolymer from acidic and / or sweet rennet waste whey consists of a whey receiving station 1, a filtration section 2, a fermentation 3, a tetramembrane ion electrodialysis chamber 4, a distillation module 5 and a polymerization section 6, CIP purification 7 and a vacuum section 8 The ion electrodialysis chamber 4, closed by a housing 9, (Fig. 2), consists of five cells 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, separated by polar ion exchange membranes 13a, 13b, 13c, 13d and two carbon electrodes 10, 11. The electrodes 10, 11 are on opposite sides of the electrodializer. An electrode 10, working as a cathode (-), is located in the cell 12a, and a second electrode 11, working as an anode (+), is located in the cell 12e. In order to increase the efficiency, the area of the electrodes 10, 11 corresponds to that of the membranes 13a, 13b, 13c, 13d. The cell 12a, with the cathode, is separated from the cell 12b by an anion exchange membrane 13a. Cell 12b from cell 12c is separated by a cation exchange membrane 13b. Cell 12c from cell 12d is separated by an anion exchange membrane 13c. On the other hand, between the cell 12d and the cell 12e there is a cation exchange membrane 13d. There is an anode in cell 12e. The digestate contains salts including sodium lactate and fermentation residues. Before starting the electrodialysis module 5, the digestate is directed to cell 12c. The remaining cells: 12a, 12b, 12d, 12e are filled with water. The electrodialysis chamber 5 is started by applying a voltage to

PL 228 525 B1 elektrod węglowych 10, 11, które wymuszają ruch jonów w odpowiednich kierunkach. W wyniku elektrodializy mleczanu sodu w celi 12c powstają aniony mleczanowe oraz kationy sodu. Aniony mleczanowe przyciągane są przez anodę i przechodzą przez membranę anionowymienną 13c do celi 12d. Powstające w wyniku elektrolizy wody w celi 12e kationy wodorowe przepływają przez membranę kationowymienną 13d do celi 12d. Z połączenia anionów mleczanowych oraz kationów wodorowych w celi 12d powstaje kwas mlekowy. Natomiast kationy sodu przyciągane są przez katodę i przez membranę kationowymienną 13b i przepływają do celi 12b. Powstające w wyniku elektrolizy wody w celi 12a aniony wodorotlenowe przepływają przez membranę anionowymienną 13a do celi 12b. Z połączenia kationów sodu oraz anionów wodorotlenowych w celi 12b powstaje wodorotlenek sodu. Elektrodializer zbudowany jest tak, aby pojemności cel 12a, 12b, 12c, 12d, 12e były jak najmniejsze. Małe pojemności cel 12a, 12b, 12c, 12d, 12e pomiędzy membranami 13a, 13b, 13c, 13d zwiększają wydajność procesu oraz zmniejszają zużycie prądu wykorzystywanego w procesie elektrodializy.The carbon electrodes 10, 11 force the ions to move in their respective directions. Electrodialysis of sodium lactate produces lactate anions and sodium cations in cell 12c. Lactate anions are attracted to the anode and pass through the anion exchange membrane 13c to cell 12d. The hydrogen cations generated by electrolysis of the water in the cell 12e flow through the cation exchange membrane 13d into the cell 12d. Lactic acid is formed from the combination of lactate anions and hydrogen cations in cell 12d. In contrast, sodium cations are attracted by the cathode and by the cation exchange membrane 13b and flow into cell 12b. The hydroxyl anions generated by electrolysis of the water in cell 12a flow through the anion exchange membrane 13a into cell 12b. Sodium hydroxide is formed from the combination of sodium cations and hydroxide anions in cell 12b. The electrodializer is built so that the capacities of the cells 12a, 12b, 12c, 12d, 12e are as small as possible. The small capacities of the cells 12a, 12b, 12c, 12d, 12e between the membranes 13a, 13b, 13c, 13d increase the efficiency of the process and reduce the consumption of electricity used in the electrodialysis process.

Oczyszczony, rozcieńczony roztwór kwasu mlekowego jest przesyłany do modułu destylacji 5 (fig. 3), w którym następuje zatężenie kwasu mlekowego. Roztwór kwasu mlekowego jest zatężany przez odparowanie rozpuszczalnika - wody. Zatężanie osiąga się w procesie destylacji, która zachodzi w module destylacji membranowej 5 kwasu mlekowego. Moduł destylacji membranowej 5, osłonięty płaszczem 9 składa się z czterech komór 15a, 15b, 15c, 15d, oddzielonych metalowymi płytami 16, pokrytymi warstwą PTFE, hydrofobowej membrany paroprzepuszczalnej 18 oraz dwóch ogniw Peltiera 17. Zdemineralizowany roztwór pofermentacyjny serwatki odpadowej, składający się z kwasu mlekowego i wody, kierowany jest do komory 15b. Roztwór jest podgrzewany przez ogniwo Peltiera 17 znajdujące się pomiędzy komorami 15a i 15b. Woda pod wpływem ciepła zaczyna parować. Następuje dyfuzja cząsteczek pary wodnej przez pory paroprzepuszczalnej membrany hydrofobowej 18 do komory 15c. W ten sposób woda jest usuwana z zatężanego roztworu. Zdemineralizowany roztwór zawracany jest do modułu destylacji 5 aż do osiągnięcia wymaganego stężenia kwasu mlekowego. W komorze 15c para wodna jest schładzana przez ogniwo Peltiera 17 znajdujące się pomiędzy komorami 15c i 15d. Następuje skroplenie i usunięcie wody z modułu 5. Woda w komorze 15a jest schładzana, a następnie kierowana do komory 15d, gdzie jest podgrzewana. Cyrkulująca woda obiegowa pozwala na wymianę ciepła pomiędzy komorami 15a i 15d. Zatężany roztwór kwasu mlekowego jest przesyłany do sekcji polimeryzacji 6, w której w znanym procesie następuje polimeryzacja do biopolimeru.The purified, dilute lactic acid solution is sent to distillation unit 5 (Fig. 3), where the lactic acid is concentrated. The lactic acid solution is concentrated by evaporating the solvent - water. The concentration is achieved by a distillation process that takes place in a lactic acid membrane distillation module. Membrane distillation module 5, sheathed with a jacket 9, consists of four chambers 15a, 15b, 15c, 15d, separated by metal plates 16, coated with a PTFE layer, a hydrophobic vapor-permeable membrane 18 and two Peltier cells 17. Demineralized waste whey digestate, consisting of acid milk and water, is directed to chamber 15b. The solution is heated by a Peltier cell 17 between chambers 15a and 15b. Water starts to evaporate under the influence of heat. Water vapor molecules diffuse through the pores of the vapor-permeable hydrophobic membrane 18 into the chamber 15c. Thus, water is removed from the concentrated solution. The demineralized solution is returned to the distillation module 5 until the required lactic acid concentration is reached. In chamber 15c, the water vapor is cooled by a Peltier element 17 between chambers 15c and 15d. Water is condensed and removed from module 5. Water in chamber 15a is cooled and then directed to chamber 15d where it is heated. The circulating circulating water allows heat exchange between the chambers 15a and 15d. The concentrated lactic acid solution is sent to the polymerization section 6 where polymerization into a biopolymer takes place in a known process.

Claims

Patent claims

1. The method of obtaining biopolymer from acidic and / or sweet rennet waste whey, consisting in filtration and purification of whey from proteins and impurities, subjecting the whey to the fermentation process into lactic acid with NaOH and further neutralization in the presence of NaOH of the obtained lactic acid into sodium lactate, and then membrane demineralization in the process of electrodeionization and subjecting the lactic acid solution to concentration and catalytic polymerization, characterized in that the sodium lactate solution neutralized in the fermentation process to pH 7 is subjected to aqueous ion electrodialysis in a tetramembrane chamber divided by cells, in which lactate anions in combination with with hydrogen cations they form diluted pure lactic acid, and sodium cations in combination with hydroxide anions form sodium hydroxide, then the diluted pure lactic acid accumulated in the cell of the electrodialysis chamber is subjected to the concentration process in the hydrophobic membrane module d estylation with Peltier cells immersed in its extreme chambers, on which the water and lactic acid solution circulating in the chambers are cyclically heated and cooled, with the simultaneous diffusion of water vapor molecules on a hydrophobic membrane on a hydrophobic membrane, condensation and removal of water from the distillation chamber module, and then pure concentrated lactic acid is directed to the polymerization section, where it is polymerized into the biopolymer phase in a known catalytic process.

Installation for the preparation of a biopolymer from acid and / or sweet rennet waste whey according to the method as defined in claim 1, built of a filtration section,

After the fermentation section (3) there is a tetramembrane ion electrodialysis chamber (4) consisting of two extreme carbon electrodes, cationic (10) and anionic (11) and from five cells (12a, 12b, 12c, 12d, 12e) separated by polar ion exchange membranes (13a, 13b, 13c, 13d), of which side targets (12a, 12b, 12d, 12e) are filled with water, and behind the electrodialysis chamber (4) there is a membrane distillation module (5) consisting of four chambers (15a, 15b, 15c, 15d) separated alternately by metal plates (16) with a Peltier cell (17) and a hydrophobic vapor-permeable membrane (18), a Peltier cell (17) is located between the metal plates (16) of the chamber (15a, 15b) and the chamber (15c, 15d), and a hydrophobic vapor-permeable membrane (18) is inserted between the chamber (15b, 15c).

3. Installation according to p. The electrode cell of claim 1, characterized in that the surfaces of the carbon electrodes (10, 11) and the polar membranes (13a, 13b, 13c, 13d) of the electrodialysis chamber (4) are equal.

4. Installation according to p. The method of claim 1, characterized in that the metal plates (16) of the chambers (15a, 15b, 15c, 15d) in the distillation module (5) are covered with an acid-resistant layer, preferably PTFE.