UA110317C2 - Process for the preparation of feed materiala - Google Patents

Process for the preparation of feed materiala Download PDF

Info

Publication number
UA110317C2
UA110317C2 UAA201014297A UAA201014297A UA110317C2 UA 110317 C2 UA110317 C2 UA 110317C2 UA A201014297 A UAA201014297 A UA A201014297A UA A201014297 A UAA201014297 A UA A201014297A UA 110317 C2 UA110317 C2 UA 110317C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
biomass
oko
okh
sho
shi
Prior art date
Application number
UAA201014297A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Marshall Medoff
Original Assignee
Xyleco Inc
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 Xyleco Inc filed Critical Xyleco Inc
Priority claimed from PCT/US2009/041963 external-priority patent/WO2009134791A2/en
Publication of UA110317C2 publication Critical patent/UA110317C2/en

Links

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
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81Aquaculture, e.g. of fish
    • Y02A40/818Alternative feeds for fish, e.g. in aquacultures
    • 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
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/87Re-use of by-products of food processing for fodder production
    • 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
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Abstract

Винахід належить до способу підготовки кормового матеріалу, що складається з опромінення біомаси пучком електронів дозою опромінення щонайменше 5,0 Мрад та потужністю щонайменше 5 кВт, для одержання кормового матеріалу, що має середньочисельну молекулярну масу від 3000 Дальтон до 50000 Дальтон.The invention relates to a method of preparation of feed material consisting of irradiation of biomass by an electron beam with a radiation dose of at least 5.0 Mrad and a power of at least 5 kW, to obtain feed material having an average molecular weight of from 3000 Daltons to 50,000 Daltons.

Description

ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИTECHNICAL FIELD

Цей винахід стосується переробки біомаси, композицій, що включають сахаридні елементи, організовані в молекулярний ланцюг, способів одержання амінокислот або антибіотиків, способів одержання харчового або імуностимулюючого матеріалу і продуктів, одержуваних такими способами.This invention relates to the processing of biomass, compositions that include saccharide elements organized into a molecular chain, methods of obtaining amino acids or antibiotics, methods of obtaining food or immunostimulating material and products obtained by such methods.

РІВЕНЬ ТЕХНІКИTECHNICAL LEVEL

Біомаса, зокрема відходи біомаси, широко доступна. Було б корисним одержання продуктів з біомаси.Biomass, particularly biomass waste, is widely available. It would be useful to obtain products from biomass.

СУТЬ ВИНАХОДУESSENCE OF THE INVENTION

Ілюстративні продукти, які можна продукувати з використанням способів, представлених в даному описі, включають продукти харчування, придатні для вживання, наприклад, в їжу людиною і/або твариною, в аквакультурі, сільському господарстві, вирощуванні рослин без грунту (гідропоніка), фармацевтичних засобах, нутрицевтиках, носіях для доставки фармацевтичних засобів і дозованих формах, фармацевтичних ексципієнтах, фармацевтичних кон'югатах, поперечнозшитих матрицях, таких як гідрогелі, поглинаючих матеріалах, добривах і продуктах лігніну. Будь-який продукт, описаний в даному документі або продукований способами, описаними в даному документі, можна використовувати як є або як попередник або проміжний матеріал при одержанні іншого продукту.Illustrative products that can be produced using the methods presented herein include food products suitable for consumption, for example, in human and/or animal consumption, in aquaculture, agriculture, growing plants without soil (hydroponics), pharmaceuticals, nutraceuticals, pharmaceutical delivery vehicles and dosage forms, pharmaceutical excipients, pharmaceutical conjugates, cross-linked matrices such as hydrogels, absorbent materials, fertilizers and lignin products. Any product described in this document or produced by the methods described in this document may be used as is or as a precursor or intermediate in the preparation of another product.

У багатьох варіантах здійснення продукти можна виробляти з використанням Маїига! Еогсе "МIn many embodiments, products can be manufactured using Maiig! Eogse "M

Спетівігу. У способах Маїшга! Рогсе"М Спетівігу використовується контрольоване застосування фізичних сил, таких як пучки частинок, сила тяжіння, світло і т. д., і маніпулювання ними, для внесення в молекули передбачуваних структурних і хімічних змін. У переважних варіантах здійснення способи Маїига! Рогсе"М Спетівзігу змінюють молекулярну структуру без хімічних реагентів або мікроорганізмів. З використанням природних процесів можна створювати новий корисний матеріал без шкоди навколишньому середовищу.Spitiwig In the ways of Maishga! Rogse"M Spetivzigu uses the controlled application and manipulation of physical forces, such as particle beams, gravity, light, etc., to introduce predictable structural and chemical changes into molecules. In preferred embodiments, the methods of Maiig! Rogse"M Spetivzigu change the molecular structure without chemical reagents or microorganisms. With the use of natural processes, it is possible to create a new useful material without harming the environment.

У одному аспекті одержання харчового матеріалу включає зміну молекулярної структури полісахаридів біомаси, включаючи полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози або крохмалю, для одержання харчового матеріалу, який має доступність живильних елементів, що перевищує доступність живильних елементів біомаси.In one aspect, producing a food material includes altering the molecular structure of biomass polysaccharides, including polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose or starch, to produce a food material that has nutrient availability greater than that of the biomass.

У одному аспекті даний винахід стосується способів підготовки харчових матеріалів для тварин (наприклад, людини і тварин, включаючи, але не обмежуючись ними, м'ясомолочну худобу, домашніх тварин, тварин зоопарків і т. д.3 ії для рослин (наприклад, сільськогосподарських рослин або культур або водних рослин, зокрема в гідропонному розчині або в аквакультурі), і для водних організмів (наприклад, риб, ракоподібних, молюсків і т. п.).In one aspect, the present invention relates to methods of preparing food materials for animals (e.g., human and animals, including, but not limited to, beef and dairy cattle, pets, zoo animals, etc.) and for plants (e.g., agricultural plants or crops or aquatic plants, in particular in a hydroponic solution or in aquaculture), and for aquatic organisms (for example, fish, crustaceans, molluscs, etc.).

Ці способи включають одержання першого матеріалу, який включає біомасу (наприклад, рослинну біомасу, тваринну біомасу, мікробну біомасу і біомасу міських відходів), що містить полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози і/або крохмалю. Потім молекулярну структуру полісахаридів першого матеріалу модулюють (наприклад, збільшують, зменшують або зберігають) для одержання другого матеріалу з більшою доступністю живильних речовин (наприклад, білків, вуглеводів, жирів, вітамінів і/або мінералів), ніж в першому матеріалі.These methods include obtaining a first material that includes biomass (for example, plant biomass, animal biomass, microbial biomass and municipal waste biomass) containing polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose and/or starch. The polysaccharide molecular structure of the first material is then modulated (eg, increased, decreased, or preserved) to produce a second material with greater availability of nutrients (eg, proteins, carbohydrates, fats, vitamins, and/or minerals) than the first material.

Необов'язково способи можуть включати надання другого матеріалу тваринам (наприклад, людині і/або тваринам, що не є людиною).Optionally, the methods may include administering the second material to an animal (eg, a human and/or non-human animal).

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання матеріалів, придатних для застосування для підтримання або стимуляції росту мікроорганізмів (наприклад, бактерій, дріжджів, грибів, одноклітинних організмів, наприклад водоростей або подібних грибам найпростіших, наприклад слизистої плісняви), водних організмів (наприклад, в аквакультурі) і/або рослин і дерев (наприклад, в сільському господарстві, вирощуванні рослин без грунту і лісівництві).In some embodiments, the methods described herein can be used to produce materials suitable for use in supporting or stimulating the growth of microorganisms (e.g., bacteria, yeast, fungi, unicellular organisms, such as algae, or fungi-like protozoa, such as slime molds), aquatic organisms (for example, in aquaculture) and/or plants and trees (for example, in agriculture, growing plants without soil and forestry).

У одному аспекті спосіб включає конвертування переробленого матеріалу з використанням мікроорганізму для одержання придатного в їжу матеріалу, амінокислоти або її похідного, антибіотика або імуностимулюючого матеріалу, причому перероблений матеріал одержують переробкою біомаси, що містить полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози або крохмалю, що має перший рівень неподатливості, з використанням щонайменше одного з радіаційного опромінення, обробки ультразвуком, піролізу і окислення, з одержанням переробленого матеріалу, що має рівень неподатливості нижче, ніж рівень неподатливості першого матеріалу, де неподатливість визначають шляхом інкубації в присутності целюлази.In one aspect, the method includes converting the processed material using a microorganism to produce an edible material, an amino acid or derivative thereof, an antibiotic, or an immunostimulating material, wherein the processed material is obtained by processing biomass containing polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose or starch having a first level refractoriness, using at least one of radiation exposure, sonication, pyrolysis and oxidation, to obtain a processed material having a refractoriness level lower than the refractoriness level of the first material, where refractoriness is determined by incubation in the presence of cellulase.

Деякі варіанти здійснення одержання придатного в їжу матеріалу включають виділення і/або очищення придатного в їжу матеріалу. Придатний в їжу матеріал може бути засвоюваним і/або всмоктуваним. Придатний в їжу матеріал може бути вибраний з групи, яка складається з фармацевтичних засобів, нутрицевтиків, білків, жирів, вітамінів, олій, волокон, мінералів, цукрів, вуглеводів і спирту.Some embodiments of obtaining edible material include isolation and/or purification of edible material. Edible material can be digested and/or absorbed. The edible material may be selected from the group consisting of pharmaceuticals, nutraceuticals, proteins, fats, vitamins, oils, fibers, minerals, sugars, carbohydrates, and alcohol.

У деяких варіантах здійснення одержання амінокислоти або її похідного, амінокислоту або її похідне вибирають з групи, яка складається з І-амінокислот і Ю-амінокислот, таких як І- глутамінова кислота (глутамат мононатрію (М5С)), І -аспарагінова кислота, І-фенілаланін, І1- лізин, І-треонін, І-триптофан, І-валін, І-лейцин, І -ізолейцин, І-метіонін, І-гістидин і 1- фенілаланін, І -лізин, 0 -метіонін і Ї-триптофан. Мікроорганізм може бути вибраний з групи, яка складається з молочнокислих бактерій (АВ), Е. соїї, Васійиє 5ибБійвБ їі Согуперасіегічт дішатісит.In some embodiments of the preparation of an amino acid or its derivative, the amino acid or its derivative is selected from the group consisting of I-amino acids and Y-amino acids, such as I-glutamic acid (monosodium glutamate (M5C)), I-aspartic acid, I- phenylalanine, I1-lysine, I-threonine, I-tryptophan, I-valine, I-leucine, I-isoleucine, I-methionine, I-histidine and 1-phenylalanine, I-lysine, O-methionine and I-tryptophan. The microorganism can be selected from the group consisting of lactic acid bacteria (LAB), E. soii, Vasiliye 5ibBiivB ii Soguperasiegicht dishatisit.

У деяких варіантах здійснення одержання антибіотика, антибіотик вибирають з групи, яка складається з тетрацикліну, стрептоміцину, циклогексаміду, неоміцину, циклосерину, еритроміцину, канаміцину, лінкоміцину, ністатину, поліміксину В і бацитрацину. Мікроорганізм може бути вибраний з групи, яка складається з Зігеріотусеб5 гето5и5, Зігеріотусев дгізеий5, зЗігеріотусев їПодіає, Зігеріотусе5 огспідасеи5, Зперіотусез егуїйгтєив5, 5Бігеріотусев5In some embodiments, the antibiotic is selected from the group consisting of tetracycline, streptomycin, cyclohexamide, neomycin, cycloserine, erythromycin, kanamycin, lincomycin, nystatin, polymyxin B, and bacitracin. The microorganism can be selected from the group consisting of Zigeriotuseb5 geto5y5, Zigeriotusev dgizeyy5, zZigeriotusev iPodiae, Zigeriotuse5 ogspidasey5, Zperiotusez eguiigteiv5, 5Bigeriotusev5

Капатусеїісив, Зігеріотусев, зігеріотусез пошгзеї, Васійи5 роїутуха і Васійи5 Іспепіогтів.Kapatuseiisiv, Zigeriotusev, zigeriotusez poshgzei, Vasiyi5 roiutuh and Vasiyi5 Ispepiogtiv.

У деяких варіантах здійснення біомаса може бути вибрана з групи, яка складається з паперу, паперової продукції, паперових відходів, деревини, пресованої деревини, деревної тирси, сільськогосподарських відходів, стічних вод, силосу, трав, рисового лушпиння, макухи, бавовни, джуту, пеньки, льону, бамбука, сизалю, абаки, соломи, серцевин кукурудзяних качанів, кукурудзяної соломи, проса, люцерни, сіна, кокосових волокон, морської трави, водоростей і їх сумішей. У деяких випадках біомаса має внутрішні волокна і є роздробленою до такої міри, щоб внутрішні волокна були по суті оголені, і/або де біомаса має площу поверхні ВЕТ більше ніж приблизно 0,25 мг/г і об'ємну густину менше ніж приблизно 0,5 г/см3. Переробка може включати опромінення іонізуючим випромінюванням. Перероблений матеріал можна піддавати ферментативному гідролізу.In some embodiments, the biomass may be selected from the group consisting of paper, paper products, paper waste, wood, pressed wood, wood sawdust, agricultural waste, sewage, silage, grasses, rice husk, cake, cotton, jute, hemp , flax, bamboo, sisal, abaca, straw, cores of corn cobs, corn straw, millet, alfalfa, hay, coconut fibers, sea grass, algae and their mixtures. In some cases, the biomass has internal fibers and is comminuted to such an extent that the internal fibers are substantially exposed, and/or where the biomass has a BET surface area of greater than about 0.25 mg/g and a bulk density of less than about 0, 5 g/cm3. Processing may include exposure to ionizing radiation. The processed material can be subjected to enzymatic hydrolysis.

У одному аспекті поглинач включає перероблений матеріал біомаси, що включає сахаридні елементи, організовані в молекулярний ланцюг, де від приблизно 1 з кожних 2 до приблизно 1 з кожних 250 сахаридних елементів включає групу карбонової кислоти або її складного ефіру або солі.In one aspect, the absorber comprises a processed biomass material comprising saccharide units arranged in a molecular chain, wherein from about 1 out of every 2 to about 1 out of every 250 saccharide units comprises a carboxylic acid group or an ester or salt thereof.

Зо У деяких варіантах здійснення перероблений матеріал біомаси оброблений силаном для того, щоб поглинач був ліпофільним.In some embodiments, the recycled biomass material is treated with silane to render the absorbent lipophilic.

У іншому аспекті фільтрувальний матеріал включає опромінений целюлозний або лігпноцелюлозний матеріал, адаптований для затримання і фільтрації потоку.In another aspect, the filter material includes an irradiated cellulosic or lignocellulosic material adapted to retain and filter the flow.

У іншому аспекті продукт включає конвертований матеріал, одержаний конвертуванням переробленого матеріалу з використанням мікроорганізму, з одержанням конвертованого матеріалу, причому перероблений матеріал одержують шляхом переробки біомаси, що містить полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози або крохмалю, що має перший рівень неподатливості, з використанням щонайменше одного з радіаційного опромінення, обробки ультразвуком, піролізу і окислення, для одержання переробленого матеріалу, що має рівень неподатливості більш низький, ніж рівень неподатливості першого матеріалу, де неподатливість визначають шляхом інкубації в присутності целюлази.In another aspect, the product includes a converted material obtained by converting a recycled material using a microorganism to produce a converted material, wherein the recycled material is obtained by processing biomass containing polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose or starch having a first level of refractoriness using at least one from radiation exposure, sonication, pyrolysis and oxidation, to obtain a processed material having a level of refractoriness lower than the level of refractoriness of the first material, where refractoriness is determined by incubation in the presence of cellulase.

У іншому аспекті даний винахід стосується способів поліпшення фармацевтичного профілю матеріалів. Ці способи включають одержання першого матеріалу, що включає біомасу (наприклад, рослинну біомасу, тваринну біомасу, мікробну біомасу і біомасу міських відходів), що містить полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози і/або крохмалю, і модулювання (наприклад, збільшення, зменшення або збереження) молекулярної структури полісахаридів першого матеріалу для одержання другого матеріалу, де одним з результатів способів є те, що фармацевтичний профіль другого матеріалу є кращим або вдосконаленим в порівнянні з фармацевтичним профілем першого матеріалу. У деяких випадках способи включають застосування перших матеріалів з невеликим фармацевтичним профілем або без нього перед модулюванням молекулярної структури першого матеріалу. Другі матеріали, одержані з використанням способів, описаних в даному документі, придатні для введення тварині.In another aspect, the present invention relates to methods of improving the pharmaceutical profile of materials. These methods include obtaining a first material comprising biomass (e.g., plant biomass, animal biomass, microbial biomass, and municipal waste biomass) containing polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose, and/or starch, and modulating (e.g., increasing, decreasing, or maintaining ) of the molecular structure of the polysaccharides of the first material to obtain the second material, where one of the results of the methods is that the pharmaceutical profile of the second material is better or improved compared to the pharmaceutical profile of the first material. In some cases, the methods include the use of first materials with little or no pharmaceutical profile before modulating the molecular structure of the first material. The second materials obtained using the methods described in this document are suitable for administration to an animal.

У наступному аспекті винахід стосується способів одержання фармацевтичного засобу рослинного походження. Ці способи включають переробку матеріалу, що включає біомасу (наприклад, рослинну біомасу, тваринну біомасу, мікробну біомасу і біомасу міських відходів), що містить полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози і/або крохмалю, що містить один або декілька продукованих в рослині фармацевтичних засобів, з використанням будь-якого одного або декількох з радіаційного опромінення, обробки ультразвуком, піролізу і окислення для одержання фармацевтичного засобу рослинного походження. У деяких випадках бо фармацевтичний препарат рослинного походження може бути виділеним і/або очищеним.In the next aspect, the invention relates to methods of obtaining a pharmaceutical agent of plant origin. These methods include the processing of material comprising biomass (eg plant biomass, animal biomass, microbial biomass and municipal waste biomass) containing polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose and/or starch containing one or more plant-produced pharmaceuticals, using any one or more of radiation exposure, ultrasound treatment, pyrolysis and oxidation to obtain a pharmaceutical agent of plant origin. In some cases, the pharmaceutical preparation of plant origin can be isolated and/or purified.

У іншому аспекті даний винахід стосується способів одержання нутрицевтиків для вживання людиною і/або тваринною, що не є людиною. Ці способи включають переробку матеріалу, що містить біомасу (наприклад, рослинну біомасу, тваринну біомасу, мікробну біомасу і біомасу міських відходів), що містить полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози і/або крохмалю, так щоб змінювалася молекулярна структура полісахаридів матеріалу (наприклад, збільшувалася або зменшувалася молекулярна маса матеріалу). Ці способи необов'язково також можуть включати введення одержаних матеріалів людині і тварині, що не є людиною.In another aspect, the present invention relates to methods of preparing nutraceuticals for human and/or non-human animal consumption. These methods include processing biomass-containing material (e.g., plant biomass, animal biomass, microbial biomass, and municipal waste biomass) containing polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose, and/or starch so that the molecular structure of the material's polysaccharides is altered (e.g., increased or the molecular weight of the material decreased). These methods may optionally also include administration of the resulting materials to humans and non-human animals.

У альтернативному аспекті винахід стосується способів одержання біологічних засобів і/або фармацевтичних засобів. Ці способи включають переробку матеріалу, який включає біомасу, що містить полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози і/або крохмалю, щоб змінити молекулярну структуру полісахаридів матеріалу. Потім одержані матеріали можна комбінувати з одним або декількома біологічними засобами і/або одним або декількома фармацевтичними засобами, які можна вводити суб'єкту.In an alternative aspect, the invention relates to methods of obtaining biological agents and/or pharmaceutical agents. These methods include processing material that includes biomass containing polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose and/or starch to change the molecular structure of the material's polysaccharides. The resulting materials can then be combined with one or more biological agents and/or one or more pharmaceutical agents that can be administered to the subject.

Також даний винахід стосується способів одержання гідрогелів. Ці способи включають переробку матеріалу, який включає біомасу, що містить полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози і/або крохмалю, і зміну молекулярної структури полісахаридів з одержанням матеріалу, який включає поперечнозшиті полімерні ланцюги. Крім того, спосіб може включати поперечне зшивання полімерних ланцюгів в переробленому матеріалі.The present invention also relates to methods of obtaining hydrogels. These methods include processing material that includes biomass containing polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose and/or starch, and changing the molecular structure of polysaccharides to produce material that includes cross-linked polymer chains. In addition, the method may include cross-linking polymer chains in the recycled material.

У іншому аспекті даний винахід стосується способів одержання поглинаючого або адсорбуючого матеріалу. Ці способи включають переробку матеріалу, який включає біомасу, що містить полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози і/або крохмалю, і зміну молекулярної структури полісахаридів для одержання поглинаючого матеріалу. Ці поглинаючі матеріали можуть бути зарядженими, наприклад позитивно або негативно зарядженими, і вони можуть мати ліпофільні і/або гідрофільні властивості. По суті, матеріали можна використовувати як підстилку або підстильний шар для тварин і/або поглинаючого матеріалу для зв'язування матеріалів в розчині (наприклад, забруднювачів). У деяких варіантах здійснення ці поглинаючі матеріали можна використовувати для зв'язування біологічних матеріалів в розчинах крові або плазми.In another aspect, the present invention relates to methods of obtaining an absorbing or adsorbing material. These methods include processing the material, which includes biomass containing polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose and/or starch, and changing the molecular structure of the polysaccharides to produce absorbent material. These absorbent materials can be charged, eg positively or negatively charged, and they can have lipophilic and/or hydrophilic properties. Essentially, the materials can be used as litter or litter for animals and/or absorbent material to bind materials in solution (eg pollutants). In some embodiments, these absorbent materials can be used to bind biological materials in blood or plasma solutions.

У наступному аспекті даний винахід стосується способів одержання добрив. Ці способиIn the next aspect, the present invention relates to methods of obtaining fertilizers. These methods

Зо включають переробку матеріалу, який включає біомасу, що містить полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози і/або крохмалю, і зміну молекулярної структури полісахаридів з одержанням матеріалу, який має більш високу розчинність, ніж вихідний матеріал, і який придатний як добриво.These include processing the material, which includes biomass containing polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose and/or starch, and changing the molecular structure of the polysaccharides to produce a material that has a higher solubility than the original material and that is suitable as a fertilizer.

Кожний з цих способів включає обробку біомаси з використанням одного або декількох з (наприклад, одного, двох, трьох або чотирьох з) зменшення розміру (наприклад, механічного зменшення розміру окремих фрагментів біомаси), радіаційного опромінення, обробки ультразвуком, піролізу і окислення для модулювання матеріалів. У деяких варіантах здійснення в способах використовується доза радіаційного випромінювання, наприклад, від 0,1 до 10 Мрад.Each of these methods includes processing the biomass using one or more of (e.g., one, two, three, or four of) size reduction (e.g., mechanical size reduction of individual biomass fragments), radiation exposure, sonication, pyrolysis, and oxidation to modulate the materials . In some embodiments, the method uses a dose of radiation, for example, from 0.1 to 10 Mrad.

У деяких варіантах здійснення в способах використовується доза радіаційного випромінювання, наприклад, від більше ніж 10 до 1000 Мрад.In some embodiments, the methods use a radiation dose, for example, from more than 10 to 1000 Mrad.

У деяких аспектах даний винахід також стосується композиції, виготовленої з використанням будь-якого зі способів, описаних в цьому документі. Наприклад, винахід стосується композиції, яка включає сахаридні елементи, організовані в молекулярний ланцюг, де від приблизно 1 з кожних 2 до приблизно 1 з кожних 250 сахаридних елементів містить групу карбонової кислоти або її складного ефіру або солі, і композиція придатна для вживання як харчового матеріалу.In some aspects, the present invention also relates to a composition made using any of the methods described herein. For example, the invention relates to a composition that includes saccharide units arranged in a molecular chain, wherein from about 1 out of every 2 to about 1 out of every 250 saccharide units contains a carboxylic acid group or an ester or salt thereof, and the composition is suitable for use as a food material .

У деяких варіантах здійснення композиція включає множину таких ланцюгів. У деяких випадках від приблизно 1 з кожних 5 до приблизно 1 з кожних 250 сахаридних елементів кожного ланцюга містить групу карбонової кислоти або її складного ефіру або солі, зокрема від приблизно 1 з кожних 8 до приблизно 1 з кожних 100 або від приблизно 1 з кожних 10 до приблизно 1 з кожних 50 сахаридних елементів кожного ланцюга містить групу карбонової кислоти або її складного ефіру або солі. Кожний ланцюг може включати від приблизно 10 до приблизно 200 сахаридних елементів. Кожний ланцюг може включати геміцелюлозу або целюлозу, і/або кожний ланцюг може включати сахаридні елементи, які включають групи, вибрані з групи, яка складається з нітрозогруп, нітрогруп і нітрильних груп. Сахаридні елементи можуть включати 5 або б вуглецевих сахаридних елементів. Середня молекулярна маса композиції відповідно до стандартів РЕС складає від 1000 до 1000000, зокрема менше 10000.In some embodiments, the composition includes a plurality of such chains. In some cases, from about 1 in every 5 to about 1 in every 250 saccharide units of each chain contains a carboxylic acid group or an ester or salt thereof, particularly from about 1 in every 8 to about 1 in every 100 or from about 1 in every 10 up to about 1 in every 50 saccharide units of each chain contains a carboxylic acid group or its ester or salt. Each chain can include from about 10 to about 200 saccharide units. Each chain may include hemicellulose or cellulose, and/or each chain may include saccharide units that include groups selected from the group consisting of nitroso groups, nitro groups, and nitrile groups. Saccharide elements can include 5 or b carbon saccharide elements. The average molecular weight of the composition according to the RES standards is from 1,000 to 1,000,000, in particular, less than 10,000.

Під "придатним для вживання як харчовий матеріал" мають на увазі, що композиція є нетоксичною, в умовах її передбачуваного застосування, для живого організму, якого нею годують, і забезпечує деяку поживну цінність організму, наприклад енергію і/або живильні (516) речовини.By "fit for use as a food material" is meant that the composition is non-toxic, under the conditions of its intended use, to the living organism on which it is fed, and provides some nutritional value to the organism, such as energy and/or nutrients (516).

У деяких варіантах здійснення сировину біомаси попередньо обробляють. У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можуть включати попередню обробку для зниження одного або декількох розмірів окремих фрагментів біомаси. Наприклад, попередня обробка може включати зменшення одного або декількох розмірів окремих фрагментів, наприклад дроблення, нарізання, подрібнення, роздавлювання або розтирання.In some embodiments, the biomass feedstock is pre-treated. In some embodiments, the methods described herein may include pretreatment to reduce one or more sizes of individual biomass fragments. For example, pre-processing may include reducing one or more sizes of individual fragments, such as crushing, slicing, grinding, crushing, or grinding.

У всіх способах, описаних в даному документі, можна застосовувати тиск. Наприклад, щонайменше один зі способів обробки, наприклад радіаційне опромінення, можна проводити на біомасі під тиском більше ніж приблизно 2,5 атмосфери (0,25 МПа), наприклад більше ніж 5 або атмосфер (0,5 або 1 МПа). 10 Приклади біомаси (яка також називається "сировиною біомаси" або "сировиною") включають целюлозні або лігноцелюлозні матеріали, такі як папір, паперова продукція, паперові відходи, деревина, пресована деревина, деревна тирса, сільськогосподарські відходи, стічні води, силос, трави, рисове лушпиння, макуха, бавовна, джут, пенька, льон, бамбук, сизаль, абака, солома, серцевини кукурудзяних качанів, кукурудзяна солома, просо, люцерна, сіно, кокосові волокна, маніока і синтетична целюлоза і/або їх суміші. У деяких випадках біомаса може включати одноклітинні і/або багатоклітинні організми. ілюстративні організми включають, але не обмежуються ними, наприклад, одноклітинні організми (наприклад, тварини (наприклад, найпростіші, такі як джгутикові, амебоподібні, інфузорії і споровики) і рослини (наприклад, водорості, такі як альвеолобіонти, хлорарахніофіти, криптомонади, евгленіди, глаукофіти, гаплофіти, червоні водорості, страмінопіли і зелені водорості)), морську траву, планктон (наприклад, макропланктон, мезопланктон, мікропланктон, нанопланктон, пікопланктон і фемптопланктон), фітопланктон, бактерії (наприклад, грампозитивні бактерії, грамнегативні бактерії і екстремофіли), дріжджі і/або їх суміші. У деяких випадках біомаса може включати одноклітинні або багатоклітинні організми, одержані з океану, озер і водоймищ, що включають солону воду і прісну воду. У деяких випадках біомаса може включати органічні матеріали відходів, такі як відходи тваринництва або екскременти тварин або відходи або екскременти людини (наприклад, компост і стічні води). У деяких випадках біомаса може включати будь-яку комбінацію будь-яких з них. Інші матеріали біомаси описані в даному документі. Інші матеріали біомаси, які включають целюлозу, описані в патентах, патентних заявках і публікаціях, які включені в даний опис як посилання. У деяких випадках біомаса може бути, наприклад, в розчині, сухою і замороженою.In all methods described in this document, pressure can be applied. For example, at least one of the treatments, such as radiation exposure, can be performed on the biomass at a pressure greater than about 2.5 atmospheres (0.25 MPa), such as greater than 5 or atmospheres (0.5 or 1 MPa). 10 Examples of biomass (also called "biomass feedstock" or "feedstock") include cellulosic or lignocellulosic materials such as paper, paper products, paper waste, wood, pressed wood, wood sawdust, agricultural waste, sewage, silage, grasses, rice husk, cake, cotton, jute, hemp, flax, bamboo, sisal, abaca, straw, corn cob kernels, corn straw, millet, alfalfa, hay, coir, cassava and synthetic cellulose and/or mixtures thereof. In some cases, the biomass may include unicellular and/or multicellular organisms. illustrative organisms include, but are not limited to, unicellular organisms (e.g., animals (e.g., protozoa such as flagellates, amoebae, ciliates, and sporophytes)) and plants (e.g., algae such as alveolobionts, chlorarachniophytes, cryptomonads, euglenids, glaucophytes , haplophytes, red algae, straminopile and green algae)), sea grass, plankton (e.g. macroplankton, mesoplankton, microplankton, nanoplankton, picoplankton and femptoplankton), phytoplankton, bacteria (e.g. gram-positive bacteria, gram-negative bacteria and extremophiles), yeasts and / or their mixtures. In some cases, the biomass may include unicellular or multicellular organisms obtained from the ocean, lakes and bodies of water, including salt water and fresh water. In some cases, biomass may include organic waste materials such as livestock waste or animal excrement or human waste or excrement (eg compost and sewage). In some cases, the biomass may include any combination of any of these. Other biomass materials are described in this document. Other biomass materials that include cellulose are described in patents, patent applications and publications, which are incorporated herein by reference. In some cases, biomass can be, for example, in solution, dry and frozen.

Якщо біомаса являє собою або включає мікроорганізми, ці мікроорганізми, як правило, включають вуглеводи, наприклад целюлозу. Ці мікроорганізми можуть бути в розчині, сухими, замороженими, в активному і/або неактивному стані. У деяких варіантах здійснення ці мікроорганізми можуть вимагати додаткової переробки перед впливом на них способами, описаними в даному документі. Наприклад, мікроорганізми можуть бути в розчині і їх можна витягати з розчину, наприклад, центрифугуванням і/або фільтрацією. Альтернативно або додатково, мікроорганізми можна піддавати способам, описаним в даному документі, без цих додаткових стадій, наприклад мікроорганізми можна використовувати в розчині. У деяких випадках біомаса може являти собою або може включати природний або синтетичний матеріал.If the biomass is or includes microorganisms, these microorganisms typically include carbohydrates, such as cellulose. These microorganisms can be in solution, dry, frozen, in an active and/or inactive state. In some embodiments, these microorganisms may require additional processing prior to exposure to the methods described herein. For example, microorganisms can be in solution and can be extracted from the solution, for example, by centrifugation and/or filtration. Alternatively or additionally, the microorganisms can be subjected to the methods described in this document without these additional stages, for example, the microorganisms can be used in solution. In some cases, biomass may be or may include natural or synthetic material.

Опромінення, наприклад, можна проводити з використанням іонізуючого випромінювання, такого як гамма-промені, пучок електронів або ультрафіолетове С-випромінювання, що має довжину хвилі від приблизно 100 нм до приблизно 280 нм. Іонізуюче випромінювання може включати випромінювання пучка електронів. Наприклад, радіаційне випромінювання можна застосовувати в загальній дозі від приблизно 10 Мрад до приблизно 150 Мрад, наприклад при рівні дози від приблизно 0,5 до приблизно 10 Мрад/добу або від 1 Мрад/с до приблизно 10Irradiation, for example, can be performed using ionizing radiation such as gamma rays, electron beams, or ultraviolet C radiation having a wavelength of about 100 nm to about 280 nm. Ionizing radiation can include electron beam radiation. For example, radiation may be administered at a total dose of from about 10 Mrad to about 150 Mrad, for example at a dose rate of from about 0.5 to about 10 Mrad/day or from 1 Mrad/s to about 10

Мрад/с. У деяких варіантах здійснення опромінення включає застосування двох або більше джерел випромінювання, таких як гамма-промені і пучок електронів.Mrad/s. In some embodiments, the implementation of irradiation includes the use of two or more sources of radiation, such as gamma rays and an electron beam.

У деяких варіантах здійснення біомаса виявляє перший рівень неподатливості, і вуглеводний матеріал виявляє другий рівень неподатливості, який є більш низьким, ніж перший рівень неподатливості. Наприклад, другий рівень неподатливості може бути нижчим, ніж перший рівень неподатливості щонайменше приблизно на 10 95 (наприклад, на 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 99, 100 95). У деяких варіантах здійснення рівень неподатливості може бути знижений на 50-90 95.In some embodiments, the biomass exhibits a first level of refractoriness and the carbohydrate material exhibits a second refractoriness level that is lower than the first refractoriness level. For example, the second level of reluctance may be lower than the first level of reluctance by at least about 10 95 (eg, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 99, 100 95 ). In some embodiments, the recalcitrance level can be reduced by 50-90 95.

Біомасу можна одержувати дробленням біомаси (наприклад, джерела волокон біомаси) для забезпечення волокнистого матеріалу. Наприклад, дроблення можна проводити за допомогою різального пристрою з обертовим ножем. Волокна волокнистого матеріалу можуть мати, наприклад, середнє відношення довжини до діаметра (Г/О) більше 5/1. Волокнистий матеріал може мати, наприклад, площу поверхні ВЕТ більше 0,25 мг/г (наприклад, 0,3, 0,35, 0,35, 0,4, 0,5, 60 1, 1,5, 2, 3, 10, 25 ме/г або більше ніж 25 мг/г).Biomass can be obtained by crushing biomass (eg biomass fiber sources) to provide fibrous material. For example, crushing can be done using a cutting device with a rotating knife. The fibers of the fibrous material may have, for example, an average ratio of length to diameter (G/O) greater than 5/1. The fibrous material may have, for example, a surface area of VET greater than 0.25 mg/g (eg, 0.3, 0.35, 0.35, 0.4, 0.5, 60 1, 1.5, 2, 3 , 10, 25 me/g or more than 25 mg/g).

У деяких варіантах здійснення вуглевод може включати один або декілька р-1,4-зв'язків і мати середньочислову молекулярну масу від приблизно 3000 до 50000 дальтон.In some embodiments, the carbohydrate may include one or more p-1,4 linkages and have a number average molecular weight of about 3,000 to 50,000 daltons.

У деяких прикладах попередньо оброблений матеріал біомаси може додатково включати буфер, такий як бікарбонат натрію або хлорид амонію, електроліт, такий як хлорид калію або хлорид натрію, фактор росту, такий як біотин, і/або пару основ, таких як урацил, поверхнево- активна речовина, мінерал або хелатуючий агент.In some examples, the pretreated biomass material may further include a buffer such as sodium bicarbonate or ammonium chloride, an electrolyte such as potassium chloride or sodium chloride, a growth factor such as biotin, and/or a base pair such as uracil, a surfactant substance, mineral or chelating agent.

Для сприяння зниженню молекулярної маси целюлози в будь-якому зі способів, описаних в даному документі, можна використовувати фермент, наприклад целюлолітичний фермент, і/або засіб, що викликає набухання.An enzyme, such as a cellulolytic enzyme, and/or a swelling agent can be used to assist in reducing the molecular weight of cellulose in any of the methods described herein.

Коли використовують мікроорганізм, він може являти собою природний мікроорганізм або одержаний способами інженерії мікроорганізм (наприклад, генетично модифікований мікроорганізм (ЗММ)). Наприклад, мікроорганізм може являти собою бактерію, наприклад целюлолітичну бактерію, гриб, наприклад дріжджі, рослину або одноклітинний організм, наприклад водорості, найпростіші або подібні грибам одноклітинні організми, наприклад слизисту плісняву, одноклітинні організми (наприклад, тварини (наприклад, найпростіші, такі як джгутикові, амебоподібні, інфузорії і споровики) і рослини (наприклад, водорості, такі як альвеолобіонти, хлорарахніофіти, криптомонади, евгленіди, глаукофіти, гаплофіти, червоні водорості, страмінопіли і зелені водорості), морську траву, планктон (наприклад, макропланктон, мезопланктон, мікропланктон, нанопланктон, пікопланктон і фемптопланктон), фітопланктон і/або їх суміші. У деяких варіантах здійснення мікроорганізм являє собою біло- червону плісняву. У деяких випадках мікроорганізм може включати одноклітинні і/або багатоклітинні організми, наприклад організми з океану, озер і водоймищ, що включають солону воду і прісну воду. Коли організми є сумісними, можна використовувати їх суміші.When a microorganism is used, it may be a naturally occurring microorganism or an engineered microorganism (eg, a genetically modified microorganism (GM)). For example, a microorganism can be a bacterium, such as a cellulolytic bacterium, a fungus, such as a yeast, a plant, or a single-celled organism such as an algae, a protozoan or a fungus-like single-celled organism, such as a slime mold, a single-celled organism (e.g., an animal (e.g., a protozoan such as a flagellate , amoebae, ciliates and sporozoites) and plants (e.g. algae such as alveolobionts, chlorarachniophytes, cryptomonads, euglenids, glaucophytes, haplophytes, red algae, straminopyles and green algae), sea grass, plankton (e.g. macroplankton, mesoplankton, microplankton, nanoplankton, picoplankton, and femtoplankton), phytoplankton, and/or mixtures thereof. In some embodiments, the microorganism is a white-red mold. In some cases, the microorganism may include unicellular and/or multicellular organisms, such as organisms from the ocean, lakes, and reservoirs, including salt water and fresh water.When the organisms are compatible, it is possible use their mixtures.

Як правило, різні мікроорганізми можуть продукувати ряд корисних продуктів шляхом функціонування на матеріалах, конвертування, біоконвертування або ферментації матеріалів.Generally, various microorganisms can produce a number of useful products by acting on materials, converting, bioconverting or fermenting materials.

Наприклад, за допомогою ферментації або інших способів можна одержувати спирти, органічні кислоти, вуглеводні, водень, білки, вуглеводи, жири/олії/ліпіди, амінокислоти, вітаміни або суміші будь-яких з цих матеріалів.For example, alcohols, organic acids, hydrocarbons, hydrogen, proteins, carbohydrates, fats/oils/lipids, amino acids, vitamins, or mixtures of any of these materials can be produced by fermentation or other methods.

Приклади продуктів, які можна одержувати з використанням способів, описаних в даномуExamples of products that can be obtained using the methods described herein

Зо документі, включають моно- і поліфункціональні С1-Сб-алкілспирти, моно- і поліфункціональні карбонові кислоти, С1-Сб-вуглеводні і їх комбінації. Конкретні приклади придатних спиртів включають метанол, етанол, пропанол, ізопропанол, бутанол, етиленгліколь, пропіленгліколь, 1,4-бутандіол, гліцерин і їх комбінації. Конкретні приклади придатних карбонових кислот включають мурашину кислоту, оцтову кислоту, пропіонову кислоту, масляну кислоту, валеріанову кислоту, капроєву кислоту, пальмітинову кислоту, стеаринову кислоту, щавлеву кислоту, малонову кислоту, янтарну кислоту, глутарову кислоту, олеїнову кислоту, ліноленову кислоту, гліколеву кислоту, молочну кислоту, у-гідроксимасляну кислоту і їх комбінації.From the document, include mono- and polyfunctional C1-Cb-alkyl alcohols, mono- and polyfunctional carboxylic acids, C1-Cb-hydrocarbons and their combinations. Specific examples of suitable alcohols include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, and combinations thereof. Specific examples of suitable carboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, palmitic acid, stearic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, oleic acid, linolenic acid, glycolic acid. , lactic acid, y-hydroxybutyric acid and their combinations.

Приклади придатних вуглеводнів включають метан, етан, пропан, пентан, н-гексан і їх комбінації.Examples of suitable hydrocarbons include methane, ethane, propane, pentane, n-hexane and combinations thereof.

Їнший аспект винаходу стосується способу, який включає конвертування низькомолекулярного цукру, або матеріалу, який включає низькомолекулярний цукор, в суміші з біомасою, мікроорганізмом і розчинником або системою розчинників, наприклад водою або сумішшю води і органічного розчинника, в будь-який продукт, описаний в даному документі. Без зв'язку з якою-небудь конкретною теорією, вважають, що наявність твердої речовини, такої як тверда речовина з високою площею поверхні і/або високою пористістю, може підвищити швидкості реакції шляхом збільшення ефективної концентрації розчинених речовин і надання субстрату, на якому може протікати реакція. Докладний опис такої конверсії представлений в патентній заявці США Мо 12/417840, поданій З квітня 2009 року, повний зміст якої включений в даний опис як посилання в повному об'ємі.Another aspect of the invention relates to a method that includes converting a low molecular weight sugar, or a material that includes a low molecular weight sugar, in a mixture with biomass, a microorganism and a solvent or solvent system, such as water or a mixture of water and an organic solvent, into any product described herein documents Without being bound by any particular theory, it is believed that the presence of a solid, such as a solid with a high surface area and/or high porosity, can increase reaction rates by increasing the effective concentration of solutes and providing a substrate on which to flow reaction. A detailed description of such conversion is provided in US Patent Application Mo. 12/417840, filed Apr. 2009, the entire content of which is incorporated herein by reference in its entirety.

Термін "волокнистий матеріал", як використовують в даному описі, являє собою матеріал, який включає множину пухких, дискретних і роздільних волокон. Наприклад, волокнистий матеріал може бути одержаний з джерела волокон, що являє собою відбілений крафт-папір, шляхом дроблення, наприклад, за допомогою різального пристрою з обертовим ножем.The term "fibrous material", as used in this description, is a material that includes a plurality of loose, discrete and separate fibers. For example, the fibrous material can be obtained from a source of fibers, which is bleached kraft paper, by crushing, for example, using a cutting device with a rotating knife.

Термін "сито", як використовують в даному описі, означає елемент, здатний просівати матеріал відповідно до розміру. Приклади сит включають пластину, циліндр з отворами або подібне, або дротяне сито або матер'яну тканину.The term "sieve", as used herein, means an element capable of sieving material according to size. Examples of sieves include a plate, a cylinder with holes or the like, or a wire sieve or cloth.

Термін "піроліз", як використовують в даному описі, означає руйнування зв'язків в матеріалі з використанням теплової енергії. Піроліз може відбуватися, коли матеріал, що розглядається, знаходиться у вакуумі або занурений в газоподібну речовину, таку як окислювальний газ, 60 наприклад повітря або кисень, або відновний газ, такий як водень.The term "pyrolysis", as used in this description, means the destruction of bonds in the material using thermal energy. Pyrolysis can occur when the material in question is in a vacuum or immersed in a gaseous substance such as an oxidizing gas such as air or oxygen or a reducing gas such as hydrogen.

Вміст кисню визначають за допомогою елементного аналізу шляхом піролізу зразка в печі, працюючій при 1300 "С або вище.The oxygen content is determined using elemental analysis by pyrolysis of the sample in a furnace operating at 1300 "C or higher.

Для цілей цього опису, вуглеводи являють собою матеріали, які повністю складаються з одного або декількох сахаридних елементів або які включають один або декілька сахаридних елементів. Сахаридні елементи можуть бути функціоналізованими в області кільця за допомогою однієї або декількох функціональних груп, таких як групи карбонових кислот, аміногрупи, нітрогрупи, нітрозогрупи або нітрильні групи, і, проте, вважатися вуглеводами.For the purposes of this description, carbohydrates are materials that consist entirely of one or more saccharide elements or that include one or more saccharide elements. The saccharide elements can be functionalized in the ring region with one or more functional groups, such as carboxylic acid groups, amino groups, nitro groups, nitroso groups, or nitrile groups, and still be considered carbohydrates.

Вуглеводи можуть бути полімерними (наприклад, рівними 10-меру, 100-меру, 1000-меру, 10000- меру або 100000-меру або перевищуючими їх), олігомерними (наприклад, рівними 4-меру, 5- меру, б-меру, 7-меру, 8-меру, 9У-меру або 10-меру або перевищуючими їх), тримерними, димерними або мономерними. Коли вуглеводи утворені з більше ніж одного повторюваного елемента, всі елементи можуть бути однаковими або різними.Carbohydrates can be polymeric (e.g., equal to or greater than 10-mer, 100-mer, 1000-mer, 10000-mer, or 100000-mer), oligomeric (e.g., equal to 4-mer, 5-mer, b-mer, 7 -mer, 8-mer, 9U-mer or 10-mer or exceeding them), trimeric, dimeric or monomeric. When carbohydrates are made of more than one repeating element, all the elements can be the same or different.

Приклади полімерних вуглеводів включають целюлозу, ксилан, пектин і крохмаль, в той час як прикладами димерних вуглеводів є целобіоза і лактоза. Приклади мономерних вуглеводів включають глюкозу і ксилозу.Examples of polymeric carbohydrates include cellulose, xylan, pectin, and starch, while examples of dimeric carbohydrates include cellobiose and lactose. Examples of monomeric carbohydrates include glucose and xylose.

Вуглеводи можуть бути частиною надмолекулярної структури, наприклад, ковалентно приєднаної до структури. Приклади таких матеріалів включають лігноцелюлозні матеріали, такі як матеріали, що знаходяться в дереві.Carbohydrates can be part of a supramolecular structure, for example, covalently attached to the structure. Examples of such materials include lignocellulosic materials, such as materials found in wood.

Крохмальний матеріал є матеріалом, який являє собою крохмаль або похідне крохмалю або включає значні кількості крохмалю або похідного крохмалю, наприклад більше ніж приблизно 5 мас. 96 крохмалю або похідного крохмалю. Для цілей цього опису, крохмаль являє собою матеріал, який включає амілозу, амілопектин або їх фізичну і/або хімічну суміш, наприклад суміш амілози і пектину, що складає 20:80 або 30:70 мас. 95. Наприклад, рис, кукурудза і їх суміші являють собою крохмальні матеріали. Похідні крохмалю включають, наприклад, мальтодекстрин, кислотно-модифікований крохмаль, основно-модифікований крохмаль, відбілений крохмаль, окислений крохмаль, ацетильований крохмаль, ацетильований і окислений крохмаль, фосфатно-модифікований крохмаль, генетично модифікований крохмаль і крохмаль, який є стійким до розщеплення.A starch material is a material that is starch or a starch derivative or includes significant amounts of starch or a starch derivative, such as more than about 5 wt. 96 starch or derived starch. For the purposes of this description, starch is a material that includes amylose, amylopectin or their physical and/or chemical mixture, for example a mixture of amylose and pectin, which is 20:80 or 30:70 by weight. 95. For example, rice, corn and their mixtures are starchy materials. Starch derivatives include, for example, maltodextrin, acid-modified starch, basic-modified starch, bleached starch, oxidized starch, acetylated starch, acetylated and oxidized starch, phosphate-modified starch, genetically modified starch, and starch that is resistant to cleavage.

Для цілей цього опису, низькомолекулярний цукор являє собою вуглевод або його похідне,For the purposes of this description, a low molecular weight sugar is a carbohydrate or a derivative thereof,

Зо які мають молекулярну масу по формулі (за винятком вологовмісту) менше ніж приблизно 2000, наприклад менше ніж приблизно 1800, менше ніж приблизно 1600, менше ніж приблизно 1000, менше ніж приблизно 500, менше ніж приблизно 350 або менше ніж приблизно 250. Наприклад, низькомолекулярний цукор може являти собою моносахарид, наприклад глюкозу або ксилозу, дисахарид, наприклад целобіозу або сахарозу, або трисахарид.Which have a formula molecular weight (excluding moisture) of less than about 2000, such as less than about 1800, less than about 1600, less than about 1000, less than about 500, less than about 350, or less than about 250. For example, low molecular sugar can be a monosaccharide, for example glucose or xylose, a disaccharide, for example cellobiose or sucrose, or a trisaccharide.

Засоби, що викликають набухання, як використовують в даному описі, являють собою матеріали, які викликають видиме набухання, наприклад підвищення об'єму целюлозних і/або лігноцелюлозних матеріалів відносно ненабухлого стану, що становить 2,5 95, при застосуванні до таких матеріалів як розчину, наприклад, водного розчину. Приклади включають лужні речовини, такі як гідроксид натрію, гідроксид калію, гідроксид літію і гідроксиди амонію, підкислювацчі, такі як мінеральні кислоти (наприклад, сірчана кислота, хлористоводнева кислота і фосфорна кислота), солі, такі як хлорид цинку, карбонат кальцію, карбонат натрію, сульфат бензилтриметиламонію, і основні органічні аміни, такі як етилендіамін.Swelling agents, as used herein, are materials that cause visible swelling, such as an increase in the volume of cellulosic and/or lignocellulosic materials relative to the unswollen state of 2.5 95 when applied to such materials as a solution , for example, an aqueous solution. Examples include alkalines such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and ammonium hydroxides, acidifying agents such as mineral acids (e.g. sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid), salts such as zinc chloride, calcium carbonate, sodium carbonate , benzyltrimethylammonium sulfate, and basic organic amines such as ethylenediamine.

У деяких варіантах здійснення перед опроміненням до біомаси не додають ніяких хімічних реагентів, наприклад засобів, що викликають набухання. Наприклад, в деяких з цих варіантів здійснення перед опроміненням або іншою переробкою не додають ніяких лужних речовин (таких як гідроксид натрію, гідроксид калію, гідроксид літію і гідроксиди амонію), підкислювачів (таких як мінеральні кислоти (наприклад, сірчана кислота, хлористоводнева кислота і фосфорна кислота)), солей, таких як хлорид цинку, карбонат кальцію, карбонат натрію, сульфат бензилтриметиламонію, або основних органічних амінів, таких як етилендіамін. У деяких випадках не додають додаткової води. Наприклад, біомаса перед переробкою може мати менше 0,5 мас. 95 доданих хімічних реагентів, наприклад менше ніж 0,4, 0,25, 0,15 або 0/1 мас. 96 доданих хімічних реагентів. У деяких випадках біомаса перед опроміненням має не більше ніж слідові кількості, наприклад менше 0,05 мас. 95, доданих хімічних реагентів. У інших випадках біомаса перед опроміненням по суті не має доданих хімічних реагентів або засобів, що викликають набухання. Уникнення застосування таких хімічних реагентів також може поширюватися на переробку, наприклад, протягом всього часу перед ферментацією або протягом всього часу.In some embodiments, no chemical reagents, such as swelling agents, are added to the biomass prior to irradiation. For example, in some of these embodiments, no alkalis (such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, and ammonium hydroxides), acidifiers (such as mineral acids (such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and phosphoric acid) are added prior to irradiation or other processing acid)), salts such as zinc chloride, calcium carbonate, sodium carbonate, benzyltrimethylammonium sulfate, or basic organic amines such as ethylenediamine. In some cases, no additional water is added. For example, biomass before processing may have less than 0.5 wt. 95 added chemical reagents, for example less than 0.4, 0.25, 0.15 or 0/1 wt. 96 added chemical reagents. In some cases, the biomass before irradiation has no more than trace amounts, for example less than 0.05 wt. 95, added chemical reagents. In other cases, the biomass has essentially no added chemical reagents or swelling agents before irradiation. Avoiding the use of such chemical reagents can also extend to processing, for example during the whole time before fermentation or during the whole time.

Термін "харчовий", як використовують в даному описі, означає придатний для вживання як їжі.The term "edible" as used herein means fit for consumption as food.

"Роздроблений матеріал", як використовують в даному описі, являє собою матеріал, який включає окремі волокна, в яких щонайменше приблизно 5095 окремих волокон мають відношення довжина/діаметр (Г/0) щонайменше приблизно 5 і які мають об'ємну густину в нестисненому стані менше ніж приблизно 0,6 г/см3.A "ground material" as used herein is a material that includes individual fibers in which at least about 5,095 individual fibers have a length/diameter ratio (G/0) of at least about 5 and which have an uncompressed bulk density less than about 0.6 g/cm3.

У деяких варіантах здійснення зміна молекулярної структури біомаси, як використовують в даному описі, означає зміну розташування хімічних зв'язків, наприклад типу і кількості функціональних груп, або конформації структури. Наприклад, зміна молекулярної структури може включати зміну рівня неподатливості матеріалу, зміну надмолекулярної структури матеріалу, окислення матеріалу, зміну середньої молекулярної маси, зміну середньої кристалічності, зміну площі поверхні, зміну міри полімеризації, зміну пористості, зміну міри розгалуження, прищеплену співполімеризацію з іншими матеріалами, зміну розміру кристалічного домену або зміну розміру всього домену.In some embodiments, changing the molecular structure of biomass, as used in this description, means changing the location of chemical bonds, such as the type and number of functional groups, or the conformation of the structure. For example, a change in the molecular structure may include a change in the level of recalcitrance of the material, a change in the supramolecular structure of the material, oxidation of the material, a change in the average molecular weight, a change in the average crystallinity, a change in the surface area, a change in the degree of polymerization, a change in the porosity, a change in the degree of branching, graft copolymerization with other materials, changing the size of the crystal domain or changing the size of the entire domain.

Якщо не визначено інакше, всі технічні і наукові терміни, використовувані в даному описі, мають те ж значення, яке звичайно мають на увазі фахівці в галузі, до якої належить цей винахід. Незважаючи на те, що на практиці або при тестуванні даного винаходу можна використовувати способи і матеріали, схожі або еквівалентні способам або матеріалам, описаним в даному документі, придатні способи і матеріали описані нижче. Всі публікації, патентні заявки, патенти і інші посилання, згадані в даному описі, включені як посилання в повному об'ємі. У випадку суперечності, потрібно керуватися даним описом. Крім того, матеріали, способи і приклади є тільки ілюстративними і не призначені для обмеження.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used in this description have the same meaning as is commonly understood by those skilled in the art to which this invention belongs. Although methods and materials similar or equivalent to the methods or materials described herein may be used in the practice or testing of this invention, suitable methods and materials are described below. All publications, patent applications, patents and other references mentioned in this description are incorporated by reference in their entirety. In case of contradiction, you need to be guided by this description. In addition, the materials, methods and examples are illustrative only and are not intended to be limiting.

Як використовують в даному описі, термін "суб'єкт" використовують протягом описі для опису тварини, яка є людиною або яка не є людиною. Термін включає, але не обмежується ними, птахів, плазунів, риб, рослини, земноводних і ссавців, наприклад людей, інших приматів, свиней, гризунів, таких як миші і щури, кролики, морські свинки, хом'яки, а також корів, коней, кішок, собак, овець і кіз.As used herein, the term "subject" is used throughout the specification to describe an animal that is either human or non-human. The term includes, but is not limited to, birds, reptiles, fish, plants, amphibians and mammals such as humans, other primates, pigs, rodents such as mice and rats, rabbits, guinea pigs, hamsters, as well as cows, horses , cats, dogs, sheep and goats.

Повний зміст ММО 2008/073186 включений в даний опис як посилання в повному об'ємі.The entire content of IMO 2008/073186 is incorporated herein by reference in its entirety.

Повний опис кожної з наступних патентних заявок США включений в даний опис як посилання: попередні заявки США з серійними номерами 61/049391; 61/049394; 61/049395; 61/049404; 61/049405; 61/049406; 61/049407; 61/049413; 61/049415 і 61/049419, подані 30 квітня 2008 року; попередні заявки США з серійними номерами 61/073432; 61/073436; 61/073496; 61/073530; 61/073665 і 61/073674, подані 18 червня 2008 року; попередня заявка США з серійним номером 61/106861, подана 20 жовтня 2008 року; попередні заявки США з серійними номерами 61/139324 і 61/139453, обидві подані 19 грудня 2008 року, і патентні заявки США з серійними номерами 12/417707; 12/417720; 12/417840; 12/417699; 12/417731; 12/417900; 12/417880; 12/417723; 12/417786 і 12/417904, всі подані З квітня 2009 року.The complete disclosure of each of the following US patent applications is incorporated herein by reference: prior US application serial numbers 61/049391; 61/049394; 61/049395; 61/049404; 61/049405; 61/049406; 61/049407; 61/049413; 61/049415 and 61/049419, filed April 30, 2008; US Patent Application Serial Nos. 61/073432; 61/073436; 61/073496; 61/073530; 61/073665 and 61/073674, filed on June 18, 2008; US Provisional Application Serial No. 61/106861, filed Oct. 20, 2008; US Patent Application Serial Nos. 61/139324 and 61/139453, both filed Dec. 19, 2008, and US Patent Application Serial No. 12/417707; 12/417720; 12/417840; 12/417699; 12/417731; 12/417900; 12/417880; 12/417723; 12/417786 and 12/417904, all filed Apr. 2009.

Будь-який вуглеводний матеріал, описаний в даному документі, можна використовувати в будь-якому застосуванні або способі, описаному в будь-якому патенті або патентній заявці, включені в даний опис як посилання.Any carbohydrate material described herein may be used in any application or method described in any patent or patent application incorporated herein by reference.

У будь-якому зі способів, описаних в даному документі, радіаційне випромінювання можна застосовувати з пристрою, який знаходиться в сховищі.In any of the ways described in this document, radiation can be applied from a device that is in storage.

Інші ознаки і переваги винаходу стануть очевидними з представленого нижче докладного опису і формули винаходу.Other features and advantages of the invention will become apparent from the detailed description and claims presented below.

ОПИС КРЕСЛЕНЬDESCRIPTION DRAWINGS

На Фіг. 1 представлена блок-схема, що ілюструє конверсію біомаси в продукти і побічні продукти.In Fig. 1 presents a block diagram illustrating the conversion of biomass into products and by-products.

На Фіг. 2 представлена блок-схема, що ілюструє конверсію джерела волокна в перший і другий волокнистий матеріал.In Fig. 2 is a block diagram illustrating the conversion of a fiber source into a first and a second fibrous material.

На Фіг. 3 представлений поперечний переріз різального пристрою з обертовим ножем.In Fig. 3 shows a cross-section of a cutting device with a rotating knife.

На Фіг. 4 представлена блок-схема, що ілюструє конверсію джерела волокна в перший, другий і третій волокнистий матеріал.In Fig. 4 is a block diagram illustrating the conversion of a fiber source into a first, second, and third fibrous material.

На Фіг. 5 представлена блок-схема, що ілюструє ущільнення матеріалу.In Fig. 5 is a block diagram illustrating the compaction of the material.

На Фіг. 6 представлене перспективне зображення преса для гранулювання.In Fig. 6 is a perspective view of a pelletizing press.

На Фіг. 7А представлений ущільнений волокнистий матеріал у формі гранул.In Fig. 7A shows compacted fibrous material in the form of granules.

На Фіг. 7В представлений поперечний переріз порожнистих гранул, в яких центр порожнини знаходиться на одній лінії з центром гранули.In Fig. 7B shows a cross-section of hollow granules in which the center of the cavity is on the same line as the center of the granule.

На Фіг. 7С представлений поперечний переріз порожнистої гранули, в якій центр порожнини зміщений відносно центра гранули.In Fig. 7C shows a cross-section of a hollow pellet in which the center of the cavity is offset relative to the center of the pellet.

На Фіг. 70 представлений поперечний переріз тридольної гранули.In Fig. 70 shows a cross-section of a three-lobed pellet.

На Фіг. 8 представлена блок-схема, що ілюструє послідовність обробки для переробки (516) сировини.In Fig. 8 is a block diagram illustrating a processing sequence for processing (516) raw materials.

На Фіг. 9 представлений вигляд в розрізі гамма-випромінювача, що знаходиться в бетонному сховищі.In Fig. 9 shows a sectional view of a gamma emitter located in a concrete storage.

На Фіг. 10 представлений збільшений вигляд області К з фіг. 9.In Fig. 10 shows an enlarged view of area K from fig. 9.

На Фіг. 11 представлена блок-схема, що ілюструє послідовність попередньої обробки сировини опроміненням пучком електронів.In Fig. 11 presents a block diagram illustrating the sequence of preliminary processing of raw materials by irradiation with an electron beam.

На Фіг. 11А представлене схематичне представлення іонізованої біомаси, а потім окисленої або гашеної.In Fig. 11A is a schematic representation of biomass ionized and then oxidized or quenched.

На Фіг. 118 представлений схема (вигляд збоку) системи для опромінення матеріалу з низькою об'ємною густиною, а на Фіг. 11С представлений поперечний переріз системи по лінії 110-116.In Fig. 118 shows a diagram (side view) of a system for irradiating material with a low bulk density, and in Fig. 11C shows a cross-section of the system along the line 110-116.

На Фіг 110 схематично представлений вигляд поперечного перерізу системи з псевдозрідженим шаром для опромінення матеріалу з низькою об'ємною густиною.Fig. 110 schematically shows a cross-sectional view of a fluidized bed system for irradiation of material with a low bulk density.

На Фіг. 11Е представлена схема (вигляд збоку) іншої системи для опромінення матеріалу з низькою об'ємною густиною.In Fig. 11E is a diagram (side view) of another system for irradiating material with a low bulk density.

На Фіг. 12 представлена схема системи для обробки ультразвуком технологічного потоку целюлозного матеріалу в рідкому середовищі.In Fig. 12 shows a diagram of a system for ultrasound treatment of a technological flow of cellulosic material in a liquid medium.

На Фіг. 13 представлена схема пристрою для обробки ультразвуком, що має два перетворювачі, приєднані до одного рупора.In Fig. 13 shows a diagram of an ultrasonic treatment device having two transducers connected to one horn.

На Фіг. 14 представлена блок-схема, що ілюструє систему для піролітичної попередньої обробки сировини.In Fig. 14 presents a block diagram illustrating a system for pyrolytic pretreatment of raw materials.

На Фіг. 15 представлений поперечний переріз (вигляд збоку) камери для піролізу.In Fig. 15 shows a cross-section (side view) of a pyrolysis chamber.

На Фіг. 16 представлений поперечний переріз (вигляд збоку) камери для піролізу.In Fig. 16 shows a cross-section (side view) of a pyrolysis chamber.

На Фіг. 17 представлений поперечний переріз (вигляд збоку) піролізера, який включає нагрітий волосок.In Fig. 17 shows a cross-section (side view) of a pyrolyzer that includes a heated hair.

На Фіг. 18 схематично представлений поперечний переріз (вигляд збоку) піролізера по точціIn Fig. 18 schematically presents a cross-section (side view) of a pyrolyzer at a point

Кюрі.Curie.

На Фіг. 19 схематично представлений поперечний переріз (вигляд збоку) пічного піролізера.In Fig. 19 schematically presents a cross-section (side view) of a furnace pyrolyzer.

На Фіг. 20 схематично представлений поперечний переріз (вигляд зверху) лазерного пристрою для піролізу.In Fig. 20 schematically presents a cross-section (top view) of a laser device for pyrolysis.

Зо На Фіг. 21 схематично представлений поперечний переріз (вигляд зверху) пристрою для миттєвого піролізу з вольфрамовим волоском.From Fig. 21 is a schematic cross-section (top view) of a tungsten hair flash pyrolysis device.

На Фіг. 22 представлена блок-схема, що ілюструє систему для окислювальної попередньої обробки сировини.In Fig. 22 is a block diagram illustrating a system for oxidative pretreatment of raw materials.

На Фіг. 23 представлена блок-схема, що ілюструє загальний вигляд процесу конвертуванняIn Fig. 23 shows a block diagram illustrating the general view of the conversion process

З5 джерела волокна в продукт, наприклад етанол.C5 sources of fiber into the product, such as ethanol.

На Фіг. 24 представлений вигляд поперечного перерізу пристрою для парового вибуху.In Fig. 24 shows a cross-sectional view of a steam explosion device.

На Фіг. 25 схематично представлений вигляд поперечного перерізу гібридного пристрою для обробки пучком електронів/ультразвуком.In Fig. 25 schematically presents a cross-sectional view of a hybrid device for electron beam/ultrasound treatment.

На Фіг. 26 представлений знімок, одержаний за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 25Х, волокнистого матеріалу, одержаного з паперу з багатошаровим покриттям. Волокнистий матеріал одержували на різальному пристрої з обертовим ножем з використанням сита з отворами 1/8 дюйма (0,32 см).In Fig. 26 presents a picture, obtained with the help of a scanning electron microscope at a magnification of 25X, of a fibrous material obtained from paper with a multilayer coating. The fibrous material was obtained on a rotary knife cutter using a screen with 1/8 inch (0.32 cm) openings.

На Фіг. 27 представлений знімок, одержаний за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 25Х, волокнистого матеріалу, одержаного з відбіленого крафт- картону. Волокнистий матеріал одержували на різальному пристрої з обертовим ножем з використанням сита з отворами 1/8 дюйма (0,32 см).In Fig. 27 presents a picture obtained with the help of a scanning electron microscope at a magnification of 25X of a fibrous material obtained from bleached kraft cardboard. The fibrous material was obtained on a rotary knife cutter using a screen with 1/8 inch (0.32 cm) openings.

На Фіг. 28 представлений знімок, одержаний за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 25Х, волокнистого матеріалу, одержаного з відбіленого крафт- картону. Волокнистий матеріал двічі дробили на різальному пристрої з обертовим ножем з використанням сита з отворами 1/16 дюйма (0,16 см) при кожному дробленні.In Fig. 28 presents a picture obtained with the help of a scanning electron microscope at a magnification of 25X of a fibrous material obtained from bleached kraft cardboard. The fibrous material was crushed twice on a rotary knife cutter using a screen with 1/16 inch (0.16 cm) openings for each crushing.

На Фіг. 29 представлений знімок, одержаний за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 25Х, волокнистого матеріалу, одержаного з відбіленого крафт- картону. Волокнистий матеріал три рази дробили на різальному пристрої з обертовим ножем. У ході першого дроблення використовували сито з отворами 1/8 дюйма (0,32 см); в ході другого дроблення використовували сито з отворами 1/16 дюйма (0,16 см) і в ході третього дроблення використовували сито з отворами 1/32 дюйма (0,08 см).In Fig. 29 presents a picture obtained with the help of a scanning electron microscope at a magnification of 25X of a fibrous material obtained from bleached kraft cardboard. The fibrous material was crushed three times on a cutting device with a rotating knife. A 1/8 inch (0.32 cm) sieve was used during the first crushing; a 1/16 inch (0.16 cm) sieve was used for the second crushing and a 1/32 inch (0.08 cm) sieve was used for the third crushing.

На Фіг. 30 схематично представлений вигляд збоку пристрою для обробки ультразвуком, а на Фіг. 31 представлений вигляд поперечного перерізу через комірку для переробки з Фіг. 30.In Fig. 30 is a schematic side view of the device for ultrasound treatment, and in Fig. 31 is a cross-sectional view of the processing cell of FIG. 30.

На Фіг. 32 представлений знімок, одержаний за допомогою скануючого електронного бо мікроскопа при збільшенні 1000Х, волокнистого матеріалу, одержаного шляхом дроблення проса на різальному пристрої з обертовим ножем, а потім пропускання роздробленого матеріалу через сито з отворами 1/32 дюйма (0,08 см).In Fig. 32 is a scanning electron microscope image, taken at 1000X magnification, of fibrous material obtained by crushing millet on a rotary knife cutter and then passing the crushed material through a 1/32 inch (0.08 cm) screen.

На Фіг. 33 і 34 представлені знімки, одержані за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 1000Х, волокнистого матеріалу з Фіг. 32 після опромінення гамма- променями в дозі 10 Мрад і 100 Мрад, відповідно.In Fig. 33 and 34 show images obtained using a scanning electron microscope at a magnification of 1000X of the fibrous material from Fig. 32 after irradiation with gamma rays at a dose of 10 Mrad and 100 Mrad, respectively.

На Фіг. 35 представлені знімки, одержані за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 1000Х, волокнистого матеріалу з Фіг. 32 після опромінення дозою 10 Мрад і обробки ультразвуком.In Fig. 35 presents images obtained using a scanning electron microscope at a magnification of 1000X of the fibrous material from Fig. 32 after irradiation with a dose of 10 Mrad and treatment with ultrasound.

На Фіг. 36 представлені знімки, одержані за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 1000Х, волокнистого матеріалу з Фіг. 32 після опромінення дозою 100 Мрад і обробки ультразвуком.In Fig. 36 presents images obtained using a scanning electron microscope at a magnification of 1000X of the fibrous material from Fig. 32 after irradiation with a dose of 100 Mrad and treatment with ultrasound.

На Фіг. 37 представлений інфрачервоний спектр крафт-паперу, нарізаного на різальному пристрої з обертовим ножем.In Fig. 37 presents the infrared spectrum of kraft paper cut on a cutting device with a rotating knife.

На Фіг. 38 представлений інфрачервоний спектр крафт-паперу з Фіг. 37 після опромінення гамма-випромінюванням в дозі 100 Мрад.In Fig. 38 presents the infrared spectrum of the kraft paper from Fig. 37 after exposure to gamma radiation at a dose of 100 Mrad.

На Фіг. 39 представлена схема процесу конверсії біомаси.In Fig. 39 shows a diagram of the biomass conversion process.

На Фіг. 40 представлена схема іншого процесу конверсії біомаси.In Fig. 40 shows a diagram of another biomass conversion process.

На Фіг. 41 представлена схема пересувної установки для переробки біомаси на базі вантажного автомобіля.In Fig. 41 presents a diagram of a mobile biomass processing plant based on a truck.

На Фіг. 42 представлена схема пересувної установки для переробки біомаси на базі поїзда.In Fig. 42 shows a diagram of a mobile plant for processing biomass on the basis of a train.

На Фіг. 43А їі 43В представлені схеми, на яких показані стадії переробки для одержання продуктів і співпродуктів з біомаси (А) і для одержання продуктів з використанням стадії біоконверсії.In Fig. 43A and 43B are diagrams showing processing stages for obtaining products and co-products from biomass (A) and for obtaining products using the bioconversion stage.

На Фіг. 44 представлена схема, на якій показаний процес ферментації з підживленням із змінним об'ємом.In Fig. 44 is a diagram showing the fermentation process with variable volume feeding.

На Фіг. 45 представлена схема, на якій показаний процес ферментації з підживленням з фіксованим об'ємом.In Fig. 45 is a diagram showing the fermentation process with fixed volume feeding.

На Фіг. 46 представлена схема, на якій показані стадії переробки, необхідні для одержання продуктів 1, 2 і 3. Зірочками показано, що стадія є необов'язковою. Чорна стрілка вказує на те,In Fig. 46 presents a diagram showing the stages of processing necessary to obtain products 1, 2 and 3. The asterisks indicate that the stage is optional. The black arrow indicates that

Зо що можна проводити необов'язкову стадію ущільнення.From which it is possible to carry out an optional compaction stage.

ДОКЛАДНИЙ ОПИСDETAILED DESCRIPTION

Біомасу (наприклад, рослинну біомасу, тваринну біомасу, мікробну біомасу і біомасу міських відходів) можна переробляти для одержання корисних продуктів з використанням способів, описаних в даному документі, таких як продукти харчування. Крім того, можна одержувати функціоналізовані матеріали, що мають бажані типи і кількості функціональних груп, таких як групи карбонових кислот, альдегідні групи, кетонові групи, нітрильні групи, нітрогрупи або нітрозогрупи, які можна одержувати з використанням способів, описаних в даному документі.Biomass (eg, plant biomass, animal biomass, microbial biomass, and municipal waste biomass) can be processed into useful products using the methods described herein, such as food products. In addition, functionalized materials having the desired types and amounts of functional groups, such as carboxylic acid groups, aldehyde groups, ketone groups, nitrile groups, nitro groups, or nitroso groups, can be obtained using the methods described herein.

Такі функціоналізовані матеріали можуть бути, наприклад, більш розчинними, легше утилізовними різними мікроорганізмами або вони можуть бути більш стабільними протягом тривалого часу, наприклад менш схильними до окислення. У даному описі, нижче, описані системи і процеси, в яких можуть використовуватися різні матеріали біомаси, наприклад целюлозні матеріали, лігноцелюлозні матеріали, крохмальні матеріали або матеріали, які являють собою або які включають низькомолекулярні цукри, як матеріали сировини. Матеріали біомаси часто є легкодоступними, але можуть бути важко перероблюваними, наприклад шляхом ферментації або вони можуть давати неоптимальні виходи при досить низькій швидкості, наприклад, шляхом ферментації. Матеріали біомаси спочатку попередньо обробляють, часто шляхом зменшення розміру матеріалів вихідної сировини. Потім піддану попередній обробці біомасу можна обробляти з використанням одного або декількох з радіаційного опромінення (в умовах контрольованої температури), обробки ультразвуком, окислення, піролізу і парового вибуху. Різні системи і способи для попередньої обробки можуть використовувати в комбінаціях по дві, три або навіть чотири з цих технологій.Such functionalized materials can be, for example, more soluble, more easily utilized by various microorganisms, or they can be more stable over a long time, for example, less prone to oxidation. In this specification, below, systems and processes are described in which various biomass materials can be used, such as cellulosic materials, lignocellulosic materials, starch materials, or materials that are or include low molecular weight sugars as raw materials. Biomass materials are often readily available, but may be difficult to process, for example by fermentation, or they may give suboptimal yields at sufficiently low rates, for example by fermentation. Biomass materials are first pre-treated, often by reducing the size of the raw materials. The pretreated biomass can then be processed using one or more of radiation exposure (under controlled temperature conditions), sonication, oxidation, pyrolysis, and steam explosion. Different systems and methods for pretreatment can use combinations of two, three or even four of these technologies.

Альтернативно або додатково, даний винахід оснований, щонайменше частково, на спостереженні, що способи, описані в даному документі можна застосовувати для конвертування біомаси в неенергетичні матеріали і композиції. Такі матеріали і композиції включають, але не обмежуються ними, продукти харчування (наприклад, придатні для вживання людиною і/або тваринами), фармацевтичні засоби, нутрицевтики, носії для доставки фармацевтичних засобів і дозовані форми, фармацевтичні ексципієнти, фармацевтичні кон'югати, поперечнозшиті матриці, такі як гідрогелі, поглинаючі матеріали, добрива і продукти лігніну. (516)Alternatively or additionally, the present invention is based, at least in part, on the observation that the methods described herein can be used to convert biomass into non-energy materials and compositions. Such materials and compositions include, but are not limited to, foodstuffs (eg, suitable for human and/or animal consumption), pharmaceuticals, nutraceuticals, pharmaceutical delivery vehicles and dosage forms, pharmaceutical excipients, pharmaceutical conjugates, cross-linked matrices , such as hydrogels, absorbent materials, fertilizers and lignin products. (516)

ТИПИ БІОМАСИTYPES OF BIOMASS

Як правило, будь-який матеріал біомаси, який являє собою або включає вуглеводи, які повністю складаються з одного або декількох сахаридних елементів або включають один або декілька сахаридних елементів, можна переробляти будь-яким зі способів, описаних в даному документі. Як використовують в даному описі, біомаса включає целюлозні, геміцелюлозні, крохмальні матеріали і матеріали, що містять лігнін. Наприклад, матеріал біомаси може являти собою целюлозні або лігноцелюлозні матеріали або крохмальні матеріали, такі як зерна кукурудзи, зерна рису або інші корми, або матеріали, які являють собою або включають один або декілька низькомолекулярних цукрів, такого як сахароза або целобіоза.Generally, any biomass material that is or includes carbohydrates that consist entirely of one or more saccharide elements or includes one or more saccharide elements can be processed by any of the methods described herein. As used herein, biomass includes cellulosic, hemicellulosic, starchy, and lignin-containing materials. For example, the biomass material may be cellulosic or lignocellulosic materials or starchy materials such as corn kernels, rice kernels or other feedstuffs, or materials that are or include one or more low molecular weight sugars such as sucrose or cellobiose.

Наприклад, такі матеріали можуть включати папір, паперову продукцію, деревину, родинні деревині матеріали, пресовану деревину, трави, рисове лушпиння, макуху, бавовну, джут, пеньку, льон, бамбук, сизаль, абаку, солому, серцевини кукурудзяних качанів, кокосові волокна, водорості, морську траву (наприклад, гігантські морські водорості), водяний гіацинт, маніоку, кавові зерна, мелені кавові зерна (звичайні мелені кавові зерна), синтетичну целюлозу або суміші будь-яких з них.For example, such materials may include paper, paper products, wood, wood-based materials, pressed wood, grasses, rice husks, cake, cotton, jute, hemp, flax, bamboo, sisal, abaca, straw, corncob cores, coconut fibers, algae, sea grass (eg, giant seaweed), water hyacinth, cassava, coffee beans, ground coffee beans (regular ground coffee beans), synthetic cellulose, or mixtures of any of these.

Джерела волокон включають целюлозні джерела волокон, включаючи папір і паперові продукти (наприклад, папір з багатошаровим покриттям і крафт-папір), і лігноцелюлозні джерела волокон, включаючи деревину і родинні деревині матеріали, наприклад пресовану деревину. Інші придатні джерела волокон включають природні джерела волокон, наприклад трави, рисове лушпиння, макуху, джут, пеньку, льон, бамбук, сизаль, абаку, солому, серцевини кукурудзяних качанів, кокосові волокна; джерела волокон з високим вмістом са-целюлози, наприклад бавовну; і синтетичні джерела волокон, наприклад екструдовану пряжу (орієнтовану пряжу або неорієнтовану пряжу). Природні або синтетичні джерела волокон можна одержувати з клаптів первинних текстильних матеріалів, наприклад залишків, або вони можуть являти собою використані відходи, наприклад лахміття. Коли як джерела волокон використовують паперову продукцію, вона може являти собою натуральні матеріали, наприклад шматки первинних матеріалів, або вона може являти собою використані відходи. Крім первинних вихідних матеріалів, також як джерела волокон можна використовувати відходи використаних продуктів, промислові (наприклад, субпродукти) відходи і відходи переробки (наприклад, скидніFiber sources include cellulosic fiber sources, including paper and paper products (eg, laminated paper and kraft paper), and lignocellulosic fiber sources, including wood and wood-related materials, such as pressed wood. Other suitable fiber sources include natural fiber sources such as grasses, rice husks, rice husks, jute, hemp, flax, bamboo, sisal, abaca, straw, corncob cores, coconut fibers; sources of fibers with a high content of sa-cellulose, for example, cotton; and synthetic fiber sources such as extruded yarn (oriented yarn or non-oriented yarn). Natural or synthetic sources of fibers can be obtained from scraps of primary textile materials, such as scraps, or they can be used waste, such as rags. When paper products are used as fiber sources, they may be natural materials, such as scraps of virgin materials, or they may be used waste. In addition to primary raw materials, waste from used products, industrial (for example, offal) waste and processing waste (for example, disposable

Зо води від переробки паперу). Також джерело волокон може бути одержане або утворене з відходів людини (наприклад, стічні води), тварин або рослин. Додаткові джерела волокон описані в даній галузі техніки, наприклад, див. патенти США МоМо 6448307, 6258876, 6207729, 5973035 і 5952105.From water from paper processing). Also, the source of the fibers can be obtained or formed from human waste (eg sewage), animals or plants. Additional fiber sources are described in the art, e.g., see US MoMo patents 6448307, 6258876, 6207729, 5973035 and 5952105.

Мікробні джерела включають, але не обмежуються ними, будь-який мікроорганізм і/або організм, що зустрічається в природі або генетично модифікований, який містить або здатний забезпечувати джерело вуглеводів (наприклад, целюлози), наприклад одноклітинні організми (наприклад, тварини (наприклад, найпростіші, такі як джгутикові, амебоподібні, інфузорії і споровики) і рослини (наприклад, водорості, такі як альвеолобіонти, хлорарахніофіти, криптомонади, евгленіди, глаукофіти, гаплофіти, червоні водорості, страмінопіли і зелені водорості)), морську траву, планктон (наприклад, макропланктон, мезопланктон, мікропланктон, нанопланктон, пікопланктон і фемптопланктон), фітопланктон, бактерії (наприклад, грампозитивні бактерії, грамнегативні бактерії і екстремофіли), дріжджі і/або їх суміші. У деяких випадках мікробну біомасу можна одержувати з природних джерел, наприклад з океану, озер, водоймищ, наприклад з солоною водою або прісною водою, або з джерел на суші. Альтернативно або додатково, мікробну біомасу можна одержувати з культуральних систем, наприклад великомасштабних сухих і вологих культуральних систем.Microbial sources include, but are not limited to, any naturally occurring or genetically modified microorganism and/or organism that contains or is capable of providing a source of carbohydrates (e.g., cellulose), such as unicellular organisms (e.g., animals (e.g., protozoa , such as flagellates, amoebae, ciliates and sporozoites) and plants (e.g. algae such as alveolobionts, chlorarachniophytes, cryptomonads, euglenids, glaucophytes, haplophytes, red algae, straminopyles and green algae)), sea grass, plankton (e.g. macroplankton , mesoplankton, microplankton, nanoplankton, picoplankton and femtoplankton), phytoplankton, bacteria (for example, gram-positive bacteria, gram-negative bacteria and extremophiles), yeast and/or their mixtures. In some cases, the microbial biomass can be obtained from natural sources, such as the ocean, lakes, bodies of water, such as salt water or fresh water, or from sources on land. Alternatively or additionally, microbial biomass can be obtained from culture systems, such as large-scale dry and wet culture systems.

Приклади біомаси включають оновлюваний органічний матеріал, такий як рослинна біомаса, мікробна біомаса, тваринна біомаса (наприклад, будь-який побічний продукт тваринництва, відходи тваринництва і т. д.) і біомаса міських відходів, включаючи будь-які і всі комбінації цих матеріалів біомаси.Examples of biomass include renewable organic material such as plant biomass, microbial biomass, animal biomass (eg, any livestock by-product, livestock waste, etc.) and municipal waste biomass, including any and all combinations of these biomass materials. .

Рослинна біомаса і лігноцелюлозна біомаса включають органічний матеріал, що походить з рослин (деревний або недеревний), особливо матеріал, доступний на постійній основі.Plant biomass and lignocellulosic biomass include organic material derived from plants (woody or non-woody), especially material that is available on a permanent basis.

Приклади включають біомасу сільськогосподарських або продовольчих культур (наприклад, цукрову тростину, цукровий буряк або кукурудзяні зерна) або їх екстракт (наприклад, цукор з цукрової тростини і кукурудзяний крохмаль з кукурудзи), сільськогосподарські відходи і залишки, такі як кукурудзяна солома, пшенична солома, рисова солома, макуха цукрової тростини, бавовна і т. п. Крім того, рослинна біомаса включає, але не обмежується ними, дерева, деревні енергетичні культури, деревні відходи і залишки, такі як тріски хвойного дерева, відходи з кори, деревна тирса, потоки відходів паперової і целюлозної промисловості, деревне волокно і т. п. бо Крім того, як інше джерело рослинної біомаси потенційно можна у великому масштабі вирощувати кормову посівну траву, таку як просо і т. п. Для міських територій найкраща потенційна рослинна сировина біомаси включає відходи садівництва (наприклад, скошена трава, листя, обрізана частини дерев і вітролом) і відходи переробки овочів.Examples include agricultural or food crop biomass (e.g., sugar cane, sugar beet, or corn kernels) or their extract (e.g., sugar from sugar cane and corn starch from corn), agricultural wastes and residues, such as corn straw, wheat straw, rice straw, sugarcane bagasse, cotton, etc. In addition, plant biomass includes, but is not limited to, trees, woody energy crops, wood waste and residues such as softwood chips, bark waste, wood sawdust, waste streams paper and pulp industry, wood fiber, etc., because as another source of plant biomass, forage grasses such as millet, etc. can potentially be grown on a large scale. For urban areas, the best potential plant biomass materials include horticultural waste (e.g. grass clippings, leaves, tree trimmings and windbreakers) and vegetable processing waste.

У деяких варіантах здійснення біомаса включає лігноцелюлозну сировину, яка може являти собою рослинну біомасу, таку як, але не обмежуючись ними, біомаса недеревних рослин, сільськогосподарські культури, такі як, але не обмежуючись ними, трави, наприклад, але не обмежуючись ними, С4-трави, такі як просо, спартина, райграс, міскантус, двокитичник тростинний або їх комбінації, або залишки переробки цукру, такі як макуха або бурякова пульпа, сільськогосподарські залишки, наприклад соєва солома, кукурудзяна солома, рисова солома, рисове лушпиння, ячмінна солома, серцевина кукурудзяного качана, пшенична солома, солома каноли, вівсяна солома, вівсяне лушпиння, кукурудзяне волокно, утилізоване волокно деревної пульпи, деревна тирса, тверда деревина, наприклад дерево і тирса осики, м'яка деревина або їх комбінації. Крім того, лігноцелюлозна сировина може включати целюлозні матеріали відходів, такі як, але не обмежуючись ними, газетний папір, картон, деревна тирса і т. п. Лігноцелюлозна сировина може включати один тип сировини або, альтернативно, лігноцелюлозна сировина може включати суміш волокон, які можуть походити з різної лігноцелюлозної сировини. Більше того, лігноцелюлозна сировина може включати свіжу лігноцелюлозну сировину, частково висушену лігноцелюлозну сировину, повністю висушену лігноцелюлозну сировину або їх комбінацію.In some embodiments, the biomass includes lignocellulosic feedstock, which may be plant biomass, such as, but not limited to, non-woody plant biomass, crops such as, but not limited to, grasses, such as, but not limited to, C4- grasses such as millet, spartina, ryegrass, miscanthus, sedge or combinations thereof, or residues from sugar processing such as cake or beet pulp, agricultural residues such as soybean straw, corn straw, rice straw, rice husk, barley straw, pith corn cob, wheat straw, canola straw, oat straw, oat hulls, corn fiber, recycled wood pulp fiber, wood sawdust, hardwood such as aspen wood and sawdust, softwood, or combinations thereof. In addition, the lignocellulosic feedstock may include waste cellulosic materials such as, but not limited to, newsprint, cardboard, sawdust, etc. The lignocellulosic feedstock may include a single type of feedstock or, alternatively, the lignocellulosic feedstock may include a mixture of fibers that can come from different lignocellulosic raw materials. Moreover, the lignocellulosic feedstock may include fresh lignocellulosic feedstock, partially dried lignocellulosic feedstock, fully dried lignocellulosic feedstock, or a combination thereof.

Мікробна біомаса включає біомасу, яка одержана з одноклітинних організмів і/або багатоклітинних організмів, які зустрічаються в природі або генетично модифіковані, наприклад організмів з океану, озер, водоймищ, наприклад з солоною водою або прісною водою, або організмів суші, і містить джерело вуглецю (наприклад, целюлози). Мікробна біомаса може включати, але не обмежуватися ними, наприклад, одноклітинні організми (наприклад, тварини (наприклад, найпростіші, такі як джгутикові, амебоподібні, інфузорії і споровики) і рослини (наприклад, водорості, такі як альвеолобіонти, хлорарахніофіти, криптомонади, евгленіди, глаукофіти, гаплофіти, червоні водорості, страмінопіли і зелені водорості)), морську траву, планктон (наприклад, макропланктон, мезопланктон, мікропланктон, нанопланктон, пікопланктон і фемптопланктон), фітопланктон, бактерії (наприклад, грампозитивні бактерії,Microbial biomass includes biomass that is derived from unicellular organisms and/or multicellular organisms that are naturally occurring or genetically modified, such as organisms from the ocean, lakes, bodies of water, such as salt water or fresh water, or terrestrial organisms, and contains a carbon source ( for example, cellulose). Microbial biomass may include, but is not limited to, e.g., unicellular organisms (e.g., animals (e.g., protozoa such as flagellates, amoebae, ciliates, and sporozoites)) and plants (e.g., algae such as alveolobionts, chlorarachniophytes, cryptomonads, euglenids, glaucophytes, haplophytes, red algae, straminopile and green algae)), sea grass, plankton (e.g. macroplankton, mesoplankton, microplankton, nanoplankton, picoplankton and femptoplankton), phytoplankton, bacteria (e.g. gram-positive bacteria,

Зо грамнегативні бактерії і екстремофіли), дріжджі і/або їх суміші. У деяких випадках мікробну біомасу можна одержувати з природних джерел, наприклад з океану, озер, водоймищ, наприклад з солоною водою або прісною водою, або з джерел на суші. Альтернативно або додатково, мікробну біомасу можна одержувати з культуральних систем, наприклад великомасштабних сухих і вологих культуральних систем.Gram-negative bacteria and extremophiles), yeast and/or their mixtures. In some cases, the microbial biomass can be obtained from natural sources, such as the ocean, lakes, bodies of water, such as salt water or fresh water, or from sources on land. Alternatively or additionally, microbial biomass can be obtained from culture systems, such as large-scale dry and wet culture systems.

Біомаса тварин включає будь-який органічний матеріал відходів, такий як одержаний з тварин матеріал відходів або екскременти, або матеріал відходів або екскременти людини (наприклад, компост і стічні води).Animal biomass includes any organic waste material, such as animal-derived waste material or excrement, or human waste material or excrement (eg, compost and sewage).

У деяких варіантах здійснення вуглевод являє собою або включає матеріал, який має один або декілька Д-1,4-зв'язків і має середньочислову молекулярну масу приблизно від 3000 до 50000. Такий вуглевод являє собою або включає целюлозу (І), яка утворена з Д-глюкози 1 шляхом конденсації ДВ-(1--4)-глікозидних зв'язків. Цей зв'язок протилежний а-(1--4)-глікозидним зв'язкам, присутнім в крохмалі і інших вуглеводах. но по но он 1 он! іш (Ф) (Фін й о (Ф) й но 7 он онIn some embodiments, the carbohydrate is or includes a material that has one or more D-1,4 linkages and has a number average molecular weight of about 3,000 to 50,000. Such a carbohydrate is or includes cellulose (I) that is formed from D-glucose 1 by condensation of DV-(1--4)-glycosidic bonds. This bond is the opposite of a-(1--4)-glycosidic bonds present in starch and other carbohydrates. but po no he 1 he! ish (F) (Fin y o (F) y no 7 on on

ІAND

Крохмальні матеріали включають сам крохмаль, наприклад кукурудзяний крохмаль, пшеничний крохмаль, картопляний крохмаль або рисовий крохмаль, похідне крохмалю або матеріал, який включає крохмаль, такий як продукт харчування або сільськогосподарська культура. Наприклад, крохмальний матеріал може являти собою аракчу, гречку, банан, ячмінь, маніоку, кудзу, кислицю, саго, сорго, звичайну домашню картоплю, солодку картоплю, таро, ямс або одне або декілька бобових, таких як кінські боби, сочевиця або горох. Також крохмальними матеріалами є суміші цих і/або інших крохмальних матеріалів. У конкретних варіантах здійснення крохмальний матеріал одержаний з кукурудзи. Різні кукурудзяні крохмалі і їх похідні описані в "Согп Загсп", Согп Кеїпег5 Аззосіайоп (11 видання, 2006 рік).Starch materials include starch itself, such as corn starch, wheat starch, potato starch or rice starch, a starch derivative, or a material that includes starch, such as a food or crop. For example, the starch material may be arachis, buckwheat, banana, barley, cassava, kudzu, sorrel, sago, sorghum, common house potato, sweet potato, taro, yam, or one or more legumes such as horse beans, lentils, or peas. Also starchy materials are mixtures of these and/or other starchy materials. In specific embodiments, the starch material is derived from corn. Various corn starches and their derivatives are described in "Sogp Zagsp", Sogp Keipeg5 Azzosiayop (11th edition, 2006).

Матеріали біомаси, які включають низькомолекулярні цукри, можуть включати, наприклад, щонайменше приблизно 0,5 мас.95 низькомолекулярного цукру, наприклад щонайменше приблизно 2, 3, 4, 5,6, 7, 8, 9, 10, 12,5, 25, 35, 50, 60, 70, 80, 90 мас. 95 або навіть щонайменше приблизно 95 мас.9о низькомолекулярного цукру. У деяких випадках біомаса по суті складається з низькомолекулярного цукру, наприклад, більше ніж на 95 мас. 95, наприклад 96, 97, 98, 99 мас. 95 або по суті 100 мас. 95 низькомолекулярного цукру.Biomass materials that include low molecular weight sugars may include, for example, at least about 0.5 wt.95 low molecular weight sugar, for example at least about 2, 3, 4, 5.6, 7, 8, 9, 10, 12.5, 25 , 35, 50, 60, 70, 80, 90 wt. 95 or even at least approximately 95 wt.9o low molecular weight sugar. In some cases, the biomass essentially consists of low molecular sugar, for example, more than 95 wt. 95, for example 96, 97, 98, 99 wt. 95 or essentially 100 wt. 95 low molecular sugar.

Матеріали біомаси, які включають низькомолекулярні цукри, можуть являти собою сільськогосподарські продукти або харчові продукти, такі як цукрова тростина або цукровий буряк, або їх екстракт, наприклад сік цукрової тростини або цукрового буряка. Матеріали біомаси, які включають низькомолекулярні цукри, можуть являти собою по суті чисті екстракти, такі як нерафінований або кристалізований столовий цукор (сахароза). Низькомолекулярні цукри включають похідні цукрів. Наприклад, низькомолекулярні цукри можуть бути олігомерними (наприклад, рівними 4-меру, 5-меру, б6-меру, 7-меру, 8-меру, 9-меру або 10-меру або перевищуючими їх), тримерними, димерними або мономерними. Коли вуглеводи утворені більше ніж одним повторюваним елементом, всі повторювані елементи можуть бути однаковими або різними.Biomass materials that include low molecular sugars can be agricultural or food products, such as sugar cane or sugar beet, or their extract, such as sugar cane or sugar beet juice. Biomass materials that include low molecular weight sugars can be essentially pure extracts, such as unrefined or crystallized table sugar (sucrose). Low molecular weight sugars include sugar derivatives. For example, low molecular weight sugars can be oligomeric (eg, equal to or greater than 4-mer, 5-mer, b6-mer, 7-mer, 8-mer, 9-mer, or 10-mer), trimeric, dimeric, or monomeric. When carbohydrates are formed by more than one repeating element, all the repeating elements can be the same or different.

Конкретні приклади низькомолекулярних цукрів включають целобіозу, лактозу, сахарозу, глюкозу і ксилозу, а також їх похідні. У деяких випадках похідні цукрів більш швидко розчиняються в розчині або утилізуються мікробами для продукції корисного матеріалу.Specific examples of low molecular sugars include cellobiose, lactose, sucrose, glucose and xylose, as well as their derivatives. In some cases, sugar derivatives dissolve more quickly in the solution or are utilized by microbes to produce useful material.

Декілька таких цукрів і похідних цукрів представлені нижче.A few of these sugars and sugar derivatives are presented below.

Коо) по , А зн й ен мання пе іш но ря ще о ей - но ті Глюкозх В. щіKoo) po , A zn y en mannya pe ish no rya still o ey - no ti Glukozh V. shchi

Й с ка ій на. /Y s ka iy na. /

АХ я 4 Ще ок ни Й ан не р-МаАВ КІ ж (І озновсновна кислота сахарози) на он д-кетоглюканома кнСлОог на, те 7 он в на и сх т я ді ножа й З ДонAH i 4 Still ok ny Y an ne r-MaAV KI zh (I oznovnovna acid of sucrose) na on d-ketoglucanoma knSlOog na, te 7 on v na i skh t i di knife y Z Don

В онIn he

НО Ко! що гЗ я Ка де я ча -7 КО я ЗBUT Who! that gZ I Ka where I cha -7 KO I Z

В нат и йон о га й овIn nat and ion about ha and ov

Косашя в Ті і і п а па го іKosashya in Ti i i p a pa go i

Глюкуронова Ше чи дмеGlucuronova She or blows

Х кислота нут я-МАХ Кише - ро б-ззноосновна кнелота сахирози нс тХ acid nut ya-MAH Kishe - ro b-znobasic knelot of sucrose ns t

Фруктоза но лк онFructose no lk on

Я г зи, є ся й тон це З ни но ; " йI'm gzy, there's a tone and it's Z ni no; " and

Сихареза м ше ТД наб кон онSykhareza mshe TD nab con on

Для одержання будь-яких продуктів, описаних в даному документі, можна використовувати комбінації (наприклад, самостійно або в комбінації з будь-яким матеріалом біомаси, компонентом, продуктом і/або співпродуктом, одержаним з використанням способів, описаних в даному документі) будь-яких матеріалів біомаси, описаних в цьому документі. Наприклад, суміші целюлозних матеріалів і крохмальних матеріалів можна використовувати для одержання будь-якого продукту, описаного в даному документі.To produce any of the products described herein, it is possible to use combinations (eg, alone or in combination with any biomass material, component, product and/or co-product obtained using the methods described in this document) of any biomass materials described in this document. For example, mixtures of cellulosic materials and starch materials can be used to produce any product described herein.

СИСТЕМИ ДЛЯ ОБРОБКИ БІОМАСИBIOMASS PROCESSING SYSTEMS

На Фіг. 1 представлена система для конвертування біомаси 100, зокрема біомаси зі значними кількостям целюлозних і лігноцелюлозних компонентів і/або крохмальних компонентів, в корисні продукти і побічні продукти. Система 100 включає підсистему для підготовки вихідного матеріалу 110, підсистему для попередньої обробки 114, підсистему для первинної переробки 118 і підсистему для подальшої переробки 122. У підсистему для підготовки вихідного матеріалу 110 подається біомаса в сирій формі, і в ній біомаса фізично підготовлюється для застосування як сировини для подальших процесів (наприклад, зменшення розміру і гомогенізація біомаси) і зберігається як в сирій формі, так і у формі сировини.In Fig. 1 presents a system for converting biomass 100, in particular biomass with significant amounts of cellulosic and lignocellulosic components and/or starch components, into useful products and by-products. System 100 includes a feedstock preparation subsystem 110, a pretreatment subsystem 114, a primary processing subsystem 118, and a further processing subsystem 122. Feedstock preparation subsystem 110 is fed raw biomass and physically prepared for use as raw materials for further processes (for example, size reduction and homogenization of biomass) and stored both in raw form and in the form of raw materials.

Сировина біомаси зі значними кількостями целюлозних і/або лігноцелюлозних компонентів або крохмальних компонентів може мати високу середню молекулярну масу і кристалічність, які можуть ускладнювати переробку сировини в корисні продукти (наприклад, ферментацію сировини для одержання етанолу). Таким чином, є корисною обробка сировини біомаси, наприклад, з використанням способів обробки, описаних в даному документі. Як описано в даному документі, в деяких варіантах здійснення при обробці біомаси не використовують кислоти, основи і/або ферменти для переробки біомаси, або використовують таку обробку тільки в невеликих або каталітичних кількостях.Biomass feedstocks with significant amounts of cellulosic and/or lignocellulosic components or starch components may have a high average molecular weight and crystallinity, which may complicate the processing of the feedstock into useful products (for example, fermentation of the feedstock to produce ethanol). Thus, it is useful to process biomass raw materials, for example, using the processing methods described in this document. As described herein, in some embodiments, biomass processing does not use acids, bases, and/or enzymes for biomass processing, or uses such processing only in small or catalytic amounts.

У підсистему для обробки 114 подається сировина біомаси з підсистеми для підготовки сировини 110 і в ній сировина підготовлюється для застосування в основних процесах продукції,Biomass raw materials from the raw material preparation subsystem 110 are fed into the processing subsystem 114 and the raw materials are prepared in it for use in the main production processes,

наприклад, шляхом зменшення середньої молекулярної маси і кристалічності сировини. З підсистеми для обробки 114 оброблена сировина подається в підсистему для первинної переробки 118 і в ній продукуються корисні продукти (наприклад, етанол, інші спирти, фармацевтичні препарати і/або продукти харчування). У деяких випадках продукт підсистеми для первинної переробки 118 є придатним безпосередньо, однак в інших випадках він вимагає додаткової переробки, здійснюваної підсистемою для подальшої переробки 122. Підсистема для подальшої переробки 122 забезпечує подальшу переробку потоку продукту з системи для первинної переробки 118, яка потрібна для нього (наприклад, дистиляція і денатурація етанолу), а також обробку потоків відходів з інших підсистем. У деяких випадках співпродукти підсистем 114, 118, 122 також можуть бути прямо або непрямо придатні як вторинні продукти іМабо для підвищення загальної ефективності системи 100. Наприклад, підсистема для подальшої переробки 122 може виробляти оброблену воду для рециркуляції як технічної води в інших підсистемах, і/або вона може виробляти спалювані відходи, які можна використовувати як паливо для котлів, що генерують пару і/або електрику.for example, by reducing the average molecular weight and crystallinity of raw materials. From the processing subsystem 114, processed raw materials are fed to the primary processing subsystem 118 and useful products are produced in it (for example, ethanol, other alcohols, pharmaceuticals and/or food). In some cases, the product of the primary processing subsystem 118 is directly usable, but in other cases it requires additional processing performed by the downstream processing subsystem 122. The downstream processing subsystem 122 provides the downstream processing of the product stream from the primary processing system 118 that it requires (for example, distillation and denaturation of ethanol), as well as treatment of waste streams from other subsystems. In some cases, the co-products of the subsystems 114, 118, 122 may also be directly or indirectly suitable as secondary products iMabo to increase the overall efficiency of the system 100. For example, the subsystem for further processing 122 may produce treated water for recirculation as technical water in other subsystems, and/ or it can produce combustible waste that can be used as fuel for boilers that generate steam and/or electricity.

На оптимальний розмір установки для конверсії біомаси впливають фактори, що включають економічність масштабу і тип і доступність біомаси, використовуваної як сировина. Збільшення розміру установки має тенденцію до збільшення економічності масштабу, асоційованої з процесами в установці. Однак зростаючий розмір установки також має тенденцію до підвищення витрат (наприклад, витрат на транспортування) на одиницю сировини.The optimal size of a biomass conversion plant is influenced by factors including economies of scale and the type and availability of biomass used as feedstock. Increasing plant size tends to increase the economies of scale associated with the processes in the plant. However, increasing plant size also tends to increase costs (such as transportation costs) per unit of raw material.

Дослідження, що аналізують ці фактори, вказують на те, що прийнятний розмір установок для конверсії біомаси може варіювати від 100 до 1000 або більше, наприклад 10000 тонн сухої сировини на добу, залежно, щонайменше частково, від типу використовуваної сировини. Тип сировини біомаси також може впливати на вимоги по зберіганню на установці, де установки, призначені, головним чином, для переробки сировини, доступність якої сезонно варіює (наприклад, кукурудзяна солома), вимагають в більшій мірі зберігання сировини на місці, ніж за межами установки, в порівнянні з установками, призначеними для переробки сировини, доступність якої є відносно постійною (наприклад, макулатура).Studies analyzing these factors indicate that acceptable plant sizes for biomass conversion can range from 100 to 1,000 or more, such as 10,000 tons of dry feed per day, depending, at least in part, on the type of feedstock used. The type of biomass feedstock can also affect on-site storage requirements, where plants designed primarily to process feedstocks whose availability varies seasonally (e.g., corn straw) require more on-site than off-site storage of the feedstock. in comparison with installations designed for the processing of raw materials, the availability of which is relatively constant (for example, waste paper).

ПОПЕРЕДНЯ ОБРОБКА БІОМАСИPRE-TREATMENT OF BIOMASS

У деяких випадках способи попередньої обробки починаються з фізичної підготовки біомаси,In some cases, pretreatment methods begin with the physical preparation of biomass,

Зо наприклад зменшення розміру матеріалів сировини біомаси, наприклад, нарізанням, розтиранням, подрібненням, роздавлюванням, дробленням або рубанням. У деяких варіантах здійснення способи (наприклад, механічні способи) використовують для зменшення розміру іабо розмірів окремих фрагментів біомаси. У деяких випадках пухку сировину (наприклад, перероблений папір або просо) попередньо обробляють дробленням або розрізанням. Для видалення з потоку сировини дуже великих об'єктів або небажаних об'єктів, наприклад таких як камені або цвяхи, можна використовувати сита і/або магніти.For example, reducing the size of biomass raw materials, for example, by slicing, grinding, grinding, crushing, crushing or chopping. In some embodiments, methods (for example, mechanical methods) are used to reduce the size or sizes of individual fragments of biomass. In some cases, loose raw materials (for example, recycled paper or millet) are pre-treated by crushing or cutting. Sieves and/or magnets can be used to remove very large objects or unwanted objects such as stones or nails from the feed stream.

Системи для попередньої обробки вихідного матеріалу можуть бути адаптовані для продукції потоків сировини з конкретними характеристиками, наприклад конкретними максимальними розмірами, конкретними співвідношеннями довжини і ширини або конкретними співвідношеннями площ поверхонь. Як частина попередньої обробки вихідного матеріалу, можна регулювати об'ємну густину сировини (наприклад, підвищувати).Feedstock pretreatment systems can be tailored to produce raw material streams with specific characteristics, such as specific maximum dimensions, specific length-to-width ratios, or specific surface area ratios. As part of the preliminary processing of the raw material, the volume density of the raw material can be adjusted (for example, increased).

Зменшення розміруSize reduction

У деяких варіантах здійснення біомаса має форму волокнистого матеріалу, який включає волокна, одержувані дробленням біомаси. Наприклад, дроблення можна проводити за допомогою різального пристрою з обертовим ножем.In some embodiments, the biomass is in the form of a fibrous material that includes fibers obtained by crushing the biomass. For example, crushing can be done using a cutting device with a rotating knife.

Наприклад, і посилаючись на Фіг. 2, джерело волокна біомаси 210 дроблять, наприклад в різальному пристрої з обертовим ножем, з одержанням першого волокнистого матеріалу 212.For example, and referring to Fig. 2, the source of biomass fiber 210 is crushed, for example in a cutting device with a rotating knife, to obtain a first fibrous material 212.

Перший волокнистий матеріал 212 пропускають через перше сито 214, що має середній розмір отворів 1,59 мм або менше (1/16 дюйма, 0,0625 дюйма), з одержанням другого волокнистого матеріалу 216. Якщо бажано, джерело волокна можна подрібнювати перед дробленням, наприклад за допомогою пристрою для подрібнення. Наприклад, коли як джерело волокна використовують папір, папір спочатку можна подрібнювати до смужок шириною, наприклад, від 1/4 до 1/2 дюйма (від 0,64 до 1,28 см), з використанням пристрою подрібнення, наприклад пристрою для подрібнення з гвинтами з зустрічним обертанням, такого як пристрій, виготовлений Мипзоп ((іса, М.М). Як альтернатива подрібненню, розмір паперу можна зменшувати нарізанням до бажаного розміру з використанням гільйотинного різального пристрою. Наприклад, гільйотинний різальний пристрій можна використовувати для нарізання паперу на листи, наприклад, шириною 10 дюймів (25,4 см) і довжиною 12 дюймів (30,5 см).The first fibrous material 212 is passed through a first screen 214 having an average pore size of 1.59 mm or less (1/16 inch, 0.0625 inch) to produce a second fibrous material 216. If desired, the fiber source may be ground prior to crushing, for example using a shredder. For example, when paper is used as the fiber source, the paper may first be shredded into strips with a width of, for example, 1/4 to 1/2 inch (0.64 to 1.28 cm) using a shredding device, such as a shredder with counter-rotating screws, such as the device made by Mipsop ((isa, MM). As an alternative to shredding, the size of the paper can be reduced by cutting it to the desired size using a guillotine cutter. For example, a guillotine cutter can be used to cut paper into sheets , for example, 10 inches (25.4 cm) wide and 12 inches (30.5 cm) long.

У деяких варіантах здійснення дроблення джерела волокна і пропускання одержаного першого волокнистого матеріалу через перше сито проводять одночасно. Дроблення і пропускання також можна проводити в послідовному процесі.In some embodiments, crushing the fiber source and passing the resulting first fibrous material through the first sieve are performed simultaneously. Crushing and passing can also be carried out in a sequential process.

Наприклад, різальний пристрій з обертовим ножем можна використовувати для одночасного дроблення джерела волокна і просіювання першого волокнистого матеріалу. Посилаючись наFor example, a cutting device with a rotating knife can be used to simultaneously crush the fiber source and screen the first fibrous material. Referring to

Фіг. 3, різальний пристрій з обертовим ножем 220 включає лійку 222, в яку можна поміщати подрібнене джерело волокна 224, одержане стандартними способами. Подрібнене джерело волокна дробиться між стаціонарними лезами 230 і обертовими лезами 232 з одержанням першого волокнистого матеріалу 240. Перший волокнистий матеріал 240 пропускається через сито 242, і одержаний другий волокнистий матеріал 244 збирається в кошик 250. Для полегшення збирання другого волокнистого матеріалу, кошик може мати тиск нижче номінального атмосферного тиску, наприклад щонайменше на 1095 нижче номінального атмосферного тиску, наприклад щонайменше на 25 95 нижче номінального атмосферного тиску, щонайменше на 50 95 нижче номінального атмосферного тиску або щонайменше на 75 95 нижче номінального атмосферного тиску. У деяких варіантах здійснення для підтримання тиску в кошику нижче номінального атмосферного тиску використовують джерело вакууму 252.Fig. 3, the rotary knife cutting device 220 includes a hopper 222 into which the shredded fiber source 224 obtained by standard methods can be placed. The chopped fiber source is crushed between stationary blades 230 and rotating blades 232 to produce a first fibrous material 240. The first fibrous material 240 is passed through a sieve 242 and the resulting second fibrous material 244 is collected in a basket 250. To facilitate the collection of the second fibrous material, the basket may be pressurized below nominal atmospheric pressure, such as at least 1095 below nominal atmospheric pressure, such as at least 25 95 below nominal atmospheric pressure, at least 50 95 below nominal atmospheric pressure, or at least 75 95 below nominal atmospheric pressure. In some embodiments, a vacuum source 252 is used to maintain basket pressure below nominal atmospheric pressure.

Дроблення може бути переважним для "розкриття" і "напруження" волокнистих матеріалів, роблячи целюлозу матеріалів більш чутливою до розділення ланцюгів і/або зниження кристалічності. Розкриті матеріали також можуть бути більш чутливими до окислення при опроміненні.Crushing can be beneficial for "opening up" and "stressing" fibrous materials, making the cellulose of the materials more susceptible to chain separation and/or reduced crystallinity. Exposed materials may also be more sensitive to oxidation when exposed to radiation.

У деяких варіантах здійснення дроблення може бути переважним для "розкриття" і "напруження" волокнистих матеріалів, роблячи целюлозу матеріалів більш чутливою до розщеплення і всмоктування у жуйних тварин.In some embodiments, crushing may be preferred for "opening up" and "stressing" the fibrous materials, making the cellulose of the materials more susceptible to breakdown and absorption in ruminants.

Джерело волокна можна дробити в сухому стані, в гідратованому стані (наприклад, маючи аж до десяти процентів по масі абсорбованої води) або у вологому стані, наприклад, маючи від приблизно 10 мас. 95 до приблизно 75 мас. 95 води. Джерело волокна можна дробити навіть при частковому або повному зануренні в рідину, таку як вода, етанол або ізопропанол.The fiber source can be crushed in a dry state, in a hydrated state (for example, having up to ten percent by weight of absorbed water) or in a wet state, for example, having from about 10 wt. 95 to about 75 wt. 95 water. The fiber source can be crushed even when partially or fully immersed in a liquid such as water, ethanol, or isopropanol.

Джерело волокна також можна дробити в атмосфері газу (такого як потік або атмосфера газу, відмінного від повітря), наприклад в кисні або азоті або парі.The fiber source can also be crushed in a gas atmosphere (such as a stream or atmosphere of a gas other than air), such as oxygen or nitrogen or steam.

Інші способи одержання волокнистих матеріалів включають, наприклад, жорновий помел, механічне розпушення або розривання, подрібнення на стрижневому млині або подрібнення розтиранням на повітрі.Other methods of obtaining fibrous materials include, for example, mill grinding, mechanical fluffing or tearing, rod mill grinding, or air grinding.

Якщо бажано, волокнисті матеріали можна розділяти, наприклад постійно або партіями, на фракції згідно з їх довжиною, шириною, густиною, типом матеріалу або деякою комбінацією цих ознак.If desired, the fibrous materials can be separated, for example continuously or in batches, into fractions according to their length, width, density, type of material, or some combination of these characteristics.

Наприклад, чорні метали можна відділяти від будь-якого волокнистого матеріалу пропусканням волокнистого матеріалу, який включає чорний метал, мимо магніту, наприклад електромагніту, а потім пропусканням одержаного волокнистого матеріалу через серію сит, де кожне сито має отвори відмінного розміру.For example, ferrous metals can be separated from any fibrous material by passing the fibrous material, which includes the ferrous metal, past a magnet, such as an electromagnet, and then passing the resulting fibrous material through a series of sieves, each sieve having holes of a distinct size.

Волокнисті матеріали також можна розділяти, наприклад, з використанням високошвидкісного газу, наприклад повітря. У такому підході, волокнисті матеріали розділяють відведенням різних фракцій, які, якщо бажано, можна піддати фотонній характеризації. Такий пристрій для розділення розглянутий в І іпазеу еї аІ., патент США Мо 6883667.Fibrous materials can also be separated, for example, using a high-velocity gas such as air. In this approach, fibrous materials are separated by removing different fractions, which, if desired, can be subjected to photon characterization. Such a device for separation is considered in the first page of the article, US patent No. 6883667.

Волокнисті матеріали можна попередньо обробляти безпосередньо відразу після їх підготовки, або їх можна висушувати, наприклад, при приблизно 105 "С протягом 4-18 годин, так щоб перед застосуванням вміст вологи складав, наприклад, менше ніж приблизно 0,5 95.The fibrous materials can be pretreated immediately after preparation, or they can be dried, for example, at about 105 °C for 4-18 hours, so that the moisture content before use is, for example, less than about 0.5 95.

Якщо бажано, з волокнистих матеріалів, які включають лігнін, лігнін можна видаляти. Також для полегшення руйнування матеріалів, які включають целюлозу, матеріал можна обробляти перед опроміненням нагріванням, хімічним реагентом (наприклад, мінеральною кислотою, основою або сильним окислювачем, таким як гіпохлорит натрію) і/або ферментом.If desired, the lignin can be removed from fibrous materials that include lignin. Also, to facilitate degradation of materials that include cellulose, the material may be treated prior to irradiation with heat, a chemical reagent (eg, a mineral acid, a base, or a strong oxidizing agent such as sodium hypochlorite), and/or an enzyme.

У деяких варіантах здійснення середній розмір отвору першого сита складає менше 0,79 мм (1/32 дюйма, 0,03125 дюйма), наприклад менше 0,51 мм (1/50 дюйма, 0,02000 дюйма), менше 0,40 мм (1/64 дюйма, 0,015625 дюйма), менше 0,23 мм (0,009 дюйма), менше 0,20 мм (1128 дюйма, 0,0078125 дюйма), менше 0,18 мм (0,007 дюйма), менше 0,13 мм (0,005 дюйма) або навіть менше 0,10 мм (1/256 дюйма, 0,00390625 дюйма). Сито виготовляють переплетенням мононитки, що має відповідний діаметр для одержання бажаного розміру отвору. Наприклад, мононитки можуть бути виготовлені з металу, наприклад нержавіючої сталі. По мірі зменшення розмірів отворів, структурні вимоги для мононитки підвищуються. Наприклад, для розмірів отворів менше 0,40 мм, може бути переважним виготовлення сит з монониток, виготовлених з бо матеріалу, відмінного від нержавіючої сталі, наприклад титану, сплавів титану, аморфних металів, нікелю, вольфраму, родію, ренію, кераміки або скла. У деяких варіантах здійснення сито виготовляють з пластини, наприклад металевої пластини, що має отвори, наприклад, вирізані в пластині з використанням лазера. У деяких варіантах здійснення площа отворів в ситі складає менше 52 95, наприклад менше 41 95, менше 36 95, менше 31 95, менше 30 95.In some embodiments, the average opening size of the first screen is less than 0.79 mm (1/32 inch, 0.03125 inch), such as less than 0.51 mm (1/50 inch, 0.02000 inch), less than 0.40 mm (1/64 in, 0.015625 in), less than 0.23 mm (0.009 in), less than 0.20 mm (1128 in, 0.0078125 in), less than 0.18 mm (0.007 in), less than 0, 13 mm (0.005 in) or even less than 0.10 mm (1/256 in, 0.00390625 in). The sieve is made by interweaving monofilament, which has the appropriate diameter to obtain the desired hole size. For example, monofilaments can be made of metal such as stainless steel. As the size of the holes decreases, the structural requirements for the monofilament increase. For example, for hole sizes less than 0.40 mm, it may be preferable to fabricate monofilament screens made from a material other than stainless steel, such as titanium, titanium alloys, amorphous metals, nickel, tungsten, rhodium, rhenium, ceramics, or glass. In some embodiments, the sieve is made from a plate, such as a metal plate, having holes, for example, cut into the plate using a laser. In some embodiments, the area of the holes in the sieve is less than 52 95, for example less than 41 95, less than 36 95, less than 31 95, less than 30 95.

У деяких варіантах здійснення другий волокнистий матеріал дроблять і пропускають через перше сито або сито з відмінним розміром. У деяких варіантах здійснення другий волокнистий матеріал пропускають через друге сито, що має середній розмір отворів, який дорівнює або менше ніж розмір отворів першого сита.In some embodiments, the second fibrous material is crushed and passed through a first sieve or sieve with a different size. In some embodiments, the second fibrous material is passed through a second sieve having an average pore size equal to or less than the pore size of the first sieve.

Посилаючись на Фіг. 4, третій волокнистий матеріал 220 можна одержувати з другого волокнистого матеріалу 216 дробленням другого волокнистого матеріалу 216 і пропусканням одержаного матеріалу через друге сито 222, що має середній розмір отворів, менший ніж у першого сита 214.Referring to FIG. 4, the third fibrous material 220 can be obtained from the second fibrous material 216 by crushing the second fibrous material 216 and passing the resulting material through a second sieve 222 having an average pore size smaller than that of the first sieve 214.

Як правило, волокна волокнистих матеріалів можуть мати відносно високе середнє співвідношення довжини і діаметра (наприклад, більше 20 до 1), навіть якщо їх піддавали дробленню більше одного разу. Крім того, волокна волокнистих матеріалів, описані в даному документі, можуть мати відносно вузький розподіл довжини і/або співвідношення довжини і діаметра.Typically, the fibers of fibrous materials can have a relatively high average length to diameter ratio (eg, greater than 20 to 1), even if they have been subjected to crushing more than once. In addition, the fibers of the fibrous materials described herein may have a relatively narrow length distribution and/or length-to-diameter ratio.

Як використовують в даному описі, середню ширину волокон (наприклад, діаметр) визначають оптично, випадковим чином вибравши приблизно 5000 волокон. Середня довжина волокон являє собою кориговані довжини, зважені по довжині. Площа поверхні ВЕТ (Вгипанег,As used herein, the average fiber width (eg, diameter) is determined optically by randomly selecting approximately 5,000 fibers. Average fiber length is length-weighted adjusted lengths. Surface area of VET (Vhypaneg,

Еттеї і ТеІПег) являє собою багатоточкову площу поверхні, і пористість являє собою величину, що визначається ртутною порометрією.Ettei and TeIPeg) is a multipoint surface area, and porosity is a quantity determined by mercury porometry.

Середнє співвідношення довжини і діаметра другого волокнистого матеріалу 14 може складати, наприклад, більше ніж 5/1, більше ніж 8/1, наприклад більше ніж 10/1, більше ніж 15/11, більше ніж 20/1, більше ніж 25/1 або навіть більше ніж 50/1. Середня довжина другого волокнистого матеріалу 14 може складати, наприклад, приблизно від 0,5 до 2,5 мм, наприклад приблизно від 0,75 до 1,0 мм, і середня ширина (тобто діаметр) другого волокнистого матеріалу 14 може складати, наприклад, приблизно від 5 до 50 мкм, наприклад приблизно від 10 до 30The average ratio of the length to the diameter of the second fibrous material 14 can be, for example, more than 5/1, more than 8/1, for example, more than 10/1, more than 15/11, more than 20/1, more than 25/1 or even more than 50/1. The average length of the second fibrous material 14 may be, for example, about 0.5 to 2.5 mm, such as about 0.75 to 1.0 mm, and the average width (ie, diameter) of the second fibrous material 14 may be, for example, from about 5 to 50 µm, for example from about 10 to 30

МКМ.MKM.

У деяких варіантах здійснення стандартне відхилення довжини другого волокнистого матеріалу 14 складає менше 60 95 від середньої довжини другого волокнистого матеріалу 14, наприклад менше 50 95 від середньої довжини, менше 40 95 від середньої довжини, менше 25 95 від середньої довжини, менше 10 95 від середньої довжини, менше 5 95 від середньої довжини або навіть менше 1 95 від середньої довжини.In some embodiments, the standard deviation of the length of the second fibrous material 14 is less than 60 95 from the average length of the second fibrous material 14, such as less than 50 95 from the average length, less than 40 95 from the average length, less than 25 95 from the average length, less than 10 95 from the average length, less than 5 95 of the average length or even less than 1 95 of the average length.

У деяких варіантах здійснення площа поверхні ВЕТ другого волокнистого матеріалу перевищує 0,1 мг/г, наприклад перевищує 0,25 м-/г, перевищує 0,5 мг/г, перевищує 1,0 мг/г, перевищує 1,5 м-/г, перевищує 1,75 м-/г, перевищує 5,0 м-/г, перевищує 10 м-/г, перевищує 25 ме/г, перевищує 35 м"/г, перевищує 50 м"/г, перевищує 60 м"/г, перевищує 75 м"/г, перевищує 100 ме/г, перевищує 150 мг/г, перевищує 200 м-/г або навіть перевищує 250 м"/г. Пористість другого волокнистого матеріалу 14 може, наприклад, перевищувати 20 95, перевищувати 25 95, перевищувати 35 95, перевищувати 50 95, перевищувати 60 95, перевищувати 70 95, наприклад перевищувати 80956, перевищувати 85905, перевищувати 9095, перевищувати 92 95, перевищувати 94 95, перевищувати 95 95, перевищувати 97,5 95, перевищувати 99 95 або навіть перевищувати 99,5 95.In some embodiments, the VET surface area of the second fibrous material is greater than 0.1 mg/g, such as greater than 0.25 m-/g, greater than 0.5 mg/g, greater than 1.0 mg/g, greater than 1.5 m- /g, exceeds 1.75 m-/g, exceeds 5.0 m-/g, exceeds 10 m-/g, exceeds 25 me/g, exceeds 35 m"/g, exceeds 50 m"/g, exceeds 60 m"/g, exceeds 75 m"/g, exceeds 100 me/g, exceeds 150 mg/g, exceeds 200 m"/g or even exceeds 250 m"/g. The porosity of the second fibrous material 14 may, for example, exceed 20 95, Exceed 25 95, Exceed 35 95, Exceed 50 95, Exceed 60 95, Exceed 70 95, Exceed 80956, Exceed 85905, Exceed 9095, Exceed 92 95, Exceed 94 95, Exceed 95 95, Exceed 97.5 95, exceed 99 95 or even exceed 99.5 95.

У деяких варіантах здійснення співвідношення середнього відношення довжини і діаметра першого волокнистого матеріалу і середнього відношення довжини і діаметра другого волокнистого матеріалу складає, наприклад, менше 1,5, наприклад менше 1,4, менше 1,25, менше 1,1, менше 1,075, менше 1,05, менше 1,025 або навіть по суті дорівнює 1.In some embodiments, the ratio of the average length-to-diameter ratio of the first fibrous material to the average length-to-diameter ratio of the second fibrous material is, for example, less than 1.5, for example, less than 1.4, less than 1.25, less than 1.1, less than 1.075, less than 1.05, less than 1.025, or even essentially equal to 1.

У конкретних варіантах здійснення другий волокнистий матеріал знов дроблять і одержаний волокнистий матеріал пропускають через друге сито, що має середній розмір отворів, менший ніж у першого сита, з одержанням третього волокнистого матеріалу. У таких випадках співвідношення середнього відношення довжини до діаметра другого волокнистого матеріалу і середнього відношення довжини до діаметра третього волокнистого матеріалу може складати, наприклад, менше 1,5, наприклад менше 1,4, менше 1,25 або навіть менше 1,1.In specific embodiments, the second fibrous material is crushed again and the resulting fibrous material is passed through a second sieve having an average pore size smaller than that of the first sieve to produce a third fibrous material. In such cases, the ratio of the average length-to-diameter ratio of the second fibrous material to the average length-to-diameter ratio of the third fibrous material may be, for example, less than 1.5, such as less than 1.4, less than 1.25, or even less than 1.1.

У деяких варіантах здійснення третій волокнистий матеріал пропускають через третє сито з одержанням четвертого волокнистого матеріалу. Четвертий волокнистий матеріал можна, наприклад, пропускати через четверте сито з одержанням п'ятого матеріалу. Аналогічні процеси просіювання можна повторювати стільки разів, скільки бажано, для одержання бажаного волокнистого матеріалу, що має бажані властивості. бо УщільненняIn some embodiments, the third fibrous material is passed through a third sieve to produce a fourth fibrous material. The fourth fibrous material can, for example, be passed through the fourth sieve to obtain the fifth material. Similar sieving processes can be repeated as many times as desired to obtain the desired fibrous material having the desired properties. because Sealing

Як використовують в даному описі, ущільнення стосується збільшення об'ємної густини матеріалу. Ущільнені матеріали можна переробляти, або будь-які перероблені матеріали можна ущільнювати будь-яким з описаних в даному документі способів.As used in this description, densification refers to an increase in the bulk density of a material. Compacted materials may be recycled, or any recycled materials may be compacted in any of the ways described herein.

Матеріал, наприклад волокнистий матеріал, що має низьку об'ємну густину, можна ущільнювати до продукту, що має більш високу об'ємну густину. Наприклад, композицію матеріалу, що має об'ємну густину 0,05 г/см, можна ущільнювати ізолюванням волокнистого матеріалу у відносно газонепроникній структурі, наприклад мішку, виготовленому з поліетилену, або мішку, виготовленому з шарів поліетилену, що чергуються, і нейлону, з подальшим видаленням зі структури газу, що в ній міститься, наприклад повітря. Після видалення повітря зі структури волокнистий матеріал може мати, наприклад, об'ємну густину більше 0,3 г/смуУ, наприклад 0,5, 0,6, 0,7 г/см3 або більше, наприклад 0,85 г/см3. Після ущільнення продукт можна попередньо обробляти будь-яким зі способів, описаних в даному документі, наприклад опроміненням, наприклад гамма-випромінюванням. Це може бути переважним, коли бажано транспортувати матеріал в інше місце, наприклад на віддалене виробниче підприємство, де композиція волокнистого матеріалу може бути додана в розчин, наприклад, для одержання етанолу. Після проколювання по суті газонепроникної структури, ущільнений волокнистий матеріал може повернутися практично до його первинної об'ємної густини, наприклад щонайменше 60 95 від його первинної об'ємної густини, наприклад 70, 80, 85 95 або більше, наприклад 95 95 від його первинної об'ємної густини. Для зменшення статичної електрики у волокнистому матеріалі, в матеріал можна додавати засіб, що знімає статичні заряди.A material such as a fibrous material having a low bulk density can be compacted into a product having a higher bulk density. For example, a composition of material having a bulk density of 0.05 g/cm can be compacted by isolating the fibrous material in a relatively gas-tight structure, such as a bag made of polyethylene or a bag made of alternating layers of polyethylene and nylon, with further removal from the structure of the gas contained in it, such as air. After the air is removed from the structure, the fibrous material may have, for example, a bulk density greater than 0.3 g/cmU, such as 0.5, 0.6, 0.7 g/cm3 or greater, such as 0.85 g/cm3. After compaction, the product can be pretreated by any of the methods described in this document, such as irradiation, such as gamma radiation. This can be advantageous when it is desired to transport the material to another location, such as a remote manufacturing facility, where the fibrous material composition can be added to a solution, for example, to produce ethanol. After piercing the substantially gas-impermeable structure, the densified fibrous material may return to substantially its original bulk density, such as at least 60 95 of its original bulk density, such as 70, 80, 85 95 or more, such as 95 95 of its original volume of capacitive density. To reduce static electricity in the fibrous material, a means that removes static charges can be added to the material.

У деяких варіантах здійснення структура, наприклад переносник, такий як мішок, виготовлена з матеріалу, який розчиняється в рідині, такій як вода. Наприклад, структура може бути виготовлена з полівінілового спирту, так що вона розчиняється при контакті з водним розчином. Такі варіанти здійснення дозволяють додавати ущільнені структури прямо в розчини, які включають мікроорганізм, без первинного вивільнення вмісту структури, наприклад, розрізанням.In some embodiments, the structure, such as a carrier such as a bag, is made of a material that dissolves in a liquid such as water. For example, the structure can be made of polyvinyl alcohol so that it dissolves when in contact with an aqueous solution. Such variants of implementation allow adding compacted structures directly into solutions that include a microorganism, without primary release of the contents of the structure, for example, by cutting.

Посилаючись на Фіг. 5, матеріал біомаси можна комбінувати з будь-якими бажаними добавками і зв'язуючим засобом, а потім ущільнювати із застосуванням тиску, наприклад, пропускаючи матеріал через певний зазор між притискними валиками із зустрічним обертаннямReferring to FIG. 5, the biomass material can be combined with any desired additives and binder and then compacted by applying pressure, for example by passing the material through a certain gap between counter-rotating pressure rollers

Зо або пропускаючи матеріал через прес для гранулювання. Під час застосування тиску необов'язково можна застосовувати нагрівання для полегшення ущільнення волокнистого матеріалу. Потім ущільнений матеріал можна опромінювати.By or by passing the material through a granulation press. During the application of pressure, heating may optionally be applied to facilitate compaction of the fibrous material. The compacted material can then be irradiated.

У деяких варіантах здійснення матеріал перед ущільненням має об'ємну густину менше 0,25 г/см3, наприклад менше 0,20, 0,15, 0,10, 0,05 г/см" або менше, наприклад 0,025 г/см3. Об'ємну густину визначають з використанням АТМ 018958. У короткому викладі, спосіб включає заповнення мірного циліндра з відомим об'ємом зразком і визначення маси зразка. Об'ємну густину обчислюють діленням маси зразка в грамах на відомий об'єм циліндра в кубічних сантиметрах.In some embodiments, the material before compaction has a bulk density of less than 0.25 g/cm3, such as less than 0.20, 0.15, 0.10, 0.05 g/cm" or less, such as 0.025 g/cm3. Bulk density is determined using ATM 018958. Briefly, the method involves filling a measuring cylinder with a known volume of sample and determining the mass of the sample.The bulk density is calculated by dividing the mass of the sample in grams by the known volume of the cylinder in cubic centimeters.

Переважні зв'язуючі речовини включають зв'язуючі речовини, які є розчинними У воді, набухають під дією води або які мають температуру переходу в склоподібний стан менше 25 "С, при визначенні диференціальною скануючою калориметрією. Розчинні у воді зв'язуючі речовини мають розчинність у воді щонайменше приблизно 0,05 мас. 95. Набухаючі у воді зв'язуючі речовини являють собою зв'язуючі речовини, об'єм яких зростає більше ніж на 0,5 95 під дією води.Preferred binders include binders that are water-soluble, water-swellable, or that have a glass transition temperature of less than 25°C, as determined by differential scanning calorimetry. Water-soluble binders have solubility in to water at least about 0.05 wt. 95. Water-swellable binders are binders whose volume increases by more than 0.5 wt. 95 under the influence of water.

У деяких варіантах здійснення зв'язуючі речовини, які є розчинними у воді або набухають при її впливі, включають функціональні групи, які здатні утворювати зв'язок, наприклад водневий зв'язок, з волокнами волокнистого матеріалу, наприклад целюлозного волокнистого матеріалу. Наприклад, функціональна група може являти собою групу карбонової кислоти, карбоксилатну групу, карбонільну групу, наприклад альдегіду або кетону, групу сульфонової кислоти, сульфонатну групу, групу фосфорної кислоти, фосфатну групу, амідну групу, аміногрупу, гідроксильну групу, наприклад спирту, і комбінації цих груп, наприклад групи карбонової кислоти і гідроксильної групи. Конкретні приклади мономерів включають гліцерин, гліоксаль, аскорбінову кислоту, сечовину, гліцин, пентаеритрит, моносахарид або дисахарид, лимонну кислоту і виннокам'яну кислоту. Придатні сахариди включають глюкозу, сахарозу, лактозу, рибозу, фруктозу, манозу, арабінозу і еритрозу. Приклади полімерів включають полігліколі, поліоксіетилен, полікарбонові кислоти, поліаміди, поліаміни і полісульфонові кислоти, полісульфонати. Конкретні приклади полімерів включають поліпропіленгліколь (РРО), поліетиленгліколь (РЕС), поліоксіетилен, наприклад РОЇ МОХФ), співполімери оксиду етилену і оксиду пропілену, поліакрилову кислоту (РАА), поліакриламід, поліпептиди, поліетиленімін,In some embodiments, binders that are water-soluble or water-swellable include functional groups that are capable of forming a bond, such as a hydrogen bond, with the fibers of a fibrous material, such as a cellulose fibrous material. For example, a functional group can be a carboxylic acid group, a carboxylate group, a carbonyl group, such as an aldehyde or a ketone, a sulfonic acid group, a sulfonate group, a phosphoric acid group, a phosphate group, an amide group, an amino group, a hydroxyl group, such as an alcohol, and combinations thereof. groups, for example, a carboxylic acid group and a hydroxyl group. Specific examples of monomers include glycerol, glyoxal, ascorbic acid, urea, glycine, pentaerythritol, monosaccharide or disaccharide, citric acid and tartaric acid. Suitable saccharides include glucose, sucrose, lactose, ribose, fructose, mannose, arabinose and erythrose. Examples of polymers include polyglycols, polyoxyethylene, polycarboxylic acids, polyamides, polyamines and polysulfonic acids, polysulfonates. Specific examples of polymers include polypropylene glycol (PPO), polyethylene glycol (PES), polyoxyethylene, e.g., ethylene oxide and propylene oxide copolymers, polyacrylic acid (PAA), polyacrylamide, polypeptides, polyethyleneimine,

полівінілпіридин, полі(натрій-4-стиролсульфонат) і полі(2-акриламідометил-1- пропансульфонову кислоту).polyvinylpyridine, poly(sodium-4-styrenesulfonate) and poly(2-acrylamidomethyl-1-propanesulfonic acid).

У деяких варіантах здійснення зв'язуючий засіб включає полімер, який має температуру переходу в склоподібний стан менше 25"С. Приклади таких полімерів включають термопластичні еластомери (ТРЕ). Приклади ТРЕ включають поліефір-блок-аміди, такі як поліефір-блок-аміди, доступні під торговою назвою РЕВАХФ), поліефірні еластомери, такі як поліефірні еластомери, доступні під торговою назвою НУТРЕЇГ ФУ, і стирольні блок-співполімери, такі як блок-співполімери, доступні під торговою назвою ККАТОМФ). Інші придатні полімери, що мають температуру переходу в склоподібний стан менше 25 "С, включають співполімер етилену і вінілацетату (ЕМА), поліолефіни, наприклад поліетилен, поліпропілен, співполімери етилен- пропілен і співполімери етилену і альфа-олефінів, наприклад 1-октену, такі як співполімери, доступні під торговою назвою ЕМОСАСЕФ. У деяких варіантах здійснення, наприклад, коли матеріал являє собою перетворений у волокнисту масу папір з багатошаровим покриттям, матеріал ущільнюють без додавання спеціального полімеру з низькою температурою переходу в склоподібний стан.In some embodiments, the binder includes a polymer that has a glass transition temperature of less than 25°C. Examples of such polymers include thermoplastic elastomers (TPEs). Examples of TPEs include polyester block amides such as polyester block amides, available under the trade name REVAHF), polyester elastomers such as polyester elastomers available under the trade name NUTREIG FU, and styrenic block copolymers such as block copolymers available under the trade name KKATOMF).Other suitable polymers having a transition temperature of glassy state less than 25 "C, include copolymer of ethylene and vinyl acetate (EMA), polyolefins, such as polyethylene, polypropylene, copolymers of ethylene-propylene, and copolymers of ethylene and alpha-olefins, such as 1-octene, such as copolymers available under the trade name EMOSACEF. In some embodiments, for example, when the material is pulped paper with a multilayer coating, the material is compacted without adding a special polymer with a low glass transition temperature.

У конкретному варіанті здійснення зв'язуюча речовина являє собою лігнін, наприклад природний або синтетично модифікований лігнін.In a specific embodiment, the binder is lignin, for example natural or synthetically modified lignin.

Придатна кількість зв'язуючої речовини, що додається до матеріалу, обчислена з розрахунку на масу сухої речовини, складає, наприклад, від приблизно 0,01 95 до приблизно 50 95, наприклад 0,03, 0,05,0,1, 0,25, 0,5, 1,0, 5, 10 95 або більше, наприклад 25 95, з розрахунку на загальну масу ущільненого матеріалу. Зв'язуючу речовину можна додавати до матеріалу як нерозбавлену чисту рідину, як рідину, в якій розчинена зв'язуюча речовина, як сухий порошок зв'язуючої речовини або як гранули зв'язуючої речовини.A suitable amount of binder added to the material, calculated on a dry weight basis, is, for example, from about 0.01 95 to about 50 95, for example 0.03, 0.05, 0.1, 0, 25, 0.5, 1.0, 5, 10 95 or more, for example 25 95, based on the total mass of compacted material. The binder can be added to the material as an undiluted pure liquid, as a liquid in which the binder is dissolved, as a dry binder powder, or as granules of the binder.

Ущільнений волокнистий матеріал можна виготовляти в пресі для гранулювання.Compacted fibrous material can be made in a pelletizing press.

Посилаючись на Фіг. 6, прес для гранулювання 300 має лійку 301 для утримання неущільненого матеріалу 310, який включає вуглеводовмісні матеріали, такі як целюлоза. Контейнер сполучений зі шнеком 312, який приводиться в рух двигуном із змінною швидкістю 314, так щоб неущільнений матеріал міг транспортуватися в пристрій для перемішування 320, в якому неущільнений матеріал перемішується лопатями 322, які обертаються за допомогою двигунаReferring to FIG. 6, the pelletizing press 300 has a hopper 301 for holding uncompacted material 310, which includes carbohydrate-containing materials such as cellulose. The container is connected to an auger 312 which is driven by a variable speed motor 314 so that the uncompacted material can be transported to a mixing device 320 in which the uncompacted material is mixed by blades 322 which are rotated by the motor.

Зо 330 пристрою для перемішування. Інші інгредієнти, наприклад будь-які добавки і/або наповнювачі, описані в даному документі, можна додавати через вхідний канал 332. Якщо бажано, під час знаходження волокнистого матеріалу в пристрої для перемішування можна додавати нагрівання. Після перемішування матеріал виводиться з пристрою для перемішування через рукав 340 до іншого шнека 342. Рукав, контрольований привідний механізмом 344,Out of 330 mixing devices. Other ingredients, such as any additives and/or fillers described herein, may be added through inlet 332. If desired, heat may be added while the fibrous material is in the mixing device. After mixing, the material is removed from the mixing device through a sleeve 340 to another auger 342. The sleeve, controlled by the drive mechanism 344,

З5 дозволяє безперешкодне проходження матеріалу з пристрою для перемішування до шнека.C5 allows the unhindered passage of material from the mixing device to the auger.

Шнек обертається під дією двигуна 346 і контролює подачу волокнистого матеріалу у вузол матриці з роликами 350. Конкретно, матеріал подається в порожнисту циліндричну матрицю 352, яка обертається навколо горизонтальної осі і яка має радіальні отвори 250. Матриця 352 обертається навколо осі під дією двигуна 360, який включає прилад для вимірювання потужності, що вказує загальну енергію, споживану двигуном. Ущільнений матеріал 370, наприклад, в формі гранул, падає з жолоба 372 і збирається і переробляється, наприклад, опроміненням.The screw rotates under the action of motor 346 and controls the supply of fibrous material to the die assembly with rollers 350. Specifically, the material is fed into a hollow cylindrical die 352 which rotates about a horizontal axis and which has radial holes 250. The die 352 is rotated about an axis under the action of motor 360, which includes a power meter that indicates the total energy consumed by the engine. Compacted material 370, for example, in the form of pellets, falls from the chute 372 and is collected and processed, for example, by irradiation.

Зручно, щоб після ущільнення матеріал мав форму гранул або стружки, що приймають різну форму. Потім гранули можна опромінювати. У деяких варіантах здійснення гранули або стружка мають циліндричну форму, наприклад, маючи максимальний поперечний розміром, наприклад, 1 мм або більше, наприклад 2, 3, 5, 8, 10, 15 мм або більше, наприклад 25 мм. Інші зручні форми включають гранули або стружку, які мають пластинчату форму, наприклад, маючи товщину 1 мм або більше, наприклад 2, 3, 5, 8, 10 мм або більше, наприклад 25 мм; ширину, наприклад, 5 мм або більше, наприклад 10, 15, 25, 30 мм або більше, наприклад 50 мм; іIt is convenient that after compaction the material has the form of granules or chips that take different shapes. Then the pellets can be irradiated. In some embodiments, the granules or chips are cylindrical in shape, for example having a maximum transverse dimension of, for example, 1 mm or more, for example 2, 3, 5, 8, 10, 15 mm or more, for example 25 mm. Other convenient forms include pellets or chips that are plate-shaped, for example having a thickness of 1 mm or more, for example 2, 3, 5, 8, 10 mm or more, for example 25 mm; width, for example, 5 mm or more, for example 10, 15, 25, 30 mm or more, for example 50 mm; and

БО довжину 5 мм або більше, наприклад 10, 15, 25, 30 мм або більше, наприклад 50 мм.BO length of 5 mm or more, for example 10, 15, 25, 30 mm or more, for example 50 mm.

Далі, посилаючись на Фіг. 7А-70, гранули можна виготовляти так, щоб вони мали всередині порожнину. Як показано, порожнина може бути розташована, головним чином, на одній лінії з центром гранули (Фіг. 7В) або вона може бути зміщена від центра гранули (Фіг. 7С).Next, referring to FIG. 7A-70, the pellets can be made to have a cavity inside. As shown, the cavity can be located mainly in line with the center of the pellet (Fig. 7B) or it can be offset from the center of the pellet (Fig. 7C).

Виготовлення гранули, порожнистої всередині, може підвищити швидкість розчинення в рідині після опромінення.Making the pellet hollow inside can increase the dissolution rate in the liquid after irradiation.

Далі, посилаючись на Фіг. 70, гранула може мати, наприклад, поперечну форму, яка є багатодольною, наприклад тридольною, як показано, або чотиридольною, п'ятидольною, шестидольною або десятидольною. Виготовлення гранул з такою поперечною формою також може підвищити швидкість розчинення в розчині після опромінення.Next, referring to FIG. 70, the pellet may have, for example, a cross-sectional shape that is multilobed, such as three-lobed as shown, or four-lobed, five-lobed, six-lobed or ten-lobed. Making granules with this transverse shape can also increase the dissolution rate in the solution after irradiation.

Альтернативно ущільнений матеріал може мати будь-яку іншу бажану форму, наприклад ущільнений матеріал може мати форму пластини, циліндра або брикету.Alternatively, the compacted material may have any other desired shape, for example the compacted material may be in the form of a plate, cylinder or briquette.

Приклади ущільненняExamples of compaction

У одному прикладі як сировину можна використовувати картонні коробки для соку об'ємом півгалона (1,9 л), виготовлені з білого крафт-картону, що має об'ємну густину 20 фунт/фут? (0,32 г/смУ). Картон можна складати до плоского стану, а потім подавати в пристрій для подрібнення для одержання схожого на конфеті матеріалу, що має ширину від 0,1 дюйма (0,25) до 0,5 дюйма (1,27 см), довжину від 0,25 дюйма (0,63 см) до 1 дюйма (2,54 см) і товщину, еквівалентну товщині вихідного матеріалу (приблизно 0,075 дюйма (0,19 см)). Схожий на конфеті матеріал можна подавати в різальний пристрій з обертовим ножем, який дробить схожі на конфеті фрагменти, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал.In one example, half-gallon (1.9 L) juice cartons made from white kraft paperboard with a bulk density of 20 lb/ft can be used as raw materials? (0.32 g/cmU). The paperboard can be folded flat and then fed into a shredder to produce a confetti-like material that is 0.1 inch (0.25) to 0.5 inch (1.27 cm) wide, 0. 25 inches (0.63 cm) to 1 inch (2.54 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the parent material (approximately 0.075 inches (0.19 cm)). The confetti-like material can be fed into a cutting device with a rotating knife that crushes the confetti-like fragments, breaking the fragments and releasing the fibrous material.

У деяких випадках декілька систем пристрій для подрібнення-пристрій для дроблення можуть бути розташовані з послідовною продукцією. У одному варіанті здійснення дві системи пристрій для подрібнення-пристрій для дроблення можуть бути розташовані послідовно, де продукт першого пристрою для дроблення подається як вхідний матеріал у другий пристрій для подрібнення. У іншому варіанті здійснення три системи пристрій для подрібнення-пристрій для дроблення можуть бути розташовані послідовно, де продукт першого пристрою для дроблення подається як вхідний матеріал у другий пристрій для подрібнення і продукт другого пристрою для дроблення подається як вхідний матеріал в третій пристрій для подрібнення. Очікується, що декілька проходжень через системи пристрій для подрібнення-пристрій для дроблення можуть зменшити розмір частинок і збільшити загальну площу поверхні в потоці вихідних матеріалів.In some cases, several shredder-shredder systems can be arranged with sequential production. In one embodiment, two shredder-shredder systems may be arranged in series, where the product of the first shredder is fed as input to the second shredder. In another embodiment, the three crushing device-crushing device systems can be arranged in series, where the product of the first crushing device is fed as input to the second crushing device and the product of the second crushing device is fed as input to the third crushing device. It is expected that multiple passes through crusher-crusher systems can reduce particle size and increase the total surface area in the feed stream.

У іншому прикладі волокнистий матеріал, одержаний подрібненням і дробленням картонних коробок для соку, можна обробляти для збільшення його об'ємної густини. У деяких випадках, волокнистий матеріал можна оббризкувати водою або розбавленим маточним розчиномIn another example, fibrous material obtained by crushing and crushing juice cartons can be processed to increase its bulk density. In some cases, the fibrous material can be sprayed with water or diluted mother liquor

РОІГМОХ'"М УуУБЕ М10 (поліоксіетилен), приготованим у воді. Потім змочений волокнистий матеріал можна переробляти в пресі для гранулювання, діючому при кімнатній температурі.ROIGMOH'"M UuUBE M10 (polyoxyethylene) prepared in water. The soaked fibrous material can then be processed in a granulation press operating at room temperature.

Прес для гранулювання може збільшувати об'ємну густину потоку вихідного матеріалу більше ніж на один порядок.A granulation press can increase the volume density of the source material flow by more than one order of magnitude.

Коо) ОБРОБКАCo.) PROCESSING

Попередньо оброблену біомасу можна обробляти для застосування в основних процесах продукції, наприклад, шляхом зменшення середньої молекулярної маси, кристалічності і/або підвищення площі поверхні і/або пористості біомаси. У деяких варіантах здійснення біомасу можна обробляти для зниження неподатливості біомаси. Процеси обробки можуть включати щонайменше один (наприклад, один, два, три, чотири або п'ять) з опромінення, обробки ультразвуком, окислення, піролізу і парового вибуху.Pretreated biomass can be processed for use in the main production processes, for example, by reducing the average molecular weight, crystallinity and/or increasing the surface area and/or porosity of the biomass. In some embodiments, the biomass can be treated to reduce the recalcitrance of the biomass. Processing processes may include at least one (eg, one, two, three, four or five) of irradiation, sonication, oxidation, pyrolysis and steam explosion.

Неподатливість являє собою термін, використовуваний в даній галузі, як використовують в даному описі, який в широкому значенні стосується протидії матеріалу біомаси доступу деградуючих полісахариди агентів (наприклад, мікроорганізмів і/або ферментів (наприклад, мікробних ферментів)) до полісахаридів, що містяться в біомасі (див., наприклад, Ніттеї еї аї.,Resilience is a term used in the art, as used herein, that broadly refers to the resistance of a biomass material to polysaccharide-degrading agents (e.g., microorganisms and/or enzymes (e.g., microbial enzymes)) from accessing the polysaccharides contained in the biomass (see, for example, Nittei ei ai.,

Маїйопа! Непежабіє Епегду І арогаюгу (МАЕГ) ТесНпіса! Нерої МАЕС/ТР-510-37902, А!йдиві, 2005 і Майопа! Кепежаріє Епегду Гарогаїгу (МКЕ!) Тесппіса! Керогі МКЕЇ/ВК-510-40742, Магси, 2007). Наприклад, доступність полісахаридів (наприклад, целюлози і геміцелюлози) в першому матеріалі біомаси з першим рівнем неподатливості є більш низькою, ніж доступність полісахаридів (наприклад, целюлози і геміцелюлози) в тому ж лігноцелюлозному матеріалі після обробки для зниження рівня неподатливості матеріалу. Іншими словами, рівень полісахаридів, доступних деградуючим полісахариди агентам, є більш високим після обробки для зменшення неподатливості.Mayiope! Nepezhabiye Epegda I arogayuga (MAEG) TesNpis! Neroi MAES/TR-510-37902, A!ydivi, 2005 and Mayopa! Kepejarie Epegdu Garogaigu (MKE!) Tesppis! Kerogi MKEI/VK-510-40742, Magsy, 2007). For example, the availability of polysaccharides (eg, cellulose and hemicellulose) in the first biomass material with the first level of recalcitrance is lower than the availability of polysaccharides (eg, cellulose and hemicellulose) in the same lignocellulosic material after treatment to reduce the level of recalcitrance of the material. In other words, the level of polysaccharides available to polysaccharide-degrading agents is higher after treatment to reduce recalcitrance.

Оцінка рівнів неподатливості лігноцелюлозної біомасиAssessment of levels of recalcitrance of lignocellulosic biomass

Рівень неподатливості лігноцелюлозного матеріалу можна оцінювати з використанням ряду відомих в даній галузі способів. Приклади таких способів включають, але не обмежуються ними, способи характеризації поверхні, ферментативні способи і функціональні способи.The level of recalcitrance of lignocellulosic material can be assessed using a number of methods known in the field. Examples of such methods include, but are not limited to, surface characterization methods, enzymatic methods, and functional methods.

Ілюстративні способи характеризації поверхні, які можна використовувати для оцінки рівня неподатливості лігноцелюлозних матеріалів, відомі в даній галузі (для огляду див. Ніттеї еї аї.,Illustrative methods of surface characterization that can be used to assess the level of recalcitrance of lignocellulosic materials are known in the art (for a review, see Nittei et al.,

Маїйопа! Непежабіє Епегду І арогаїгу (МАЕЇГ) Теснпіса! Герої МАЕК/ТР-510-37902, А!йдиві, 2005 і Оіпд еї аї, Місгозсору апа Місгоапаїузі5, 14:1494-1495, 2004). Наприклад, рівень неподатливості лігноцелюлозних матеріалів можна оцінювати з використанням мікроскопічних іабо спектроскопічних способів аналізу поверхні (наприклад, з використанням одного або декількох способів аналізу поверхні, описаних нижче) для ідентифікації, оцінки і/або кількісного бо визначення змін (наприклад, структурних змін) в лігноцелюлозних матеріалах, які вказують на зниження неподатливості матеріалу. Ілюстративні зміни, які можна використовувати як ознаки зниження неподатливості лігноцелюлозних матеріалів, включають зовнішній вигляд ямок або пор, і/або поверхні розгорнутих мікрофібрил. Див., наприклад, Нітитеї еї аї!., Майопа! КепежарієMayiope! Nepezhabie Epegdu And Aroghaig (MAEIG) Tesnpis! Heroi MAEK/TR-510-37902, A!ydivi, 2005 and Oipd ei ai, Misgozsoru apa Misgoapaiuzi5, 14:1494-1495, 2004). For example, the level of refractoriness of lignocellulosic materials can be assessed using microscopic or spectroscopic methods of surface analysis (e.g., using one or more of the surface analysis methods described below) to identify, evaluate, and/or quantify changes (e.g., structural changes) in lignocellulosic materials. materials, which indicate a decrease in the inflexibility of the material. Illustrative changes that can be used as signs of reduced refractoriness in lignocellulosic materials include the appearance of pits or pores, and/or the surface of unfolded microfibrils. See, for example, Nitythei ei ai!., Mayopa! Hats off

Епегау Іарогаїту (МАЕ!) Тесппісаї Вероїй МАЄ /ТР-510-37902, А!йдиві, 2005 і Оіпд еї аї.,Epegau Iarogaitu (MAE!) Tesppisai Veroiy MAE /TR-510-37902, A!ydivi, 2005 and Oipd ei ai.,

Містозсору апа Містоапа|цувів, 14:1494-1495, 2004, де описані наступні способи: (1) Скануючу електронну мікроскопію (ЗЕМ) можна використовувати для візуалізації морфології поверхні біологічних і небіологічних матеріалів в широкому діапазоні збільшень (збільшення до 20000Х) і з високою глибиною поля (див., наприклад, соте? еї а!., ВібтесппоЇодуMistozsoru apa Mistoapa|tsuviv, 14:1494-1495, 2004, where the following methods are described: (1) Scanning electron microscopy (SEM) can be used to visualize the surface morphology of biological and non-biological materials in a wide range of magnifications (magnification up to 20000X) and with high depth of field (see, for example, sote? ei a!., VibtesppoYodu

Тог Віоїшеї!5, 1, Осіорег 23, 2008; 5імап еї а!., Аррі. Місгобріо!. Віотесппо!., 72:346-352, 2006). Як правило, біологічні зразки, такі як зразки лігноцелюлозної біомаси, перед аналізом покривають тонким шаром електроннощільного матеріалу, такого як вуглець або атомізоване золото.Tog Vioishei!5, 1, Osioreg 23, 2008; 5imap ei a!., Arri. Misgobrio!. Viotesppo!., 72:346-352, 2006). Typically, biological samples, such as lignocellulosic biomass samples, are coated with a thin layer of an electron-dense material such as carbon or atomized gold prior to analysis.

Наприклад, зразки можна поміщати в муфти 5ЕМ і покривати золотом/паладієм. Потім ці поміщені зразки можна спостерігати з використанням відомих способів і пристроїв, наприкладFor example, samples can be placed in 5EM couplings and coated with gold/palladium. These placed samples can then be observed using known methods and devices, e.g

УЕОГ ОМ 69401 М БЕМ (Чеої Па., ТоКуо, щдарап), при прискорюючому напруженні 5 кВ. (2) Пізніше були розроблені способи для аналізу зразків, що містять природну вологу - спосіб, названий ЗЕМ в режимі природного середовища (ЕБЕМ), наприклад, з використаннямUEOG OM 69401 M BEM (Cheoi Pa., ToKuo, Shdarap), with an accelerating voltage of 5 kV. (2) Later, methods were developed to analyze samples containing natural moisture, a method called environmental mode EEM (EMEM), for example using

Оцапіа ГЕС 400 ЕБЕМ (РЕ! Сотрапу). Застосування Е5ЕМ в аналізі клітин дріжджів описанеOtsapia HPP 400 EBEM (RE! Sotrapu). The use of E5EM in the analysis of yeast cells is described

Веп еї аї., Іпмевіїдайоп ої Ше тогрпоіоду, міарійу апа теспапіса! ргорепіє5з ої уєаві сеїЇв іп епмігоптепіаї! 5ЕМ, 5саппіпо, рибіїєпей опіїпе А!йдиві 5, 2008). Такі способи в режимі природного середовища можна використовувати для аналізу лігноцелюлозної біомаси, що містить вологу, без застосування електроннощільних покриттів. (3) Також можна використовувати атомно-силову мікроскопію (АЕМ), наприклад, з використанням ОІ-Меесо МийіМоде РісоБогсе 5узіет (див., наприклад, Зйцед еї аї., Кем. 5061.Vep ei ai., Ipmeviidayop oi She togrpoiodu, miariyu apa tespapisa! rgorepie5z oi uyeavi seiYiv ip epmigoptepiai! 5EM, 5sappipo, ribiiipei opiipe A!ydivi 5, 2008). Such methods in the mode of the natural environment can be used for the analysis of lignocellulosic biomass containing moisture, without the use of electron-dense coatings. (3) Atomic force microscopy (AEM) can also be used, for example using OI-Meeso MiyiMode RisoBogse 5uziet (see, for example, Zytsed ei ai., Chem. 5061.

Іпзігит., 79:103701, 2008). АЕМ ефективно дозволяє аналізувати топографію поверхні при дуже високому збільшенні, одночасно також дозволяючи аналіз сил притягання і відштовхування між вершиною скануючого зонда і поверхнею зразка, таким чином, забезпечуючи зображення висоти і фазове зображення. АЕМ в зростаючій мірі використовують для аналізу біологічних зразків внаслідок її високого атомного рівня розрізнення і її простоти застосування (зразки не вимагають тривалої підготовки). Крім того, АЕМ можна використовувати для спостереження заIpzigit., 79:103701, 2008). AEM effectively allows the analysis of surface topography at very high magnification, while also allowing the analysis of attractive and repulsive forces between the tip of the scanning probe and the sample surface, thus providing a height image and a phase image. AEM is increasingly used for the analysis of biological samples due to its high atomic level of resolution and its ease of use (samples do not require lengthy preparation). In addition, AEM can be used to monitor

Зо сухими і гідратованими поверхнями безпосередньо з використанням простукувального зонда. (4) Трансмісійна електронна мікроскопія (ТЕМ), наприклад, з використанням ЕЕЇ Теспаї Е20, дозволяє визначення внутрішніх структур біологічних і небіологічних матеріалів аж до збільшення щонайменше 350000Х. Як правило, визначення внутрішніх структур може бути полегшене з використанням тіньових способів зображення або забарвлення висококонтрастними сполуками. Також можна проводити композиційний аналіз матеріалів шляхом моніторингу вторинних рентгенівських променів, що утворюються при взаємодії електрон-зразок, з використанням енергодисперсного рентгенівського мікроаналізу. Способи на основі ТЕМ для аналізу рівня неподатливості лігноцелюлозного матеріалу описані в даній галузі (див., наприклад, Кпоадвз еї а!., Сап. 9. Місгобіої, 41:592-600, 1995). (5) Оптична мікроскопія ближнього поля (МЕЗОМ) з використанням, наприклад, ОІ-Айгога-3With dry and hydrated surfaces directly using a tapping probe. (4) Transmission Electron Microscopy (TEM), for example, using the EEE Tespai E20, allows determination of the internal structures of biological and non-biological materials up to a magnification of at least 350,000X. As a rule, the definition of internal structures can be facilitated by using shadow methods of imaging or staining with high-contrast compounds. It is also possible to carry out compositional analysis of materials by monitoring secondary X-rays produced during electron-sample interaction using energy-dispersive X-ray microanalysis. TEM-based methods for analyzing the level of recalcitrance of lignocellulosic material are described in the art (see, for example, Kpoadvs ei a!., Sap. 9. Misgobioi, 41:592-600, 1995). (5) Near-field optical microscopy (NEMOM) using, for example, OI-Aigoga-3

МОМ (Мікоп), дозволяє спостереження поверхонь за допомогою світлового мікроскопа з довгою глибиною поля, який адаптований для проведення вторинного спектрофотометричного аналізу, такого як ШМЛ/ЛЗ, флуоресцентний аналіз і аналіз за допомогою лазера Рамана. У деяких варіантах здійснення МЕБОМ можна проводити з використанням інвертаційного мікроскопа ОІутри5 1 х 71, обладнаного камерою ССО з високим розрізненням ОР7О, для проведення мікроскопії окремих молекул. (6) Конфокальну мікроскопію (СЕМ) і конфокальну скануючу лазерну мікроскопію (СІ М) (див., наприклад, Майопа! Кепемжаріє Епегду Гарогаїгу (МКЕМ) Тесппіса! Керопгї МКЕС/ВК-510- 40742, Магсп, 2007) можна використовувати для одержання оптичних зрізів, які можна використовувати для побудови тривимірного зображення поверхні і внутрішніх структур. Як правило, СЕМ і С5БІМ проводять в поєднанні зі способами мічення, наприклад, флуоресцентними барвниками (див., наприклад, боїе еї аї., Місгор. Есої., Рибіїєпей опіїпе опThe MOM (Mikop) enables the observation of surfaces using a light microscope with a long depth of field, which is adapted to perform secondary spectrophotometric analysis, such as CML/LZ, fluorescence analysis and laser Raman analysis. In some variants, MEBOM can be carried out using an OIutry5 1 x 71 inverted microscope equipped with a CSO camera with a high resolution ОР7О, for microscopy of individual molecules. (6) Confocal microscopy (SEM) and confocal scanning laser microscopy (SIM) (see, for example, Mayopa! Kepemjarie Epegdu Garogaigu (MKEM) Tesppis! Keropgyi MKES/VK-510-40742, Magsp, 2007) can be used to obtain optical sections that can be used to construct a three-dimensional image of the surface and internal structures. As a rule, SEM and C5BIM are carried out in combination with methods of labeling, for example, with fluorescent dyes (see, for example, boie ei ai., Mishor. Esoi., Rybiyepei opiipe op

Мометрег 4, 2008).Mometreg 4, 2008).

У деяких варіантах здійснення рівень неподатливості лігноцелюлозного матеріалу можна оцінювати з використанням одного або декількох способів, відомих в даній галузі, наприклад способів, описаних в цьому документі. Потім той же зразок або його частину можна оцінювати після обробки для виявлення зміни (наприклад, структурної зміни) неподатливості. У деяких варіантах здійснення поява або спостереження ямок або пор, і/або поверхневе розгортання мікрофібрил в першому лігноцелюлозному матеріалі з першим рівнем неподатливості або на ньому є меншим, ніж поява або спостереження ямок або пор, і/або розгортання поверхні мікрофібрил в зразку після обробки для зменшення рівня неподатливості матеріалу.In some embodiments, the level of recalcitrance of the lignocellulosic material can be assessed using one or more methods known in the art, such as methods described herein. The same sample or portion thereof can then be evaluated after processing to detect a change (eg, a structural change) in refractoriness. In some embodiments, the appearance or observation of dimples or pores, and/or the surface spread of microfibrils in or on the first lignocellulosic material with the first level of refractoriness is less than the appearance or observation of pits or pores, and/or the surface spread of microfibrils in the sample after treatment for reducing the level of inflexibility of the material.

Альтернативно або додатково, зміну (наприклад, зниження) рівня неподатливості лігноцелюлозного матеріалу можна аналізувати з використанням ферментативних способів.Alternatively or additionally, a change (for example, a decrease) in the level of recalcitrance of the lignocellulosic material can be analyzed using enzymatic methods.

Наприклад, лігноцелюлозний матеріал можна інкубувати в присутності однієї або декількох целюлаз, наприклад, до або після обробки з використанням способів, описаних в цьому документі. У деяких варіантах здійснення збільшення руйнування целюлози целюлазою вказує на зміну рівня неподатливості матеріалу, наприклад зниження неподатливості матеріалу. У деяких варіантах здійснення підвищення руйнування целюлози целюлазою приводить до збільшення кількості моносахаридів і/або дисахаридів в зразку.For example, lignocellulosic material can be incubated in the presence of one or more cellulases, for example, before or after treatment using methods described herein. In some embodiments, an increase in the destruction of cellulose by cellulase indicates a change in the level of refractoriness of the material, such as a decrease in the refractoriness of the material. In some embodiments, increasing the destruction of cellulose by cellulase leads to an increase in the amount of monosaccharides and/or disaccharides in the sample.

У деяких варіантах здійснення кількість (наприклад, концентрація) моносахаридів і/або дисахаридів внаслідок активності ферменту (наприклад, целюлази) в зразку, що містить перший лігноцелюлозний матеріал з першим рівнем неподатливості, є більш низьким, ніж кількість (наприклад, концентрація) моносахаридів і/або дисахаридів внаслідок активності ферменту (наприклад, целюлази) в тому ж зразку після обробки для зниження рівня неподатливості матеріалу.In some embodiments, the amount (e.g., concentration) of monosaccharides and/or disaccharides due to enzyme (e.g., cellulase) activity in the sample containing the first lignocellulosic material with the first level of recalcitrance is lower than the amount (e.g., concentration) of monosaccharides and/or disaccharides. or disaccharides due to the activity of an enzyme (eg, cellulase) in the same sample after treatment to reduce the level of recalcitrance of the material.

Альтернативно або додатково, зміну (наприклад, зниження) рівня неподатливості лігноцелюлозного матеріалу можна аналізувати з використанням функціональних способів.Alternatively or additionally, a change (eg, a decrease) in the level of recalcitrance of the lignocellulosic material can be analyzed using functional methods.

Наприклад, лігноцелюлозний матеріал можна культивувати в присутності ферментуючого цукри мікроорганізму, наприклад, з використанням способів культивування, описаних в даному документі, до і після обробки з використанням способів, описаних в цьому документі. У деяких варіантах здійснення підвищення рівня одного або декількох продуктів, продукованих мікроорганізмом, вказує на зміну рівня неподатливості матеріалу, наприклад на зниження неподатливості матеріалу.For example, lignocellulosic material can be cultivated in the presence of a fermenting sugar microorganism, for example, using the methods of cultivation described herein, before and after processing using the methods described herein. In some embodiments, an increase in the level of one or more products produced by the microorganism indicates a change in the level of refractoriness of the material, such as a decrease in the refractoriness of the material.

У деяких варіантах здійснення швидкість росту мікроорганізму і/або продукування продукту мікроорганізмом в зразку, що містить перший лігноцелюлозний матеріал з першим рівнем неподатливості, є більш низькою, ніж швидкість росту мікроорганізму і/або утворення продукту мікроорганізмом в тому ж зразку після зниження рівня неподатливості матеріалу.In some embodiments, the rate of growth of a microorganism and/or production of a product by a microorganism in a sample containing a first lignocellulosic material with a first level of refractoriness is lower than the rate of growth of a microorganism and/or production of a product by a microorganism in the same sample after a reduction in the level of refractoriness of the material.

У деяких варіантах здійснення зміну рівня неподатливості матеріалу можна виражати як (1)In some embodiments, the change in material refractoriness level can be expressed as (1)

Зо співвідношення (наприклад, показник рівня неподатливості матеріалу до обробки відносно рівня неподатливості матеріалу після обробки); (2) процентну зміну (наприклад, зниження) рівня неподатливості матеріалу; (3) процентну зміну (наприклад, зниження) рівня полісахариду, доступного деградуючому полісахарид агенту (наприклад, ферменту) після обробки, в порівнянні з рівнем до обробки, на одиницю маси вихідного матеріалу біомаси; або (4) процентну зміну (наприклад, підвищення) розчинності матеріалу в конкретному розчиннику.From the ratio (for example, the indicator of the level of material inflexibility before processing relative to the level of material inflexibility after processing); (2) a percentage change (for example, a decrease) in the material's recalcitrance level; (3) the percentage change (eg, decrease) in the level of polysaccharide available to the polysaccharide-degrading agent (eg, enzyme) after treatment, compared to the level before treatment, per unit mass of the biomass source material; or (4) a percentage change (eg, increase) in the solubility of the material in a particular solvent.

У деяких випадках другий матеріал містить целюлозу, яка має кристалічність (Сг), яка є більш низькою, ніж кристалічність (Сі) целюлози першого матеріалу. Наприклад, (Сг) може бути більш низькою ніж (Сі) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад 15, 20, 25, 30, 35, 40 95 або навіть більше ніж приблизно на 50 95.In some cases, the second material contains cellulose that has a crystallinity (Cg) that is lower than the crystallinity (Si) of the cellulose of the first material. For example, (Cg) may be lower than (Si) by more than about 10 95 , such as 15, 20, 25, 30, 35, 40 95 , or even more than about 50 95 .

У деяких варіантах здійснення вихідний індекс кристалічності (перед опроміненням) складає від приблизно 40 95 до приблизно 87,5 95, наприклад від приблизно 50 95 до приблизно 75 95 або від приблизно 60 95 до приблизно 70 905, і індекс кристалічності після опромінення складає від приблизно 10 95 до приблизно 50 95, наприклад від приблизно 15 95 до приблизно 45 95 або від приблизно 20 956 до приблизно 40 95. Однак, в деяких варіантах здійснення, наприклад після екстенсивного опромінення, індекс кристалічності може складати менше ніж 5 95. У деяких варіантах здійснення матеріал після опромінення є по суті аморфним.In some embodiments, the initial crystallinity index (before irradiation) is from about 40 95 to about 87.5 95, such as from about 50 95 to about 75 95 or from about 60 95 to about 70 905, and the crystallinity index after irradiation is from about 10 95 to about 50 95, such as from about 15 95 to about 45 95 or from about 20 956 to about 40 95. However, in some embodiments, such as after extensive irradiation, the crystallinity index may be less than 5 95. In some embodiments implementation of the material after irradiation is essentially amorphous.

У деяких варіантах здійснення вихідна середньочислова молекулярна маса (перед опроміненням) складає від приблизно 200000 до приблизно 3200000, наприклад від приблизно 250000 до приблизно 1000000 або від приблизно 250000 до приблизно 700000, і середньочислова молекулярна маса після опромінення складає від приблизно 50000 до приблизно 200000, наприклад від приблизно 60000 до приблизно 150000 або від приблизно 70000 до приблизно 125000. Однак, в деяких варіантах здійснення, наприклад після екстенсивного опромінення, середньочислова молекулярна маса може складати менше ніж приблизно 10000 або навіть менше ніж приблизно 5000.In some embodiments, the starting number average molecular weight (before irradiation) is from about 200,000 to about 3,200,000, such as from about 250,000 to about 1,000,000 or from about 250,000 to about 700,000, and the number average molecular weight after irradiation is from about 50,000 to about 200,000, e.g. from about 60,000 to about 150,000 or from about 70,000 to about 125,000. However, in some embodiments, such as after extensive irradiation, the number average molecular weight may be less than about 10,000 or even less than about 5,000.

У деяких варіантах здійснення другий матеріал може мати рівень окислення (702), що перевищує рівень окислення (7101) першого матеріалу. Більш високий рівень окислення матеріалу може сприяти його здатності до диспергування, набухання і/або розчинення, далі посилюючи схильність матеріалів до хімічного, ферментативного або біологічного впливу. У деяких варіантах здійснення для підвищення рівня окислення другого матеріалу відносно бо першого матеріалу, опромінення проводять в окислювальній атмосфері, наприклад в атмосфері повітря або кисню, одержуючи другий матеріал, який є більш окисленим, ніж перший матеріал.In some embodiments, the second material may have an oxidation level (702) greater than the oxidation level (7101) of the first material. A higher level of oxidation of a material can contribute to its ability to disperse, swell and/or dissolve, further increasing the susceptibility of the material to chemical, enzymatic or biological attack. In some embodiments, to increase the oxidation level of the second material relative to the first material, the irradiation is carried out in an oxidizing atmosphere, such as air or oxygen, producing a second material that is more oxidized than the first material.

Наприклад, другий матеріал може мати більшу кількість гідроксильних груп, альдегідних груп, груп кетонів, груп складних ефірів або груп карбонових кислот, які можуть підвищувати його гідрофільність.For example, the second material may have more hydroxyl groups, aldehyde groups, ketone groups, ester groups, or carboxylic acid groups that may increase its hydrophilicity.

Комбінована обробкаCombined processing

У деяких варіантах здійснення біомасу можна обробляти з використанням щонайменше одного (наприклад, двох, трьох, чотирьох або п'яти) зі способів обробки, описаних в даному документі, таких як два або більше з радіаційного опромінення, обробки ультразвуком, окислення, піролізу і парового вибуху, або з попередньою, проміжною або подальшою підготовкою біомаси, як описано в даному документі, або без неї. Способи обробки можна застосовувати до біомаси, наприклад целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу, в будь- якому порядку, багато разів (наприклад, два або більше застосувань способу обробки) або одночасно. У інших варіантах здійснення матеріали, які включають вуглевод, підготовляють застосуванням трьох, чотирьох або більше будь-яких зі способів, описаних в даному документі (в будь-якому порядку або одночасно). Наприклад, вуглевод можна одержувати, застосовуючи до целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу радіаційне опромінення, обробку ультразвуком, окислення, піроліз і, необов'язково, паровий вибух (в будь-якому порядку або одночасно). Потім одержаний вуглеводовмісний матеріал можна конвертувати за допомогою одного або декількох мікроорганізмів, таких як бактерії (наприклад, грампозитивні бактерії, грамнегативні бактерії і екстремофіли), дріжджі або суміші дріжджів і бактерій, в ряд бажаних продуктів, як описано в даному документі. Комплексні способи можуть забезпечити матеріали, які можуть більш легко утилізуватися різними мікроорганізмами внаслідок їх більш низької молекулярної маси, більш низької кристалічності і/або підвищеної розчинності. Комплексні способи можуть забезпечити синергію і можуть знизити загальні необхідні витрати енергії, в порівнянні з будь-яким окремим способом.In some embodiments, the biomass can be processed using at least one (e.g., two, three, four, or five) of the processing methods described herein, such as two or more of radiation exposure, sonication, oxidation, pyrolysis, and steam explosion, or with or without prior, intermediate or subsequent biomass preparation as described in this document. Treatment methods can be applied to biomass, such as cellulosic and/or lignocellulosic material, in any order, multiple times (eg, two or more applications of the treatment method), or simultaneously. In other embodiments, materials that include a carbohydrate are prepared using three, four, or more of any of the methods described herein (in any order or simultaneously). For example, a carbohydrate can be obtained by applying to cellulosic and/or lignocellulosic material radiation exposure, sonication, oxidation, pyrolysis, and, optionally, steam explosion (in any order or simultaneously). The resulting carbohydrate-containing material can then be converted by one or more microorganisms, such as bacteria (eg, gram-positive bacteria, gram-negative bacteria, and extremophiles), yeast, or a mixture of yeast and bacteria, into a number of desired products as described herein. Complex methods can provide materials that can be more easily utilized by various microorganisms due to their lower molecular weight, lower crystallinity and/or increased solubility. Complex methods can provide synergy and can reduce the total required energy costs, compared to any single method.

Наприклад, в деяких варіантах здійснення може бути надана сировина біомаси, яка включає вуглевод, що продукований способом, який включає опромінення і обробку ультразвуком (в будь-якому порядку або одночасно) матеріалу біомаси, способом, який включає опромінення і окислення (в будь-якому порядку або одночасно) матеріалу біомаси, способом, який включаєFor example, in some embodiments, a biomass feedstock may be provided that includes a carbohydrate produced by a method that includes irradiating and sonicating (in any order or simultaneously) the biomass material by a method that includes irradiating and oxidizing (in any order or simultaneously) of biomass material, in a way that includes

Зо опромінення і піроліз (в будь-якому порядку або одночасно) матеріалу біомаси, способом обробки, який включає опромінення і піроліз (в будь-якому порядку або одночасно) матеріалу біомаси, або способом, який включає опромінення і паровий вибух (в будь-якому порядку або одночасно) матеріалу біомаси. Потім надану сировину біомаси можна вводити в контакт з мікроорганізмом, здатним конвертувати щонайменше частину, наприклад щонайменше приблизно 1 мас. 95, біомаси в продукт.From irradiation and pyrolysis (in any order or simultaneously) of biomass material, by a treatment method that includes irradiation and pyrolysis (in any order or simultaneously) of biomass material, or by a method that includes irradiation and steam explosion (in any order or simultaneously) of biomass material. Then the given raw biomass can be brought into contact with a microorganism capable of converting at least a portion, for example at least about 1 wt. 95, biomass into a product.

У деяких варіантах здійснення спосіб не включає гідроліз біомаси, наприклад, кислотою, основою і/або ферментом, наприклад мінеральною кислотою, такою як хлористоводнева або сірчана кислота.In some embodiments, the method does not include hydrolysis of the biomass, for example, with an acid, a base, and/or an enzyme, for example, a mineral acid such as hydrochloric or sulfuric acid.

Якщо бажано, частина біомаси може включати гідролізований матеріал, або біомаса може не включати його. Наприклад, в деяких варіантах здійснення щонайменше приблизно сімдесят процентів по масі біомаси являє собою негідролізований матеріал, наприклад щонайменше 95 мас. 96 сировини являє собою негідролізований матеріал. У деяких варіантах здійснення по суті вся біомаса являє собою негідролізований матеріал. У деяких варіантах здійснення 100 95 біомаси являє собою негідролізований матеріал.If desired, a portion of the biomass may or may not include hydrolyzed material. For example, in some embodiments, at least about seventy percent by weight of the biomass is non-hydrolyzed material, such as at least 95 wt. 96 raw materials are non-hydrolyzed material. In some embodiments, substantially all of the biomass is unhydrolyzed material. In some embodiments, 100 95 of the biomass is non-hydrolyzed material.

Будь-яка сировина або будь-який реактор або ферментер, завантажений сировиною, може включати буфер, такий як бікарбонат натрію, хлорид амонію або Тгі5; електроліт, такий як хлорид калію, хлорид натрію або хлорид кальцію; фактор росту, такий як біотин, і/або пару основ, таких як урацил або його еквівалент; поверхнево-активну речовину, таку як Туеепо або поліетиленгліколь; мінерал, такий як кальцій, хром, мідь, йод, залізо, селен або цинк; або хелатуючий агент, такий як етилендіамін, етилендіамінтетраоцтова кислота (ЕДТО) (або її форма солі, наприклад ЕДТО натрію або калію) або димеркапрол.Any raw material or any reactor or fermenter loaded with the raw material may include a buffer such as sodium bicarbonate, ammonium chloride, or Ti5; an electrolyte such as potassium chloride, sodium chloride or calcium chloride; a growth factor such as biotin and/or a base pair such as uracil or its equivalent; a surfactant such as Tueepo or polyethylene glycol; a mineral such as calcium, chromium, copper, iodine, iron, selenium or zinc; or a chelating agent such as ethylenediamine, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTO) (or a salt form thereof, such as sodium or potassium EDTO) or dimercaprol.

Коли використовують радіаційне опромінення, його можна застосовувати до будь-якого зразка, який є сухим або вологим, або навіть диспергованим в рідині, такій як вода. Наприклад, опромінення можна проводити на матеріалі біомаси, в якому менше ніж приблизно 25 маб. 95 матеріалу біомаси має поверхню, змочену рідиною, такою як вода. У деяких варіантах здійснення опромінення проводять на матеріалі біомаси, в якому матеріал біомаси по суті не змочений рідиною, такою як вода.When radiation exposure is used, it can be applied to any sample that is dry or wet, or even dispersed in a liquid such as water. For example, irradiation can be performed on biomass material having less than about 25 Mab. 95 biomass material has a surface wetted by a liquid such as water. In some embodiments, the irradiation is performed on a biomass material in which the biomass material is not substantially wetted by a liquid such as water.

У деяких варіантах здійснення будь-яку переробку, описану в даному документі, проводять на матеріалі біомаси, що залишається сухим в одержаному вигляді або після висушування бо матеріалу, наприклад з використанням нагрівання і/або зниженого тиску. Наприклад, в деяких варіантах здійснення матеріал біомаси має менше ніж приблизно п'ять процентів по масі утримуваної води, виміряної при 25 "С і при відносній вологості п'ятдесят процентів.In some embodiments, any processing described herein is performed on biomass material that remains dry as received or after drying the material, for example using heat and/or reduced pressure. For example, in some embodiments, the biomass material has less than about five percent by weight of retained water, measured at 25 "C and fifty percent relative humidity.

Якщо бажано, в будь-якому способі, описаному в даному документі, можна використовувати засіб, що викликає набухання, як визначено в даному описі. У деяких варіантах здійснення, коли целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал переробляють з використанням радіаційного опромінення, менше ніж приблизно 25 мас. 96 матеріалу біомаси знаходиться в набухлому стані, де набухлий стан характеризується як наявність об'єму, який більше ніж на 2,5 95 перевищує об'єм в ненабухлому стані, наприклад більше ніж на 5,0, 7,5, 10 або 15 95 перевищує об'єм в ненабухлому стані У деяких варіантах здійснення, коли до матеріалу біомаси застосовують радіаційне опромінення, матеріал біомаси по суті не знаходиться в набухлому стані.If desired, in any method described herein, a swelling agent as defined herein may be used. In some embodiments, when cellulosic and/or lignocellulosic material is processed using radiation exposure, less than about 25 wt. 96 of the biomass material is in a swollen state, where the swollen state is characterized as having a volume that is more than 2.5 95 greater than the volume in the non-swollen state, for example more than 5.0, 7.5, 10 or 15 95 exceeds the volume in the unswollen state In some embodiments, when radiation exposure is applied to the biomass material, the biomass material is essentially not in a swollen state.

У конкретних варіантах здійснення, коли використовують радіаційне опромінення, матеріал біомаси включає засіб, що викликає набухання, і набухлий матеріал біомаси одержує дозу менше ніж приблизно 10 Мрад.In specific embodiments, when radiation exposure is used, the biomass material includes a swelling agent, and the swollen biomass material receives a dose of less than about 10 Mrad.

Коли в будь-якому способі використовують радіаційне опромінення, його можна застосовувати при одночасному впливі на біомасу повітря, збагаченого киснем повітря або навіть кисню, або в атмосфері інертного газу, такого як азот, аргон або гелій. Коли є бажаним максимальне окислення, використовують окислювальне середовище, таке як повітря або кисень.When radiation exposure is used in any method, it can be applied by simultaneously exposing the biomass to air, oxygen-enriched air or even oxygen, or in an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, or helium. When maximum oxidation is desired, an oxidizing medium such as air or oxygen is used.

Коли використовують радіаційне опромінення, його можна застосовувати до біомаси, такої як целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, під тиском більше ніж приблизно 2,5 атмосфери (253 кПа), наприклад більше ніж 5 (506 кПа), 10 (1012 кПа), 15 (1518 кПа), 20 (2036 кПа) або навіть більше ніж приблизно 50 атмосфер (5060 кПа). Опромінення може підвищувати розчинність, здатність до набухання або здатність до диспергування біомаси в розчиннику.When radiation exposure is used, it can be applied to biomass, such as cellulosic and/or lignocellulosic material, at pressures greater than about 2.5 atmospheres (253 kPa), such as greater than 5 (506 kPa), 10 (1012 kPa), 15 (1518 kPa), 20 (2036 kPa), or even more than about 50 atmospheres (5060 kPa). Irradiation can increase the solubility, swelling capacity, or dispersibility of the biomass in the solvent.

У конкретних варіантах здійснення спосіб включає опромінення і обробку ультразвуком, і опромінення передує обробці ультразвуком. У інших конкретних варіантах здійснення обробка ультразвуком передує опроміненню, або опромінення і обробку ультразвуком проводять по суті одночасно.In specific embodiments, the method includes irradiation and sonication, and the irradiation precedes the sonication. In other specific embodiments, sonication precedes irradiation, or irradiation and sonication are performed essentially simultaneously.

У деяких варіантах здійснення спосіб включає опромінення і обробку ультразвуком (в будь-In some embodiments, the method includes irradiation and ultrasound treatment (in any

Зо якому порядку або одночасно) і, крім того, включає окислення, піроліз або паровий вибух.In which order or at the same time) and additionally includes oxidation, pyrolysis or steam explosion.

Коли спосіб включає радіаційне опромінення, опромінення можна проводити з використанням іонізуючої радіації, такої як гамма-промені, пучок електронів або ультрафіолетове С-випромінювання, що має довжину хвилі від приблизно 100 нм до приблизно 280 нм, пучок частинок, такий як пучок електронів, повільні нейтрони або альфа-частинки. У деяких варіантах здійснення опромінення включає два або більше джерел випромінювання, такі як гамма-промені і пучок електронів, які можна застосовувати в будь-якому порядку або одночасно.When the method includes radiation exposure, the exposure may be performed using ionizing radiation such as gamma rays, an electron beam, or ultraviolet C radiation having a wavelength of from about 100 nm to about 280 nm, a particle beam, such as an electron beam, slow neutrons or alpha particles. In some embodiments, the implementation of irradiation includes two or more sources of radiation, such as gamma rays and an electron beam, which can be applied in any order or simultaneously.

У конкретних варіантах здійснення обробку ультразвуком можна проводити з частотою від приблизно 15 кГц до приблизно 25 кГц, наприклад від приблизно 18 до 22 кГц, з використанням рупора потужністю 1 кВт або більше, наприклад рупора потужністю 2, 3, 4, 5 кВт або навіть 10 кВт.In specific embodiments, sonication can be performed at a frequency of from about 15 kHz to about 25 kHz, such as from about 18 to 22 kHz, using a horn of 1 kW or more, such as a horn of 2, 3, 4, 5 kW, or even 10 kW

У деяких варіантах здійснення біомаса має першу середньочислову молекулярну масу, і одержаний вуглевод включає другу целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, більш низьку, ніж перша середньочислова молекулярна маса. Наприклад, друга середньочислова молекулярна маса є більш низькою, ніж перша середньочислова молекулярна маса більше ніж приблизно на двадцять п'ять процентів, наприклад зниження становить 2х, Зх,In some embodiments, the biomass has a first number average molecular weight, and the resulting carbohydrate includes a second cellulose having a second number average molecular weight lower than the first number average molecular weight. For example, the second number average molecular weight is lower than the first number average molecular weight by more than about twenty-five percent, for example the reduction is 2x, 3x,

Бх, 7х, 10х, 25х або навіть 100х.Bh, 7x, 10x, 25x or even 100x.

У деяких варіантах здійснення перша целюлоза має першу кристалічність, а друга целюлоза має другу кристалічність, більш низьку ніж перша кристалічність, наприклад більше ніж приблизно на два, три, п'ять, десять, п'ятнадцять або двадцять п'ять процентів більш низьку кристалічність.In some embodiments, the first cellulose has a first crystallinity and the second cellulose has a second crystallinity lower than the first crystallinity, such as more than about two, three, five, ten, fifteen, or twenty-five percent lower crystallinity .

У деяких варіантах здійснення перша целюлоза має перший рівень окислення, а друга целюлоза має другий рівень окислення, більш високий ніж перший рівень окислення, наприклад більш високий на два, три, чотири, п'ять, десять або навіть двадцять п'ять процентів.In some embodiments, the first cellulose has a first oxidation level and the second cellulose has a second oxidation level that is higher than the first oxidation level, such as two, three, four, five, ten, or even twenty-five percent higher.

У деяких варіантах здійснення перша біомаса має перший рівень неподатливості, і кінцева біомаса має другий рівень неподатливості, більш низький, ніж перший рівень.In some embodiments, the first biomass has a first level of refractoriness and the final biomass has a second level of refractoriness that is lower than the first level.

Обробка радіаційним випромінюваннямRadiation treatment

Для переробки біомаси з широкої множини різних джерел можна використовувати одну або декілька послідовностей переробки з метою екстракції з сировини корисних речовин і з метою бо одержання часткове деградованого органічного матеріалу, який виконує функцію вхідного потоку при подальших стадіях і/або послідовностях переробки. Опромінення може знижувати неподатливість, молекулярну масу і/або кристалічність сировини.For the processing of biomass from a wide variety of different sources, one or more processing sequences can be used for the purpose of extracting useful substances from the raw material and for the purpose of obtaining partially degraded organic material, which performs the function of an input stream in further processing stages and/or sequences. Irradiation can reduce the refractoriness, molecular weight and/or crystallinity of the raw material.

У деяких варіантах здійснення для опромінення матеріалів використовують енергію, накопичену в матеріалі, яка вивільняє електрон з його атомної орбіталі. Радіаційне опромінення можна здійснювати за допомогою 1) важких заряджених частинок, таких як альфа-частинки або протони, 2) електронів, утворених, наприклад, при бета-розпаді або в прискорювачах електронних пучків, або 3) електромагнітного радіаційного випромінювання, наприклад гамма- променів, рентгенівських променів або ультрафіолетових променів. У одному підході, для опромінення сировини можна використовувати радіаційне випромінювання, що генерується радіоактивними речовинами. У деяких варіантах здійснення можна використовувати будь-яку комбінацію з (1)-(3) в будь-якому порядку або одночасно. У іншому підході, для опромінення сировини можна використовувати електромагнітне випромінювання (наприклад, генероване з використанням джерел електронних пучків). Застосовувані дози залежать від бажаного ефекту і конкретної сировини. Наприклад, високі дози радіаційного опромінення можуть руйнувати хімічні зв'язки в компонентах сировини, а низькі дози радіаційного опромінення можуть підвищити утворення хімічних зв'язків (наприклад, поперечне зшивання) в компонентах сировини. У деяких випадках, коли є бажаним розділення ланцюгів і/або є бажаною функціоналізація ланцюгів полімерів, можна використовувати частинки важче електронів, такі як протони, група ядер гелію, іони аргону, іони кремнію, іони неону, іони вуглецю, іони фосфору, іони кисню або іони азоту. Коли є бажаним розділення ланцюгів з розмиканням циклу, для посиленого розмикання циклу можна використовувати позитивно заряджені частинки внаслідок їх властивостей кислот Льюїса.In some embodiments, materials are irradiated using energy stored in the material, which releases an electron from its atomic orbital. Radiation exposure can be provided by 1) heavy charged particles such as alpha particles or protons, 2) electrons produced, for example, in beta decay or in electron beam accelerators, or 3) electromagnetic radiation, such as gamma rays, X-rays or ultraviolet rays. In one approach, radiation generated by radioactive substances can be used to irradiate raw materials. In some embodiments, any combination of (1)-(3) can be used in any order or simultaneously. In another approach, electromagnetic radiation (for example, generated using electron beam sources) can be used to irradiate raw materials. The doses used depend on the desired effect and the specific raw material. For example, high doses of radiation exposure can destroy chemical bonds in the components of the raw material, and low doses of radiation exposure can increase the formation of chemical bonds (eg, cross-linking) in the components of the raw material. In some cases where chain separation is desired and/or functionalization of polymer chains is desired, particles heavier than electrons can be used, such as protons, a group of helium nuclei, argon ions, silicon ions, neon ions, carbon ions, phosphorus ions, oxygen ions, or nitrogen ions. When ring-opening chain separation is desired, positively charged particles can be used for enhanced ring-opening due to their Lewis acid properties.

Посилаючись на Фіг. 8, в одному способі перший матеріал 2, який являє собою або включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу ("Ммі), опромінюють, наприклад обробкою іонізуючим випромінюванням (наприклад, у формі гамма-випромінювання, рентгенівського випромінювання, ультрафіолетового (УФ) світла від 100 до 280 нм, пучка електронів або інших заряджених частинок) з одержанням другого матеріалу 3, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу ("Ммг) нижче ніж перша середньочислова молекулярна маса. Другий матеріал (або перший і другий матеріал) можнаReferring to FIG. 8, in one method, the first material 2, which is or includes cellulose having a first number average molecular weight ("Mmi") is irradiated, for example by treatment with ionizing radiation (e.g., in the form of gamma radiation, X-ray radiation, ultraviolet (UV) light from 100 to 280 nm, a beam of electrons or other charged particles) to obtain a second material 3, which includes cellulose having a second number average molecular weight ("Mmg") lower than the first number average molecular weight. The second material (or the first and second material) is possible

Зо змішувати з мікроорганізмом (наприклад, бактерією або дріжджами), який може утилізувати другий і/або перший матеріал, продукуючи продукт 5.To be mixed with a microorganism (e.g., bacteria or yeast) that can utilize the second and/or first material to produce product 5.

Оскільки другий матеріал З має целюлозу, що має знижену неподатливість, молекулярну масу відносно першого матеріалу, і, в деяких випадках, знижену кристалічність, другий матеріал, як правило, є більш дисперговним, набухаючим і/або розчинним в розчині, що містить мікроорганізм. Ці властивості роблять другий матеріал 3 більш схильним до хімічного, ферментативного і/або біологічного впливу (наприклад, мікроорганізму) відносно першого матеріалу 2, що може значною мірою підвищити швидкість продукції і/або рівень продукції бажаного продукту, наприклад етанолу. Радіаційне опромінення також може стерилізувати матеріали.Since the second material C has a cellulose having a reduced recalcitrance, molecular weight relative to the first material, and, in some cases, reduced crystallinity, the second material is generally more dispersible, swellable and/or soluble in the solution containing the microorganism. These properties make the second material 3 more susceptible to chemical, enzymatic and/or biological action (for example, a microorganism) relative to the first material 2, which can significantly increase the production rate and/or production level of the desired product, such as ethanol. Radiation exposure can also sterilize materials.

У деяких варіантах здійснення друга середньочислова молекулярна маса ("Миг) є більш низькою, ніж перша середньочислова молекулярна маса ("Ммі) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 95 або навіть більше ніж приблизно на 75 95.In some embodiments, the second number average molecular weight ("Mg") is lower than the first number average molecular weight ("Mmi) by more than about 10 95, such as 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 95 or even more than about 75 95.

Іонізуюче випромінюванняIonizing radiation

Кожна форма радіаційного випромінювання іонізує біомасу через конкретні взаємодії, що визначаються енергією радіаційного випромінювання. Важкі заряджені частинки в основному іонізують речовину через кулонівське розсіяння; більше того, ці взаємодії генерують енергетичні електрони, які можуть далі іонізувати речовину. Альфа-частинки ідентичні ядру атома гелію і утворюються шляхом альфа-розпаду різних радіоактивних ядер, таких як ізотопи вісмуту, полонію, астату, радону, францію, радію, декількох актиноїдів, таких як актиній, торій, уран, нептуній, кюрій, каліфорній, америцій і плутоній.Each form of radiation ionizes biomass through specific interactions determined by the energy of the radiation. Heavy charged particles mainly ionize matter through Coulomb scattering; moreover, these interactions generate energetic electrons that can further ionize matter. Alpha particles are identical to the nucleus of a helium atom and are produced by the alpha decay of various radioactive nuclei such as isotopes of bismuth, polonium, astatine, radon, francium, radium, several actinoids such as actinium, thorium, uranium, neptunium, curium, californium, americium and plutonium.

Коли використовують частинки, вони можуть бути нейтральними (незарядженими), позитивно зарядженими або негативно зарядженими. Коли вони є зарядженими, заряджені частинки можуть нести позитивний або негативний заряд, або декілька зарядів, наприклад один, два, три або навіть чотири або більше зарядів. У випадках, коли є бажаним розділення ланцюгів, можуть бути бажаними позитивно заряджені частинки, частково, внаслідок їх кислотного характеру. Коли використовують частинки, частинки можуть мати масу спочиваючого електрона або більшу масу, наприклад в 500, 1000, 1500 або 2000 або більше разів перевищуючу масу спочиваючого електрона. Наприклад, частинки можуть мати масу від приблизно 1 атомної одиниці до приблизно 150 атомних одиниць, наприклад від приблизно 1 60 атомної одиниці до приблизно 50 атомних одиниць або від приблизно 1 до приблизно 25,When particles are used, they can be neutral (uncharged), positively charged, or negatively charged. When they are charged, charged particles can carry a positive or negative charge, or multiple charges, such as one, two, three, or even four or more charges. In cases where chain separation is desired, positively charged particles may be desirable, in part due to their acidic nature. When particles are used, the particles may have the mass of the rest electron or a greater mass, such as 500, 1000, 1500, or 2000 or more times the mass of the rest electron. For example, the particles may have a mass of from about 1 atomic unit to about 150 atomic units, such as from about 1 60 atomic units to about 50 atomic units, or from about 1 to about 25,

наприклад 1, 2, 3, 4, 5, 10, 12 або 15 атомних одиниць. Прискорювачі, використовувані для прискорення частинок, можуть бути ЮС-електростатичними, ЮС-електродинамічними, ЕЕ- лінійними, лінійними з магнітною індукцією або безперервними. Наприклад, циклотронні прискорювачі доступні від ІВА, Бельгія, такі як система Кподоїгопбт), а прискорювачі ОС-типу доступні від КОЇ, на даний час ІВА Іпдизігіа!, такі як ОупатйігопФ). Іони і прискорювачі іонів розглянуті в Іпігодисіогу Мисієаг Рпузіс5, Кеппеїй 5. Кгапе, допп Уміеу 4 5опв, Іпс. (1988), Ктfor example 1, 2, 3, 4, 5, 10, 12 or 15 atomic units. Accelerators used to accelerate particles can be US-electrostatic, US-electrodynamic, EE-linear, linear with magnetic induction or continuous. For example, cyclotron accelerators are available from IVA, Belgium, such as the Kpodoigopbt system, and OS-type accelerators are available from KOI, currently IVA Ipdisigia!, such as the OupatiigopF). Ions and ion accelerators are considered in Ipigodisiogu Mysieag Rpuzis5, Keppeii 5. Kgape, dopp Umieu 4 5opv, Ips. (1988), Kt

РгеїІес, РІЛІКА В 6 (1997) 4, 177-206, Спи, ММШат Т., "Омегміемжм ої СПоРеоп Веат ТНегару",RheiIes, RILICA V 6 (1997) 4, 177-206, Spy, MMShat T., "Omegmiemzhm oi SPoReop Veat TNegaru",

Соіштрив-Опіо, ІСВО-ІАЕА Мееііпо, 18-20 Магсн 2006, мага, У. еї а!., "АПегпайіпд-Рпазе-Росивзей 1Н-ОТІ. ог Неаму-Іоп Медіса! АссеїІегайюг5", Ргосеедіпд5 ої ЕРАС 2006, Едіпригдй, Зсойапа, іSoishtryv-Opio, ISVO-IAEA Meeiipo, 18-20 Magsn 2006, maga, U. ei a!., "APegpayipd-Rpaze-Rosivzei 1H-OTI. og Neamu-Iop Medisa! AsseiIegayug5", Rgoseedipd oi ERAS 2006, Ediprigdy, Zsoyapa, and

Ї ейпег, С.М. еї аї., "ав ої Те Зирегсопдисіїпд ЕСВ Іоп боцгсе Мепив", Ргосеєдіпд5 ої ЕРАС 2000, Міеппа, Ає!йвіпа. Як правило, генератори містяться в сховищі, наприклад зі свинцю або бетону.Yiepeg, S.M. ei ai., "av oi Te Ziregsopdisiipd ESV Iop botsgse Mepyv", Rgoseedipd5 oi ERAS 2000, Mieppa, Aye!yvipa. As a rule, generators are contained in a storage, for example, made of lead or concrete.

Електрони взаємодіють шляхом кулонівського розсіювання і гальмування радіаційного випромінювання, що викликається змінами швидкості електронів. Електрони можуть генеруватися радіоактивними ядрами, які піддаються бета-розпаду, такими як ізотопи йоду, цезію, технецію і іридію. Альтернативно як джерело електронів можна використовувати електронну гармату з використанням термоіонної емісії.Electrons interact by means of Coulomb scattering and inhibition of radiation caused by changes in the speed of electrons. Electrons can be generated by radioactive nuclei that undergo beta decay, such as isotopes of iodine, cesium, technetium, and iridium. Alternatively, an electron gun using thermionic emission can be used as a source of electrons.

Електромагнітне радіаційне випромінювання впливає через три процеси: фотоелектричне поглинання, комптонівське розсіяння і утворення пар. Переважаючий вплив визначається енергією падаючого радіаційного випромінювання і атомного числа матеріалу. Сума взаємодій, що приводять до поглинання радіаційного випромінювання в целюлозному матеріалі, може бути виражена за допомогою масового коефіцієнта поглинання (див. "Іопілайоп Кадіайоп' вElectromagnetic radiation acts through three processes: photoelectric absorption, Compton scattering, and vapor formation. The predominant effect is determined by the energy of the incident radiation and the atomic number of the material. The sum of the interactions leading to the absorption of radiation in the cellulosic material can be expressed using the mass absorption coefficient (see "Iopilayop Kadiayop" in

РСТ/О52007/022719).PCT/O52007/022719).

Електромагнітне випромінювання поділяють на гамма-промені, рентгенівські промені, ультрафіолетові промені, інфрачервоні промені, мікрохвилі або радіохвилі, залежно від довжини хвилі.Electromagnetic radiation is divided into gamma rays, X-rays, ultraviolet rays, infrared rays, microwaves or radio waves, depending on the wavelength.

Наприклад, для опромінення матеріалів можна використовувати гамма-випромінювання.For example, gamma radiation can be used to irradiate materials.

Посилаючись на фіг. 9 ї 10 (збільшений вигляд області К), гамма-випромінювач 10 включає джерела гамма-випромінювання 408, наприклад таблетки Со, робочий стіл 14 для утримання матеріалів, що підлягають опроміненню, і накопичувач 16, наприклад, виготовлений з множини залізних пластин, які всі знаходяться в камері з бетонним захистом (сховище) 20, яка включає вхід у вигляді лабіринту 22 позаду освинцьованих дверей 26. Накопичувач 16 включає множину каналів 30, наприклад шістнадцять або більше каналів, що дозволяють джерелам гамма- випромінювання проходити на своєму шляху через накопичувач поблизу робочого стола.Referring to fig. 9 and 10 (enlarged view of area K), the gamma emitter 10 includes sources of gamma radiation 408, such as CO tablets, a work table 14 for holding materials to be irradiated, and a storage device 16, for example, made of a plurality of iron plates, which all are contained in a concrete-shielded chamber (storage) 20, which includes a labyrinthine entrance 22 behind a leaded door 26. The accumulator 16 includes a plurality of channels 30, such as sixteen or more channels, which allow gamma radiation sources to pass through the accumulator near the working table

У процесі роботи зразок, що підлягає опроміненню, поміщають на робочий стіл.In the process of work, the sample to be irradiated is placed on the work table.

Опромінювач адаптований для того, щоб доставляти бажаний рівень дози і щоб з експериментальним блоком 31 було сполучено керуюче обладнання. Потім оператор покидає захисну камеру, проходячи через вхід у вигляді лабіринту і через освинцьовані двері. Оператор займає контрольну панель 32, інструктуючи комп'ютер 33 до приведення джерел радіаційного випромінювання 12 в робоче положення з використанням циліндра 36, приєднаного до гідравлічного насоса 40.The irradiator is adapted to deliver the desired dose level and to interface the experimental unit 31 with control equipment. The operator then leaves the protective chamber, passing through the entrance in the form of a labyrinth and through a leaded door. The operator occupies the control panel 32, instructing the computer 33 to bring the radiation sources 12 into the working position using the cylinder 36 connected to the hydraulic pump 40.

Гамма-випромінювання має перевагу значної глибини проникнення в різні матеріали зразка.Gamma radiation has the advantage of a significant depth of penetration into various sample materials.

Джерела гамма-променів включають радіоактивні ядра, такі як ізотопи кобальту, кальцію, технецію, хрому, галію, індію, йоду, заліза, криптону, самарію, селену, натрію, талію і ксенону.Sources of gamma rays include radioactive nuclei such as isotopes of cobalt, calcium, technetium, chromium, gallium, indium, iodine, iron, krypton, samarium, selenium, sodium, thallium, and xenon.

Джерела рентгенівських променів включають зіткнення електронного пучка з металевими мішенями, такими як вольфрам або молібден, або сплави, або компактні джерела світла, такі як джерела світла, що комерційно виробляються Іупсеап. Джерела ультрафіолетового випромінювання включають дейтерієві або кадмієві лампи. Джерела інфрачервоного радіаційного випромінювання включають керамічні лампи з вікном з сапфіра, цинку або селенідів. Джерела мікрохвиль включають клістрони, джерела Зіеміп КЕ-типу або джерела атомних пучків, в яких використовується газоподібний водень, кисень або азот.X-ray sources include electron beam collisions with metal targets such as tungsten or molybdenum or alloys, or compact light sources such as the commercially produced Iupseap light sources. Sources of ultraviolet radiation include deuterium or cadmium lamps. Infrared radiation sources include ceramic lamps with a sapphire, zinc, or selenide window. Microwave sources include klystrons, KE-type Ziemip sources, or atomic beam sources using hydrogen, oxygen, or nitrogen gas.

У способах, описаних в даному документі, можна використовувати різні інші пристрої для опромінення, включаючи польові іонізаційні джерела, електростатичні сепаратори іонів, польові іонізаційні генератори, джерела з термоіїонною емісією, джерела іонів з надвисокочастотним розрядом, рециркуляційні або статичні прискорювачі, динамічні лінійні прискорювачі, прискорювачі Ван-де-Граафіа і зігнені тандемні прискорювачі. Такі пристрої розкриті, наприклад, в попередній заявці США з серійним номером 61/073665, повний зміст якої включений в цей документ як посилання.Various other irradiation devices can be used in the methods described herein, including field ionization sources, electrostatic ion separators, field ionization generators, thermionic emission sources, ultrahigh frequency discharge ion sources, recirculating or static accelerators, dynamic linear accelerators, accelerators Van de Graafia and bent tandem accelerators. Such devices are disclosed, for example, in US Patent Application Serial No. 61/073665, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Електронні пучкиElectron beams

У деяких варіантах здійснення як джерело радіаційного випромінювання використовують пучок електронів. Пучок електронів має перевагу високих рівнів доз (наприклад, 1, 5 або навіть 10 Мрад за секунду), високої продуктивності, меншої захисної ізоляції і меншої кількості ізолюючого обладнання. Електрони також можуть бути більш ефективними відносно забезпечення розділення ланцюгів. Крім того, електрони, що мають енергію 4-10 МеВ, можуть мати глибину проникнення від 5 до 30 мм або більше, наприклад 40 мм.In some embodiments, an electron beam is used as a source of radiation. The electron beam has the advantage of high dose levels (eg 1, 5 or even 10 Mrad per second), high performance, less protective insulation and less isolation equipment. Electrons can also be more efficient at providing chain separation. In addition, electrons having an energy of 4-10 MeV can have a penetration depth of 5 to 30 mm or more, for example 40 mm.

Електронні пучки можна генерувати, наприклад, за допомогою електростатичних генераторів, каскадних генераторів, трансформаторних генераторів, низькоенергетичних прискорювачів зі скануючою системою, низькоенергетичних прискорювачів з лінійним катодом, лінійних прискорювачів і імпульсних прискорювачів. Електрони можуть бути придатні як джерело іонізуючого випромінювання, наприклад, для відносно тонких стосів матеріалів, наприклад менше ніж приблизно 0,5 дюйма (1,27 см), наприклад менше ніж 0,4 дюйма (1,02 см), 0,3 дюйма (0,76 см), 0,2 дюйма (0,51 см) або менше ніж 0,1 дюйма (0,25). У деяких варіантах здійснення енергія кожного електрона в електронному пучку складає від приблизно 0,3 МеВ до приблизно 2,0 МеВ (мегаелектронвольт), наприклад від приблизно 0,5 МеВ до приблизно 1,5Electron beams can be generated, for example, using electrostatic generators, cascade generators, transformer generators, low-energy scanning accelerators, low-energy linear cathode accelerators, linear accelerators, and pulse accelerators. Electrons may be suitable as a source of ionizing radiation, e.g., for relatively thin stacks of material, e.g., less than about 0.5 in. (1.27 cm), e.g., less than 0.4 in. (1.02 cm), 0.3 in. (0.76 cm), 0.2 in (0.51 cm), or less than 0.1 in (0.25). In some embodiments, the energy of each electron in the electron beam is from about 0.3 MeV to about 2.0 MeV (megaelectron volts), such as from about 0.5 MeV to about 1.5

МеВ або від приблизно 0,7 МеВ до приблизно 1,25 МеВ.MeV or from about 0.7 MeV to about 1.25 MeV.

На Фіг. 11 представлена принципова технологічна схема 3000, яка включає різні стадії в послідовності попередньої обробки сировини пучком електронів. На першій стадії 3010 суха сировина подається з джерела вихідного матеріалу. Як розглянуто вище, суха сировина з джерела вихідного матеріалу може бути попередньо перероблена перед доставкою до пристроїв для опромінення пучком електронів. Наприклад, якщо сировина одержана з рослинних джерел, певні частини рослинного матеріалу можуть бути видалені перед збиранням рослинного матеріалу і/або перед доставкою рослинного матеріалу за допомогою пристрою для транспортування сировини. Альтернативно або додатково, як відображено на необов'язковій стадії 3020, сировину біомаси можна піддавати механічній переробці (наприклад, для зменшення середньої довжини волокон в сировині) перед доставкою до пристроїв для опромінення пучком електронів.In Fig. 11 presents a basic technological scheme 3000, which includes various stages in the sequence of preliminary processing of raw materials with an electron beam. In the first stage, 3010 dry raw materials are supplied from the feedstock source. As discussed above, the dry feedstock from the feedstock source may be preprocessed prior to delivery to the electron beam devices. For example, if the raw material is derived from plant sources, certain parts of the plant material may be removed prior to harvesting the plant material and/or prior to delivering the plant material using a raw material transport device. Alternatively or additionally, as reflected in optional stage 3020, the biomass feedstock can be subjected to mechanical processing (eg, to reduce the average fiber length in the feedstock) prior to delivery to the electron beam irradiation devices.

На стадії 3030 суха сировина переміщається в пристрій для транспортування сировини (наприклад, на конвеєрну стрічку) і розподіляється по поперечній довжині пристрою дляIn step 3030, the dry raw material is moved to a raw material transport device (eg, a conveyor belt) and distributed along the transverse length of the device for

Зо транспортування сировини приблизно рівномірно по об'єму. Це можна здійснювати, наприклад, вручну або шляхом індукції локалізованого вібраційного руху в деякій точці пристрою для транспортування сировини перед переробкою шляхом опромінення пучком електронів.From the transportation of raw materials, it is approximately uniform in volume. This can be done, for example, manually or by inducing a localized vibrational motion at some point of the device for transporting raw materials before processing by means of electron beam irradiation.

У деяких варіантах здійснення змішувальна система подає хімічний реагент 3045 в сировину в необов'язковому процесі 3040, в якому утворюється суспензія. Об'єднання води з переробленою сировиною в стадії змішування 3040 приводить до водної суспензії сировини, яку можна транспортувати, наприклад, через систему труб, а не з використанням, наприклад, конвеєрної стрічки.In some embodiments, the mixing system supplies a chemical reagent 3045 to the raw material in an optional process 3040 in which a slurry is formed. The combination of water with processed raw materials in the mixing stage 3040 leads to an aqueous suspension of raw materials that can be transported, for example, through a system of pipes, rather than using, for example, a conveyor belt.

Наступна стадія 3050 являє собою цикл, який охоплює вплив на сировину (в сухій формі або у формі суспензії) опромінення пучком електронів з одного або декількох (наприклад, М) пристроїв для опромінення пучком електронів. Суспензія сировини переміщається через кожний з М "потоків" електронних пучків на стадії 3052. Рух через потоки або між ними може відбуватися з постійною швидкістю, або під час проходження крізь кожний потік може бути пауза, з подальшим швидким переміщенням до наступного потоку. На стадії 3053 невелика частина суспензії сировини піддається впливу кожного потоку протягом деякого заданого часу впливу.The next stage 3050 is a cycle that includes exposure to the raw material (in dry form or in the form of a suspension) of electron beam irradiation from one or more (for example, M) electron beam irradiation devices. The suspension of feedstock is moved through each of the M "streams" of electron beams at stage 3052. Movement through or between the streams may occur at a constant rate, or there may be a pause during passage through each stream, followed by rapid movement to the next stream. At step 3053, a small portion of the feedstock slurry is exposed to each stream for some predetermined exposure time.

Пристрої для опромінення пучком електронів можуть бути комерційно придбані від (оп ВеатDevices for electron beam irradiation can be purchased commercially from (op Veat

Арріїсайопв, І оимаїп-Іа-Меиме, Бельгія, або Тйап Согрогайоп, Дієго, СА. Типова енергія електронів може становити 1, 2, 4,5, 7,5 або 10 МеВ. Типова потужність пристрою для опромінення пучком електронів може становити 1, 5, 10,20, 50, 100, 250 або 500 кВт.Arriisaiopv, Ioimaip-Ia-Meime, Belgium, or Tiap Sogrogaiop, Diego, SA. A typical electron energy can be 1, 2, 4.5, 7.5 or 10 MeV. A typical power of an electron beam irradiation device can be 1, 5, 10, 20, 50, 100, 250 or 500 kW.

Ефективність деполімеризації суспензії сировини залежить від використовуваної енергії електронів і застосовуваної дози, в той час як час впливу залежить від потужності і дози. Типові дози можуть мати значення 1, 5, 10, 20, 50, 100 або 200 кГр.The efficiency of depolymerization of the raw material suspension depends on the used electron energy and the applied dose, while the exposure time depends on the power and dose. Typical doses can be 1, 5, 10, 20, 50, 100 or 200 kGy.

При виборі оптимальних характеристик потужності пристрою для опромінення пучком електронів враховуються витрати на роботу, капітальні витрати, амортизаційні витрати і зона розміщення пристрою. При виборі оптимальних рівнів експозиційної дози опромінення пучком електронів враховуються витрата енергії і питання екології, безпеки і здоров'я (Е5Н). При виборі оптимальної енергії електронів враховують витрату енергії; в цьому випадку, більш низька енергія електронів може бути переважною з точки зору сприяння деполімеризації якої-небудь суспензії сировини (див., наприклад, Воиспаго, еї а!., Сеїміозе (2006) 13:601-610).When choosing the optimal power characteristics of the device for electron beam irradiation, operating costs, capital costs, depreciation costs and the area of the device are taken into account. When choosing the optimal levels of exposure dose of electron beam irradiation, energy consumption and issues of ecology, safety and health (E5N) are taken into account. When choosing the optimal electron energy, energy consumption is taken into account; in this case, a lower electron energy may be preferable from the point of view of promoting the depolymerization of any suspension of raw materials (see, for example, Voispago, ei a!., Seimiose (2006) 13:601-610).

Для забезпечення більш ефективного процесу деполімеризації, може бути переважним проведення опромінення електронним пучком з подвійним проходженням. Наприклад, пристрій для транспортування сировини може направляти сировину (в сухій формі або у формі суспензії) вниз і в зворотному напрямку відносно його первинного напрямку транспортування. Системи з подвійним проходженням можуть забезпечити переробку більш густих суспензій сировини і можуть забезпечити більш однорідну деполімеризацію крізь товщину суспензії сировини.To ensure a more efficient depolymerization process, it may be preferable to conduct irradiation with an electron beam with a double pass. For example, a raw material transport device can direct the raw material (in dry form or in slurry form) down and in a reverse direction relative to its original direction of transport. Dual-pass systems can handle thicker stock slurries and can provide more uniform depolymerization through the thickness of the stock slurry.

Пристрій для опромінення пучком електронів може генерувати або фіксований промінь, або скануючий промінь. Переважним може бути скануючий промінь з великою довжиною розгортки сканування і високими швидкостями сканування, оскільки це може ефективно замінити велику ширину фіксованого променя. Крім того, доступна довжина розгортки 0,5, 1, 2 м або більше.An electron beam irradiation device can generate either a fixed beam or a scanning beam. A scanning beam with long scan sweep lengths and high scan speeds may be preferred, as this can effectively replace a large fixed beam width. In addition, sweep lengths of 0.5, 1, 2 m or more are available.

Один з придатних пристроїв описаний в прикладі 22.One suitable device is described in Example 22.

Після транспортування частини суспензії сировини через М пристроїв для опромінення пучком електронів, в деяких варіантах здійснення може бути необхідним, як на стадії 3060, механічне розділення рідких і твердих компонентів суспензії сировини. У цих варіантах здійснення з рідкої частини суспензії сировини відфільтровуються залишкові тверді частинки і їх повертають на стадію приготування суспензії 3040. Потім тверда частина суспензії сировини переміщається на наступну стадію переробки 3070 за допомогою пристрою для транспортування сировини. У інших варіантах здійснення для подальшої переробки сировина підтримується у формі суспензії.After transporting part of the suspension of raw materials through M devices for irradiation with an electron beam, in some embodiments, it may be necessary, as in step 3060, to mechanically separate the liquid and solid components of the suspension of raw materials. In these embodiments, residual solid particles are filtered from the liquid portion of the raw material suspension and returned to the slurry preparation stage 3040. The solid portion of the raw material suspension is then moved to the next processing stage 3070 using a raw material transport device. In other embodiments, the raw material is maintained in the form of a suspension for further processing.

Пучок важких іонних частинокA beam of heavy ion particles

Для опромінення вуглеводів або матеріалів, які включають вуглеводи, наприклад целюлозних матеріалів, лігноцелюлозних матеріалів, крохмальних матеріалів або сумішей будь-яких з цих і інших матеріалів, описаних в даному документі, можна використовувати частинки важче електронів. Наприклад, можна використовувати протони, групу ядер гелію, іони аргону, іони кремнію, іони неону, іони вуглецю, іони фосфору, іони кисню або іони азоту. У деяких варіантах здійснення частинки важче електронів можуть індукувати більш високі рівні розділення ланцюгів. У деяких випадках позитивно заряджені частинки можуть індукувати більш високі рівні розділення ланцюгів, ніж негативно заряджені частинки, внаслідок їх кислотності.Particles heavier than electrons can be used to irradiate carbohydrates or materials that include carbohydrates, such as cellulosic materials, lignocellulosic materials, starchy materials, or mixtures of any of these and other materials described herein. For example, protons, a group of helium nuclei, argon ions, silicon ions, neon ions, carbon ions, phosphorus ions, oxygen ions or nitrogen ions can be used. In some embodiments, particles heavier than electrons can induce higher levels of chain separation. In some cases, positively charged particles can induce higher levels of chain separation than negatively charged particles due to their acidity.

Більш важкі пучки можна генерувати, наприклад, з використанням лінійних прискорювачівHeavier beams can be generated, for example, using linear accelerators

Зо або циклотронів. У деяких варіантах здійснення енергія кожної частинки в пучку складає від приблизно 1,0 МеВ/атомну одиницю до приблизно 6000 МеВ/атомну одиницю, наприклад від приблизно З МеВ/атомну одиницю до приблизно 4800 МеВ/атомну одиницю або від приблизно 10 МеВ/атомну одиницю до приблизно 1000 МеВ/атомну одиницю.Zo or cyclotrons. In some embodiments, the energy of each particle in the beam is from about 1.0 MeV/atomic unit to about 6000 MeV/atomic unit, such as from about 3 MeV/atomic unit to about 4800 MeV/atomic unit or from about 10 MeV/atomic unit to about 1000 MeV/atomic unit.

Електромагнітне випромінюванняElectromagnetic radiation

У варіантах здійснення, в яких опромінення проводять за допомогою електромагнітного випромінювання, електромагнітне випромінювання може мати енергію на фотон (в електроновольтах), наприклад, більше 102 еВ, наприклад більше 105, 104, 105, 105 еВ або навіть більше 107 еВ. У деяких варіантах здійснення електромагнітне випромінювання має енергію на фотон від 107 до 107 еВ, наприклад від 107 до 105 еВ. Електромагнітне випромінювання може мати частоту, наприклад, більше 1016 Гц, більше 1077, 1018, 1019, 1029 Гц або навіть більше 102!In embodiments in which exposure is performed using electromagnetic radiation, the electromagnetic radiation may have an energy per photon (in electron volts), for example, greater than 102 eV, such as greater than 105, 104, 105, 105 eV, or even greater than 107 eV. In some embodiments, the electromagnetic radiation has an energy per photon of 107 to 107 eV, such as 107 to 105 eV. Electromagnetic radiation can have a frequency, for example, greater than 1016 Hz, greater than 1077, 1018, 1019, 1029 Hz, or even greater than 102!

Гц. У деяких варіантах здійснення електромагнітне випромінювання має частоту від 108 до 1022Hz. In some embodiments, the electromagnetic radiation has a frequency between 108 and 1022

Гц, наприклад від 10"? до 107! Гц.Hz, for example from 10"? to 107! Hz.

ДозиDoses

У деяких варіантах здійснення опромінення (з будь-яким джерелом радіаційного випромінювання або комбінацією джерел) проводять доти, поки матеріал не одержує дозу щонайменше 0,5 Мрад, наприклад щонайменше 1,0 Мрад, щонайменше 2,5 Мрад, щонайменше 5,0 Мрад або щонайменше 10,0 Мрад. У деяких варіантах здійснення опромінення проводять доти, поки матеріал не одержує дозу щонайменше від 1,0 до 6,0 Мрад, наприклад від 1,5 до 4,0 Мрад.In some embodiments, exposure (with any radiation source or combination of sources) is conducted until the material receives a dose of at least 0.5 Mrad, such as at least 1.0 Mrad, at least 2.5 Mrad, at least 5.0 Mrad, or at least 10.0 Mrad. In some embodiments, the irradiation is carried out until the material receives a dose of at least 1.0 to 6.0 Mrad, such as 1.5 to 4.0 Mrad.

У деяких варіантах здійснення опромінення проводять при рівні дози від 5,0 до 1500,0 кілорад/годину, наприклад від 10,0 до 750,0 кілорад/годину або від 50,0 до 350,0 кілорад/годину.In some embodiments, the irradiation is carried out at a dose level of 5.0 to 1500.0 kilorads/hour, for example, from 10.0 to 750.0 kilorads/hour or from 50.0 to 350.0 kilorads/hour.

У деяких варіантах здійснення використовують два або більше джерел радіаційного випромінювання, таких як два або більше джерел іонізуючого випромінювання. Наприклад, зразки можна обробляти, в будь-якому порядку, пучком електронів, а потім гамма- випромінюванням і УФ-випромінюванням, що має довжину хвилі від приблизно 100 нм до приблизно 280 нм. У деяких варіантах здійснення зразки обробляють трьома джерелами іонізуючого випромінювання, такими як пучок електронів, гамма-випромінювання і енергетичнеIn some embodiments, the implementation uses two or more sources of radiation, such as two or more sources of ionizing radiation. For example, samples can be treated, in any order, with an electron beam followed by gamma radiation and UV radiation having wavelengths from about 100 nm to about 280 nm. In some embodiments, samples are treated with three sources of ionizing radiation, such as an electron beam, gamma radiation, and energy

УФ-випромінювання.UV radiation.

Альтернативно, в іншому прикладі, волокнистий матеріал біомаси, який включає целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, опромінюють і, необов'язково, обробляють звуковою енергією, наприклад ультразвуком.Alternatively, in another example, the fibrous biomass material, which includes cellulosic and/or lignocellulosic material, is irradiated and optionally treated with sound energy, such as ultrasound.

У одному прикладі застосування радіаційного випромінювання як обробки, як сировину використовують картонні коробки для соку об'ємом в півгалона (1,9 л), виготовлені з білого крафт-картону, що має об'ємну густину 20 фунт/фут3 (0,32 г/смУ). Картон можна складати до плоского стану, а потім подавати в послідовність з трьох систем пристрій для подрібнення- пристрій для дроблення, розташованих послідовно, де продукт першого пристрою для дроблення подається як вхідний матеріал у другий пристрій для подрібнення і продукт другого пристрою для дроблення подається як вхідний матеріал в третій пристрій для подрібнення.In one example of using radiation as a treatment, half-gallon (1.9 L) juice cartons made of white kraft paperboard having a bulk density of 20 lb/ft3 (0.32 g /cmU). The paperboard can be folded flat and then fed into a sequence of three shredder-shredder systems arranged in series, where the product of the first shredder is fed as input to the second shredder and the product of the second shredder is fed as input material into a third device for grinding.

Одержаний волокнистий матеріал можна оббризкувати водою і переробляти за допомогою преса для гранулювання, працюючого при кімнатній температурі. Ущільнені гранули можна поміщати в скляну ампулу, з якої відкачують повітря при високому вакуумі, а потім знову заповнюють газоподібним аргоном. Ампулу запаюють в атмосфері аргону. Гранули в ампулі опромінюють гамма-випромінюванням протягом приблизно З годин при рівні дози приблизно 1The resulting fibrous material can be sprayed with water and processed using a granulation press operating at room temperature. Compacted granules can be placed in a glass ampoule, from which the air is pumped out under high vacuum, and then refilled with argon gas. The ampoule is sealed in an argon atmosphere. The granules in the ampoule are irradiated with gamma radiation for about 3 hours at a dose level of about 1

Мрад на годину з одержанням опроміненого матеріалу, в якому целюлоза має більш низьку молекулярну масу, ніж вихідний матеріал.Mrad per hour with the production of irradiated material in which the cellulose has a lower molecular weight than the starting material.

Гасіння і контрольована функціоналізація біомасиExtinction and controlled functionalization of biomass

Після обробки одним або декількома типами іонізуючого випромінювання, такими як фотонне випромінювання (наприклад, рентгенівські промені і гамма-промені), опромінення пучком електронів або частинками важче електронів, які позитивно або негативно заряджені (наприклад, протони або іони вуглецю), будь-які з вуглеводовмісних матеріалів або сумішей, описаних в даному документі, стають іонізованими; тобто вони включають радикалів на рівнях, які піддаються детекції за допомогою спектрометра електронного парамагнітного резонансу.After treatment with one or more types of ionizing radiation, such as photon radiation (for example, X-rays and gamma rays), exposure to an electron beam, or particles heavier than electrons that are positively or negatively charged (for example, protons or carbon ions), any of hydrocarbon-containing materials or mixtures described in this document become ionized; that is, they include radicals at levels detectable by an electron paramagnetic resonance spectrometer.

Сучасна межа детекції радикалів становить приблизно 1077 спінів при кімнатній температурі.The current limit of radical detection is approximately 1077 spins at room temperature.

Після іонізації будь-який матеріал біомаси, який є іонізованим, можна гасити для зниження рівня радикалів в іонізованій біомасі, наприклад, так, щоб радикали більше не піддавалися детекції за допомогою спектрометра електронного парамагнітного резонансу. Наприклад, радикалів можна гасити, застосовуючи достатній тиск на біомасу і/або використовуючи текуче середовище, щоAfter ionization, any biomass material that is ionized can be quenched to reduce the level of radicals in the ionized biomass, for example, such that the radicals are no longer detectable by an electron paramagnetic resonance spectrometer. For example, radicals can be quenched by applying sufficient pressure to the biomass and/or by using a fluid medium that

Зо контактує з іонізованою біомасою, таке як газ або рідина, що реагує (гасить) з радикалами.Zo comes into contact with ionized biomass, such as gas or liquid, which reacts (quench) with radicals.

Застосування газу або рідини щонайменше для сприяння гасінню радикалів можна використовувати для функціоналізації іонізованої біомаси бажаною кількістю і типом функціональних груп, таких як групи карбонових кислот, енольні групи, альдегідні групи, нітрогрупи, нітрильні групи, аміногрупи, алкіламіногрупи, алкільні групи, хлоралкільні групи або хлорфторалкільні групи. У деяких випадках таке гасіння може підвищити стабільність деяких з іонізованих матеріалів біомаси. Наприклад, гасіння може підвищити стійкість біомаси до окислення. Функціоналізація шляхом гасіння також може підвищити розчинність будь-якої біомаси, описаної в даному описі, може підвищити її термічну стабільність, яка може підвищити утилізацію матеріалу різними мікроорганізмами. Наприклад, функціональні групи, які надаються матеріалу біомаси гасінням, можуть діяти як рецепторні ділянки для зв'язування мікроорганізмами, наприклад для посилення гідролізу целюлози різними мікроорганізмами.The use of a gas or liquid to at least aid radical quenching can be used to functionalize the ionized biomass with the desired number and type of functional groups, such as carboxylic acid groups, enol groups, aldehyde groups, nitro groups, nitrile groups, amino groups, alkylamino groups, alkyl groups, chloroalkyl groups, or chlorofluoroalkyl groups. groups In some cases, such quenching can increase the stability of some of the ionized biomass materials. For example, quenching can increase the resistance of biomass to oxidation. Functionalization by quenching can also increase the solubility of any biomass described herein, can increase its thermal stability, which can increase the utilization of the material by various microorganisms. For example, the functional groups that are provided to the biomass material by quenching can act as receptor sites for binding by microorganisms, for example to enhance the hydrolysis of cellulose by various microorganisms.

На Фіг. 11А проілюстрована зміна молекулярної і/або надмолекулярної структури сировини біомаси шляхом попередньої обробки сировини біомаси іонізуючим випромінюванням, таким як електрони або іони з енергією, достатньою для іонізації сировини, для забезпечення першого рівня радикалів. Як показано на Фіг. 11А, якщо іонізована біомаса залишається в атмосфері, вона окислюється, наприклад, до такої міри, що утворюються групи карбонових кислот шляхом реакції з атмосферним киснем. У деяких випадках для деяких матеріалів таке окислення є бажаним, оскільки воно може сприяти подальшому зниженню молекулярної маси вуглеводовмісної біомаси, і окислювальні групи, наприклад групи карбонових кислот, в деяких випадках можуть бути корисними для розчинності і утилізації мікроорганізмом. Однак оскільки радикали можуть "жити" протягом деякого часу після опромінення, наприклад більше 1 доби, 5 діб, ЗО діб, З місяців, б місяців або навіть більше 1 року, властивості матеріалу можуть продовжувати змінюватися з перебігом часу, що в деяких випадках може бути небажаним.In Fig. 11A illustrates changing the molecular and/or supramolecular structure of the biomass feedstock by pre-treating the biomass feedstock with ionizing radiation, such as electrons or ions with energy sufficient to ionize the feedstock, to provide a first level of radicals. As shown in Fig. 11A, if the ionized biomass remains in the atmosphere, it oxidizes, for example, to such an extent that carboxylic acid groups are formed by reaction with atmospheric oxygen. In some cases, for some materials, such oxidation is desirable because it can contribute to a further decrease in the molecular weight of the carbohydrate-containing biomass, and oxidizing groups, such as carboxylic acid groups, can in some cases be useful for solubility and utilization by the microorganism. However, since radicals can "live" for some time after exposure, such as more than 1 day, 5 days, 3 days, 3 months, 2 months, or even more than 1 year, the properties of the material can continue to change with time, which in some cases can be unwanted

Детекція радикалів в опромінених зразках за допомогою спектроскопії електронного парамагнітного резонансу і час життя радикалів в таких зразках розглянуті в Вагоїоца еї аї.,The detection of radicals in irradiated samples using electron paramagnetic resonance spectroscopy and the life time of radicals in such samples are discussed in Vagoiotsa, ii.,

Рпузісв іп Медісіпе апа Віоіоду, 46 (2001), 461-471 і Вапоюна єї аї., Кадіацоп Ргоїесіоп розітеїгу, Мої. 84, Мов. 1-4, рр. 293-296 (1999). Як представлено на фіг. 114А, іонізовану біомасу можна гасити для функціоналізації і/або стабілізації іонізованої біомаси. У будь-який момент часу, наприклад, коли матеріал є "живим" (все ще має суттєву кількість реактивних проміжних продуктів, таких як радикали), "частково живим" або повністю погашеним, попередньо оброблену біомасу можна конвертувати в продукт, наприклад в продукт харчування.Rpuzisv ip Medisipe apa Vioiodu, 46 (2001), 461-471 and Vapoyuna eyi ai., Kadiatsop Rgoiesiop roziteigu, Moi. 84, Language 1-4, pp. 293-296 (1999). As shown in fig. 114A, the ionized biomass can be quenched to functionalize and/or stabilize the ionized biomass. At any point in time, such as when the material is "live" (still having a significant amount of reactive intermediates such as radicals), "partially live" or fully quenched, the pretreated biomass can be converted into a product, such as a food .

У деяких варіантах здійснення гасіння включає застосування тиску до біомаси, наприклад, шляхом механічної деформації біомаси, наприклад прямим механічним стисненням біомаси в одному, двох або трьох вимірюваннях, або застосовуючи тиск до текучого середовища, в яке біомаса занурена, наприклад ізостатичне пресування. У таких випадках деформація матеріалу сама по собі дає радикали, які часто захоплюються в кристалічні домени, досить близько для того, щоб радикали могли рекомбінувати або реагувати з іншою групою. У деяких випадках тиск застосовують разом із застосуванням нагрівання, такого як кількість тепла, достатня для підвищення температури біомаси до рівня вище температури плавлення або до температури розм'якшення компонента біомаси, такого як лігнін, целюлоза або геміцелюлоза. Нагрівання може збільшити рухливість молекул в полімерному матеріалі, що може сприяти гасінню радикалів. Коли для гасіння використовують тиск, тиск може перевищувати 1000 фунт/кв. дюйм (6,9 МПа), наприклад перевищувати приблизно 1250 фунт/кв. дюйм (8,6 МПа), 1450 фунт/кв. дюйм (10 МПа), 3625 фунт/кв. дюйм (25,2 МПа), 5075 фунт/кв. дюйм (35 МПа), 7250 фунт/кв. дюйм (50 МПа), 10000 фунт/кв. дюйм (69 МПа) або навіть більше 15000 фунт/кв. дюйм (103,4In some embodiments, quenching includes applying pressure to the biomass, for example, by mechanically deforming the biomass, such as direct mechanical compression of the biomass in one, two, or three dimensions, or by applying pressure to a fluid medium in which the biomass is immersed, such as isostatic pressing. In such cases, deformation of the material itself yields radicals that are often trapped in crystalline domains close enough for the radicals to recombine or react with another group. In some cases, the pressure is applied together with the application of heating, such as an amount of heat sufficient to raise the temperature of the biomass to a level above the melting point or to the softening temperature of a biomass component such as lignin, cellulose, or hemicellulose. Heating can increase the mobility of molecules in the polymer material, which can help quench radicals. When pressure is used for extinguishing, the pressure may exceed 1000 psi. in. (6.9 MPa), for example to exceed approximately 1250 lb/sq. in. (8.6 MPa), 1450 lb/sq. in. (10 MPa), 3625 lb/sq. in. (25.2 MPa), 5075 lb/sq. in. (35 MPa), 7250 lb/sq. in. (50 MPa), 10,000 psi. in. (69 MPa) or even more than 15,000 psi. inch (103.4

МПа).MPa).

У деяких варіантах здійснення гасіння включає контактування біомаси з текучим середовищем, таким як рідина або газ, наприклад газ, здатний реагувати з радикалами, такий як ацетилен або суміш ацетилену в азоті, етилен, хлоровані етилени або хлорфторетилени, пропілен або суміші цих газів. У інших конкретних варіантах здійснення гасіння включає контактування біомаси з рідиною, наприклад з рідиною, розчинною в біомасі або щонайменше здатною проникати в біомасу і реагувати з радикалами, як дієн, такий як 1,5-циклооктадієн. У деяких конкретних варіантах здійснення гасіння включає контактування біомаси з антиоксидантом, таким як вітамін Е. Якщо бажано, сировина біомаси може включати антиоксидант, диспергований в ній, і гасіння може відбуватися внаслідок контактування антиоксиданту, диспергованого в сировині біомаси, з радикалами. Можна використовувати комбінації цих і інших матеріалів для гасіння.In some embodiments, quenching includes contacting the biomass with a fluid medium, such as a liquid or gas, such as a gas capable of reacting with radicals, such as acetylene or a mixture of acetylene in nitrogen, ethylene, chlorinated ethylenes or chlorofluoroethylenes, propylene, or mixtures of these gases. In other specific embodiments, quenching includes contacting the biomass with a liquid, such as a liquid soluble in the biomass or at least capable of penetrating the biomass and reacting with radicals such as a diene such as 1,5-cyclooctadiene. In some specific embodiments, quenching includes contacting the biomass with an antioxidant, such as vitamin E. If desired, the biomass feedstock may include an antioxidant dispersed therein, and the quenching may occur as a result of contacting the antioxidant dispersed in the biomass feedstock with radicals. Combinations of these and other extinguishing materials can be used.

Можливі інші способи гасіння. Наприклад, для гасіння будь-якого іонізованого матеріалу,Other extinguishing methods are possible. For example, for extinguishing any ionized material,

Зо описаного в даному документі, можна використовувати будь-який спосіб гасіння радикалів в полімерних матеріалах, описаний в Мигаїодіи еї аї., публікація патентної заявки США Мо 2008/0067724 і Мигаїюдіи еї аІ., патент США Мо 7166650. Більше того, для гасіння будь-якого іонізованого матеріалу біомаси можна використовувати будь-який агент для гасіння (описаний як "сенсибілізуючий агент" у вказаних вище описах Мигаїодіи) і/або будь-який антиоксидант, описаний в будь-якому з посилань Мигайодіи.From what is described in this document, it is possible to use any method of quenching radicals in polymer materials, described in Mygaiodia et al., publication of US patent application No. 2008/0067724 and Mygaiodia et al., US patent Mo 7166650. Moreover, for quenching, any -any quenching agent (described as a "sensitizing agent" in the Mygaiodia references above) and/or any antioxidant described in any of the Mygaiodia references can be used on any ionized biomass material.

Функціоналізацію можна посилити з використанням важких заряджених іонів, таких як будь- які з більш важких іонів, описаних в даному документі. Наприклад, якщо бажано посилити окислення, для опромінення можна використовувати заряджені іони кисню. Якщо є бажаними функціональні групи азоту, можна використовувати іони азоту або іони, які включають азот.Functionalization can be enhanced using heavy charged ions, such as any of the heavier ions described herein. For example, if it is desired to increase oxidation, charged oxygen ions can be used for irradiation. If nitrogen functional groups are desired, nitrogen ions or ions that include nitrogen can be used.

Аналогічно, якщо є бажаними групи сірки або фосфору, при опроміненні можна використовувати іони сірки або фосфору.Similarly, if sulfur or phosphorus groups are desired, sulfur or phosphorus ions can be used for irradiation.

У деяких варіантах здійснення після гасіння будь-який з гашених іонізованих матеріалів, описаних в даному документі, можна далі обробляти одним або декількома з радіаційного опромінення, такого як іонізуюче або неіонізуюче випромінювання, обробки ультразвуком, піролізу і окислення для додаткової зміни молекулярної і/або надмолекулярної структури.In some embodiments, after quenching, any of the quenched ionized materials described herein can be further treated with one or more of radiation exposure, such as ionizing or non-ionizing radiation, sonication, pyrolysis, and oxidation to further alter the molecular and/or supramolecular structures.

Опромінення пучком частинок в текучих середовищахParticle beam irradiation in fluid media

У деяких випадках целюлозні або лігноцелюлозні матеріали можна піддавати опроміненню пучком частинок в присутності одного або декількох додаткових текучих середовищ (наприклад, газів і/або рідин). Вплив на матеріал пучка частинок в присутності одного або декількох додаткових текучих середовищ може підвищити ефективність обробки.In some cases, cellulosic or lignocellulosic materials can be exposed to particle beam irradiation in the presence of one or more additional fluid media (eg, gases and/or liquids). The effect on the material of a beam of particles in the presence of one or more additional fluid media can increase the efficiency of processing.

У деяких варіантах здійснення матеріал піддається опроміненню пучком частинок в присутності текучого середовища, такого як повітря. Частинки, прискорені в одному або декількох типах прискорювачів, описаних в даному документі (або в прискорювачі іншого типу), виходять з прискорювача через вихідний отвір (наприклад, тонку мембрану, таку як металева фольга), проходять через об'єм простору, що займається текучим середовищем, а потім падають на матеріал. На доповнення до прямої обробки матеріалу, деякі з частинок утворюють додаткові хімічні частинки шляхом взаємодії з частинками текучого середовища (наприклад, іони і/або радикали, генеровані різними складовими повітря, такими як озон і оксиди азоту). Ці хімічні частинки, що утворилися, також можуть реагувати з матеріалом і можуть діяти як бо ініціатори різних реакцій руйнування хімічних зв'язків в матеріалі. Наприклад, будь-який окислювач, що утворився, може окисляти матеріал, що може приводити до зменшення молекулярної маси.In some embodiments, the material is irradiated with a beam of particles in the presence of a fluid medium, such as air. Particles accelerated in one or more of the types of accelerators described in this document (or in another type of accelerator) exit the accelerator through an outlet (e.g., a thin membrane such as a metal foil), pass through a volume of space occupied by the fluid environment, and then fall on the material. In addition to the direct processing of the material, some of the particles form additional chemical particles by interaction with the particles of the fluid medium (for example, ions and/or radicals generated by various components of the air, such as ozone and nitrogen oxides). These formed chemical particles can also react with the material and can act as initiators of various reactions of destruction of chemical bonds in the material. For example, any oxidizing agent formed can oxidize the material, which can lead to a decrease in molecular weight.

У певних варіантах здійснення на шлях пучка частинок до потрапляння пучка на матеріал можна селективно подавати додаткові текучі середовища. Як розглянуто вище, реакції між частинками пучка і частинками поданих текучих середовищ можуть утворювати додаткові хімічні частинки, які реагують з матеріалом і можуть сприяти функціоналізації матеріалу і/або в іншому випадку селективно змінювати певні властивості матеріалу. Одне або декілька додаткових текучих середовищ можна направляти на шлях пучка, наприклад, з підвідної труби. Напрямок і швидкість потоку текучого середовища (середовищ), яке подають, можна вибирати відповідно до бажаної потужності або напрямку опромінення для контролю ефективності обробки загалом, включаючи як ефекти, які є наслідком обробки частинками, так і ефекти, які є наслідком взаємодії динамічно утворених частинок з поданого текучого середовища з матеріалом. На доповнення до повітря, ілюстративні текучі середовища, які можна подавати в пучок іонів, включають кисень, азот, один або декілька благородних газів, один або декілька галогенів і водень.In certain embodiments, additional fluids can be selectively applied to the path of the particle beam before the beam hits the material. As discussed above, reactions between the particles of the beam and the particles of the supplied fluids can form additional chemical particles that react with the material and can contribute to the functionalization of the material and/or otherwise selectively change certain properties of the material. One or more additional fluids can be directed into the path of the beam, for example, from a downpipe. The direction and flow rate of the supplied fluid(s) can be selected according to the desired power or direction of irradiation to control the overall processing efficiency, including both effects resulting from particle processing and effects resulting from the interaction of dynamically generated particles with of the given fluid medium with the material. In addition to air, illustrative fluids that can be supplied to the ion beam include oxygen, nitrogen, one or more noble gases, one or more halogens, and hydrogen.

Опромінення матеріалів біомаси з низькою об'ємною густиною і охолоджування опроміненої біомасиIrradiation of biomass materials with low bulk density and cooling of irradiated biomass

У процесі обробки матеріалів біомаси іонізуючим випромінюванням, особливо при високих рівнях доз, таких як рівні більше 0,15 Мрад за секунду, наприклад 0,25, 0,35, 0,5, 0,75 Мрад/с або навіть більше 1 Мрад/с, матеріали біомаси можуть зберігати значні кількості тепла, так що температура матеріалів біомаси підвищується. У той час як в деяких варіантах здійснення підвищені температури можуть бути переважними, наприклад, коли є бажаною більш висока швидкість реакції, є переважним контроль нагрівання біомаси для збереження контролю над хімічними реакціями, ініційованими іонізуючим випромінюванням, такими як поперечне зшивання, розділення ланцюгів і/або прищеплена співполімеризація, наприклад, для збереження керування процесом. Матеріали з низькою об'ємною густиною, такі як матеріали, що мають об'ємну густину менше ніж приблизно 0,4 г/см3, наприклад менше ніж приблизно 0,35, 0,25 або менше ніж приблизно 0,15 г/см3, особливо при комбінуванні з матеріалами, які мають тонкі поперечні зрізи, такими як волокна, що мають невеликі поперечні розміри, як правило, легше охолодити. Крім того, фотони і частинки, головним чином, можуть проникати глибше в матеріали, що мають відносно низьку об'ємну густину, або через них, що може дозволити переробку більш великих об'ємів матеріалів при більш високих швидкостях і може дозволити застосування фотонів і частинок, що мають більш низьку енергію, наприклад 0,25, 0,5, 0,75 або 1,0 МеВ, що може знизити вимоги до екранування для безпеки. Багато які з матеріалів біомаси, описаних в даному документі, можна переробляти в одній або декількох з систем, представлених на Фіг. 118, 11С, 110 і 11Е, які описані нижче. Представлені системи допускають застосування до матеріалу біомаси з низькою об'ємною густиною одного або декількох типів іонізуючого випромінювання, таких як релятивістські електрони або електрони в комбінації з рентгенівськими променями, при високих рівнях доз, наприклад при рівні більше 1,0, 1,5, 2,5In the process of treating biomass materials with ionizing radiation, especially at high dose levels, such as levels greater than 0.15 Mrad per second, for example 0.25, 0.35, 0.5, 0.75 Mrad/s or even more than 1 Mrad/ c, biomass materials can store significant amounts of heat, so that the temperature of biomass materials increases. While elevated temperatures may be preferred in some embodiments, such as when a higher reaction rate is desired, it is preferred to control the heating of the biomass to maintain control over ionizing radiation-initiated chemical reactions such as cross-linking, chain scission, and/or graft copolymerization, for example, to maintain process control. Low bulk density materials, such as materials having a bulk density of less than about 0.4 g/cm3, such as less than about 0.35, 0.25, or less than about 0.15 g/cm3, especially when combined with materials that have thin cross-sections, such as fibers that have small cross-sectional dimensions, are generally easier to cool. In addition, photons and particles can primarily penetrate deeper into or through materials of relatively low bulk density, which may allow processing of larger volumes of materials at higher speeds and may enable applications of photons and particles , which have lower energies, such as 0.25, 0.5, 0.75 or 1.0 MeV, which can reduce shielding requirements for safety. Many of the biomass materials described herein can be processed in one or more of the systems shown in FIG. 118, 11C, 110 and 11E, which are described below. The presented systems allow the application to biomass material with a low bulk density of one or more types of ionizing radiation, such as relativistic electrons or electrons in combination with X-rays, at high dose levels, for example at a level greater than 1.0, 1.5, 2 ,5

Мрад/с або навіть більше 5,0 Мрад/с, а потім дозволяють охолодити біомасу перед застосуванням радіаційного опромінення у другий, третій, четвертий п'ятий, шостий сьомий, восьмий дев'ятий навіть десятий раз.Mrad/s or even more than 5.0 Mrad/s, and then allow the biomass to cool before applying radiation exposure for the second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, even tenth time.

Наприклад, в одному способі зміни молекулярної і/або надмолекулярної структури сировини біомаси, біомасу попередньо обробляють при першій температурі іонізуючим випромінюванням, таким як фотони, електрони або іони (наприклад, однозарядні або багатозарядні катіони або аніони), протягом достатнього часу і/або при достатній дозі для підвищення температури сировини біомаси до другої температури, яка перевищує першу температуру. Потім попередньо оброблену біомасу охолоджують до температури нижче другої температури. Нарешті, якщо бажано, охолоджену біомасу можна обробляти один або декілька разів радіаційним випромінюванням, наприклад іонізуючим випромінюванням. Якщо бажано, після і/або в процесі кожної обробки радіаційним опроміненням біомасу можна охолоджувати.For example, in one method of altering the molecular and/or supramolecular structure of the biomass feedstock, the biomass is pretreated at a first temperature with ionizing radiation, such as photons, electrons, or ions (eg, singly or multiply charged cations or anions), for a sufficient time and/or at a sufficient a dose to raise the temperature of the biomass raw material to a second temperature that exceeds the first temperature. The pretreated biomass is then cooled to a temperature below the second temperature. Finally, if desired, the cooled biomass can be treated one or more times with radiation, such as ionizing radiation. If desired, the biomass can be cooled after and/or during each irradiation treatment.

У деяких варіантах здійснення охолоджування сировини біомаси проводять до такої міри, що після охолоджування біомаса має третю температуру нижче першої температури.In some embodiments, the cooling of biomass raw materials is carried out to such an extent that after cooling the biomass has a third temperature below the first temperature.

Наприклад, і як більш детально пояснено нижче, обробку сировини біомаси іонізуючим випромінюванням можна проводити по мірі пневматичного транспортування сировини біомаси в текуче середовище, таке як газ, такий як азот або повітря. Для полегшення зменшення молекулярної маси і/або функціоналізації матеріалів, газ можна насичувати будь-яким засобом, що викликає набухання, описаним в даному документі, і/або водяною парою. Наприклад, можна використовувати кислотну водяну пару. Для полегшення зменшення молекулярної маси водуFor example, and as explained in more detail below, the treatment of biomass feedstock with ionizing radiation can be carried out by pneumatically transporting the biomass feedstock into a fluid medium such as a gas such as nitrogen or air. To facilitate molecular weight reduction and/or functionalization of the materials, the gas may be saturated with any swelling agent described herein and/or steam. For example, you can use acidic steam. To facilitate the reduction of molecular weight, water

Зо можна підкисляти органічною кислотою, такою як мурашина або оцтова кислота, або мінеральною кислотою, такою як сірчана або хлористоводнева кислота.Zo can be acidified with an organic acid such as formic or acetic acid, or with a mineral acid such as sulfuric or hydrochloric acid.

Наприклад, і як більш детально пояснено нижче, обробку сировини біомаси іонізуючим випромінюванням можна проводити по мірі потрапляння сировини біомаси під дію сили тяжіння.For example, and as explained in more detail below, treatment of biomass raw materials with ionizing radiation can be carried out as the biomass raw materials fall under the influence of gravity.

Цей процес може ефективно зменшувати об'ємну густину сировини біомаси по мірі її переробки, і він може сприяти охолоджуванню сировини. Наприклад, біомасу можна транспортувати з першої стрічки на першій висоті над рівнем землі, а потім вона може потрапляти на другу стрічку на другому рівні над рівнем землі, більш низькому, ніж перший рівень. Наприклад, в деяких варіантах здійснення задній край першої стрічки і передній край другої стрічки утворюють зазор. Переважно іонізуюче випромінювання, таке як пучок електронів, протонів або інших іонів, можна застосовувати в області зазору для запобігання пошкодженню системи для транспортування біомаси.This process can effectively reduce the bulk density of the biomass feedstock as it is processed, and it can help cool the feedstock. For example, biomass can be transported from a first belt at a first height above ground level, and then it can enter a second belt at a second level above ground level, which is lower than the first level. For example, in some embodiments, the trailing edge of the first strip and the leading edge of the second strip form a gap. Preferably, ionizing radiation, such as a beam of electrons, protons, or other ions, can be applied to the gap region to prevent damage to the biomass transport system.

У способах, описаних в даному документі, охолоджування біомаси може включати контактування біомаси з текучим середовищем, таким як газ при температурі нижче першої або другої температури, такий як газоподібний азот при приблизно 77К (-1967С). Можна використовувати навіть воду, таку як вода при температурі нижче номінальної кімнатної температури (наприклад, 25 С).In the methods described herein, cooling the biomass may include contacting the biomass with a fluid medium, such as a gas at a temperature below the first or second temperature, such as nitrogen gas at about 77K (-1967C). Even water such as water below nominal room temperature (eg 25 C) can be used.

Сировину біомаси можна обробляти при першій температурі іонізуючим випромінюванням протягом достатнього періоду часу і/або в достатній дозі, наприклад від приблизно 1 секунди до приблизно 10 секунд в дозі від приблизно 0,5 Мрад/с до приблизно 5 Мрад/с, для підвищення температури сировини біомаси до другої температури, що перевищує першу температуру.The biomass feedstock may be treated at the first temperature with ionizing radiation for a sufficient period of time and/or at a sufficient dose, such as from about 1 second to about 10 seconds at a dose of from about 0.5 Mrad/s to about 5 Mrad/s, to increase the temperature of the feedstock biomass to a second temperature higher than the first temperature.

Після застосування радіаційного опромінення біомасу можна охолоджувати до другої температури. Охолоджену оброблену біомасу обробляють радіаційним випромінюванням, таким як іонізуюче випромінювання, і потім оброблену біомасу вводять в контакт з мікроорганізмом, здатним конвертувати щонайменше частину, наприклад щонайменше приблизно 1 мас. 95, біомаси в продукт.After applying radiation exposure, the biomass can be cooled to the second temperature. The cooled treated biomass is treated with radiation, such as ionizing radiation, and then the treated biomass is brought into contact with a microorganism capable of converting at least a portion, such as at least about 1 wt. 95, biomass into a product.

У деяких варіантах здійснення спосіб зміни молекулярної і/або надмолекулярної структури сировини біомаси необов'язково включає попередню обробку сировини біомаси шляхом зменшення одного або декількох розмірів окремих фрагментів сировини біомаси і застосуванняIn some embodiments, the method of changing the molecular and/or supramolecular structure of biomass raw materials does not necessarily include preliminary processing of biomass raw materials by reducing one or more sizes of individual fragments of biomass raw materials and applying

Зо іонізуючого випромінювання, такого як фотони, електрони або іони, до сировини біомаси. У таких варіантах здійснення сировина біомаси, до якої застосовують іонізуюче випромінювання, має об'ємну густину менше ніж приблизно 0,35 г/см3, наприклад менше ніж приблизно 0,3, 0,25, 0,20 г/см? або менше ніж приблизно 0,15 г/см3, в процесі застосування іонізуючого випромінювання. У таких варіантах здійснення сировину біомаси можна охолоджувати, а потім до охолодженої біомаси можна застосовувати іонізуюче випромінювання. У деяких переважних варіантах здійснення сировина біомаси являє собою або включає окремі волокна і/або частинки, що мають максимальний розмір не більше ніж приблизно 0,5 мм, наприклад не більше ніж приблизно 0,25 мм, не більше ніж приблизно 0,1 мм, не більше ніж приблизно 0,05 мм або не більше ніж приблизно 0,025 мм.From ionizing radiation, such as photons, electrons or ions, to biomass feedstock. In such embodiments, the biomass feedstock to which the ionizing radiation is applied has a bulk density of less than about 0.35 g/cm3, such as less than about 0.3, 0.25, 0.20 g/cm? or less than about 0.15 g/cm3, during the application of ionizing radiation. In such embodiments, the biomass feedstock may be cooled, and then ionizing radiation may be applied to the cooled biomass. In some preferred embodiments, the biomass feedstock is or includes individual fibers and/or particles having a maximum size of no more than about 0.5 mm, such as no more than about 0.25 mm, no more than about 0.1 mm, no more than about 0.05 mm or no more than about 0.025 mm.

Посилаючись, зокрема, на Фіг. 1188 і 11С, на яких представлені одержання, обробка, транспортування біомаси і пристрій для опромінення 1170 (екранування не проілюстроване на фігурах). У процесі роботи аркуш паперу 1173, наприклад фрагменти відбіленого аркуша крафт- паперу, подається з валика 1172 і доставляється в пристрій 1174, такий як різальна машина з обертовим ножем. Аркуш 1173 перетворюється у волокнистий матеріал 1112 і доставляється в зону для завантаження волокон 1180 за допомогою конвеєра 1178. Якщо бажано, волокна волокнистого матеріалу можна розділяти, наприклад просіюванням, на фракції, що мають різні співвідношення І/О0. У деяких варіантах здійснення волокнистий матеріал 1112, як правило, з низькою об'ємною густиною і переважно тонким поперечним зрізом, безперервно доставляється в зону 1180; і в інших варіантах здійснення волокнистий матеріал доставляється партіями.Referring in particular to FIG. 1188 and 11C, which show the acquisition, processing, transportation of biomass and the device for irradiation 1170 (shielding not illustrated in the figures). In operation, a sheet of paper 1173, such as fragments of a bleached sheet of kraft paper, is fed from a roller 1172 and delivered to a device 1174, such as a rotary knife cutter. The sheet 1173 is converted into a fibrous material 1112 and delivered to the fiber loading area 1180 by means of a conveyor 1178. If desired, the fibers of the fibrous material can be separated, for example by sieving, into fractions having different I/O0 ratios. In some embodiments, fibrous material 1112, typically of low bulk density and preferably of thin cross-section, is continuously delivered to zone 1180; and in other embodiments, the fibrous material is delivered in batches.

Вентилятор 1182 в петлі 1184 розташований поруч із зоною завантаження волокна 1180, і він здатний переміщувати текуче середовище, наприклад повітря, зі швидкістю і в об'ємі, достатніх для пневматичної циркуляції волокнистого матеріалу 1112 в напрямку, вказаному стрілкою 1188, через петлю 1184.A fan 1182 in the loop 1184 is located adjacent to the fiber loading area 1180 and is capable of moving a fluid medium, such as air, at a speed and volume sufficient to pneumatically circulate the fibrous material 1112 in the direction indicated by arrow 1188 through the loop 1184.

У деяких варіантах здійснення швидкість повітря, що проходить в петлі, достатня для гомогенного диспергування і транспортування волокнистого матеріалу по всій петлі 1184. У деяких варіантах здійснення швидкість потоку перевищує 2500 футів/хвилину (760 м/хв.), наприклад 5000 футів/хвилину (1520 м/хв.), 6000 футів/хвилину (1800 м/хв.) або більше, наприклад 7500 футів/хвилину (2300 м/хв.) або 8500 футів/хвилину (2600 м/хв.).In some embodiments, the air velocity passing through the loop is sufficient to homogeneously disperse and transport the fibrous material throughout the loop 1184. In some embodiments, the flow rate is greater than 2,500 ft/min (760 m/min), such as 5,000 ft/min ( 1520 m/min), 6000 ft/min (1800 m/min) or more, such as 7500 ft/min (2300 m/min) or 8500 ft/min (2600 m/min).

Завантажений волокнистий матеріал 1112, що проходить через петлю, проходить зону 60 внесення 1190, яка утворює частину петлі 1184. Тут, вносяться будь-які бажані добавки, описані в даному документі, такі як рідина, така як вода, така як підкислена або підлугована вода. У процесі роботи в зоні внесення 1190 добавка, така як рідкий розчин 1196, вноситься в циркулюючий волокнистий матеріал через насадки 98, 99 і 11100. При внесенні рідини насадки продукують розпилюваний спрей або аерозоль, які впливають на волокна по мірі проходження волокон поблизу насадок. Клапан 11102 контролює потік рідини до відповідних насадок 1198, 1199 і 11100. Після внесення бажаної кількості добавки клапан 11102 закривається.The loaded fibrous material 1112 passing through the loop passes through the application zone 60 1190, which forms part of the loop 1184. Here, any desired additives described herein are introduced, such as a liquid such as water, such as acidified or alkalized water . During operation in application zone 1190, an additive, such as liquid solution 1196, is introduced into the circulating fibrous material through nozzles 98, 99, and 11100. When liquid is applied, the nozzles produce an atomized spray or aerosol that affects the fibers as the fibers pass near the nozzles. Valve 11102 controls the flow of fluid to the respective nozzles 1198, 1199, and 11100. After the desired amount of additive is added, valve 11102 closes.

У деяких варіантах здійснення зона внесення 1190 має довжину два фути (0,6 м) або більш, наприклад 125 футів (38 м), 150 футів (46 м), 250 футів (76 м) або більше, наприклад 500 футів (152 м). Більш довгі зони внесення дозволяють внесення протягом більш тривалого періоду часу в процесі проходження волокнистого матеріалу через зону внесення 1190. У деяких варіантах здійснення насадки розташовані на відстані, наприклад, від приблизно трьох до приблизно чотирьох футів (0,9-1,2 м), по довжині петлі 1184.In some embodiments, the application zone 1190 is two feet (0.6 m) or longer, such as 125 feet (38 m), 150 feet (46 m), 250 feet (76 m), or greater, such as 500 feet (152 m ). Longer application zones allow for application over a longer period of time as the fibrous material passes through the application zone 1190. In some embodiments, the nozzles are spaced, for example, from about three to about four feet (0.9-1.2 m), along the length of the loop 1184.

По мірі проходження волокнистого матеріалу в петлі 1184 і через опромінюючу частину 11107 петлі, яка включає рупор 11109 для доставки іонізуючого випромінювання, волокнистий матеріал опромінюється іонізуючим випромінюванням (екранування не представлене).As the fibrous material passes through loop 1184 and through the radiating portion 11107 of the loop, which includes horn 11109 for delivering ionizing radiation, the fibrous material is exposed to ionizing radiation (shielding not shown).

По мірі просування опроміненого волокнистого матеріалу по петлі 1184, він охолоджується під дією газів, таких як повітря, циркулюючих в петлі при високих швидкостях, і оточується реактивними газами, такими як озон і/або оксиди азоту, які продукуються під дією іонізуючого випромінювання на циркулюючі гази, такі як повітря. Після проходження через опромінюючу частину 11107, в петлю 1184 можна вводити охолоджувальне текуче середовище, таке як рідина (наприклад, вода) або газ, такий як азот при 77К, для сприяння охолоджуванню волокнистого матеріалу. Якщо бажано, цей процес можна повторювати більше одного разу, наприклад 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 разів або більше, наприклад 15 разів, для доставки у волокнистий матеріал бажаної дози. У той час як довга вісь рупора, як показано, розташована вздовж напрямку потоку, в деяких варіантах здійснення довга вісь рупора розташована поперечно напрямку потоку. У деяких варіантах здійснення як основне джерело іонізуючого випромінювання використовують пучок електронів, а як другорядне джерело іонізуючого випромінювання використовують рентгенівські промені. Рентгенівські промені можна генерувати, маючи металеву мішень, таку як танталова мішень 11111, на внутрішній стороні петлі 1184, так що, коли електрони досягають мішені, відбувається випромінювання рентгенівських променів.As the irradiated fibrous material advances through the loop 1184, it is cooled by gases such as air circulating through the loop at high velocities and surrounded by reactive gases such as ozone and/or nitrogen oxides produced by the action of ionizing radiation on the circulating gases. , such as air. After passing through the irradiating portion 11107, a cooling fluid such as a liquid (eg, water) or a gas such as nitrogen at 77K may be introduced into the loop 1184 to assist in cooling the fibrous material. If desired, this process can be repeated more than once, for example 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 times or more, for example 15 times, to deliver the desired dose to the fibrous material. While the long axis of the horn is shown to be along the direction of flow, in some embodiments, the long axis of the horn is transverse to the direction of flow. In some embodiments, an electron beam is used as the primary source of ionizing radiation, and X-rays are used as a secondary source of ionizing radiation. X-rays can be generated by having a metal target, such as tantalum target 11111, on the inside of loop 1184 so that when electrons reach the target, X-rays are emitted.

Після доставки бажаної дози до волокнистого матеріалу, волокнистий матеріал можна видаляти з петлі 1184 через сепаратор 11112, який селективно сполучений з петлею 1184 секційним 11114 ії запірним 11116 клапаном. Коли клапан 11116 відкривається, інший клапан також відкривається, дозволяючи повітрю проникнути в петлю 1184, замінюючи повітря, що виходить через сепаратор 11112.After delivery of the desired dose to the fibrous material, the fibrous material can be removed from the loop 1184 through the separator 11112, which is selectively connected to the loop 1184 by the section 11114 and the shut-off valve 11116. When valve 11116 opens, another valve also opens, allowing air to enter loop 1184 , replacing the air exiting separator 11112 .

Посилаючись, зокрема, на Фіг. 110, на якій представлений пристрій для опромінення 11121 волокнистого матеріалу в псевдозрідженому шарі з екрануванням. Волокнистий матеріал в текучому середовищі, такому як газ, такий як стиснене повітря, доставляється в екрановану захисну оболонку 11123 через трубопровід 11125 і в екрановану частину з псевдозрідженим шаром 11127. Зустрічні потоки 11131 текучого середовища, такого як газ, і поперечні потоки 11133 текучого середовища, такого як газ, який є таким же, як і газ, що доставляється у зустрічному напрямку, або відмінним від нього, об'єднуються, викликаючи турбулентність в частині шару. Іонізуюче випромінювання застосовується в частині псевдозрідженого шару по мірі транспортування волокнистого матеріалу через частину шару. Наприклад, як показано, можна використовувати три пучки електронів з трьох пристроїв Кподоїгоп?» 11135, 11136 і 11137. Переважно кожний пучок може проникати в псевдозріджений шар на відмінну глибину, і/або кожний пучок може випромінювати електрони з відмінною енергією, такою як 1, З і 5 МеВ.Referring in particular to FIG. 110, which shows a device for irradiating 11121 fibrous material in a fluidized bed with shielding. Fibrous material in a fluid medium, such as a gas, such as compressed air, is delivered to the shielded protective jacket 11123 through the conduit 11125 and to the fluidized bed shielded portion 11127. Counterflows 11131 of the fluid, such as gas, and crossflows 11133 of the fluid, such as gas that is the same as, or different from, the gas being delivered in the opposite direction, combine to cause turbulence in a portion of the bed. Ionizing radiation is applied in part of the fluidized bed as the fibrous material is transported through part of the bed. For example, as shown, it is possible to use three electron beams from three Kpodoihop devices? 11135, 11136 and 11137. Preferably, each beam can penetrate the fluidized bed to a different depth, and/or each beam can emit electrons with different energies, such as 1, 3, and 5 MeV.

По мірі проходження опроміненого волокнистого матеріалу через систему, він охолоджується під дією газів, таких як повітря, циркулюючих в системі при високих швидкостях, і він оточується реактивними газами, такими як озон і/або оксиди азоту, які утворюються під дією іонізуючого випромінювання на циркулюючі гази, такі як повітря. Якщо бажано, процес можна повторювати бажану кількість разів доти, поки волокнистий матеріал не одержує бажану дозу. Хоч псевдозріджений шар проілюстрований так, що його довга вісь розташована горизонтально відносно землі, в інших варіантах здійснення довга вісь перпендикулярна землі, так що волокнистий матеріал потрапляє під дію сили тяжіння.As the irradiated fibrous material passes through the system, it is cooled by gases, such as air, circulating through the system at high velocities, and it is surrounded by reactive gases, such as ozone and/or nitrogen oxides, produced by the action of ionizing radiation on the circulating gases. , such as air. If desired, the process can be repeated as many times as desired until the fibrous material receives the desired dose. Although the fluidized bed is illustrated with its long axis horizontal to the ground, in other embodiments the long axis is perpendicular to the ground so that the fibrous material is subject to gravity.

Посилаючись, зокрема, на Фіг. 11Е, на якій представлений інший спосіб транспортування волокнистого матеріалу і пристрій для опромінення 11140 без екранування. Волокнистий матеріал 11144 доставляється з кошика 11142 в перший конвеєр 11150 на першому рівні над бо землею, а потім матеріал переноситься на другий конвеєр 11152 на більш низькій висоті, ніж перший конвеєр. Задній край 11160 першого конвеєра і передній край 11161 другого конвеєра 11152 визначають зазор з відстанню 5. Наприклад, відстань 5 може складати від 4 дюймів (0,1 м) до приблизно 24 дюймів (0,6 м). Матеріал 11144 має достатній момент для вільного падіння під дією сили тяжіння, а потім для потрапляння на другий конвеєр 11152 без падіння в зазор. У процесі вільного падіння до матеріалу застосовується іонізуюче випромінювання. Це розташування може бути переважним в тому, що іонізуюче випромінювання з меншою імовірністю пошкодить систему транспортування, внаслідок відсутності прямого контактування з радіаційним опроміненням.Referring in particular to FIG. 11E, which shows another method of transporting the fibrous material and the device for irradiation 11140 without shielding. The fibrous material 11144 is delivered from the basket 11142 to the first conveyor 11150 at the first level above the ground, and then the material is transferred to the second conveyor 11152 at a lower height than the first conveyor. The rear edge 11160 of the first conveyor and the front edge 11161 of the second conveyor 11152 define a gap of a distance 5. For example, the distance 5 can be from 4 inches (0.1 m) to about 24 inches (0.6 m). The material 11144 has sufficient momentum to free fall under gravity and then enter the second conveyor 11152 without falling into the gap. In the process of free fall, ionizing radiation is applied to the material. This arrangement can be advantageous in that ionizing radiation is less likely to damage the transport system due to the lack of direct contact with radiation exposure.

Після проходження через опромінюючу частину до матеріалу може застосовуватися охолоджувальне текуче середовище, таке як рідина (наприклад, вода) або газ, такий як рідкий азот при 77К, для сприяння охолоджуванню волокнистого матеріалу. Якщо бажано, цей процес можна повторювати більше одного разу, наприклад 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 разів або більше, наприклад 15 разів, для доставки бажаної дози до волокнистого матеріалу. Хоч, як показано, довга вісь рупора є поперечною напрямку потоку матеріалу, можливе інше розташування пучків.After passing through the irradiating section, a cooling fluid such as a liquid (eg water) or a gas such as liquid nitrogen at 77K may be applied to the material to assist in cooling the fibrous material. If desired, this process can be repeated more than once, for example 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 times or more, for example 15 times, to deliver the desired dose to the fibrous material. Although, as shown, the long axis of the horn is transverse to the direction of the material flow, a different arrangement of the beams is possible.

У деяких варіантах здійснення як основне джерело іонізуючого випромінювання використовують пучок електронів, а як другорядне джерело іонізуючого випромінювання використовують рентгенівські промені. Рентгенівські промені можна генерувати, маючи металеву мішень, таку як танталова мішень, на внутрішній стороні петлі, так, що, коли електрони досягають мішені, відбувається випромінювання рентгенівських променів.In some embodiments, an electron beam is used as the primary source of ionizing radiation, and X-rays are used as a secondary source of ionizing radiation. X-rays can be generated by having a metal target, such as a tantalum target, on the inside of the loop, so that when the electrons reach the target, X-rays are emitted.

У одному прикладі застосування радіаційного випромінювання як обробки, як сировину використовують картонні коробки для соку об'ємом в півгалона (1,9 л), виготовлені з білого крафт-картону, що має об'ємну густину 20 фунт/футЗ (0,32 г/см). Картон можна складати до плоского стану, а потім подавати в послідовність з трьох систем пристрій для подрібнення- пристрій для дроблення, розташованих послідовно, де продукт першого пристрою для дроблення подається як вхідний матеріал у другий пристрій для подрібнення і продукт другого пристрою для дроблення подається як вхідний матеріал в третій пристрій для подрібнення.In one example of using radiation as a treatment, half-gallon (1.9 L) juice cartons made of white kraft paperboard having a bulk density of 20 lb/ft3 (0.32 g /cm). The paperboard can be folded flat and then fed into a sequence of three shredder-shredder systems arranged in series, where the product of the first shredder is fed as input to the second shredder and the product of the second shredder is fed as input material into a third device for grinding.

Одержаний волокнистий матеріал можна оббризкувати водою і переробляти за допомогою преса для гранулювання, працюючого при кімнатній температурі. Ущільнені гранули можна поміщати в скляну ампулу, з якої відкачують повітря при високому вакуумі. Гранули в ампуліThe resulting fibrous material can be sprayed with water and processed using a granulation press operating at room temperature. Compacted granules can be placed in a glass ampoule from which the air is pumped out under high vacuum. Granules in an ampoule

Зо опромінюють гамма-випромінюванням протягом приблизно З годин при рівні дози приблизно 1Zo is irradiated with gamma radiation for about 3 hours at a dose level of about 1

Мрад на годину з одержанням опроміненого матеріалу, в якому целюлоза має більш низьку молекулярну масу, ніж вихідний матеріал.Mrad per hour with the production of irradiated material in which the cellulose has a lower molecular weight than the starting material.

Обробка ультразвукомUltrasound treatment

Для обробки біомаси з широкої множини різних джерел з метою екстракції з сировини корисних речовин і забезпечення частково зруйнованого органічного матеріалу, який виконує функцію вхідного потоку для подальших стадій і/або послідовностей переробки, можна використовувати одну або декілька серій обробок ультразвуком. Обробка ультразвуком може зменшити неподатливість, молекулярну масу і/або кристалічність сировини, такої як один або декілька з будь-яких матеріалів біомаси, описаних в даному документі, наприклад одне або декілька джерел вуглеводів, таких як целюлозні або лігноцелюлозні матеріали або крохмальні матеріали.One or more series of sonications can be used to process biomass from a wide variety of different sources to extract nutrients from the feedstock and provide partially degraded organic material that serves as an input stream for further processing stages and/or sequences. Sonication may reduce the recalcitrance, molecular weight, and/or crystallinity of feedstocks such as one or more of any of the biomass materials described herein, such as one or more carbohydrate sources such as cellulosic or lignocellulosic materials or starchy materials.

Знову посилаючись на Фіг. 8, в одному способі, перший матеріал біомаси 2, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу ("Мм1:), диспергують в середовищі, такому як вода, і обробляють ультразвуком або іншим чином піддають кавітації з одержанням другого матеріалу біомаси 3, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу ("Ммг) нижче ніж перша середньочислова молекулярна маса. Другий матеріал (або, в певних варіантах здійснення, перший і другий матеріал) можна змішувати з мікроорганізмом (наприклад, бактерією або дріжджами), який може утилізувати другий і/або перший матеріал, продукуючи продукт 5.Referring again to FIG. 8, in one method, the first biomass material 2, which includes cellulose having a first number average molecular weight ("Mm1:"), is dispersed in a medium such as water and sonicated or otherwise cavitated to produce a second biomass material 3, which includes cellulose having a second number average molecular weight ("Mmg") lower than the first number average molecular weight. The second material (or, in certain embodiments, the first and second materials) can be mixed with a microorganism (eg, bacteria or yeast) that can utilize the second and/or first material to produce product 5.

Оскільки другий матеріал З має целюлозу, що має знижену молекулярну масу відносно першого матеріалу і, в деяких випадках, також знижену кристалічність, другий матеріал, як правило, є більш дисперговним, набухаючим і/або розчинним в розчині, що містить мікроорганізм, наприклад більше 105 мікроорганізмів/мл. Ці властивості роблять другий матеріал З більш схильним до хімічного, ферментативного і/або мікробного впливу відносно першого матеріалу 2, що може значною мірою підвищити швидкість продукції і/або рівень продукції бажаного продукту, наприклад етанолу. Обробка ультразвуком також може стерилізувати матеріали, але її не треба застосовувати, поки мікроорганізми передбачувано є живими.Since the second material C has a cellulose having a reduced molecular weight relative to the first material and, in some cases, also a reduced crystallinity, the second material is generally more dispersible, swellable and/or soluble in the solution containing the microorganism, for example greater than 105 microorganisms/ml. These properties make the second material C more susceptible to chemical, enzymatic and/or microbial attack relative to the first material 2, which can significantly increase the production rate and/or production level of the desired product, such as ethanol. Sonication can also sterilize materials, but should not be used as long as the microorganisms are expected to be alive.

У деяких варіантах здійснення друга середньочислова молекулярна маса ("Ммг) є більш низькою, ніж перша середньочислова молекулярна маса ("Мм:) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 95 або навіть більше ніж приблизно на 75 95.In some embodiments, the second number average molecular weight ("Mmg") is lower than the first number average molecular weight ("Mm:") by more than about 10 95 , such as 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 95 or even more than about 75 95.

У деяких випадках другий матеріал має целюлозу, що має кристалічність ("Сг), яка є більш низькою, ніж кристалічність (Сі) целюлози першого матеріалу. Наприклад, (Сг) може бути більш низькою, ніж (7С:) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад 15, 20, 25, 30, 35, 40 95 або навіть більше ніж приблизно на 50 95.In some cases, the second material has cellulose having a crystallinity ("Cg") that is lower than the crystallinity (Si) of the cellulose of the first material. For example, (Cg) may be lower than (7C:) by more than about 10 95, such as 15, 20, 25, 30, 35, 40 95 or even more than about 50 95.

У деяких варіантах здійснення вихідний індекс кристалічності (перед обробкою ультразвуком) складає від приблизно 40 95 до приблизно 87,5 95, наприклад від приблизно 50 95 до приблизно 75 95 або від приблизно 60 956 до приблизно 70 9б5, і індекс кристалічності після опромінення складає від приблизно 10 95 до приблизно 50 95, наприклад від приблизно 15 95 до приблизно 4595 або від приблизно 2095 до приблизно 4095. Однак, в певних варіантах здійснення, наприклад після екстенсивного опромінення, індекс кристалічності може складати менше ніж 5 95. У деяких варіантах здійснення матеріал після опромінення є по суті аморфним.In some embodiments, the initial crystallinity index (before sonication) is from about 40 95 to about 87.5 95, such as from about 50 95 to about 75 95 or from about 60 956 to about 70 9b5, and the crystallinity index after irradiation is from from about 10 95 to about 50 95, such as from about 15 95 to about 4595 or from about 2095 to about 4095. However, in certain embodiments, such as after extensive irradiation, the crystallinity index may be less than 5 95. In some embodiments, the material after irradiation is essentially amorphous.

У деяких варіантах здійснення вихідна середньочислова молекулярна маса (перед обробкою ультразвуком) складає від приблизно 200000 до приблизно 3200000, наприклад від приблизно 250000 до приблизно 1000000 або від приблизно 250000 до приблизно 700000, і середньочислова молекулярна маса після опромінення складає від приблизно 50000 до приблизно 200000, наприклад від приблизно 60000 до приблизно 150000 або від приблизно 70000 до приблизно 125000. Однак, в деяких варіантах здійснення, наприклад після екстенсивного опромінення, середньочислова молекулярна маса може складати менше ніж приблизно 10000 або навіть менше ніж приблизно 5000.In some embodiments, the initial number average molecular weight (before sonication) is from about 200,000 to about 3,200,000, such as from about 250,000 to about 1,000,000 or from about 250,000 to about 700,000, and the number average molecular weight after irradiation is from about 50,000 to about 200,000, for example, from about 60,000 to about 150,000 or from about 70,000 to about 125,000. However, in some embodiments, such as after extensive irradiation, the number average molecular weight may be less than about 10,000 or even less than about 5,000.

У деяких варіантах здійснення другий матеріал може мати рівень окислення (702), що перевищує рівень окислення (7101) першого матеріалу. Більш високий рівень окислення матеріалу може сприяти його здатності до диспергування, набухання і/або розчинення, далі посилюючи схильність матеріалів до хімічного, ферментативного або мікробного впливу. У деяких варіантах здійснення, для підвищення рівня окислення другого матеріалу відносно першого матеріалу, опромінення проводять в окислювальній атмосфері, одержуючи другий матеріал, який є більш окисленим, ніж перший матеріал. Наприклад, другий матеріал можеIn some embodiments, the second material may have an oxidation level (702) greater than the oxidation level (7101) of the first material. A higher level of oxidation of a material can contribute to its ability to disperse, swell and/or dissolve, further increasing the susceptibility of materials to chemical, enzymatic or microbial attack. In some embodiments, to increase the level of oxidation of the second material relative to the first material, irradiation is carried out in an oxidizing atmosphere, producing a second material that is more oxidized than the first material. For example, the second material can

Зо мати більшу кількість гідроксильних груп, альдегідних груп, груп кетонів, груп складних ефірів або груп карбонових кислот, які можуть підвищувати його гідрофільність.Zo has a larger number of hydroxyl groups, aldehyde groups, ketone groups, ester groups or carboxylic acid groups, which can increase its hydrophilicity.

У деяких варіантах здійснення середовище для обробки ультразвуком являє собою водне середовище. Якщо бажано, середовище може включати окислювач, такий як пероксид (наприклад, пероксид водню), диспергуючий засіб і/або буфер. Приклади диспергуючих засобів включають іонні диспергуючі засоби, наприклад лаурилсульфат натрію, і неіонні диспергуючі речовини, наприклад полі(етиленгліколь).In some embodiments, the sonication medium is an aqueous medium. If desired, the medium may include an oxidizing agent such as a peroxide (eg, hydrogen peroxide), a dispersing agent, and/or a buffer. Examples of dispersing agents include ionic dispersing agents, such as sodium lauryl sulfate, and nonionic dispersing agents, such as poly(ethylene glycol).

У інших варіантах здійснення середовище для обробки ультразвуком є неводним.In other embodiments, the sonication medium is non-aqueous.

Наприклад, обробку ультразвуком можна проводити в вуглеводні, наприклад толуолі або гептані, в простому ефірі, наприклад діетиловому ефірі або тетрагідрофурані, або навіть в зрідженому газі, такому як аргон, ксенон або азот.For example, sonication can be carried out in a hydrocarbon such as toluene or heptane, in an ether such as diethyl ether or tetrahydrofuran, or even in a liquefied gas such as argon, xenon or nitrogen.

Без зв'язку з якою-небудь конкретною теорією, вважають, що обробка ультразвуком руйнує зв'язки в целюлозі шляхом утворення пузирів в середовищі, що містить целюлозу, які ростуть, а потім різко спадають. У процесі спадання пузирів, який може відбуватися протягом менше ніж наносекунди, імплозивна сила підвищує локальну температуру в пузирі до приблизно 5100К (в деяких випадках навіть вище; див., наприклад, Зизвіїск еї аї., Майиге 434, 52-55) і створює тиск від декількох сотень атмосфер до більше 1000 атмосфер або більше. Саме ці високі температури і тиск руйнують зв'язки. Крім того, без зв'язку з якою-небудь конкретною теорією, вважають, що зменшена кристалічність є наслідком, щонайменше частково, надзвичайно високих швидкостей охолоджування в процесі спадання пузирів, які можуть перевищувати приблизно 10" К/секунду.Without being bound by any particular theory, it is believed that sonication destroys the bonds in the cellulose by creating bubbles in the medium containing the cellulose that grow and then collapse. In the process of bubble collapse, which can take place in less than a nanosecond, the implosive force raises the local temperature in the bubble to about 5100 K (in some cases even higher; see, for example, Zyzwiisk ei ai., Mayighe 434, 52-55) and creates a pressure from a few hundred atmospheres to more than 1000 atmospheres or more. It is these high temperatures and pressure that destroy bonds. Additionally, without being bound by any particular theory, the reduced crystallinity is believed to be a consequence, at least in part, of extremely high cooling rates during bubble collapse, which can exceed approximately 10"K/second.

Високі швидкості охолоджування, як правило, не дозволяють целюлозі організуватися і кристалізуватися, що приводить до матеріалів, які мають зменшену кристалічність.High cooling rates generally prevent the cellulose from organizing and crystallizing, resulting in materials that have reduced crystallinity.

Ультразвукові системи і ультразвукова хімія розглянуті, наприклад, в ОЇ еї аїЇ., патент США Мо 5766764; Кобрегі5, патент США Мо 5828156; Мазоп, Спетівігу м'ййпй ОпПгазошпа, ЕїІбеміег, Охіога, (1990); БивіїскК (вдйог), Опгазоцпа: йб Спетісаї, Рнузіса! апа Віоіодіса! еМесіб5, МСН, МУвіпнеїіт, (1988); Ріїсе, "Ситепі Тгепавз іп Зопоспетівігу" Воуа! Босієїу ої Спетівігу, Сатрбгідде, (1992); зЗивіїсК еї а!., Апп. ВАеу. Маїег. 5сі. 29, 295, (1999); БивіїсК еї а!., Майте 353, 414 (1991); НіПег єї аІ.,, Ріпувз. Веу. І ей. 69, 1182 (1992); Ваїтег еї а!., Майте, 352, 414 (1991); БивіїсК еї аї., у). Ат.Ultrasonic systems and ultrasonic chemistry are considered, for example, in ОЙ ей айЙ., US patent Mo 5766764; Kobregi5, US patent Mo 5828156; Mazop, Spetivhigu m'yypy OpPgazoshpa, EiIbemieg, Ohio, (1990); BiviiskK (vdyog), Opgazotspa: yb Spetisai, Rnuzis! apa Viioodisa! eMesib5, MSN, MUvipneiit, (1988); Riise, "Sitepi Tgepavz ip Zopospetivighu" Wow! Bosieiu oi Spetivigu, Satrbgidde, (1992); zZiviisK ei a!., App. wow Maieg. 5 29, 295, (1999); BiviisK ei a!., Mayte 353, 414 (1991); NiPeg heri aI.,, Ripuvz. Wow And hey. 69, 1182 (1992); Vaiteg ei a!., Mayte, 352, 414 (1991); BiviisK ei ai., u). At.

Спет. бос, 108, 5641 (1986); Тапду еї аіІ., Сет. Сотт., 2119 (2000); УУапд єї аї., АдмапсейдSpent boss, 108, 5641 (1986); Tapdu ei aiI., Set. Sott., 2119 (2000); UUapd eyi ai., Admapseid

Маїег., 12, 1137 (2000); І апдац еї аї., у. ої Саїа|увів, 201, 22 (2001); Реказ єї аІ., Снет. Сотт., бо 988 (2001); Мікпепко еї аІ., Апдем/. Спет. Іпіег. Еа. (Оесетрбрег 2001); Зпаїї єї аї., У. Рпуз. Спет ВMaieg., 12, 1137 (2000); And updats ei ai., u. Journal of Science, 201, 22 (2001); Rekaz of her AI., Snet. Sott., bo 988 (2001); Mikpepko ei aI., Apdem/. Spent Ipieg. Eh. (Oesetrbreg 2001); Zpaiyi eyi ai., U. Rpuz. Speth V

103, 3358 (1999); Амімі еї аї., У. Атег. Спет. Зос. 121, 4196 (1999); і Амімі еї аї., У. Атег. Спет. ос. 122, 4331 (2000).103, 3358 (1999); Amimi ei ai., U. Ateg. Spent Zos. 121, 4196 (1999); and Amimi ei ai., U. Ateg. Spent wasps 122, 4331 (2000).

Системи для обробки ультразвукомSystems for ultrasound treatment

На Фіг. 12 представлена загальна система, в якій потік матеріалу біомаси 1210 змішується з потоком води 1212 в ємності 1214 з утворенням технологічного потоку 1216. Перший насос 1218 виводить технологічний потік 1216 з ємності 1214 в напрямку проточної комірки 1224.In Fig. 12 shows a general system in which a flow of biomass material 1210 is mixed with a flow of water 1212 in a container 1214 to form a process flow 1216. The first pump 1218 removes the process flow 1216 from the container 1214 in the direction of the flow cell 1224.

Ультразвуковий перетворювач 1226 передає ультразвукову енергію технологічному потоку 1216 по мірі того, як технологічний потік проходить через проточну комірку 1224. Другий насос 1230 виводить технологічний потік 1216 з проточної комірки 1224 в напрямку подальшої переробки.The ultrasonic transducer 1226 transmits ultrasonic energy to the process stream 1216 as the process stream passes through the flow cell 1224. The second pump 1230 removes the process stream 1216 from the flow cell 1224 towards further processing.

Ємність 1214 включає перший приймач 1232 і другий приймач 1234, в гідравлічному сполученні з об'ємом 1236. Конвеєр (не показаний) доставляє потік матеріалу біомаси 1210 в ємність 1214 через перший приймач 1232. Потік води 1212 потрапляє в ємність 1214 через другий приймач 1234. У деяких варіантах здійснення потік води 1212 потрапляє в об'єм 1236 по дотичній лінії, що забезпечує завихрюваний потік в об'ємі 1236. У певних варіантах здійснення потік матеріалу біомаси 1210 і потік води 1212 подаються в об'єм 1236 вздовж протилежних осей для посилення перемішування в об'ємі.The container 1214 includes a first receiver 1232 and a second receiver 1234, in hydraulic communication with the volume 1236. A conveyor (not shown) delivers a stream of biomass material 1210 into the container 1214 through the first receiver 1232. The water stream 1212 enters the container 1214 through the second receiver 1234. In some embodiments, the water flow 1212 enters the volume 1236 along a tangential line, which provides a swirling flow in the volume 1236. In certain embodiments, the biomass material flow 1210 and the water flow 1212 are fed into the volume 1236 along opposite axes to enhance mixing in the volume.

Клапан 1238 контролює течію потоку води 1212 через другий приймач 1232 для одержання бажаного співвідношення матеріалу біомаси і води (наприклад, приблизно 10 95 целюлозних матеріали, маса до об'єму). Наприклад, 2000 тонн/добу біомаси можна комбінувати з від 1 мільйона до 1,5 мільйонів галонів/добу (від 3800 до 5700 мз/добу), наприклад 1,25 мільйонів галонів/добу (4700 мз/добу), води.Valve 1238 controls the flow of water stream 1212 through second receiver 1232 to obtain a desired ratio of biomass material to water (eg, approximately 10 95 cellulosic materials, weight to volume). For example, 2000 tons/day of biomass can be combined with 1 million to 1.5 million gallons/day (3800 to 5700 m3/day), such as 1.25 million gallons/day (4700 m3/day), of water.

Перемішування матеріалу біомаси і води в ємності 1214 контролюється розміром об'єму 1236 і швидкостями потоку біомаси і води в об'єм. У деяких варіантах здійснення об'єм 1236 має розмір, що забезпечує мінімальний час знаходження біомаси і води при перемішуванні.The mixing of the biomass material and water in the container 1214 is controlled by the size of the volume 1236 and the flow rates of the biomass and water into the volume. In some embodiments, the volume 1236 is sized to provide a minimum residence time for the biomass and water during mixing.

Наприклад, коли через ємність 1214 протікає 2000 тонн/добу біомаси і 1,25 мільйонів галонів/добу (4700 мз/добу) води, об'єм 1236 може становити приблизно 32000 галонів (120 м3) для досягнення мінімального часу знаходження при перемішуванні, що складає приблизно 15 хвилин.For example, when 2,000 tons/day of biomass and 1.25 million gallons/day (4,700 m3/day) of water are flowing through the vessel 1214, the volume 1236 may be approximately 32,000 gallons (120 m3) to achieve the minimum agitation residence time that is approximately 15 minutes.

Ємність 1214 включає змішувач 1240 в гідравлічному сполученні з об'ємом 1236. ЗмішувачContainer 1214 includes mixer 1240 in hydraulic communication with volume 1236. Mixer

Зо 1240 перемішує вміст об'єму 1236, повністю диспергуючи біомасу у воді об'єму. Наприклад, змішувач 1240 може являти собою обертову лопать, розташовану в ємності 1214. У деяких варіантах здійснення змішувач 1240 диспергує біомасу у воді по суті гомогенно.ZO 1240 mixes the contents of volume 1236, completely dispersing the biomass in the water of the volume. For example, the mixer 1240 may be a rotating blade located in the container 1214. In some embodiments, the mixer 1240 disperses the biomass in water essentially homogeneously.

Крім того, ємність 1214 включає вихід 1242 в гідравлічному сполученні з об'ємом 1236 і технологічним потоком 1216. Суміш біомаси і води в об'ємі 1236 витікає з ємності 1214 через вихід 1242. Вихід 1242 розташований поблизу дна ємності 1214 для забезпечення виштовхування під дією сили тяжіння суміші біомаси і води з ємності 1214 в технологічний потік 1216.In addition, the vessel 1214 includes an outlet 1242 in hydraulic communication with the volume 1236 and the process flow 1216. The mixture of biomass and water in the volume 1236 flows out of the vessel 1214 through the outlet 1242. The outlet 1242 is located near the bottom of the vessel 1214 to provide expulsion under the action gravity of the mixture of biomass and water from the container 1214 into the technological stream 1216.

Перший насос 1218 (наприклад, будь-який з декількох насосів з вихровим робочим колесом, виготовлених Ез5со Ритр5 4 Сопігої5, Го5 Апдеїез, Саїйогпіа) переміщує вміст технологічного потоку 1216 в напрямку проточної комірки 1224. У деяких варіантах здійснення перший насос 1218 струшує вміст технологічного потоку 1216, так щоб суміш целюлозного матеріалу і води була по суті гомогенною на вході 1220 в проточну комірку 1224. Наприклад, перший насос 1218 перемішує технологічний потік 1216, створюючи турбулентний потік вздовж технологічного потоку між першим насосом і входом 1220 проточної комірки 1224.A first pump 1218 (e.g., any of several vortex impeller pumps manufactured by Ez5so Rytr5 4 Sopigoi5, Go5 Apdeijez, Saiogpia) moves the contents of the process stream 1216 toward the flow cell 1224. In some embodiments, the first pump 1218 agitates the contents of the process stream 1216 so that the mixture of cellulosic material and water is substantially homogeneous at the inlet 1220 of the flow cell 1224. For example, the first pump 1218 agitates the process stream 1216, creating a turbulent flow along the process stream between the first pump and the inlet 1220 of the flow cell 1224.

Проточна комірка 1224 включає реакторний об'єм 1244 в гідравлічному сполученні з входом 1220 і виходом 1222. У деяких варіантах здійснення об'єм реактора 1244 являє собою трубу з нержавіючої сталі, здатну витримувати підвищений тиск (наприклад, 10 бар). Додатково або альтернативно, об'єм реактора 1244 включає прямокутний поперечний переріз.The flow cell 1224 includes a reactor volume 1244 in hydraulic communication with an inlet 1220 and an outlet 1222. In some embodiments, the reactor volume 1244 is a stainless steel pipe capable of withstanding elevated pressure (eg, 10 bar). Additionally or alternatively, the reactor volume 1244 includes a rectangular cross-section.

Крім того, проточна комірка 1224 включає теплообмінник 1246 в тепловому контакті щонайменше з частиною об'єму реактора 1244. Охолоджувальне текуче середовище 1248 (наприклад, вода) вливається в теплообмінник 1246 і поглинає тепло, генероване під час обробки технологічного потоку 1216 ультразвуком в об'ємі реактора 1244. У деяких варіантах здійснення швидкість потоку охолоджувального текучого середовища 1248 в теплообміннику 1246 контролюється для підтримання приблизно постійної температури в об'ємі реактора 1244.In addition, the flow cell 1224 includes a heat exchanger 1246 in thermal contact with at least a portion of the reactor volume 1244. A cooling fluid 1248 (eg, water) flows into the heat exchanger 1246 and absorbs the heat generated during the sonication of the process stream 1216 in the volume reactor 1244. In some embodiments, the flow rate of the cooling fluid 1248 in the heat exchanger 1246 is controlled to maintain an approximately constant temperature in the reactor volume 1244.

Додатково або альтернативно, температура охолоджувальної рідини 1248, що надходить в теплообмінник 1246, контролюється для підтримання приблизно постійної температури в об'ємі реактора 1244. У деяких варіантах здійснення температура об'єму реактора 1244 підтримується при від 20 до 50 "С, наприклад 25, 30, 35, 40 або 45 "С. Додатково або альтернативно, в інших частинах всього процесу може бути використане тепло, перенесене на охолоджувальне текуче бо середовище 1248 з об'єму реактора 1244.Additionally or alternatively, the temperature of the coolant 1248 entering the heat exchanger 1246 is controlled to maintain an approximately constant temperature in the reactor volume 1244. In some embodiments, the temperature of the reactor volume 1244 is maintained at 20 to 50 °C, such as 25, 30, 35, 40 or 45 "C. Additionally or alternatively, heat transferred to the cooling fluid medium 1248 from the reactor volume 1244 may be used in other parts of the entire process.

Перехідний відсік 1226 забезпечує гідравлічне сполучення між об'ємом реактора 1244 і бустером 1250, сполученим (наприклад, механічно сполученим з використанням фланця) з ультразвуковим перетворювачем 1226. Наприклад, перехідний відсік 1226 може включати фланець і систему ущільнювальних кілець, розташованих так, щоб створювати вакуумщільне з'єднання між об'ємом реактора 1244 і бустером 1250. У деяких варіантах здійснення ультразвуковий перетворювач 1226 являє собою високопотужний ультразвуковий перетворювач, виготовлений Ніеі5спег ОКгазопісв ої Тейом/, Німеччина.Transition compartment 1226 provides hydraulic communication between reactor volume 1244 and booster 1250 coupled (eg, mechanically coupled using a flange) to ultrasonic transducer 1226. For example, transition compartment 1226 may include a flange and an O-ring system positioned to create a vacuum-tight the connection between the reactor volume 1244 and the booster 1250. In some embodiments, the ultrasonic transducer 1226 is a high-power ultrasonic transducer manufactured by Niei5speg OKgazopisw oi Tej/, Germany.

У робочому стані генератор 1252 доставляє електрику до ультразвукового перетворювача 1252. Ультразвуковий перетворювач 1226 включає п'єзоелектричний елемент, який перетворює електричну енергію в звук в ультразвуковому діапазоні У деяких варіантах здійснення матеріали обробляють ультразвуком з використанням звуку, що має частоту від приблизно 16 кГц до приблизно 110 кГц, наприклад від приблизно 18 кГц до приблизно 75 кГц або від приблизно 20 кГц до приблизно 40 кГц (наприклад, звуку, що має частоту від 20 до 40 кГц).In operation, generator 1252 supplies electricity to ultrasonic transducer 1252. Ultrasonic transducer 1226 includes a piezoelectric element that converts electrical energy into sound in the ultrasonic range. In some embodiments, materials are sonicated using sound having a frequency of about 16 kHz to about 110 kHz, such as from about 18 kHz to about 75 kHz or from about 20 kHz to about 40 kHz (for example, sound having a frequency of 20 to 40 kHz).

Потім ультразвукову енергію доставляють в робоче середовище через бустер 1248.Then the ultrasonic energy is delivered to the working environment through the booster 1248.

Ультразвукова енергія, що проходить через бустер 1248 в об'ємі реактора 1244, створює серію стиснень і розріджень технологічного потоку 1216 з інтенсивністю, достатньою для забезпечення кавітації технологічного потоку 1216. Кавітація дезагрегує целюлозний матеріал, диспергований в технологічному потоці 1216. Кавітація також приводить до продукції вільних радикалів у воді технологічного потоку 1216. Ці вільні радикали діють, далі руйнуючи целюлозний матеріал в технологічному потоці 1216.Ultrasonic energy passing through the booster 1248 in the reactor volume 1244 creates a series of compressions and rarefiations of the process stream 1216 with an intensity sufficient to cause cavitation of the process stream 1216. The cavitation disaggregates the cellulosic material dispersed in the process stream 1216. Cavitation also results in the production free radicals in the water of process stream 1216. These free radicals act to further destroy the cellulosic material in process stream 1216.

Як правило, до технологічного потоку 16, що тече зі швидкістю приблизно 0,2 м3/с (приблизно 3200 галонів/хв.), застосовують ультразвукову енергію, що становить від 5 до 4000Typically, an ultrasonic energy ranging from 5 to 4000

МдДж/мУ, наприклад 10, 25, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 2000 або 3000 МДж/м3. Після впливу ультразвукової енергії в об'ємі реактора 1244, технологічний потік 1216 виходить з проточної комірки 1224 через вихідний канал 1222. Другий насос 1230 переміщує технологічний потік 1216 на подальшу переробку (наприклад, будь-який з декількох насосів з вихровим робочим колесом, виготовлених Е55со Ритр5 45 Сопігої5, І о5 Апдеїе5, СаїІШогпіа).MJ/mU, for example 10, 25, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 2000 or 3000 MJ/m3. After exposure to ultrasonic energy in reactor volume 1244, process stream 1216 exits flow cell 1224 through outlet channel 1222. A second pump 1230 moves process stream 1216 for further processing (eg, any of several vortex impeller pumps manufactured by E55so Rytr5 45 Sopigoi5, I o5 Apdeie5, SaiIShogpia).

Незважаючи на те, що були описані певні варіанти здійснення, можливі інші варіанти здійснення.Although certain embodiments have been described, other embodiments are possible.

Як приклад, хоч технологічний потік 1216 був описаний як єдиний шлях течії, можливі інші схеми. Наприклад, в деяких варіантах здійснення технологічний потік 1216 включає множину паралельних шляхів течії (наприклад, з течією зі швидкістю 10 галонів/хв. (38 л/хв.)). Додатково або альтернативно, множина паралельних шляхів течії технологічного потоку 1216 протікає в окремих проточних комірках і обробляється ультразвуком паралельно (наприклад, з використанням множини ультразвукових перетворювачів по 16 кВт).As an example, although process flow 1216 has been described as a single flow path, other schemes are possible. For example, in some embodiments, the process flow 1216 includes a plurality of parallel flow paths (eg, with a flow rate of 10 gallons/min. (38 L/min.)). Additionally or alternatively, a plurality of parallel flow paths of process flow 1216 flow in separate flow cells and are sonicated in parallel (eg, using a plurality of 16 kW ultrasonic transducers).

Як інший приклад, хоч один ультразвуковий перетворювач 1226 був описаний як сполучений з проточною коміркою 1224, можливі інші схеми. У деяких варіантах здійснення в проточній комірці 1224 розташована множина ультразвукових перетворювачів 1226 (наприклад, в проточній комірці 1224 може бути розташовано десять ультразвукових перетворювачів). У деяких варіантах здійснення звукові хвилі, згенеровані множиною ультразвукових перетворювачів 1226, відрегульовані за часом (наприклад, синхронізовані, щоб вони знаходилися в різних фазах одна з одною) для посилення кавітаційної дії на технологічний потік 1216.As another example, although one ultrasonic transducer 1226 has been described as being coupled to a flow cell 1224, other schemes are possible. In some embodiments, a plurality of ultrasonic transducers 1226 are located in the flow cell 1224 (eg, ten ultrasonic transducers may be located in the flow cell 1224). In some embodiments, the sound waves generated by the plurality of ultrasonic transducers 1226 are time-adjusted (eg, synchronized to be out of phase with each other) to enhance the cavitation effect on the process stream 1216 .

Як інший приклад, хоч була описана одинична проточна комірка 1224, можливі інші схеми. У деяких варіантах здійснення другий насос 1230 переміщує технологічний потік у другу проточну комірку, де другий бустер і ультразвуковий перетворювач далі обробляють ультразвуком технологічний потік 1216.As another example, although a single flow cell 1224 has been described, other designs are possible. In some embodiments, the second pump 1230 moves the process stream into a second flow cell, where the second booster and ultrasonic transducer further sonicate the process stream 1216 .

Як інший приклад, хоч об'єм реактора 1244 був описаний як закритий об'єм, в певних варіантах здійснення об'єм реактора 1244 є відкритим для навколишніх умов. У таких варіантах здійснення попередню обробку ультразвуком можна проводити по суті одночасно з іншими способами попередньої обробки. Наприклад, ультразвукову енергію можна застосовувати до технологічного потоку 1216 в об'ємі реактора 1244 одночасно з подачею в технологічний потік 1216 електронних пучків.As another example, although reactor volume 1244 has been described as a closed volume, in certain embodiments, reactor volume 1244 is open to ambient conditions. In such embodiments, the ultrasonic pretreatment can be performed substantially simultaneously with other pretreatment methods. For example, ultrasonic energy can be applied to the process stream 1216 in the volume of the reactor 1244 simultaneously with the supply of electron beams to the process stream 1216.

Як інший приклад, хоч описаний потоковий спосіб, можливі інші схеми. У деяких варіантах здійснення обробку ультразвуком можна проводити в циклічному способі. Наприклад, об'єм можна заповнювати 10 95 (маса по об'єму) сумішшю біомаси у воді і піддавати впливу звуку з інтенсивністю від приблизно 50 Вт/см2 до приблизно 600 Вт/см-, наприклад від приблизно 75As another example, although a streaming method is described, other schemes are possible. In some embodiments, the sonication can be performed in a cyclic manner. For example, a volume can be filled with a 10 95 (weight by volume) mixture of biomass in water and exposed to sound at an intensity of from about 50 W/cm2 to about 600 W/cm-, for example from about 75

Вт/смг до приблизно 300 Вт/смг або від приблизно 95 Вт/см2 до приблизно 200 Вт/см-.W/cmg to about 300 W/cmg or from about 95 W/cm2 to about 200 W/cm-.

Додатково або альтернативно, суміш в об'ємі можна обробляти ультразвуком протягом від 60 приблизно 1 години до приблизно 24 годин, наприклад від приблизно 1,5 години до приблизноAdditionally or alternatively, the bulk mixture may be sonicated for from about 1 hour to about 24 hours, such as from about 1.5 hours to about

12 годин або від приблизно 2 годин до приблизно 10 годин. У певних варіантах здійснення матеріал обробляють ультразвуком протягом заданого періоду часу, а потім дозволяють стояти протягом другого заданого періоду часу перед повторною обробкою ультразвуком.12 hours or from about 2 hours to about 10 hours. In certain embodiments, the material is sonicated for a predetermined period of time and then allowed to stand for a second predetermined period of time before being sonicated again.

Далі посилаючись на Фіг. 13, в деяких варіантах здійснення два електроакустичних перетворювачі механічно сполучені з одним рупором. Як показано, пара п'єзоелектричних перетворювачів 60 і 62 приєднана до щілинного прямокутного рупора 64 відповідними проміжними з'єднувальними рупорами 70 і 72, останні з яких також відомі як допоміжні рупори.Referring further to FIG. 13, in some embodiments, two electroacoustic transducers are mechanically coupled to one horn. As shown, a pair of piezoelectric transducers 60 and 62 are connected to the slotted rectangular horn 64 by respective intermediate connecting horns 70 and 72, the latter of which are also known as auxiliary horns.

Механічна вібрація, забезпечувана перетворювачами, що відповідають на високочастотну електричну енергію, застосовувану до них, передається відповідним з'єднувальним рупорам, які можуть бути сконструйовані так, щоб забезпечувати механічне посилення, наприклад, зі співвідношенням від 1 до 1,2. Рупори представлені з відповідними кріпильними фланцями 74 і 76 для підтримання системи перетворювачів і рупорів в стаціонарному корпусі.The mechanical vibration provided by the transducers responding to the high-frequency electrical energy applied to them is transmitted to the corresponding coupling horns, which can be designed to provide mechanical amplification, for example, with a ratio of 1 to 1.2. Horns are provided with appropriate mounting flanges 74 and 76 to support the transducer and horn system in a stationary housing.

Вібрація, що передається від перетворювачів через з'єднувальні або допоміжні рупори, передається вхідній поверхні 78 рупора і передається через рупор на розташовану навпроти поверхню виходу 80, яка в процесі роботи знаходиться у вимушеному контакті з оброблюваним об'єктом (не показано), до якого застосовують вібрацію.The vibration transmitted from the transducers through the connecting or auxiliary horns is transmitted to the input surface 78 of the horn and transmitted through the horn to the opposite output surface 80, which is in forced contact with the workpiece (not shown) during operation, to which use vibration.

Високочастотна електрична енергія, забезпечувана джерелом енергії 82, подається до кожного з перетворювачів, електрично сполучених паралельно, через компенсаційний трансформатор 84 і відповідні послідовно сполучені конденсатори 86 і 90, причому один конденсатор сполучений послідовно шляхом електричного з'єднання з кожним з перетворювачів. Компенсаційний трансформатор також відомий як "Баішп", що означає "симетруючий пристрій". Компенсаційний трансформатор включає магнітне осердя 92 і пару ідентичних котушок 94 і 96, які також називаються первинною котушкою і вторинною котушкою, відповідно.High-frequency electrical energy provided by the power source 82 is supplied to each of the converters electrically connected in parallel through the compensating transformer 84 and corresponding series-coupled capacitors 86 and 90, with one capacitor connected in series by electrical connection to each of the converters. Compensation transformer is also known as "Baishp", which means "balancing device". The compensating transformer includes a magnetic core 92 and a pair of identical coils 94 and 96, also called the primary coil and the secondary coil, respectively.

У деяких варіантах здійснення перетворювачі включають комерційно доступні п'єзоелектричні перетворювачі, такі як Вгапбоп ШНгазопісх Согрогайоп моделей 105 або 502, кожна з яких сконструйована для роботи при 20 кГц і максимальній потужності З кВт. Різниця потенціалів при вмиканні живлення для забезпечення максимальної динамічної амплітуди на поверхні виходу перетворювача становить 930 середньоквадратичних вольт. ЕлектричнийIn some embodiments, the transducers include commercially available piezoelectric transducers such as Model 105 or 502 Vgapbop ShNgasopish Sogrogayop, each designed to operate at 20 kHz and a maximum power of 3 kW. The potential difference when turning on the power to ensure the maximum dynamic amplitude on the output surface of the converter is 930 rms volts. Electric

Зо струм через перетворювач може варіювати між нулем і 3,5 ампер, залежно від опору навантаження. При 930 середньоквадратичних вольтах коливання на виході становлять приблизно 20 мікрометрів. Максимальне відхилення кінцевої напруги для однієї і тієї ж динамічної амплітуди, таким чином, може становити 186 вольт. Таке відхилення в напрузі може приводити до великих блукаючих струмів між перетворювачами. Симетруючий пристрій 430 забезпечує зрівноважений стан шляхом забезпечення рівного струму через перетворювачі, таким чином усуваючи можливість блукаючих струмів. Розмір дроту в котушці необхідно вибирати для струму максимального навантаження, вказаного вище, і максимальна різниця потенціалів, виникаюча на вході котушки, становить 93 вольта.So the current through the converter can vary between zero and 3.5 amps, depending on the load resistance. At 930 rms volts, the output swing is about 20 micrometers. The maximum deviation of the final voltage for the same dynamic amplitude can therefore be 186 volts. Such a deviation in voltage can lead to large stray currents between the converters. Balancing device 430 provides a balanced condition by providing equal current through the converters, thus eliminating the possibility of stray currents. The wire size in the coil must be selected for the maximum load current specified above, and the maximum potential difference occurring at the input of the coil is 93 volts.

Як альтернатива застосуванню ультразвукової енергії можна використовувати високочастотні роторно-статорні пристрої. Цей тип пристрою генерує мікрокавітаційні сили з великою силою зсуву, які можуть дезінтегрувати біомасу при контакті з такими силами. Два типи комерційно доступних високочастотних роторно-статорних пристроїв для диспергування являють собою пристрої БЗиргайїоп'М, які виготовляються Кгирр Іпаизігієїесппік СтрнН і постачаються на ринок Роїт-ОїЇїмег ЮОецізспіапа ЗтрН ої Соппесіїсці, і пристрої Оізрах"М, які виготовляються і постачаються на ринок Іка-УМогке, Іпс. ої Сіпсіппаїї, Ойіо. Робота такого мікрокавітаційного пристрою розглянута в 5іцагі, патент США Мо 5370999.As an alternative to the application of ultrasonic energy, high-frequency rotor-stator devices can be used. This type of device generates high shear microcavitation forces that can disintegrate biomass upon contact with such forces. Two types of commercially available high-frequency rotor-stator dispersing devices are the BZirgaiiop'M devices, which are manufactured by Kgyrr Ipaizigiyeesppik StrnN and supplied to the Roit-OiYiimeg UOecizspiapa ZtrN oi Soppesiisci market, and the Oizrah"M devices, which are manufactured and supplied to the Ika-UMogke market , Ipswich, Ohio, USA The operation of such a microcavitation device is described in US Pat. No. 5,370,999.

Хоч ультразвуковий перетворювач 1226 описаний як такий, що включає один або декілька п'єзоелектричних активних елементів для генерування ультразвукової енергії, можливі інші схеми. У деяких варіантах здійснення ультразвуковою перетворювач 1226 включає активні елементи, виготовлені з інших типів магнітострикційного матеріалу (наприклад, чорних металів).Although the ultrasonic transducer 1226 is described as including one or more piezoelectric active elements for generating ultrasonic energy, other schemes are possible. In some embodiments, the ultrasonic transducer 1226 includes active elements made of other types of magnetostrictive material (eg, ferrous metals).

Конструкція і робота такого високопотужного ультразвукового перетворювача розглянута вThe design and operation of such a high-power ultrasonic transducer is considered in

Напзеп еї аї., патент США Мо 6624539. У деяких варіантах здійснення ультразвукова енергія переноситься на технологічний потік 16 за допомогою електрогідравлічної системи.Napzep et al., US patent Mo 6624539. In some embodiments, ultrasonic energy is transferred to the process flow 16 using an electrohydraulic system.

Хоч ультразвуковий перетворювач 1226 описаний як такий, що застосовує електромагнітну відповідь магнітострикційних матеріалів для продукції ультразвукової енергії, можливі інші схеми. У деяких варіантах здійснення до технологічного потоку 16 можна застосовувати акустичну енергію у формі інтенсивної ударної хвилі з використанням підводного розряду. У деяких варіантах здійснення ультразвукова енергія переноситься на технологічний потік 16 через термодинамічну систему. Наприклад, акустичні хвилі з високою густиною енергії можна бо генерувати, застосовуючи потенціал через замкнений об'єм електроліту, тим самим нагріваючи замкнений об'єм і викликаючи підвищення тиску, яке згодом передається через середовище, що поширює звук (наприклад, технологічний потік 1216). Схема і робота такого термогідравлічного перетворювача розглянута в Нагітапп еї аІ., патент США Мо 6383152.Although the ultrasonic transducer 1226 is described as utilizing the electromagnetic response of magnetostrictive materials to produce ultrasonic energy, other schemes are possible. In some embodiments, acoustic energy in the form of an intense shock wave using an underwater discharge can be applied to the process flow 16. In some embodiments, ultrasonic energy is transferred to the process stream 16 through a thermodynamic system. For example, high energy density acoustic waves may be generated by applying a potential across an enclosed volume of electrolyte, thereby heating the enclosed volume and causing a pressure increase that is subsequently transmitted through the sound propagating medium (eg, process flow 1216). The scheme and operation of such a thermo-hydraulic converter is considered in Nagitapp ei AI., US patent No. 6383152.

ПіролізPyrolysis

Одну або декілька послідовностей обробки піролізом можна використовувати для переробки біомаси з множини різних джерел для екстракції з біомаси корисних речовин і для одержання частково зруйнованого органічного матеріалу, який служить як вхідний потік для подальших стадій і/або послідовностей переробки.One or more pyrolysis processing sequences can be used to process biomass from a plurality of different sources to extract useful substances from the biomass and to obtain partially degraded organic material that serves as an input stream for further stages and/or processing sequences.

Знову посилаючись на Фіг. 8, в одному способі перший матеріал біомаси 2, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу ("Мм:1), піддають піролізу, наприклад, нагріванням першого матеріалу в трубчастій печі, з одержанням другого матеріалуReferring again to FIG. 8, in one method, the first biomass material 2, which includes cellulose having a first number average molecular weight ("Mm:1), is subjected to pyrolysis, for example, by heating the first material in a tube furnace, to produce a second material

З, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу ("Миг), яка нижче ніж перша середньочислова молекулярна маса. Другий матеріал (або в певних варіантах здійснення перший і другий матеріал) змішують з мікроорганізмом (наприклад, бактерією або дріжджами), який може утилізувати другий і/або перший матеріал, продукуючи продукт 5.C, which includes cellulose having a second number average molecular weight ("Mg") that is lower than the first number average molecular weight. The second material (or in certain embodiments, the first and second materials) is mixed with a microorganism (eg, a bacterium or yeast) that can dispose of the second and/or first material, producing product 5.

Оскільки другий матеріал біомаси має целюлозу, що має знижену молекулярну масу відносно першого матеріалу і, в деяких випадках, також зменшену кристалічність, другий матеріал, як правило, є більш дисперговним, набухаючим і/або розчинним в розчині, що містить мікроорганізм, наприклад більше 105 мікроорганізмів/мл. Ці властивості роблять другий матеріал З більш схильним до хімічного, ферментативного і/або мікробного впливу відносно першого матеріалу 2, що може значною мірою підвищити швидкість продукції і/або рівень продукції бажаного продукту, наприклад етанолу. Піроліз також може стерилізувати перший і другий матеріали.Since the second biomass material has cellulose having a reduced molecular weight relative to the first material and, in some cases, also reduced crystallinity, the second material is generally more dispersible, swellable and/or soluble in the solution containing the microorganism, e.g. greater than 105 microorganisms/ml. These properties make the second material C more susceptible to chemical, enzymatic and/or microbial attack relative to the first material 2, which can significantly increase the production rate and/or production level of the desired product, such as ethanol. Pyrolysis can also sterilize the first and second materials.

У деяких варіантах здійснення друга середньочислова молекулярна маса ("Ммг) є більш низькою, ніж перша середньочислова молекулярна маса ("Мм:) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 95 або навіть більше ніж приблизно на 75 95.In some embodiments, the second number average molecular weight ("Mmg") is lower than the first number average molecular weight ("Mm:") by more than about 10 95 , such as 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 95 or even more than about 75 95.

У деяких випадках другий матеріал має целюлозу, що має кристалічність ("Сг), яка є більш низькою, ніж кристалічність (Сі) целюлози першого матеріалу. Наприклад, (Сг) може бути більш низькою, ніж (7С:) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад 15, 20, 25, 30, 35, 40 95 абоIn some cases, the second material has cellulose having a crystallinity ("Cg") that is lower than the crystallinity (Si) of the cellulose of the first material. For example, (Cg) may be lower than (7C:) by more than about 10 95, for example 15, 20, 25, 30, 35, 40 95 or

Зо навіть більше ніж приблизно на 50 95.From even more than about 50 95.

У деяких варіантах здійснення вихідний індекс кристалічності (перед піролізом) складає від приблизно 40 95 до приблизно 87,5 95, наприклад від приблизно 50 95 до приблизно 75 95 або від приблизно 60 95 до приблизно 70 95, і індекс кристалічності після опромінення складає від приблизно 10 95 до приблизно 50 95, наприклад від приблизно 15 95 до приблизно 45 95 або від приблизно 20 956 до приблизно 40 95. Однак, в певних варіантах здійснення, наприклад після екстенсивного піролізу, індекс кристалічності може складати менше ніж 5 95. У деяких варіантах здійснення матеріал після піролізу є по суті аморфним.In some embodiments, the initial crystallinity index (before pyrolysis) is from about 40 95 to about 87.5 95, such as from about 50 95 to about 75 95 or from about 60 95 to about 70 95, and the crystallinity index after irradiation is from about 10 95 to about 50 95, such as from about 15 95 to about 45 95 or from about 20 956 to about 40 95. However, in certain embodiments, such as after extensive pyrolysis, the crystallinity index may be less than 5 95. In some embodiments implementation of the material after pyrolysis is essentially amorphous.

У деяких варіантах здійснення вихідна середньочислова молекулярна маса (перед піролізом) складає від приблизно 200000 до приблизно 3200000, наприклад від приблизно 250000 до приблизно 1000000 або від приблизно 250000 до приблизно 700000, і середньочислова молекулярна маса після піролізу складає від приблизно 50000 до приблизно 200000, наприклад від приблизно 60000 до приблизно 150000 або від приблизно 70000 до приблизно 125000. Однак, в деяких варіантах здійснення, наприклад після екстенсивного піролізу, середньочислова молекулярна маса може складати менше ніж приблизно 10000 або навіть менше ніж приблизно 5000.In some embodiments, the starting number average molecular weight (before pyrolysis) is from about 200,000 to about 3,200,000, such as from about 250,000 to about 1,000,000 or from about 250,000 to about 700,000, and the number average molecular weight after pyrolysis is from about 50,000 to about 200,000, e.g. from about 60,000 to about 150,000 or from about 70,000 to about 125,000. However, in some embodiments, such as after extensive pyrolysis, the number average molecular weight may be less than about 10,000 or even less than about 5,000.

У деяких варіантах здійснення другий матеріал може мати рівень окислення (702), що перевищує рівень окислення (7101) першого матеріалу. Більш високий рівень окислення матеріалу може сприяти його здатності до диспергування, набухання і/або розчинення, далі посилюючи схильність матеріалів до хімічного, ферментативного або мікробного впливу. У деяких варіантах здійснення, для підвищення рівня окислення другого матеріалу відносно першого матеріалу, піроліз проводять в окислювальній атмосфері, одержуючи другий матеріал, який є більш окисленим, ніж перший матеріал. Наприклад, другий матеріал може мати більшу кількість гідроксильних груп, альдегідних груп, груп кетонів, груп складних ефірів або груп карбонових кислот, які можуть підвищувати його гідрофільність.In some embodiments, the second material may have an oxidation level (702) greater than the oxidation level (7101) of the first material. A higher level of oxidation of a material can contribute to its ability to disperse, swell and/or dissolve, further increasing the susceptibility of materials to chemical, enzymatic or microbial attack. In some embodiments, to increase the level of oxidation of the second material relative to the first material, pyrolysis is carried out in an oxidizing atmosphere, producing a second material that is more oxidized than the first material. For example, the second material may have more hydroxyl groups, aldehyde groups, ketone groups, ester groups, or carboxylic acid groups that may increase its hydrophilicity.

У деяких варіантах здійснення піроліз матеріалів є постійним. У інших варіантах здійснення матеріал піддають піролізу протягом заданого періоду часу, а потім йому дозволяють охолодитися протягом другого заданого періоду часу перед повторним піролізом.In some embodiments, the pyrolysis of materials is continuous. In other embodiments, the material is pyrolyzed for a predetermined period of time and then allowed to cool for a second predetermined period of time before pyrolysis again.

Системи для піролізуSystems for pyrolysis

На Фіг. 14 представлена технологічна схема 6000, яка включає різні стадії піролітичної системи для попередньої обробки сировини. На першій стадії 6010 з джерела вихідного матеріалу подається суха сировина.In Fig. 14 presents a flow chart 6000, which includes various stages of a pyrolytic system for pre-treatment of raw materials. In the first stage 6010, dry raw material is supplied from the source of raw material.

Як описано вище, перед доставкою в камеру для піролізу суха біомаса з джерела вихідного матеріалу може бути попередньо переробленою. Наприклад, якщо біомаса одержана з рослинних джерел, певні частини рослинного матеріалу можуть бути видалені перед збиранням рослинного матеріалу і/або перед доставкою рослинного матеріалу в пристрій для транспортування сировини. Альтернативно або додатково, сировину біомаси можна піддавати механічній переробці 6020 (наприклад, для зниження середньої довжини волокон в сировині) перед доставкою в камеру для піролізу.As described above, the dry biomass from the feedstock source may be preprocessed prior to delivery to the pyrolysis chamber. For example, if the biomass is derived from plant sources, certain portions of the plant material may be removed prior to harvesting the plant material and/or prior to delivering the plant material to the feedstock transport device. Alternatively or additionally, the biomass feedstock may be subjected to mechanical processing 6020 (eg, to reduce the average length of fibers in the feedstock) prior to delivery to the pyrolysis chamber.

Після механічної переробки біомаса проходить стадію корекції вологості 6030. Характер стадії корекції вологості залежить від вмісту вологи в механічно переробленій біомасі. Як правило, піроліз біомаси відбувається найбільш ефективно, коли вміст вологи в сировині складає від приблизно 10 95 до приблизно 30 95 (наприклад, від 15 до 25 95) по масі сировини.After mechanical processing, the biomass undergoes a moisture correction stage 6030. The nature of the moisture correction stage depends on the moisture content of the mechanically processed biomass. As a rule, biomass pyrolysis occurs most efficiently when the moisture content of the raw material is from about 10 95 to about 30 95 (eg, from 15 to 25 95) by weight of the raw material.

Якщо вміст вологи в сировині перевищує приблизно 40 мас.95, надмірне теплове навантаження, забезпечуване вмістом води в біомасі, підвищує витрату енергії на подальших стадіях піролізу.If the moisture content of the raw material exceeds approximately 40 wt.95, the excessive heat load provided by the water content of the biomass increases the energy consumption in the subsequent stages of pyrolysis.

У деяких варіантах здійснення, якщо біомаса має вміст вологи, що перевищує 30 мас. 95, можна домішувати до неї більш сухий матеріал біомаси 6220, який має низький вміст вологи, одержуючи змішану сировину на стадії 6030 з середнім вмістом вологи, який знаходиться в межах, вказаних вище. У певних варіантах здійснення біомасу з високим вмістом вологи можна просто сушити, розподіляючи матеріал біомаси на конвеєрі, що рухається, який циклічно пропускає біомасу через вмонтований в лінію нагрівальний елемент. Нагрівальний елемент випарює частину води, присутньої в сировині.In some embodiments, if the biomass has a moisture content greater than 30 wt. 95, drier biomass material 6220, which has a low moisture content, can be mixed with it, producing a mixed feedstock at stage 6030 with an average moisture content that is within the limits indicated above. In certain embodiments, biomass with a high moisture content can simply be dried by distributing the biomass material on a moving conveyor that cycles the biomass through an in-line heating element. The heating element evaporates part of the water present in the raw material.

У деяких варіантах здійснення, якщо біомаса зі стадії 6020 має вміст вологи, який є дуже низьким (наприклад, нижче ніж приблизно 10 мас. 95), механічно перероблену біомасу можна об'єднувати з більш вологим матеріалом сировини 6230, з більш високим вмістом вологи, таким як відстій стічних вод. Альтернативно або додатково, для збільшення вмісту вологи в суху біомасу стадії 6020 можна додавати воду 6240.In some embodiments, if the biomass from stage 6020 has a moisture content that is very low (eg, lower than about 10 wt. 95 ), the mechanically processed biomass can be combined with a wetter feedstock material 6230 , with a higher moisture content, such as sewage sludge. Alternatively or additionally, water 6240 can be added to the dry biomass of stage 6020 to increase the moisture content.

На стадії 6040 біомаса, тепер з вмістом в ній вологи, скоректованим для того, щоб він входив в прийнятні межі, може попередньо нагріватися на необов'язковій стадії попереднього нагрівання 6040. Стадію обробки 6040 можна використовувати для підвищення температури біомаси до 75-150 "С при підготовці для подальшого піролізу біомаси. Залежно від природи сировини і конкретної конструкції камери для піролізу, попереднє нагрівання біомаси може забезпечити, щоб розподіл тепла в біомасі залишався в ході піролізу більш однорідним, і може знизити теплове навантаження на камеру для піролізу.At stage 6040, the biomass, now with its moisture content adjusted to be within acceptable limits, can be preheated in an optional preheat stage 6040. Treatment stage 6040 can be used to increase the temperature of the biomass to 75-150"C in preparation for subsequent biomass pyrolysis Depending on the nature of the feedstock and the specific design of the pyrolysis chamber, preheating the biomass can ensure that the heat distribution in the biomass remains more uniform during pyrolysis and can reduce the heat load on the pyrolysis chamber.

Потім сировина транспортується в камеру для піролізу для проходження піролізу на стадії 6050. У деяких варіантах здійснення транспортуванню сировини сприяють додаванням в потік сировини одного або декількох стиснених газів 6210. Гази створюють градієнт тиску в каналі для транспортування сировини, переміщуючи сировину в камеру для піролізу (і навіть через камеру для піролізу). У певних варіантах здійснення транспортування сировини відбувається механічно; а саме сировину в камеру для піролізу транспортує система транспортування, яка включає конвеєр, такий як гвинтовий транспортер.The feedstock is then transported to a pyrolysis chamber to undergo pyrolysis in step 6050. In some embodiments, feedstock transport is aided by adding one or more compressed gases to the feedstock stream 6210. The gases create a pressure gradient in the feedstock transport channel, moving the feedstock into the pyrolysis chamber (and even through the pyrolysis chamber). In certain variants, the implementation of the transportation of raw materials occurs mechanically; namely, the raw material is transported to the pyrolysis chamber by a conveying system that includes a conveyor such as a screw conveyor.

Також в сировину можна додавати інші гази 6210 перед камерою для піролізу. У деяких варіантах здійснення, наприклад, до сировини можна додавати один або декілька каталітичних газів для сприяння розкладанню сировини в процесі піролізу. У певних варіантах здійснення в сировину можна додавати один або декілька поглиначів для уловлювання летких матеріалів, що вивільняються в процесі піролізу. Наприклад, в ході піролізу можуть вивільнятися різні сполуки на основі сірки, такі як сульфіди, і в сировину можна додавати такий засіб, як газоподібний водень, для забезпечення десульфуризації продуктів піролізу. Водень сполучається з сульфідами з утворенням газоподібного сірководню, який можна видаляти з підданої піролізу сировини.It is also possible to add other gases 6210 to the raw material before the pyrolysis chamber. In some embodiments, for example, one or more catalytic gases may be added to the feedstock to aid in the decomposition of the feedstock in the pyrolysis process. In certain embodiments, one or more absorbers can be added to the feedstock to trap volatile materials released during pyrolysis. For example, various sulfur-based compounds such as sulfides may be released during pyrolysis, and an agent such as hydrogen gas may be added to the feedstock to ensure desulfurization of the pyrolysis products. Hydrogen combines with sulfides to form gaseous hydrogen sulfide, which can be removed from pyrolyzed raw materials.

Піроліз сировини в камері може включати нагрівання сировини до відносно високих температур для забезпечення часткового розкладання сировини. Як правило, сировина нагрівається до температури в діапазоні від 150 до 1100 "С. Температура, до якої сировина нагрівається, залежить від ряду факторів, що включають склад сировини, середній розмір частинок сировини, вміст вологи і бажані продукти піролізу. Для багатьох типів сировини біомаси використовують, наприклад, температури піролізу від 300 до 550 "С.Pyrolysis of the feedstock in the chamber may include heating the feedstock to relatively high temperatures to ensure partial decomposition of the feedstock. Typically, the feedstock is heated to a temperature in the range of 150 to 1100°C. The temperature to which the feedstock is heated depends on a number of factors, including feedstock composition, average feedstock particle size, moisture content, and desired pyrolysis products. For many types of biomass feedstocks use, for example, pyrolysis temperatures from 300 to 550 "C.

Час знаходження сировини в камері для піролізу, як правило, залежить від ряду факторів, бо включаючи температуру піролізу, склад сировини, середній розмір частинок сировини, вміст вологи і бажані продукти піролізу. У деяких варіантах здійснення матеріали сировини піддають піролізу при температурі трохи вище температури розкладання матеріалу в інертній атмосфері, наприклад від приблизно 2 С до приблизно 10 "С вище температури розкладання або від приблизно З3"С до приблизно 7 "С вище температури розкладання. У таких варіантах здійснення матеріал, як правило, витримують при цій температурі протягом більше ніж 0,5 години, наприклад більш 1,0 години або більше ніж приблизно 2,0 години. У інших варіантах здійснення матеріали піддаються піролізу при температурі, що значно перевищує температуру розкладання матеріалу в інертній атмосфері, наприклад від приблизно 75 С до приблизно 175 7С вище температури розкладання або від приблизно 85 "С до приблизно 150 "С вище температури розкладання. У таких варіантах здійснення матеріал, як правило, тримають при цій температурі протягом менш 0,5 години, наприклад менше 20 хвилин, менше 10 хвилин, менше 5 хвилин або менше 2 хвилин. У інших варіантах здійснення матеріали піддаються піролізу при крайній температурі, наприклад від приблизно 200 "С до приблизно 500 "С вище температури розкладання матеріалу в інертному навколишньому середовищі або від приблизно 250 "С до приблизно 400 "С вище температури розкладання. У таких варіантах здійснення матеріал звичайно витримують при цій температурі менш 1 хвилини, наприклад менше 30 секунд, менше 15 секунд, менше 10 секунд, менше 5 секунд, менше 1 секунди або менше 500 мс. Такі варіанти здійснення, як правило, називають миттєвим піролізом.The residence time of the raw material in the pyrolysis chamber, as a rule, depends on a number of factors, including the pyrolysis temperature, the composition of the raw material, the average size of the raw material particles, the moisture content and the desired pyrolysis products. In some embodiments, the feed materials are subjected to pyrolysis at a temperature slightly above the decomposition temperature of the material in an inert atmosphere, such as from about 2°C to about 10°C above the decomposition temperature or from about 33°C to about 7°C above the decomposition temperature. In such embodiments In an embodiment, the material is typically held at this temperature for more than 0.5 hour, such as more than 1.0 hour or more than about 2.0 hour.In other embodiments, the material is pyrolyzed at a temperature well above the decomposition temperature of the material in an inert atmosphere, such as from about 75°C to about 175°C above the decomposition temperature or from about 85°C to about 150°C above the decomposition temperature. In such embodiments, the material is typically held at this temperature for less than 0.5 hour, such as less than 20 minutes, less than 10 minutes, less than 5 minutes, or less than 2 minutes In other embodiments, the material are subjected to pyrolysis at an extreme temperature, for example from about 200 "C to about 500 "C above the decomposition temperature of the material in an inert environment or from about 250 "C to about 400 "C above the decomposition temperature. In such embodiments, the material is typically held at this temperature for less than 1 minute, such as less than 30 seconds, less than 15 seconds, less than 10 seconds, less than 5 seconds, less than 1 second, or less than 500 ms. Such implementation options are usually called instant pyrolysis.

У деяких варіантах здійснення сировина в камері нагрівається відносно швидко до вибраної температури піролізу. Наприклад, камера може бути сконструйована для нагрівання сировини зі швидкістю від 500 до 11000 "С/с. Типові швидкості нагрівання виникаючого з біомаси матеріалу сировини складають, наприклад, від 500 до 1000 "С/с.In some embodiments, the feedstock in the chamber is heated relatively quickly to the selected pyrolysis temperature. For example, the chamber can be designed to heat the raw material at a rate of 500 to 11,000 C/s. Typical heating rates of biomass-derived raw material are, for example, 500 to 1,000 C/s.

Турбулентна течія матеріалу сировини в камері для піролізу звичайно є переважною, оскільки вона забезпечує відносно ефективну передачу тепла матеріалу сировини від нагрівальної підсистеми. Турбулентної течії можна досягати, наприклад, проганяючи матеріал сировини через камеру з використанням одного або декількох газів-носіїв 6210, що нагнітаються. Як правило, гази-носії є відносно інертними відносно матеріалу сировини, навіть при високих температурах в камері для піролізу. Ілюстративні гази-носії включають, наприклад, азот, аргон, метан, монооксид вуглецю і діоксид вуглецю. Альтернативно або додатково,Turbulent flow of the feed material in the pyrolysis chamber is usually preferred because it provides relatively efficient heat transfer of the feed material from the heating subsystem. Turbulent flow can be achieved, for example, by driving the feed material through the chamber using one or more carrier gases 6210 that are injected. As a rule, the carrier gases are relatively inert with respect to the raw material, even at high temperatures in the pyrolysis chamber. Illustrative carrier gases include, for example, nitrogen, argon, methane, carbon monoxide, and carbon dioxide. Alternatively or additionally,

Зо механічні системи транспортування, такі як гвинтові транспортери, можуть транспортувати сировину і здійснювати її циркуляцію в камері для піролізу, створюючи турбулентну течію сировини.Mechanical transport systems, such as screw conveyors, can transport raw materials and circulate them in the pyrolysis chamber, creating a turbulent flow of raw materials.

У деяких варіантах здійснення піроліз сировини відбувається по суті за відсутності кисню і інших реактивних газів. Кисень може видалятися з камери для піролізу періодичним продуванням камери азотом під високим тиском (наприклад, при тиску азоту 2 бари або більше). Після продування камери газова суміш, присутня в камері для піролізу (наприклад, в процесі піролізу сировини), може включати менше за 4 мол. 95 кисню (наприклад, менше 1 мол. 96 кисню і навіть менше 0,5 мол. 95 кисню). Відсутність кисню забезпечує відсутність займання сировини при підвищених температурах піролізу.In some variants, pyrolysis of raw materials takes place essentially in the absence of oxygen and other reactive gases. Oxygen can be removed from the pyrolysis chamber by periodically purging the chamber with high-pressure nitrogen (eg, nitrogen pressure of 2 bar or more). After purging the chamber, the gas mixture present in the chamber for pyrolysis (for example, in the process of pyrolysis of raw materials) may include less than 4 mol. 95 oxygen (for example, less than 1 mol. 96 oxygen and even less than 0.5 mol. 95 oxygen). The absence of oxygen ensures the absence of ignition of raw materials at elevated pyrolysis temperatures.

У певних варіантах здійснення в сировину можуть подаватися і бути присутніми в процесі піролізу відносно невеликі кількості кисню. Цей спосіб називають окислювальним піролізом. Як правило, окислювальний піроліз протікає в декілька стадій нагрівання. Наприклад, на першій стадії нагрівання сировина нагрівається в присутності кисню для забезпечення часткового окислення сировини. Ця стадія витрачає доступний кисень в камері для піролізу. Потім на подальших стадіях нагрівання температуру сировини підвищують далі. Однак внаслідок витрати всього кисню в камері, займання сировини не відбувається, і відбувається піролітичне розкладання сировини без займання (наприклад, з утворенням вуглеводневих продуктів). Як правило, процес нагрівання сировини в камері для піролізу для ініціації розкладання є ендотермічним. Однак при окислювальному піролізі утворення діоксиду вуглецю шляхом окислення сировини є екзотермічним процесом. Тепло, що вивільняється при утворенні діоксиду вуглецю, може сприяти подальшим стадіям нагрівання при піролізі, тим самим знижуючи теплове навантаження, забезпечуване сировиною.In certain embodiments, relatively small amounts of oxygen can be supplied to the raw material and be present in the pyrolysis process. This method is called oxidative pyrolysis. As a rule, oxidative pyrolysis proceeds in several stages of heating. For example, in the first stage of heating, the raw material is heated in the presence of oxygen to ensure partial oxidation of the raw material. This stage uses up the available oxygen in the pyrolysis chamber. Then, in the subsequent stages of heating, the temperature of the raw material is further increased. However, due to the consumption of all oxygen in the chamber, ignition of raw materials does not occur, and pyrolytic decomposition of raw materials occurs without ignition (for example, with the formation of hydrocarbon products). As a rule, the process of heating the raw material in the pyrolysis chamber to initiate decomposition is endothermic. However, during oxidative pyrolysis, the formation of carbon dioxide by the oxidation of raw materials is an exothermic process. The heat released during the formation of carbon dioxide can contribute to the subsequent heating stages during pyrolysis, thereby reducing the heat load provided by the raw material.

У деяких варіантах здійснення піроліз протікає в інертному оточенні, наприклад при оточенні матеріалів сировини аргоном або газоподібним азотом. У певних варіантах здійснення піроліз може протікати в окислювальному навколишньому середовищі, такому як повітря або аргон, збагачений повітрям. У деяких варіантах здійснення піроліз може протікати у відновних навколишніх умовах, наприклад при оточенні матеріалів сировини газоподібним воднем. Для сприяння піролізу до матеріалу до або в процесі піролізу можна додавати різні хімічні речовини, такі як окислювачі, відновники, кислоти або основи. Наприклад, можна додавати сірчану кислоту 60 або можна додавати пероксид (наприклад, бензоїлпероксид).In some embodiments, the pyrolysis takes place in an inert environment, for example, when the raw materials are surrounded by argon or gaseous nitrogen. In certain embodiments, pyrolysis may occur in an oxidizing environment, such as air or argon enriched air. In some embodiments, pyrolysis can occur in reducing ambient conditions, for example, when the raw materials are surrounded by gaseous hydrogen. Various chemicals such as oxidizing agents, reducing agents, acids, or bases can be added to the material prior to or during the pyrolysis process to promote pyrolysis. For example, sulfuric acid 60 can be added, or a peroxide (for example, benzoyl peroxide) can be added.

Як розглянуто вище, можна використовувати множину різних умов переробки, залежно від таких факторів, як склад сировини і бажані продукти піролізу. Наприклад, для матеріалу сировини, що містить целюлозу, можна використовувати відносно м'які умови піролізу, включаючи температури миттєвого піролізу від 375 до 450 "С і час знаходження менше 1 секунди. Як інший приклад, для органічного твердого матеріалу відходів, такого як відстій стічних вод, звичайно використовують температури миттєвого піролізу від 500 до 650 "С, при часі знаходження між 0,5 і З секундами. Як правило, багато які з параметрів процесу піролізу, включаючи час знаходження, температуру піролізу, турбулентність сировини, вміст вологи, склад сировини, склад продуктів піролізу і сукупний склад газів, можуть регулюватися автоматично системою регуляторів і автоматизованою системою контролю.As discussed above, a number of different processing conditions can be used, depending on factors such as feedstock composition and desired pyrolysis products. For example, for a cellulosic feedstock material, relatively mild pyrolysis conditions can be used, including flash pyrolysis temperatures of 375 to 450°C and residence times of less than 1 second. As another example, for an organic solid waste material such as sewage sludge of water, usually use instant pyrolysis temperatures from 500 to 650 "С, with a residence time between 0.5 and 3 seconds. As a rule, many parameters of the pyrolysis process, including residence time, pyrolysis temperature, raw material turbulence, moisture content, composition of raw materials, composition of pyrolysis products, and total composition of gases, can be regulated automatically by a system of regulators and an automated control system.

Після стадії піролізу 6050 продукти піролізу проходять стадію гасіння 6250 для зниження температури продуктів перед подальшою переробкою. Як правило, стадія гасіння 6250 включає оббризкування продуктів піролізу потоками охолоджувальної води 6260. Охолоджувальна вода також утворює суспензію, яка включає твердий нерозчинений матеріал і різні розчинені продукти. Також в потоці продуктів присутня суміш, яка включає різні гази, в тому числі газоподібні продукти, гази-носії і інші типи технологічних газів.After the pyrolysis stage 6050, the pyrolysis products pass through the quenching stage 6250 to reduce the temperature of the products before further processing. Typically, the quench stage 6250 includes spraying the pyrolysis products with streams of cooling water 6260. The cooling water also forms a slurry that includes solid undissolved material and various dissolved products. Also, the product stream contains a mixture that includes various gases, including gaseous products, carrier gases, and other types of process gases.

Потік продуктів транспортується через вмонтований в лінію газопровід в газовіддільник, який здійснює стадію відділення газів 6060, на якій газоподібні продукти і інші гази відділяються від суспензії, утвореної при гасінні продуктів піролізу. Відділена суміш газів необов'язково направляється у вентилятор 6130, який підвищує тиск газу шляхом продування суміші повітрям.The flow of products is transported through the gas line installed in the line to the gas separator, which performs the gas separation stage 6060, at which gaseous products and other gases are separated from the suspension formed during quenching of pyrolysis products. The separated mixture of gases is optionally sent to the fan 6130, which increases the pressure of the gas by blowing the mixture with air.

Суміш газів можна піддавати стадії фільтрації 6140, на якій суміш газів проходить через один або декілька фільтрів (наприклад, фільтрів з активованим вугіллям) для видалення частинок і інших домішок. На наступній стадії 6150 фільтрований газ може піддаватися стисненню і зберігатися до застосування. Альтернативно фільтрований газ може піддаватися подальшим стадіям переробки 6160. Наприклад, в деяких варіантах здійснення фільтрований газ може піддаватися конденсації для відділення різних газоподібних сполук з суміші газів. Різні сполуки можуть включати, наприклад, різні вуглеводневі продукти (наприклад, спирти, алкани, алкени, алкіни, прості ефіри), утворені в процесі піролізу. У певних варіантах здійснення фільтрований газ, що містить суміш вуглеводневих компонентів, може бути об'єднаний з парогазом 6170The gas mixture may be subjected to a filtration step 6140 in which the gas mixture is passed through one or more filters (eg, activated carbon filters) to remove particulates and other impurities. In the next stage 6150, the filtered gas can be compressed and stored until use. Alternatively, the filtered gas may be subjected to further processing steps 6160. For example, in some embodiments, the filtered gas may be subjected to condensation to separate various gaseous compounds from the gas mixture. Various compounds may include, for example, various hydrocarbon products (eg, alcohols, alkanes, alkenes, alkynes, ethers) formed in the pyrolysis process. In certain embodiments, the filtered gas containing a mixture of hydrocarbon components may be combined with steam gas 6170

Зо (наприклад, сумішшю водяної пари і кисню) і піддаватися процесу крекінгу для зниження молекулярної маси вуглеводневих компонентів.Zo (for example, a mixture of water vapor and oxygen) and undergo a cracking process to reduce the molecular weight of hydrocarbon components.

У деяких варіантах здійснення камера для піролізу включає джерела тепла, які спалюють вуглеводневі гази, такі як метан, пропан і/"або бутан, нагріваючи сировину. Частина 6270 відділених газів може рециркулювати в камері для піролізу для згоряння, генеруючи технологічне тепло для підтримання процесу піролізу.In some embodiments, the pyrolysis chamber includes heat sources that burn hydrocarbon gases such as methane, propane, and/or butane, heating the feedstock. A portion of the separated gases 6270 may be recirculated in the pyrolysis chamber for combustion, generating process heat to support the pyrolysis process. .

У певних варіантах здійснення в камеру для піролізу може подаватися технологічне тепло, яке може бути використане для підвищення температури матеріалів сировини. Наприклад, опромінення сировини радіаційним випромінюванням (наприклад, гамма-випромінюванням, опроміненням пучком електронів або іншими типами радіаційного опромінення) може нагрівати матеріали сировини до відносно високих температур. Нагріті матеріали сировини можуть охолоджуватися системою теплообміну, яка видаляє частину надмірного тепла з опроміненої сировини. Система теплообміну може бути адаптована для транспортування частини теплової енергії в камеру для піролізу для нагрівання (або попереднього нагрівання) матеріалу сировини, знижуючи, тим самим, витрату енергії на процес піролізу.In certain embodiments, process heat can be supplied to the pyrolysis chamber, which can be used to increase the temperature of the raw materials. For example, irradiating raw materials with radiation (eg, gamma radiation, electron beam irradiation, or other types of radiation exposure) can heat raw materials to relatively high temperatures. Heated raw materials can be cooled by a heat exchange system that removes some of the excess heat from the irradiated raw materials. The heat exchange system can be adapted to transport part of the thermal energy into the pyrolysis chamber to heat (or preheat) the raw material, thereby reducing the energy consumption of the pyrolysis process.

Суспензія, що містить рідкі і тверді продукти піролізу, може піддаватися необов'язковій стадії зневоднення 6070, в якій надлишок води може бути видалений з суспензії за допомогою таких процесів, як механічне стиснення і випарювання. Надлишок води 6280 може фільтруватися, а потім рециркулювати для подальшого застосування при гасінні продуктів розкладання піролізу на стадії 6250.A suspension containing liquid and solid pyrolysis products may be subjected to an optional dehydration step 6070, in which excess water may be removed from the suspension by processes such as mechanical compression and evaporation. Excess water 6280 may be filtered and then recycled for further use in quenching pyrolysis decomposition products in stage 6250.

Потім зневоднена суспензія проходить стадію механічного розділення 6080, на якій твердий матеріал продукту 6110 відділяється від рідкого матеріалу продукту 6090 за допомогою серії фільтрів тонкого очищення із зростанням міри очищення. На стадії 6100 рідкий матеріал продукту 6090 може надалі конденсуватися (наприклад, випарюванням) для видалення відпрацьованої води 6190 і очищатися такими способами, як екстракція. Екстракція може включати додавання одного або декількох органічних розчинників 6180, наприклад, для відділення продуктів, таких як масла, від таких продуктів, як спирти. Придатні органічні розчинники включають, наприклад, різні вуглеводні і галогенвуглеводні. Потім очищені рідкі продукти 6200 можуть піддаватися подальшим стадіям переробки. Відпрацьована вода 6190 може фільтруватися, якщо необхідно, і рециркулювати для подальшого застосування при бо гасінні продуктів розкладання шляхом піролізу на стадії 6250.The dewatered slurry then passes through a mechanical separation stage 6080, in which the solid product material 6110 is separated from the liquid product material 6090 by means of a series of fine filters with increasing degrees of purification. In step 6100, the liquid product material 6090 may be further condensed (eg, by evaporation) to remove waste water 6190 and purified by methods such as extraction. Extraction may include the addition of one or more organic solvents 6180, for example, to separate products such as oils from products such as alcohols. Suitable organic solvents include, for example, various hydrocarbons and halogenated hydrocarbons. The purified liquid products 6200 can then be subjected to further stages of processing. The waste water 6190 can be filtered if necessary and recirculated for further use in quenching pyrolysis decomposition products in stage 6250.

Після відділення на стадії 6080 твердий матеріал продукту 6110 необов'язково піддається стадії висушування 6120, яка може включати випарювання води. Потім твердий матеріал 6110 може бути збережений для подальшого застосування або він може піддаватися подальшим стадіям переробки, залежно від ситуації.After separation in step 6080, the solid product material 6110 is optionally subjected to a drying step 6120, which may include evaporation of water. The solid material 6110 can then be stored for further use or it can be subjected to further processing steps, depending on the situation.

Параметри процесу піролізу, розглянуті вище, є ілюстративними. Як правило, величини цих параметрів можуть широко варіювати, залежно від природи сировини і бажаних продуктів.The parameters of the pyrolysis process discussed above are illustrative. As a rule, the values of these parameters can vary widely, depending on the nature of the raw materials and desired products.

Більше того, можна використовувати множину різних способів піролізу, включаючи застосування джерел тепла, таких як полум'я вуглеводнів і/або печі, інфрачервоні лазери, мікрохвильові нагрівники, індукційні нагрівники, резистивні нагрівники і інші нагрівальні пристрої і конфігурації.Moreover, a number of different methods of pyrolysis can be used, including the use of heat sources such as hydrocarbon flames and/or furnaces, infrared lasers, microwave heaters, induction heaters, resistive heaters, and other heating devices and configurations.

Для розкладання сировини можна використовувати множину різних камер для піролізу. У деяких варіантах здійснення, наприклад, піроліз сировини може включати нагрівання матеріалу з використанням резистивного нагрівального елемента, такого як металевий волосок або металева стрічка. Нагрівання може відбуватися шляхом прямого контакту між резистивним нагрівальним елементом і матеріалом.A number of different pyrolysis chambers can be used to decompose raw materials. In some embodiments, for example, pyrolysis of the raw material may include heating the material using a resistive heating element, such as a metal hair or metal tape. Heating can occur through direct contact between the resistive heating element and the material.

У певних варіантах здійснення піроліз може включати нагрівання матеріалу шляхом індукції, наприклад, з використанням піролізера по точці Кюрі. У деяких варіантах здійснення піроліз може включати нагрівання матеріалу шляхом застосування радіаційного випромінювання, такого як інфрачервоне радіаційне випромінювання. Радіаційне випромінювання може генеруватися лазером, таким як інфрачервоний лазер.In certain embodiments, the pyrolysis may include heating the material by induction, for example, using a Curie point pyrolyzer. In some embodiments, the pyrolysis may include heating the material using radiation, such as infrared radiation. Radiation can be generated by a laser, such as an infrared laser.

У певних варіантах здійснення піроліз може включати нагрівання матеріалу конвективною теплотою. Конвективна теплота може утворюватися протікаючим потоком нагрітого газу.In certain embodiments, pyrolysis may include heating the material with convective heat. Convective heat can be generated by a flowing stream of heated gas.

Нагрітий газ може підтримуватися при температурі менше ніж приблизно 1200 "С, наприклад менше ніж приблизно 1000 "С, менше 750 "С, менше 600 "С, менше 400 "С або навіть менше 300 С. Нагрітий газ може підтримуватися при температурі вище ніж приблизно 250 "6.The heated gas may be maintained at a temperature less than about 1200 "C, such as less than about 1000 "C, less than 750 "C, less than 600 "C, less than 400 "C, or even less than 300 C. The heated gas may be maintained at a temperature greater than about 250 "6.

Конвективна теплота може генеруватися нагрітим тілом, що оточує перший матеріал, наприклад, як в печі.Convective heat can be generated by a heated body surrounding the first material, for example, as in a furnace.

У деяких варіантах здійснення піроліз може включати нагрівання матеріалу парою при температурі вище ніж приблизно 250 "С.In some embodiments, the pyrolysis may include heating the material with steam at a temperature greater than about 250°C.

Зо Варіант здійснення камери для піролізу представлений на Фіг. 15. Камера 6500 включає ізольовану стінку камери 6510 з вентиляційним отвором 6600 для відпрацьованих газів, множину топок 6520, які генерують тепло для процесу піролізу, транспортний канал 6530 для транспортування сировини через камеру 6500, гвинтовий транспортер 6590 для транспортування сировини через канал 6530 в турбулентному потоці і систему для гасіння 6540, яка включає гвинтовий транспортер 6610 для транспортування продуктів піролізу, водяні форсунки 6550 для оббризкування продуктів піролізу охолоджувальною водою і газовий сепаратор для відділення газоподібних продуктів 6580 від суспензії 6570, що містить тверді і рідкі продукти.Zo The variant of the chamber for pyrolysis is presented in Fig. 15. The chamber 6500 includes an insulated chamber wall 6510 with a vent 6600 for exhaust gases, a plurality of furnaces 6520 that generate heat for the pyrolysis process, a transport channel 6530 for transporting raw materials through the chamber 6500, a screw conveyor 6590 for transporting raw materials through the channel 6530 in a turbulent flow and a quenching system 6540, which includes a screw conveyor 6610 for transporting pyrolysis products, water nozzles 6550 for spraying pyrolysis products with cooling water, and a gas separator for separating gaseous products 6580 from a slurry 6570 containing solid and liquid products.

Інший варіант здійснення камери для піролізу представлений на Фіг. 16. Камера 6700 включає ізольовану стінку камери 6710, канал для подачі сировини 6720, похилу внутрішню стінку камери 6730, топки 6740, які генерують тепло для процесу піролізу, вентиляційний отвір 6750 для відпрацьованих газів і газовий сепаратор 6760 для відділення газоподібних продуктів 6770 від рідких і твердих продуктів 6780. Камера 6700 адаптована для обертання в напрямку, показаному стрілкою 6790, для забезпечення належного перемішування і турбулентного потоку сировини в камері.Another embodiment of the chamber for pyrolysis is presented in Fig. 16. The chamber 6700 includes an insulated chamber wall 6710, a feed channel 6720, an inclined inner wall of the chamber 6730, furnaces 6740 that generate heat for the pyrolysis process, a vent 6750 for waste gases, and a gas separator 6760 for separating gaseous products 6770 from liquid and of solid products 6780. Chamber 6700 is adapted to rotate in the direction shown by arrow 6790 to ensure proper mixing and turbulent flow of raw materials in the chamber.

Наступний варіант здійснення камери для піролізу представлений на Фіг. 17. Філаментний піролізер 1712 включає тримач зразка 1713 з резистивним нагрівальним елементом 1714 у формі дроту, намотаного навколо відкритого простору, що визначається тримачем зразка 1713.The next embodiment of the chamber for pyrolysis is presented in Fig. 17. Filament pyrolyzer 1712 includes a sample holder 1713 with a resistive heating element 1714 in the form of a wire wound around an open space defined by the sample holder 1713.

Необов'язково, нагрітий елемент може обертатися навколо осі 1715 (як указано стрілкою 1716) для перевертання матеріалу, який включає целюлозний матеріал, в тримачі зразка 1713.Optionally, the heated element may rotate about an axis 1715 (as indicated by arrow 1716 ) to rotate the material, which includes cellulosic material, in the sample holder 1713 .

Простір 1718, що визначається огорожею 1719, підтримується при температурі вище кімнатної температури, наприклад від 200 до 250 "С. При звичайному застосуванні газ-носій, наприклад інертний газ, або окислювальний або відновний газ, рухається в поперечному напрямку через тримач зразка 1713, в той час як резистивний нагрівальний елемент обертається і нагрівається до бажаної температури, наприклад 325 "С. Після відповідного періоду часу, наприклад від 5 до 10 хвилин, піролізований матеріал видаляється з тримача зразка. Систему, представлену наThe space 1718 defined by the enclosure 1719 is maintained at a temperature above room temperature, for example from 200 to 250 "C. In a typical application, a carrier gas, such as an inert gas, or an oxidizing or reducing gas, moves transversely through the sample holder 1713, in while the resistive heating element rotates and heats to the desired temperature, for example 325 "C. After an appropriate period of time, such as 5 to 10 minutes, the pyrolyzed material is removed from the sample holder. The system presented on

Фіг. 17, можна масштабувати і робити безперервною. Наприклад, замість дроту як нагрівальний елемент може бути використаний гвинт гвинтового транспортера. Матеріал може постійно потрапляти в тримач зразка, стикаючись з нагрітим гвинтом, який здійснює піроліз матеріалу. У той же час гвинт може виштовхувати піролізований матеріал з тримача зразка, дозволяючи входження нового непіролізованого матеріалу.Fig. 17, can be scaled and made continuous. For example, instead of a wire, a screw conveyor can be used as a heating element. Material can continuously enter the sample holder, coming into contact with the heated screw, which pyrolyzes the material. At the same time, the screw can push pyrolyzed material out of the sample holder, allowing new non-pyrolyzed material to enter.

Інший варіант здійснення камери для піролізу представлений на Фіг. 18, на якій показаний піролізер по точці Кюрі 1820, який включає камеру для зразка 1821, в якій знаходиться феромагнітна фольга 1822. Камеру для зразка 1821 оточує радіочастотна котушка 1823.Another embodiment of the chamber for pyrolysis is presented in Fig. 18, which shows a Curie point pyrolyzer 1820 that includes a sample chamber 1821 containing a ferromagnetic foil 1822. The sample chamber 1821 is surrounded by a radio frequency coil 1823.

Простір 1824, що визначається огорожею 1825, підтримується при температурі вище кімнатної температури, наприклад від 200 до 250 "С. При звичайному застосуванні газ-носій рухається в поперечному напрямку через тримач зразка 1821, в той час як фольга 1822 піддається індуктивному нагріванню застосовуваним радіочастотним полем для піролізу матеріалу при бажаній температурі.The space 1824 defined by the enclosure 1825 is maintained at a temperature above room temperature, for example 200 to 250 "C. In a typical application, the carrier gas moves in a transverse direction through the sample holder 1821, while the foil 1822 is subjected to inductive heating by the applied radio frequency field for pyrolysis of the material at the desired temperature.

Інший варіант здійснення камери для піролізу представлений на Фіг. 19. Пічний піролізер 130 включає рухомий тримач зразка 131 і піч 132. При звичайному застосуванні зразок опускається (як указано стрілююю 137) в зону нагріву 135 печі 132, в той час як газ-носій заповнює кожух 136 і рухається в поперечному напрямку через тримач зразка 131. Зразок нагрівається до бажаної температури протягом бажаного періоду часу для одержання піролізованого продукту. Піролізований продукт віддаляється з піролізера шляхом підняття тримача зразка (як указано стрілкою 134).Another embodiment of the chamber for pyrolysis is presented in Fig. 19. Furnace pyrolyzer 130 includes a movable sample holder 131 and a furnace 132. In normal use, the sample is lowered (as indicated by arrow 137) into the heating zone 135 of the furnace 132, while the carrier gas fills the jacket 136 and moves transversely through the sample holder 131. The sample is heated to a desired temperature for a desired period of time to obtain a pyrolyzed product. The pyrolyzed product is removed from the pyrolyzer by lifting the sample holder (as indicated by arrow 134).

У певних варіантах здійснення, як показано на Фіг. 20, целюлозну мішень 140 можна піддавати піролізу шляхом обробки мішені, яка міститься у вакуумній камері 141, лазерним випромінюванням, наприклад випромінюванням, що має довжину хвилі від приблизно 225 нм до приблизно 1500 нм. Наприклад, мішень можна руйнувати при 266 нм з використанням четвертої гармонічної хвилі лазера Ма-мЖАс (5ресіга Рпузіс5, ЗСК170, Зап дове, Саїї). Показана оптична конфігурація дозволяє практично монохроматичному світлу 143, згенерованому лазером 142, направлятися з використанням дзеркал 144 і 145 на мішень після проходження через лінзу 146 у вакуумній камері 141. Як правило, тиск у вакуумній камері підтримується на рівні менше 105 мм рт.ст. У деяких варіантах здійснення використовують інфрачервоне випромінювання, наприклад випромінювання з лазера Ма-мЖАс, що становить 1,06 мікрометрів. У таких варіантах здійснення з целюлозним матералом можна змішувати чутливий до інфрачервоного випромінювання барвник, з одержанням целюлозної мішені. Інфрачервоний барвник можеIn certain embodiments, as shown in FIG. 20, the cellulosic target 140 can be pyrolyzed by treating the target contained in the vacuum chamber 141 with laser radiation, such as radiation having a wavelength of about 225 nm to about 1500 nm. For example, the target can be destroyed at 266 nm using the fourth harmonic wave of the Ma-mZhA laser (5resiga Rpuzis5, ZSK170, Zap dove, Saiii). The optical configuration shown allows the practically monochromatic light 143 generated by the laser 142 to be directed using mirrors 144 and 145 to the target after passing through the lens 146 in the vacuum chamber 141. As a rule, the pressure in the vacuum chamber is maintained at a level of less than 105 mm Hg. In some embodiments, the implementation uses infrared radiation, for example, radiation from a Ma-mZhac laser, which is 1.06 micrometers. In such embodiments, an infrared-sensitive dye can be mixed with the cellulosic material to produce a cellulosic target. Infrared dye can

Зо посилювати нагрівання целюлозного матеріалу. Руйнування лазером описане Віапспеї-Ріпспег еї а. в патенті США Мо 5942649.To increase the heating of the cellulosic material. Laser destruction is described by Viapspei-Rippspeg et al. in US patent Mo 5942649.

Посилаючись на Фіг. 21, в деяких варіантах здійснення целюлозний матеріал може піддаватися миттєвому піролізу шляхом покривання вольфрамового волоска 150, такого як вольфрамовий волосок від 5 до 25 мм, бажаним целюлозним матеріалом, в той час як матеріал міститься у вакуумній камері 151. Для забезпечення піролізу через волосок пропускають струм, який викликає швидке нагрівання волоска протягом бажаного періоду часу. Як правило, нагрівання продовжують протягом секунд, а потім волоску дозволяють охолонути. У деяких варіантах здійснення нагрівання проводять декілька разів для забезпечення бажаної міри піролізу.Referring to FIG. 21, in some embodiments, the cellulosic material may be flash pyrolyzed by coating a tungsten filament 150, such as a 5 to 25 mm tungsten filament, with the desired cellulosic material while the material is contained in a vacuum chamber 151. To cause pyrolysis, current is passed through the filament , which causes rapid heating of the hair during the desired period of time. As a rule, heating is continued for seconds, and then the hair is allowed to cool. In some embodiments, the heating is carried out several times to ensure the desired degree of pyrolysis.

У певних варіантах здійснення вуглеводовмісний матеріал біомаси може нагріватися за відсутності кисню в реакторі з псевдозрідженим шаром. Якщо бажано, вуглеводовмісна біомаса може мати відносно тонкі поперечні зрізи і може включати будь-які з волокнистих матеріалів, описаних в даному документі, для ефективного перенесення тепла. Матеріал можна нагрівати шляхом теплообміну від гарячих металевих або керамічних, наприклад скляних, гранул або піску в реакторі, і одержані піролізовані рідину або масло можуть транспортуватися в центральну виробничу установку для виготовлення продукту.In certain embodiments, the carbohydrate-containing biomass material may be heated in the absence of oxygen in a fluidized bed reactor. If desired, the carbohydrate-containing biomass may have relatively thin cross-sections and may include any of the fibrous materials described herein for efficient heat transfer. The material can be heated by heat transfer from hot metal or ceramic, such as glass, pellets or sand in a reactor, and the resulting pyrolyzed liquid or oil can be transported to a central production facility for product manufacture.

ОкисленняOxidation

Для переробки вихідної сировини з множини різних джерел з метою екстракції з сировини корисних речовин і одержання частково зруйнованого органічного матеріалу, який служить як вхідний потік для подальших стадій і/або послідовностей переробки, можна використовувати одну або декілька послідовностей окислювальної переробки.One or more oxidative processing sequences can be used to process raw materials from multiple different sources in order to extract useful substances from the raw materials and obtain partially degraded organic material that serves as an input stream for further stages and/or processing sequences.

Знову посилаючись на Фіг. 8, в одному способі перший матеріал біомаси 2, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу ("Ммі) і має перший вміст кисню (0), піддають окисленню, наприклад, нагріванням першого матеріалу в трубчастій печі в потоці повітря або збагаченого киснем повітря, з одержанням другого матеріалу 3, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу ("Мкиг) і що має другий вміст кисню (О:) нижче, ніж перший вміст кисню (701). Другий матеріал (або, в певних варіантах здійснення перший і другий матеріал) можна, наприклад, змішувати з матеріалом, таким як мікроорганізм, з одержанням композита 4 або іншого продукту 5. Забезпечення більш високого рівня окислення 60 може підвищити здатність до диспергування окисленого матеріалу, наприклад, в розчиннику.Referring again to FIG. 8, in one method, the first biomass material 2, which includes cellulose having a first number average molecular weight ("Mmi") and having a first oxygen content (0), is subjected to oxidation, for example, by heating the first material in a tubular furnace in a stream of air or enriched with oxygen air, to obtain a second material 3, which includes cellulose having a second number average molecular weight ("Mkig") and having a second oxygen content (O:) lower than the first oxygen content (701). The second material (or, in certain embodiments, the first and second materials) can, for example, be mixed with a material such as a microorganism to produce a composite 4 or other product 5. Providing a higher level of oxidation 60 can increase the dispersibility of the oxidized material, e.g. , in the solvent.

Такі матеріали також можна комбінувати з твердою речовиною і/або рідиною. Наприклад, рідина може бути у формі розчину, а тверда речовина може бути у формі частинок. Рідина і/або тверда речовина можуть включати мікроорганізм, наприклад бактерію і/або фермент.Such materials can also be combined with a solid and/or liquid. For example, a liquid can be in the form of a solution, and a solid can be in the form of particles. The liquid and/or solid may include a microorganism, such as a bacterium and/or an enzyme.

Наприклад, бактерія і/або фермент можуть діяти на целюлозний або лігноцелюлозний матеріал, продукуючи продукт, такий як білок. Ілюстративні продукти описані в РІВКООЗ МАТЕКІАЇ 5 АМОFor example, a bacterium and/or an enzyme can act on a cellulosic or lignocellulosic material to produce a product such as a protein. Illustrative products are described in RIVKOOZ MATEKIAI 5 AMO

СОМРОЗБІТЕ5, О55М 11/453951, поданій 15 червня 2006 року.SOMROZBITE5, О55М 11/453951, filed on June 15, 2006.

У деяких варіантах здійснення друга середньочислова молекулярна маса не більше ніж на 97 96 нижче першої середньочислової молекулярних маси, наприклад не більше ніж на 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 30, 20, 12,5, 10,0, 7,5, 5,0, 4,0, 3,0, 2,5, 2,0 95 або не більше ніж на 1,095 нижче першої середньочислової молекулярної маси. Величина зниження молекулярної маси залежить від застосування.In some embodiments, the second number average molecular weight is no more than 97 96 below the first number average molecular weight, such as no more than 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 30 , 20, 12.5, 10.0, 7.5, 5.0, 4.0, 3.0, 2.5, 2.0 95 or not more than 1.095 below the first number average molecular weight. The amount of molecular weight reduction depends on the application.

Наприклад, в деяких варіантах здійснення вихідна середньочислова молекулярна маса (перед окисленням) складає від приблизно 200000 до приблизно 3200000, наприклад від приблизно 250000 до приблизно 1000000 або від приблизно 250000 до приблизно 700000, і середньочислова молекулярна маса після піролізу складає від приблизно 175000 до приблизно 3000000, наприклад від приблизно 200000 до приблизно 750000 або від приблизно 225000 до приблизно 600000.For example, in some embodiments, the starting number average molecular weight (before oxidation) is from about 200,000 to about 3,200,000, such as from about 250,000 to about 1,000,000 or from about 250,000 to about 700,000, and the number average molecular weight after pyrolysis is from about 175,000 to about 3,000,000 , such as from about 200,000 to about 750,000 or from about 225,000 to about 600,000.

Використовувані смоли можуть являти собою термореактивні пластмаси або термопластичні пластмаси. Приклади термопластичних смол включають непружні і еластомерні термопластичні пластмаси. Непружні термопластичні пластмаси включають поліолефіни (наприклад, поліетилен, поліпропілен або співполімери поліолефіну), поліефіри (наприклад, терефталат поліетилену), поліаміди (наприклад, нейлон 6, 6/12 або 6/10) і поліетиленіміни.The resins used can be thermosetting plastics or thermoplastic plastics. Examples of thermoplastic resins include rigid and elastomeric thermoplastics. Non-elastic thermoplastic plastics include polyolefins (eg, polyethylene, polypropylene, or polyolefin copolymers), polyesters (eg, polyethylene terephthalate), polyamides (eg, nylon 6, 6/12, or 6/10), and polyethyleneimines.

Приклади еластомерних термопластичних смол включають еластомерні стиролові співполімери (наприклад, співполімери стирол-етилен-бутилен-стирол), поліамідні еластомери (наприклад, співполімери поліефір-поліамід) і співполімери етилен-вінілацетат.Examples of elastomeric thermoplastic resins include elastomeric styrene copolymers (eg, styrene-ethylene-butylene-styrene copolymers), polyamide elastomers (eg, polyester-polyamide copolymers), and ethylene-vinyl acetate copolymers.

У конкретних варіантах здійснення використовують лігнін, наприклад будь-який лігнін, який утворюється в будь-якому зі способів, описаних в даному документі.In specific embodiments, lignin is used, such as any lignin that is produced by any of the methods described herein.

У деяких варіантах здійснення термопластична смола має швидкість потоку в розплавленому стані від 10 г/10 хвилин до 60 г/10 хвилин, наприклад від 20 г/10 хвилин до 50 гГ/10 хвилин або від 30 г/10 хвилин до 45 г/10 хвилин, при вимірюванні з використанням АЗТМ 1238. У певних варіантах здійснення можна використовувати сумісні суміші будь-яких з вказаних вище термопластичних смол.In some embodiments, the thermoplastic resin has a melt flow rate of 10 g/10 minutes to 60 g/10 minutes, such as 20 g/10 minutes to 50 g/10 minutes or 30 g/10 minutes to 45 g/10 minutes, when measured using AZTM 1238. In certain variants of implementation, it is possible to use compatible mixtures of any of the above thermoplastic resins.

У деяких варіантах здійснення термопластична смола має індекс полідисперсності (РОЇ), наприклад відношення середньозваженої молекулярної маси до середньочислової молекулярної маси, більше 1,5, наприклад більше 2,0, більше 2,5, більше 5,0, більше 7,5 або навіть більше 10,0.In some embodiments, the thermoplastic resin has a polydispersity index (PDI), such as a ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight, greater than 1.5, such as greater than 2.0, greater than 2.5, greater than 5.0, greater than 7.5, or even more than 10.0.

У конкретних варіантах здійснення як термопластичну смолу використовують поліолефіни або суміші поліолефінів.In specific embodiments, polyolefins or mixtures of polyolefins are used as a thermoplastic resin.

Приклади термореактивних смол включають природний каучук, бутадієновий каучук і поліуретани.Examples of thermosetting resins include natural rubber, butadiene rubber, and polyurethanes.

У деяких варіантах здійснення вихідна середньочислова молекулярна маса (перед окисленням) складає від приблизно 200000 до приблизно 3200000, наприклад від приблизно 250000 до приблизно 1000000 або від приблизно 250000 до приблизно 700000, і середньочислова молекулярна маса після піролізу складає від приблизно 50000 до приблизно 200000, наприклад від приблизно 60000 до приблизно 150000 або від приблизно 70000 до приблизно 125000. Однак, в деяких варіантах здійснення, наприклад після екстенсивного окислення, середньочислова молекулярна маса може складати менше ніж приблизно 10000 або навіть менше ніж приблизно 5000.In some embodiments, the starting number average molecular weight (before oxidation) is from about 200,000 to about 3,200,000, such as from about 250,000 to about 1,000,000 or from about 250,000 to about 700,000, and the number average molecular weight after pyrolysis is from about 50,000 to about 200,000, e.g. from about 60,000 to about 150,000 or from about 70,000 to about 125,000. However, in some embodiments, such as after extensive oxidation, the number average molecular weight may be less than about 10,000 or even less than about 5,000.

У деяких варіантах здійснення другий вміст кисню щонайменше приблизно на п'ять процентів перевищує перший вміст кисню, наприклад перевищує на 7,5, 10,0, 12,5, 15,0 або 17,5 95. У деяких переважних варіантах здійснення другий вміст кисню щонайменше приблизно на 20,0 956 перевищує вміст кисню в першому матеріалі. Вміст кисню вимірюють елементним аналізом шляхом піролізу зразка в печі, працюючій при 1300 "С або більше. Придатним пристроєм для елементного аналізу є аналізатор 1їЕСО СНМ5-932 3 піччю для високотемпературного піролізу МТЕ-900.In some embodiments, the second oxygen content is at least about five percent greater than the first oxygen content, such as greater than 7.5, 10.0, 12.5, 15.0, or 17.5 95. In some preferred embodiments, the second oxygen content of oxygen is at least about 20.0 956 greater than the oxygen content of the first material. The oxygen content is measured by elemental analysis by pyrolysis of the sample in a furnace operating at 1300 "C or more. A suitable device for elemental analysis is the 1st ESO analyzer SNM5-932 3 furnace for high-temperature pyrolysis MTE-900.

У деяких варіантах здійснення окислення першого матеріалу 200 не приводить до суттєвої зміни кристалічності целюлози. Однак в деяких випадках, наприклад після надмірного окислення, другий матеріал має целюлозу, що має кристалічність (Сг) нижче кристалічності (101) целюлози першого матеріалу. Наприклад, (б2) може бути нижче ніж (7Сї) приблизно 60 більше ніж на 5 95, наприклад на 10, 15, 20 95 або навіть 25 95. Це може бути бажаним для підвищення розчинності матеріалів в рідині, такій як рідина, яка включає бактерію і/або фермент.In some embodiments, the oxidation of the first material 200 does not significantly change the crystallinity of the cellulose. However, in some cases, for example after excessive oxidation, the second material has cellulose having a crystallinity (Cg) lower than the crystallinity (101) of the cellulose of the first material. For example, (b2) may be lower than (7Ci) by about 60 more than 5 95, such as 10, 15, 20 95, or even 25 95. This may be desirable to increase the solubility of the materials in a liquid, such as a liquid that includes bacteria and/or enzyme.

У деяких варіантах здійснення вихідний індекс кристалічності (перед окисленням) складає від приблизно 40 95 до приблизно 87,5 95, наприклад від приблизно 50 95 до приблизно 75 95 або від приблизно 60 95 до приблизно 70 95, і індекс кристалічності після окислення складає від приблизно 30 95 до приблизно 75,0 95, наприклад від приблизно 35,0 95 до приблизно 70,0 95 або від приблизно 37,5 956 до приблизно 65,0 95. Однак, в певних варіантах здійснення, наприклад після екстенсивного окислення, індекс кристалічності може складати менше ніж 5 95. У деяких варіантах здійснення матеріал після окислення є по суті аморфним.In some embodiments, the initial crystallinity index (before oxidation) is from about 40 95 to about 87.5 95, such as from about 50 95 to about 75 95 or from about 60 95 to about 70 95, and the crystallinity index after oxidation is from about 30 95 to about 75.0 95, such as from about 35.0 95 to about 70.0 95 or from about 37.5 956 to about 65.0 95. However, in certain embodiments, such as after extensive oxidation, the crystallinity index may be less than 5 95. In some embodiments, the material is essentially amorphous after oxidation.

Без зв'язку з якою-небудь конкретною теорією, вважають, що окислення підвищує кількість груп на целюлозі, що створюють водневі зв'язки, таких як гідроксильні групи, альдегідні групи, групи кетонів, групи карбонових кислот або ангідридні групи, які можуть підвищити її здатність до диспергування і/або її розчинність (наприклад, в рідині). Для подальшого підвищення здатності до диспергування в смолі, смола може включати компонент, який включає групи, що створюють водневі зв'язки, такі як одна або декілька ангідридних груп, груп карбонових кислот, гідроксильних груп, амідних груп, аміногруп або сумішей будь-яких з цих груп. У деяких переважних варіантах здійснення компонент включає полімер, який співполімеризований з малеїновим ангідридом і/або має прищеплений малеїновий ангідрид. Такі матеріали доступні від Юиропі під торговою назвою ЕОБАВОМОФ).Without being bound by any particular theory, it is believed that oxidation increases the number of hydrogen-bonding groups on the cellulose, such as hydroxyl groups, aldehyde groups, ketone groups, carboxylic acid groups, or anhydride groups, which can increase its dispersibility and/or its solubility (for example, in liquid). To further enhance the dispersibility in the resin, the resin may include a component that includes hydrogen-bonding groups, such as one or more anhydride groups, carboxylic acid groups, hydroxyl groups, amide groups, amino groups, or mixtures of any of these groups. In some preferred embodiments, the component includes a polymer that is copolymerized with maleic anhydride and/or has grafted maleic anhydride. Such materials are available from Europe under the trade name EOBAVOMOF).

Як правило, окислення першого матеріалу 200 відбувається в окислювальному середовищі.As a rule, the oxidation of the first material 200 occurs in an oxidizing environment.

Наприклад, окислення можна досягати за допомогою піролізу в окислювальному середовищі, або йому може сприяти піроліз в окислювальному середовищі, такому як повітря або аргон, збагачений повітрям. Для сприяння окисленню до матеріалу перед окисленням або в процесі окислення можна додавати різні хімічні речовини, такі як окислювачі, кислоти або основи.For example, oxidation may be achieved by pyrolysis in an oxidizing medium, or may be assisted by pyrolysis in an oxidizing medium such as air or argon enriched air. Various chemicals, such as oxidizing agents, acids, or bases, can be added to the material before or during oxidation to promote oxidation.

Наприклад, перед окисленням можна додавати пероксид (наприклад, бензоїлпероксид).For example, a peroxide (for example, benzoyl peroxide) can be added before oxidation.

Системи для окисленняSystems for oxidation

На Фіг. 22 представлена технологічна схема 5000, яка включає різні стадії в системі окислювальної попередньої обробки сировини. На першій стадії 5010 з джерела вихідного матеріалу подається суха сировина. Джерело вихідного матеріалу може включати, наприклад,In Fig. 22 presents a technological scheme 5000, which includes various stages in the system of oxidative pretreatment of raw materials. In the first stage 5010, dry raw material is supplied from the raw material source. The source material may include, for example,

Зо платформу або контейнер для зберігання, які сполучені з суміщеним реактором для окислення через конвеєрну стрічку або інший пристрій для транспортування сировини.A platform or storage container that is connected to the combined oxidation reactor via a conveyor belt or other device for transporting raw materials.

Як описано вище, перед доставкою в реактор для окислення суха сировина з джерела вихідного матеріалу може бути попередньо оброблена. Наприклад, якщо сировина одержана з рослинних джерел, певні частини рослинного матеріалу можуть видалятися перед збиранням рослинного матеріалу і/або перед доставкою рослинного матеріалу в пристрій для транспортування сировини. Альтернативно або додатково, сировину біомаси можна піддавати механічній переробці (наприклад, для зниження середньої довжини волокон в сировині) перед доставкою в реактор для окислення.As described above, the dry feedstock from the feedstock source may be pretreated prior to delivery to the oxidation reactor. For example, if the raw material is derived from plant sources, certain parts of the plant material may be removed before harvesting the plant material and/or before delivering the plant material to the raw material transport device. Alternatively or additionally, the biomass feedstock can be subjected to mechanical processing (for example, to reduce the average fiber length in the feedstock) before delivery to the reactor for oxidation.

Після механічної переробки 5020 сировина 5030 транспортується в систему для перемішування, яка подає воду 5150 в сировину в процесі механічного перемішування.After mechanical processing 5020, the raw material 5030 is transported to a mixing system, which supplies water 5150 to the raw material in the process of mechanical mixing.

Об'єднання води з переробленою сировиною на стадії перемішування 5040 приводить до водної суспензії 5050 сировини, яку потім можна обробляти одним або декількома окислювачами.The combination of water with the processed raw material in the stage of mixing 5040 leads to an aqueous suspension 5050 of the raw material, which can then be treated with one or more oxidizers.

Як правило, в суміш додають один літр води на кожні від 0,02 до 1,0 кг сухої сировини.As a rule, one liter of water is added to the mixture for every 0.02 to 1.0 kg of dry raw materials.

Співвідношення сировини і води в суміші залежить від джерела сировини і конкретних окислювачів, використовуваних далі в процесі загалом. Наприклад, при звичайних промислових послідовностях переробки лігноцелюлозної біомаси, водна суспензія 5050 сировини включає від приблизно 0,5 кг до приблизно 1,0 кг сухої біомаси на літр води.The ratio of raw materials and water in the mixture depends on the source of raw materials and specific oxidizers used further in the process in general. For example, in conventional industrial lignocellulosic biomass processing sequences, aqueous suspension 5050 feedstock includes from about 0.5 kg to about 1.0 kg of dry biomass per liter of water.

У деяких варіантах здійснення, також на стадії перемішування сировини 5040, в суспензію сировини може додаватися одна або декілька захищаючих волокна добавок 5170. Захищаючі волокна добавки сприяють зниженню деградації певних типів волокон біомаси (наприклад, целюлозних волокон) в процесі окислення сировини. Захищаючі волокна добавки можна використовувати, наприклад, якщо бажаний продукт переробки лігноцелюлозної сировини включає целюлозні волокна. ілюстративні захищаючі волокна добавки включають сполуки магнію, такі як гідроксид магнію. Концентрації захищаючих волокна добавок в суспензії 5050 сировини можуть складати, наприклад, від 0,1 до 0,4 95 сухої маси сировини біомаси.In some embodiments, also at the stage of mixing the raw material 5040, one or more fiber-protecting additives 5170 may be added to the raw material suspension. Fiber-protecting additives can be used, for example, if the desired product of the processing of lignocellulosic raw materials includes cellulose fibers. illustrative fiber-protecting additives include magnesium compounds such as magnesium hydroxide. Concentrations of fiber-protecting additives in suspension 5050 raw materials can be, for example, from 0.1 to 0.4 95 dry mass of raw biomass.

У певних варіантах здійснення водну суспензію 5050 сировини можна піддавати необов'язковій екстракції 5180 органічним розчинником для видалення з суспензії нерозчинних у воді речовин. Наприклад, екстракція суспензії 5050 одним або декількома органічними бо розчинниками приводить до очищеної суспензії і потоку органічних відходів 5210, який включає нерозчинні у воді матеріали, такі як жири, масла і інші неполярні речовини на основі вуглеводнів. Придатні розчинники для проведення екстракції суспензії 5050 включають, наприклад, різні спирти, вуглеводні і галогенвуглеводні.In certain embodiments, the aqueous suspension 5050 of the raw material can be subjected to optional extraction 5180 with an organic solvent to remove water-insoluble substances from the suspension. For example, extraction of slurry 5050 with one or more organic solvents results in a purified slurry and organic waste stream 5210, which includes water-insoluble materials such as fats, oils, and other nonpolar hydrocarbon-based substances. Suitable solvents for carrying out the extraction of suspension 5050 include, for example, various alcohols, hydrocarbons and halogenated hydrocarbons.

У деяких варіантах здійснення водну суспензію 5050 сировини можна піддавати необов'язковій термічній обробці 5190 для подальшої підготовки сировини до окислення.In some embodiments, the aqueous suspension 5050 of the raw material can be subjected to an optional heat treatment 5190 to further prepare the raw material for oxidation.

Приклад термічної обробки включає нагрівання суспензії сировини в присутності стисненої пари. У волокнистій сировині біомаси стиснена пара забезпечує набухання волокон, експонуючи велику частину поверхонь волокон водному розчиннику і окислювачам, які подаються на подальших стадіях переробки.An example of heat treatment includes heating a suspension of raw materials in the presence of compressed steam. In fibrous biomass raw materials, the compressed steam provides swelling of the fibers, exposing a large part of the fiber surfaces to the aqueous solvent and oxidizing agents, which are applied in the further stages of processing.

У певних варіантах здійснення водну суспензію сировини 5050 можна піддавати необов'язковій обробці основними речовинами 5200. Обробка однією або декількома основними речовинами може полегшити відділення лігніну від целюлози в лігноцелюлозній сировині біомаси, тим самим поліпшуючи подальше окислення сировини. Ілюстративні основні речовини включають гідроксиди лужних і лужноземельних металів, такі як гідроксид натрію, гідроксид калію і гідроксид кальцію. Як правило, можна використовувати множину основних речовин, звичайно в концентраціях від приблизно 0,01 95 до приблизно 0,5 95 сухої маси сировини.In certain embodiments, the aqueous slurry of feedstock 5050 can be optionally treated with basic substances 5200. Treatment with one or more basic substances can facilitate the separation of lignin from cellulose in the lignocellulosic biomass feedstock, thereby improving subsequent oxidation of the feedstock. Illustrative basic substances include hydroxides of alkali and alkaline earth metals, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and calcium hydroxide. Generally, a plurality of basic substances can be used, usually in concentrations of from about 0.01 95 to about 0.5 95 of the dry weight of the raw material.

Водна суспензія 5050 сировини транспортується (наприклад, через вмонтовану в лінію систему труб) в камеру, яка може являти собою камеру для попередньої окислювальної переробки або реактор для окислення. На стадії попередньої окислювальної переробки 5060 в рідку суспензію 5050 додається один або декілька окислювачів 5160 з утворенням окислювального середовища. У деяких варіантах здійснення, наприклад, окислювачі 5160 можуть включати пероксид водню. Пероксид водню можна додавати в суспензію 5050 як водний розчин і у співвідношеннях в діапазоні від З до 30-35 мас. 95 суспензії 5050. Пероксид водню має ряд переваг як окислювач. Наприклад, водний розчин пероксиду водню є відносно недорогим, відносно хімічно стабільним і не є особливо шкідливим відносно інших окислювачів (і, таким чином, не вимагає обтяжливих процедур зберігання і дорогого захисного обладнання). Більше того, пероксид водню здійснює розкладання з утворенням води в процесі окислення сировини, так що очищення потоку відходів є відносно нескладним і недорогим.Aqueous slurry 5050 of feedstock is transported (eg, through an in-line piping system) to a chamber, which may be a pre-oxidative processing chamber or an oxidation reactor. At the stage of preliminary oxidation processing 5060, one or more oxidizing agents 5160 are added to the liquid suspension 5050 to form an oxidizing medium. In some embodiments, for example, oxidizing agents 5160 may include hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide can be added to suspension 5050 as an aqueous solution and in ratios ranging from 3 to 30-35 wt. 95 suspension 5050. Hydrogen peroxide has a number of advantages as an oxidizer. For example, an aqueous solution of hydrogen peroxide is relatively inexpensive, relatively chemically stable, and not particularly harmful relative to other oxidizing agents (and thus does not require burdensome storage procedures and expensive protective equipment). Moreover, hydrogen peroxide decomposes with the formation of water in the process of oxidation of raw materials, so that the treatment of the waste stream is relatively simple and inexpensive.

У певних варіантах здійснення окислювачі 5160 можуть включати кисень (наприклад,In certain embodiments, oxidizing agents 5160 may include oxygen (e.g.,

Ко) газоподібний кисень) або окремо, або в комбінації з пероксидом водню. Газоподібний кисень може барботувати суспензію 5050 у співвідношеннях в діапазоні від 0,5 до 10 мас. 95 суспензії 5050. Альтернативно або додатково, газоподібний кисень також може подаватися у водну фазу при рівновазі з суспензією 5050 (наприклад, парова головка над суспензією 5050). Газоподібний кисень може подаватися або в камеру для попередньої окислювальної переробки, або в реактор для окислення (або в обидва), залежно від конфігурації системи для окислювальної переробки. Як правило, наприклад, парціальний тиск кисню в парі над суспензією 5050 перевищує атмосферний тиск кисню і знаходиться в діапазоні від 0,5 до 35 бар, залежно від природи сировини.Co) gaseous oxygen) either alone or in combination with hydrogen peroxide. Oxygen gas can bubble the 5050 slurry in ratios ranging from 0.5 to 10 wt. 95 of slurry 5050. Alternatively or additionally, gaseous oxygen may also be fed into the aqueous phase in equilibrium with slurry 5050 (eg, a steam head above slurry 5050). Oxygen gas can be supplied to either the pre-oxidative processing chamber or the oxidation reactor (or both), depending on the configuration of the oxidative processing system. As a rule, for example, the partial pressure of oxygen in the vapor above the suspension 5050 exceeds the atmospheric pressure of oxygen and is in the range from 0.5 to 35 bar, depending on the nature of the raw material.

Газоподібний кисень можна подаватися в чистій формі або він може бути змішаний з одним або декількома газами-носіями. Наприклад, в деяких варіантах здійснення повітря під високим тиском надає кисень у водяній парі. У певних варіантах здійснення газоподібний кисень може безперервно надаватися в паровій фазі для забезпечення того, щоб в процесі переробки сировини концентрація кисню в парі залишалася в певних заданих межах. У деяких варіантах здійснення газоподібний кисень може бути спочатку поданий в достатній концентрації для окислення сировини, а потім сировина може транспортуватися в закриту ємність що знаходиться під тиском (наприклад, реактор для окислення), для переробки.Oxygen gas can be supplied in its pure form or it can be mixed with one or more carrier gases. For example, in some embodiments, high-pressure air provides oxygen in the water vapor. In certain embodiments, gaseous oxygen can be continuously supplied in the vapor phase to ensure that the oxygen concentration in the vapor remains within certain predetermined limits during the processing of raw materials. In some embodiments, gaseous oxygen may first be supplied in sufficient concentration to oxidize the feedstock, and then the feedstock may be transported to a closed, pressurized vessel (eg, an oxidation reactor) for processing.

У певних варіантах здійснення окислювачі 5160 можуть включати утворюваний кисень (наприклад, радикали кисню). Як правило, утворюваний кисень продукується при необхідності в реакторі для окислення або в камері, що знаходиться в гідравлічному сполученні з реактором для окислення, за допомогою однієї або декількох реакцій розкладання. Наприклад, в деяких варіантах здійснення утворюваний кисень може утворюватися в реакції між МО і О2 в суміші газів або в розчині. У певних варіантах здійснення утворюваний кисень може продукуватися при розкладанні НОСІ в розчині. Інші способи, за допомогою яких може продукуватися утворюваний кисень, включають електрохімічне генерування, наприклад в розчині електролітів.In certain embodiments, the oxidants 5160 may include generated oxygen (eg, oxygen radicals). As a rule, the generated oxygen is produced as needed in the oxidation reactor or in a chamber in hydraulic communication with the oxidation reactor by means of one or more decomposition reactions. For example, in some embodiments, the generated oxygen can be formed in a reaction between MO and O2 in a mixture of gases or in solution. In certain embodiments, the generated oxygen may be produced during the decomposition of the NOSI in solution. Other methods by which the generated oxygen can be produced include electrochemical generation, for example in an electrolyte solution.

Як правило, утворюваний кисень є ефективним окислювачем внаслідок відносно високої реакційної здатності кисневих радикалів. Однак утворюваний кисень також може бути відносно селективним окислювачем. Наприклад, коли лігноцелюлозна сировина обробляється утворюваним киснем, переважно відбувається селективне окислення лігніну відносно інших компонентів сировини, таких як целюлоза. У результаті окислення сировини утворюваним бо киснем забезпечує спосіб селективного видалення фракції лігніну з певних типів сировини. Як правило, для досягнення ефективного окислення використовують концентрації утворюваного кисню від приблизно 0,5 до 5 95 сухої маси сировини.As a rule, the oxygen formed is an effective oxidant due to the relatively high reactivity of oxygen radicals. However, the oxygen produced can also be a relatively selective oxidant. For example, when lignocellulosic raw materials are treated with generated oxygen, the selective oxidation of lignin with respect to other components of raw materials, such as cellulose, takes place. As a result of the oxidation of raw materials, the resulting oxygen provides a method of selective removal of the lignin fraction from certain types of raw materials. As a rule, to achieve effective oxidation, concentrations of the generated oxygen from about 0.5 to 5 95 of the dry weight of the raw material are used.

Без зв'язку з теорією, вважають, що утворюваний кисень реагує з лігнпоцелюлозною сировиною щонайменше по двох різних механізмах. У першому механізмі утворюваний кисень піддається реакції приєднання до лігніну, приводячи до часткового окислення лігніну, яке солюбілізує лігнін у водному розчині. У результаті солюбілізований лігнін може бути видалений з іншої частини сировини шляхом промивання. У другому механізмі утворюваний кисень руйнує бутанові поперечну зшивки і/або відкриває ароматичні кільця, які сполучені через бутанові поперечні зшивки. У результаті розчинність водного розчину лігніну зростає, і фракцію лігніну можна відділяти від іншої частини сировини шляхом промивання.Without regard to theory, it is believed that the generated oxygen reacts with lignocellulosic raw materials by at least two different mechanisms. In the first mechanism, the generated oxygen undergoes a reaction of attachment to lignin, leading to partial oxidation of lignin, which solubilizes lignin in an aqueous solution. As a result, solubilized lignin can be removed from another part of the raw material by washing. In the second mechanism, the formed oxygen destroys butane cross-links and/or opens aromatic rings that are connected through butane cross-links. As a result, the solubility of the aqueous lignin solution increases, and the lignin fraction can be separated from the rest of the raw material by washing.

У деяких варіантах здійснення окислювачі 5160 включають озон (Оз). Застосування озону може вносити деякі умови поводження з хімічними реагентами в послідовності окислювальної переробки. При надмірно енергійному нагріванні водний розчин озону може швидко розкластися, з потенційно несприятливими наслідками як для людей, що є операторами системи, так і для обладнання системи. Таким чином, озон, як правило, утворюється в термічно ізольованій ємності з потовщеними стінками, окремо від ємності, яка містить суспензію сировини, і транспортується до неї на відповідній стадії способу.In some embodiments, the oxidizing agents 5160 include ozone (Oz). The use of ozone can introduce some conditions for the handling of chemical reagents in the sequence of oxidative processing. When heated excessively vigorously, an aqueous solution of ozone can rapidly decompose, with potentially adverse consequences for both the people operating the system and the system equipment. Thus, ozone, as a rule, is formed in a thermally insulated container with thickened walls, separate from the container containing the suspension of raw materials, and transported to it at the appropriate stage of the method.

Без зв'язку з теорією, вважають, що озон здійснює розкладання на кисень і радикали кисню, і що за окислювальні властивості озону відповідальні радикали кисню (наприклад, утворюваний кисень) так, як описано вище. Озон, як правило, переважно окисляє фракцію лігніну в лігноцелюлозних матеріалах, залишаючи фракцію целюлози відносно незачепленою.Without being bound by theory, it is believed that ozone decomposes into oxygen and oxygen radicals, and that oxygen radicals (for example, the oxygen formed) are responsible for the oxidizing properties of ozone as described above. Ozone tends to preferentially oxidize the lignin fraction in lignocellulosic materials, leaving the cellulose fraction relatively unaffected.

Умови окислення сировини біомаси на основі озону, як правило, залежать від природи біомаси. Наприклад, для целюлозної і/або лігноцелюлозної сировини, ефективне окислення сировини забезпечують концентрації озону від 0,1 до 20 г/м3 сухої сировини. Як правило, вміст води в суспензії 5050 складає від 10 до 80 мас. 95 (наприклад, від 40 до 60 мас. 95). У процесі основаного на озоні окислення температура суспензії 5050 може підтримуватися міжб0 і 100 "С, щоб уникнути інтенсивного розкладання озону.The conditions for the oxidation of biomass raw materials based on ozone, as a rule, depend on the nature of the biomass. For example, for cellulosic and/or lignocellulosic raw materials, effective oxidation of raw materials is ensured by ozone concentrations from 0.1 to 20 g/m3 of dry raw materials. As a rule, the water content in the 5050 suspension is from 10 to 80 wt. 95 (for example, from 40 to 60 wt. 95). In the process of ozone-based oxidation, the temperature of the 5050 slurry can be maintained between 0 and 100 °C to avoid intensive ozone decomposition.

У деяких варіантах здійснення суспензія 5050 сировини може оброблятися водним лужним розчином, який включає один або декілька гідроксидів лужних або лужноземельних металів, таких як гідроксид натрію, гідроксид калію і гідроксид кальцію, а потім може оброблятися озоновмісним газом в реакторі для окислення. Було виявлено, що цей процес значно збільшує розкладання біомаси в суспензії 5050. Як правило, наприклад, концентрація іонів гідроксиду в лужному розчині складає від 0,001 до 10 мас. 95 суспензії 5050. Після змочування сировини шляхом контакту з лужним розчином, в реактор для окислення подається озоновмісний газ, де він контактує з сировиною і окисляє її.In some embodiments, the slurry 5050 feedstock may be treated with an aqueous alkaline solution that includes one or more alkali or alkaline earth metal hydroxides, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide, and may then be treated with an ozone-containing gas in an oxidation reactor. It was found that this process significantly increases the decomposition of biomass in suspension 5050. As a rule, for example, the concentration of hydroxide ions in an alkaline solution is from 0.001 to 10 wt. 95 suspension 5050. After wetting the raw material by contact with an alkaline solution, ozone-containing gas is supplied to the reactor for oxidation, where it contacts the raw material and oxidizes it.

Окислювачі 5160 також можуть включати інші речовини. У деяких варіантах здійснення, наприклад, в суспензію 5050 можна подавати окислювачі на основі галогену, такі як хлор і оксихлоридні речовини (наприклад, гіпохлорит). У певних варіантах здійснення в суспензію 5050 можна подавати азотовмісні окислювачі. Ілюстративні азотовмісні окислювачі включають, наприклад, МО і МО». Азотовмісні речовини в суспензії 5050 також можуть об'єднуватися з киснем, створюючи додаткові окислювачі. Наприклад, як МО, так і МО» об'єднуються з киснем в суспензії 5050 з утворенням нітратних сполук, які є ефективними окислювачами для сировини біомаси. Окислювачі на основі галогену і азоту можуть, в деяких варіантах здійснення, забезпечувати відбілювання сировини біомаси, залежно від природи сировини. Відбілювання може бути бажаним для певних одержуваних з біомаси продуктів, які екстрагуються на подальших стадіях переробки.Oxidizers 5160 may also include other substances. In some embodiments, for example, halogen-based oxidants such as chlorine and oxychloride substances (eg, hypochlorite) can be added to slurry 5050. In certain embodiments, nitrogen-containing oxidants can be added to the suspension 5050. Illustrative nitrogen-containing oxidizing agents include, for example, MO and MO." Nitrogen-containing substances in suspension 5050 can also combine with oxygen, creating additional oxidants. For example, both MO and MO' combine with oxygen in the 5050 slurry to form nitrate compounds that are effective oxidizing agents for biomass feedstocks. Halogen- and nitrogen-based oxidants can, in some embodiments, provide bleaching of the biomass feedstock, depending on the nature of the feedstock. Bleaching may be desirable for certain biomass-derived products that are extracted in further processing stages.

Інші окислювачі можуть включати, наприклад, різні пероксикислоти, пероксіоцтові кислоти, персульфати, перкарбонати, перманганати, тетроксид осмію і оксиди хрому.Other oxidizing agents may include, for example, various peroxyacids, peroxyacetic acids, persulfates, percarbonates, permanganates, osmium tetroxide, and chromium oxides.

Після стадії попередньої окислювальної переробки 5060, суспензія 5050 сировини окислюється на стадії 5070. Якщо окислювачі 5160 додаються до суспензії 5050 в реакторі для окислення, тоді окислення протікає в цьому ж реакторі. Альтернативно, якщо окислювачі 5160 додаються до суспензії 5050 в камері для попередньої обробки, тоді суспензія 5050 транспортується в реактор для окислення через з'єднуючу їх систему труб. Після потрапляння всередину реактора для окислення, окислення сировини біомаси продовжується при контрольованому наборі навколишніх умов. Як правило, наприклад, реактор для окислення являє собою циліндричну ємність, яка закрита від зовнішнього навколишнього середовища і знаходиться під тиском. Можлива як циклічна, так і безперервна робота, хоч навколишні умови, як правило, легше контролювати при потокових циклічних діях по переробці.After the stage of preliminary oxidation processing 5060, the slurry 5050 of the raw material is oxidized in the stage 5070. If the oxidants 5160 are added to the slurry 5050 in the reactor for oxidation, then the oxidation proceeds in the same reactor. Alternatively, if oxidizers 5160 are added to the slurry 5050 in the pretreatment chamber, then the slurry 5050 is transported to the reactor for oxidation through a connecting pipe system. After entering the oxidation reactor, the oxidation of the biomass feedstock continues under a controlled set of ambient conditions. As a rule, for example, an oxidation reactor is a cylindrical container that is closed from the external environment and is under pressure. Both cyclic and continuous operation are possible, although environmental conditions are generally easier to control in flow-through cyclic processing operations.

Окислення суспензії 5050 сировини, як правило, протікає в реакторі для окислення при бо підвищених температурах. Наприклад, температура суспензії 5050 в реакторі для окислення, як правило, підтримується вище 100 "С, в діапазоні від 120 до 240 "С. Для багатьох типів сировини біомаси окислення є особливо ефективним, якщо температура суспензії 5050 підтримується між 150 її 220"С. Суспензію 5050 можна нагрівати з використанням різних пристроїв для теплообміну. Наприклад, в деяких варіантах здійснення реактор для окислення контактує з нагрівальною банею, яка включає масло або розплавлені солі. У певних варіантах здійснення серія теплообмінних труб оточує реактор для окислення і контактує з ним, і циркуляція гарячого текучого середовища в трубах нагріває суспензію 5050 в реакторі. Інші нагрівальні пристрої, які можна використовувати для нагрівання суспензії 5050, включають, наприклад, резистивні нагрівальні елементи, індукційні нагрівники і мікрохвильові джерела.Oxidation of the suspension of 5050 raw materials, as a rule, takes place in the reactor for oxidation at elevated temperatures. For example, the temperature of the 5050 slurry in the oxidation reactor is generally maintained above 100 "C, in the range from 120 to 240 "C. For many types of biomass feedstocks, oxidation is particularly effective if the temperature of the slurry 5050 is maintained between 150 and 220°C. The slurry 5050 can be heated using various heat transfer devices. For example, in some embodiments, the oxidation reactor contacts a heating bath that includes oil or molten salts. In certain embodiments, a series of heat exchange tubes surround and contact the oxidation reactor, and circulation of hot fluid in the tubes heats the slurry 5050 in the reactor. Other heating devices that may be used to heat the slurry 5050 include, for example, resistive heating elements, induction heaters and microwave sources.

Час знаходження суспензії 5050 сировини в реакторі для окислення для переробки сировини можна варіювати, якщо бажано. Як правило, суспензія 5050 знаходиться в реакторі при окисленні від 1 хвилини до 60 хвилин. Для відносно м'якого матеріалу біомаси, такого як лігноцелюлозний матеріал, час знаходження в реакторі для окислення може складати від 5 хвилин до 30 хвилин, наприклад, при тиску кисню в реакторі від З до 12 бар і при температурі суспензії від 160 до 210 "С. Однак для інших типів сировини час знаходження в реакторі для окислення може бути більшим, наприклад до 48 годин. Для визначення відповідного часу знаходження суспензії 5050 в реакторі для окислення, аліквоти суспензії можна витягувати з реактора через певні інтервали часу і аналізувати для визначення концентрацій конкретних продуктів, що представляють інтерес, таких як складні сахариди. Інформацію про підвищення концентрацій певних продуктів в суспензії 5050, як функцію часу, можна використовувати для визначення часу знаходження для конкретних класів матеріалу сировини.The residence time of the feedstock suspension 5050 in the feedstock oxidation reactor can be varied if desired. As a rule, the 5050 suspension is in the reactor during oxidation from 1 minute to 60 minutes. For a relatively soft biomass material such as lignocellulosic material, the residence time in the reactor for oxidation can be from 5 minutes to 30 minutes, for example, at a reactor oxygen pressure of 3 to 12 bar and a slurry temperature of 160 to 210 °C . However, for other types of feedstock, the residence time in the oxidation reactor can be longer, for example up to 48 hours. To determine the appropriate residence time of the 5050 slurry in the oxidation reactor, aliquots of the slurry can be withdrawn from the reactor at certain time intervals and analyzed to determine the concentrations of specific products , of interest, such as complex saccharides Information on the increase in concentrations of certain products in suspension 5050 as a function of time can be used to determine residence times for specific classes of feedstock material.

У деяких варіантах здійснення в процесі окислення суспензії 5050 сировини можна проводити корекцію рН суспензії шляхом додавання однієї або декількох хімічних речовин в реактор для окислення. Наприклад, в певних варіантах здійснення окислення протікає більш ефективно в діапазоні рН приблизно 9-11. Для підтримання рН в цьому діапазоні в реактор для окислення можуть подаватися такі речовини, як гідроксиди лужних і лужноземельних металів, карбонати, аміак і буферні розчини.In some embodiments, in the process of oxidation of the suspension of 5050 raw materials, it is possible to correct the pH of the suspension by adding one or more chemicals to the oxidation reactor. For example, in certain embodiments, oxidation occurs more efficiently in the pH range of approximately 9-11. To maintain the pH in this range, substances such as hydroxides of alkali and alkaline earth metals, carbonates, ammonia and buffer solutions can be fed into the reactor for oxidation.

У процесі окислення може бути важливою циркуляція суспензії 5050 для забезпечення достатнього контакту між окислювачами 5160 і сировиною. Циркуляції суспензії можна досягатиCirculation of the slurry 5050 may be important in the oxidation process to ensure sufficient contact between the oxidizers 5160 and the feedstock. Circulation of suspension can be achieved

Зо з використанням різних способів. Наприклад, в деяких варіантах здійснення реактор для окислення може бути обладнаний пристроєм для механічного перемішування, який включає лопаті крильчатки або колесо з лопатями. У певних варіантах здійснення реактор для окислення може являти собою петльовий реактор, в якому водний розчинник, в якому суспендована сировина, одночасно дренується з дна реактора і рециркулює у верхню частину реактора шляхом накачування, тим самим забезпечуючи, щоб суспензія постійно багато разів перемішувалася і не застоювалася в реакторі.From using different methods. For example, in some embodiments, the oxidation reactor may be equipped with a mechanical stirring device that includes impeller blades or a bladed wheel. In certain embodiments, the oxidation reactor may be a loop reactor in which the aqueous solvent in which the feedstock is suspended is simultaneously drained from the bottom of the reactor and recirculated to the top of the reactor by pumping, thereby ensuring that the slurry is continuously stirred many times and does not stagnate in the reactor.

Після завершення окислення сировини суспензія транспортується в пристрій для розділення, де протікає стадія механічного розділення 5080. Як правило, стадія механічного розділення 5080 включає одну або декілька стадій фільтрації тонкого очищення із зростанням міри очищення суспензії для механічного розділення твердих і рідких складових.After the oxidation of the raw material is complete, the slurry is transported to the separation device, where the mechanical separation stage 5080 proceeds. Typically, the mechanical separation stage 5080 includes one or more fine filtration stages with an increasing degree of slurry purification for mechanical separation of solid and liquid components.

Рідка фаза 5090 відділяється від твердої фази 5100, і після цього ці дві фази переробляються незалежно. Тверда фаза 5100 необов'язково може піддаватися стадії висушування 5120, наприклад, в пристрої для висушування. Стадія висушування 5120 може включати, наприклад, механічний розподіл твердого матеріалу на поверхні для висушування і випарювання води з твердої фази 5100 шляхом обережного нагрівання твердого матеріалу.The liquid phase 5090 is separated from the solid phase 5100 and the two phases are then processed independently. The solid phase 5100 may optionally be subjected to a drying step 5120, for example, in a drying device. The drying step 5120 may include, for example, mechanically distributing the solid material on the surface to dry and evaporate water from the solid phase 5100 by gently heating the solid material.

Після стадії висушування 5120 (або, альтернативно, без стадії висушування 5120) тверда фаза 5100 транспортується для подальших стадій переробки 5140.After the drying step 5120 (or, alternatively, without the drying step 5120 ), the solid phase 5100 is transported for further processing steps 5140 .

Рідка фаза 5090 необов'язково може піддаватися стадії висушування 5110 для зменшення концентрації води в рідкій фазі. У деяких варіантах здійснення, наприклад, стадія висушування 5110 може включати випарювання і/або дистиляцію, і/або екстракцію води з рідкої фази 5090 шляхом обережного нагрівання рідини. Альтернативно або додатково, для видалення води з рідкої фази 5090 можна використовувати один або декілька хімічних осушувальних реагентів.The liquid phase 5090 may optionally be subjected to a drying step 5110 to reduce the concentration of water in the liquid phase. In some embodiments, for example, the drying step 5110 may include evaporation and/or distillation, and/or extraction of water from the liquid phase 5090 by gently heating the liquid. Alternatively or additionally, one or more chemical dewatering reagents may be used to remove water from the liquid phase of 5090.

Після стадії висушування 5110 (або, альтернативно, без стадії висушування 5110) рідка фаза 5090 транспортується для подальших стадій переробки 5130, які можуть включати різні стадії хімічної і біологічної обробки, такі як хімічний і/або ферментативний гідроліз.After the drying step 5110 (or, alternatively, without the drying step 5110), the liquid phase 5090 is transported for further processing steps 5130, which may include various chemical and biological processing steps, such as chemical and/or enzymatic hydrolysis.

На стадії висушування 5110 утворюється потік відходів 5220, водний розчин, який включає розчинені хімічні речовини, такі як кислоти і основи у відносно низьких концентраціях. Обробка потоку відходів 5220 може включати, наприклад, нейтралізацію рН однією або декількома мінеральними кислотами або основами. Залежно від концентрації розчинених солей в потоці 60 відходів 5220, розчин може піддаватися частковій деїіонізації (наприклад, шляхом пропускання потоку відходу через іонообмінну систему). Потім потік відходів, який включає, головним чином, воду, може рециркулювати в загальному процесі (наприклад, як вода 5150), може бути відведений до іншого процесу або може бути скинутий.The drying stage 5110 produces a waste stream 5220, an aqueous solution that includes dissolved chemicals such as acids and bases in relatively low concentrations. Treatment of the waste stream 5220 may include, for example, pH neutralization with one or more mineral acids or bases. Depending on the concentration of dissolved salts in the waste stream 60 5220, the solution may undergo partial deionization (for example, by passing the waste stream through an ion exchange system). The waste stream, which includes primarily water, may then be recycled into the overall process (eg, as water 5150), may be diverted to another process, or may be discarded.

Як правило, у випадку лігноцелюлозної сировини біомаси після стадії розділення 5070, рідка фаза 5090 включає множину розчинних полі- і олігосахаридів, які потім можуть відділятися і/або відновлюватися до сахаридів меншої довжини ланцюга шляхом подальших стадій переробки.Typically, in the case of lignocellulosic biomass feedstock, after the separation step 5070, the liquid phase 5090 includes a variety of soluble poly- and oligosaccharides, which can then be separated and/or reduced to shorter chain length saccharides by further processing steps.

Тверда фаза 5100, як правило, включає, головним чином, целюлозу, наприклад, з меншими кількостями утворюваних з геміцелюлози і лігніну продуктів.The solid phase 5100, as a rule, includes mainly cellulose, for example, with smaller amounts of hemicellulose and lignin products.

У деяких варіантах здійснення окислення можна проводити при підвищеній температурі в реакторі, такому як камера для піролізу. Наприклад, знову посилаючись на Фіг. 17, матеріали сировини можуть окислюватися в філаментному піролізері 1712. При звичайному застосуванні окислювальний газ-носій, наприклад повітря або суміш повітря/аргон, рухається в поперечному напрямку через тримач зразка 1713, в той час як резистивний нагрівальний елемент обертається і нагрівається до бажаної температури, наприклад 325 "С. Після відповідного періоду часу, наприклад від 5 до 10 хвилин, окислений матеріал видаляється з тримача зразка.In some embodiments, the oxidation can be carried out at an elevated temperature in a reactor, such as a pyrolysis chamber. For example, referring again to FIG. 17, the feed materials may be oxidized in a filament pyrolyzer 1712. In a typical application, an oxidizing carrier gas, such as air or an air/argon mixture, is moved transversely through the sample holder 1713 while the resistive heating element is rotated and heated to a desired temperature, eg 325 °C. After an appropriate period of time, eg 5 to 10 minutes, the oxidized material is removed from the sample holder.

Систему, представлену на Фіг. 2, можна масштабувати і робити безперервною. Наприклад, замість дроту як нагрівальний елемент може бути використаний гвинт гвинтового транспортера.The system presented in Fig. 2, can be scaled and made continuous. For example, instead of a wire, a screw conveyor can be used as a heating element.

Матеріал може безперервно потрапляти в тримач зразка, наштовхуючись на нагрітий гвинт, який здійснює піроліз матеріалу. У той же час гвинт може виштовхувати окислений матеріал з тримача зразка, дозволяючи надходження нового неокисленого матеріалу.Material can continuously enter the sample holder, impinging on the heated screw, which pyrolyzes the material. At the same time, the screw can push oxidized material out of the sample holder, allowing new, unoxidized material to enter.

Знову посилаючись на Фіг. 18, матеріал сировини може окислюватися в піролізері по точціReferring again to FIG. 18, the raw material can be oxidized in a pyrolyzer point by point

Кюрі 1820. При звичайному застосуванні окислювальний газ-носій рухається в поперечному напрямку через камеру для зразка 1821, в той час як фольга 1822 піддається індуктивному нагріванню радіочастотним полем, застосовуваним для окислення матеріалу при бажаній температурі.Curie 1820. In a typical application, an oxidizing carrier gas moves transversely through the sample chamber 1821 while the foil 1822 is inductively heated by the radio frequency field applied to oxidize the material at the desired temperature.

Знову посилаючись на фіг. 19, матеріал сировини може окислюватися в пічному піролізері 130. При звичайному застосуванні зразок опускається (як указано стрілкою 137) в зону нагріву 135 печі 132, в той час як газ-носій заповнює кожух 136 і рухається в поперечному напрямку через тримач зразка 131. Зразок нагрівається до бажаної температури протягом бажаногоReferring again to FIG. 19, the feed material may be oxidized in the pyrolyzer furnace 130. In a typical application, the sample is lowered (as indicated by arrow 137) into the heating zone 135 of the furnace 132, while the carrier gas fills the jacket 136 and moves transversely through the sample holder 131. The sample heated to the desired temperature for the desired time

Зо періоду часу для одержання піролізованого продукту. Піролізований продукт видаляється з піролізера шляхом підняття тримача зразка (як указано стрілкою 134).From the period of time for obtaining the pyrolyzed product. The pyrolyzed product is removed from the pyrolyzer by lifting the sample holder (as indicated by arrow 134).

Знову посилаючись на Фіг. 20, матеріал сировини може окислюватися шляхом формування целюлозної мішені 140 разом з окислювачем, таким як пероксид, і обробки мішені, яка міститься у вакуумній камері 141, лазерним випромінюванням, наприклад випромінюванням, що має довжину хвилі від приблизно 225 нм до приблизно 1600 нм. Показана оптична конфігурація дозволяє практично монохроматичному світлу 143, згенерованому лазером 142, направлятися з використанням дзеркал 144 і 145 на мішень після проходження через лінзу 146 у вакуумній камері 141. Як правило, тиск у вакуумній камері підтримується на рівні менше 105 мм рт.ст. У деяких варіантах здійснення використовують інфрачервоне випромінювання, наприклад випромінювання з лазера Ма-хАс, що становить 1,06 мікрометрів. У таких варіантах здійснення з целюлозним матеріалом можна змішувати чутливий до інфрачервоного випромінювання барвник, з одержанням целюлозної мішені. Інфрачервоний барвник може посилювати нагрівання целюлозного матеріалу. Руйнування лазером описане Віапспеї-Ріпспег еї аї. в патенті США Мо 5942649.Referring again to FIG. 20, the raw material may be oxidized by forming a cellulosic target 140 together with an oxidizer such as peroxide and treating the target contained in a vacuum chamber 141 with laser radiation, such as radiation having a wavelength of about 225 nm to about 1600 nm. The optical configuration shown allows the practically monochromatic light 143 generated by the laser 142 to be directed using mirrors 144 and 145 to the target after passing through the lens 146 in the vacuum chamber 141. As a rule, the pressure in the vacuum chamber is maintained at a level of less than 105 mm Hg. In some embodiments, the implementation uses infrared radiation, for example radiation from a Ma-xAs laser, which is 1.06 micrometers. In such embodiments, an infrared-sensitive dye can be mixed with the cellulosic material to produce a cellulosic target. The infrared dye can increase the heating of the cellulosic material. Destruction by a laser is described by Viapspei-Rippspeg ei ai. in US patent Mo 5942649.

Знову посилаючись на Фіг. 21, матеріали сировини можуть швидко окислюватися шляхом покривання вольфрамового волоска 150 разом з окислювачем, таким як пероксид, бажаним целюлозним матеріалом, в той час як матеріал знаходиться у вакуумній камері 151. Для забезпечення окислення через волосок пропускають струм, який викликає швидке нагрівання волоска протягом бажаного періоду часу. Як правило, нагрівання продовжують протягом декількох секунд, а потім волоску дозволяють охолонути. У деяких варіантах здійснення нагрівання проводять декілька разів для забезпечення бажаної міри окислення.Referring again to FIG. 21, raw materials can be rapidly oxidized by coating tungsten filament 150 with an oxidizing agent such as peroxide with a desired cellulosic material while the material is in a vacuum chamber 151. To provide oxidation, a current is passed through the filament causing the filament to rapidly heat up for a desired period of time As a rule, heating is continued for several seconds, and then the hair is allowed to cool. In some embodiments, the heating is carried out several times to ensure the desired degree of oxidation.

Знову посилаючись на Фіг. 12, в деяких варіантах здійснення матеріали сировини можна окисляти за допомогою звуку і/або кавітації. Як правило, для досягнення окислення матеріали обробляють ультразвуком в окислювальному середовищі, такому як вода, насичена киснем або іншим хімічним окислювачем, таким як пероксид водню.Referring again to FIG. 12, in some embodiments, raw materials can be oxidized using sound and/or cavitation. Typically, to achieve oxidation, materials are sonicated in an oxidizing medium, such as water saturated with oxygen or another chemical oxidizer, such as hydrogen peroxide.

Знову посилаючись на Фіг. 9 і 10, в певних варіантах здійснення для сприяння окисленню матеріалів сировини використовують іонізуюче випромінювання. Як правило, для досягнення окислення матеріали опромінюють в окислювальному середовищі, такому як повітря або кисень. Наприклад, для опромінення матеріалів можна використовувати гамма-випромінювання бо іабо опромінення пучком електронів.Referring again to FIG. 9 and 10, in certain embodiments, ionizing radiation is used to promote oxidation of raw materials. As a rule, to achieve oxidation, materials are irradiated in an oxidizing medium, such as air or oxygen. For example, gamma radiation or electron beam irradiation can be used to irradiate materials.

Інші способи обробкиOther processing methods

Паровий вибух можна застосовувати окремо без яких-небудь зі способів, описаних в даному документі, або в комбінації з будь-яким зі способів, описаних в даному документі.Steam explosion can be used alone without any of the methods described in this document or in combination with any of the methods described in this document.

На Фіг. 23 показане загальне представлення всього процесу конвертування джерела волокна 400 в продукт 450, такий як етанол, за допомогою способу, який включає дроблення і паровий вибух для одержання волокнистого матеріалу 401, який потім гідролізується і конвертується, наприклад ферментується, з утворенням продукту. Джерело волокна може бути конвертоване у волокнистий матеріал 401 рядом можливих способів, включаючи щонайменше один спосіб дроблення і щонайменше один спосіб парового вибуху.In Fig. 23 shows a general representation of the entire process of converting a fiber source 400 into a product 450, such as ethanol, using a method that includes crushing and steam explosion to obtain a fibrous material 401, which is then hydrolyzed and converted, such as fermented, to produce a product. The fiber source can be converted into fibrous material 401 in a number of possible ways, including at least one crushing method and at least one steam explosion method.

Наприклад, один варіант включає дроблення джерела волокна, з подальшою необов'язковою стадією(ями) просіювання і необов'язковою додатковою стадією(ями) дроблення для одержання роздробленого джерела волокна 402, яке потім може піддаватися паровому вибуху з утворенням волокнистого матеріалу 401. Після процесу парового вибуху необов'язково іде процес витягання волокон для видалення рідин або "розчину" 404, що утворилися в процесі парового вибуху. Матеріал, що утворився, після парового вибуху роздробленого джерела волокна, може додатково дробитися в необов'язковій додатковій стадії(ях) дроблення і/або необов'язковій стадії(ях) просіювання.For example, one embodiment involves comminuting the fiber source, followed by an optional screening step(s) and an optional additional comminution step(s) to produce a comminuted fiber source 402, which may then be steam exploded to form a fibrous material 401. After the process steam explosion is optionally followed by a fiber extraction process to remove liquids or "solution" 404 formed in the steam explosion process. The resulting material, after the steam explosion of the shredded fiber source, may be further crushed in an optional additional crushing stage(s) and/or an optional screening stage(s).

У іншому способі волокнистий матеріал 401 спочатку піддається паровому вибуху з утворенням підданого паровому вибуху джерела волокна 410. Потім одержане піддане паровому вибуху джерело волокна піддається необов'язковому способу витягання волокон для видалення рідин або розчину. Потім одержане піддане паровому вибуху джерело волокна може дробитися з одержанням волокнистого матеріалу. Піддане паровому вибуху джерело волокна також може піддаватися одній або декільком додатковим стадіям просіювання і/або одній або декільком необов'язковим додатковим стадіям дроблення. Спосіб дроблення і парового вибуху джерела волокна для одержання роздробленого і підданого паровому вибуху волокнистого матеріалу додатково розглянутий нижче.In another method, the fibrous material 401 is first steam-exploded to form a steam-exploded fiber source 410. The resulting steam-exploded fiber source is then subjected to an optional fiber extraction process to remove liquids or solution. The resulting steam-exploded fiber source can then be crushed to form a fibrous material. The steam-exploded fiber source may also be subjected to one or more additional sieving steps and/or one or more optional additional crushing steps. The method of crushing and steam explosion of the fiber source to obtain crushed and steam-exploded fibrous material is further discussed below.

Перед дробленням або паровим вибухом джерело волокна може бути нарізане на фрагменти або смуги матеріалу типу конфеті. Процеси дроблення можуть протікати в сухому стані (наприклад, який має менше 0,25 мас. 95 поглиненої води), в гідратованому стані абоPrior to crushing or steam explosion, the fiber source may be cut into fragments or strips of confetti-like material. Crushing processes can occur in the dry state (eg, having less than 0.25 wt. 95 of absorbed water), in the hydrated state, or

Зо навіть тоді, коли матеріал частково або повністю занурений в рідину, таку як вода або ізопропанол. Також спосіб необов'язково може включати стадії висушування вихідного потоку після парового вибуху або дроблення для забезпечення додаткових стадій сухого дроблення або парового вибуху. Стадії дроблення, просіювання і парового вибуху можуть бути проведені в присутності або за відсутності різних хімічних розчинів.Even when the material is partially or completely immersed in a liquid such as water or isopropanol. Also, the method may optionally include stages of drying the output stream after steam explosion or crushing to provide additional stages of dry crushing or steam explosion. The stages of crushing, sieving and steam explosion can be carried out in the presence or absence of various chemical solutions.

У способі парового вибуху джерело волокна або роздроблене джерело волокна контактує з парою під високим тиском, і пара дифундує в структури джерела волокна (наприклад, лігноцелюлозні структури). Потім пара конденсується під високим тиском, тим самим "змочуючи" джерело волокна. Волога в джерелі волокна може здійснювати гідроліз будь-яких ацетильних груп в джерелі волокна (наприклад, ацетильних груп у фракціях геміцелюлози), утворюючи органічні кислоти, такі як оцтова і уронова кислоти. Кислоти, в свою чергу, можуть каталізувати деполімеризацію геміцелюлози, вивільнення ксилану і обмежених кількостей глюкану. Потім, коли тиск скидається, "змочене" джерело волокна (або роздроблене джерело волокна і т. д.) "вибухає". Конденсована волога вмить випаровується внаслідок різкого зниження тиску, і розширення водяної пари надає зсувне зусилля на джерело волокна (або роздроблене джерело волокна і т. д.). Достатнє зсувне зусилля приводить до механічного руйнування внутрішніх структур (наприклад, лігноцелюлозних структур) джерела волокна.In the steam explosion method, the fiber source or the fragmented fiber source is contacted with steam under high pressure, and the steam diffuses into the structures of the fiber source (eg, lignocellulosic structures). The steam is then condensed under high pressure, thereby "wetting" the fiber source. Moisture in the fiber source can hydrolyze any acetyl groups in the fiber source (eg, acetyl groups in hemicellulose fractions) to form organic acids such as acetic and uronic acids. Acids, in turn, can catalyze the depolymerization of hemicellulose, the release of xylan and limited amounts of glucan. Then, when the pressure is released, the "soaked" fiber source (or crushed fiber source, etc.) "explodes". The condensed moisture evaporates instantly due to the sudden pressure drop, and the expansion of the water vapor exerts a shear force on the fiber source (or shredded fiber source, etc.). Sufficient shear force leads to mechanical destruction of the internal structures (for example, lignocellulosic structures) of the fiber source.

Потім роздроблений і підданий паровому вибуху волокнистий матеріал перетворюється в корисний продукт, такий як етанол. Одним зі способів конвертування волокнистого матеріалу є гідроліз для одержання цукрів 412, що піддаються ферментації, які потім піддають ферментації з утворенням продукту. Також можна використовувати інші відомі або невідомі способи конвертування волокнистих матеріалів в палива.The shredded and steam-exploded fibrous material is then converted into a useful product such as ethanol. One way to convert the fibrous material is through hydrolysis to produce fermentable sugars 412, which are then fermented to produce a product. You can also use other known or unknown methods of converting fibrous materials into fuel.

У деяких варіантах здійснення, перед змішуванням з мікроорганізмом, роздроблений і підданий паровому вибуху волокнистий матеріал 401 стерилізують для знищення яких-небудь конкуруючих мікроорганізмів, які можуть знаходитися на волокнистому матеріалі. Наприклад, волокнистий матеріал можна стерилізувати шляхом впливу на волокнистий матеріал радіаційного випромінювання, такого як інфрачервоне випромінювання, ультрафіолетове випромінювання або іонізуюче випромінювання, таке як гамма-випромінювання. Також мікроорганізми можна знищувати з використанням хімічних стерилізуючих засобів, таких як відбілювач (наприклад, гіпохлорит натрію), хлоргексидин або оксид етилену.In some embodiments, prior to mixing with the microorganism, the shredded and steam-exploded fibrous material 401 is sterilized to kill any competing microorganisms that may be present on the fibrous material. For example, the fibrous material can be sterilized by exposing the fibrous material to radiation such as infrared radiation, ultraviolet radiation, or ionizing radiation such as gamma radiation. Microorganisms can also be destroyed using chemical sterilants such as bleach (for example, sodium hypochlorite), chlorhexidine, or ethylene oxide.

Одним зі способів гідролізу роздробленого і підданого паровому вибуху волокнистого матеріалу є застосування целюлаз. Целюлази являють собою групу ферментів, які діють синергічно, гідролізуючи целюлозу. Також можна використовувати комерційно доступний комплекс ферментів АссеїПегазеФ 1000, який містить комплекс ферментів, які розщеплюють лігноцелюлозну біомасу в цукри, що піддаються ферментації.One of the methods of hydrolysis of shredded and steam-exploded fibrous material is the use of cellulases. Cellulases are a group of enzymes that act synergistically to hydrolyze cellulose. You can also use the commercially available enzyme complex AssayPegazeF 1000, which contains a complex of enzymes that break down lignocellulosic biomass into fermentable sugars.

Згідно з сучасним розумінням, компоненти целюлази включають ендоглюканази, екзоглюканази (целобіогідролази) і Б-глюкозидази (целобіази). Синергізм між целюлазними компонентами існує, коли гідроліз комбінацією двох або більше компонентів перевищує суму видів активності, що виявляються окремими компонентами. Загальноприйнятий механізм дії целюлазної системи (зокрема, системи Т. Іопдібгаспіаєшт) на кристалічну целюлозу полягає в тому, що ендоглюканаза гідролізує внутрішні В-1,4-глікозидні зв'язки аморфних областей, тим самим збільшуючи кількість експонованих невідновних кінців. Потім екзоглюканази відщеплюють целобіозні елементи з невідновних кінців, які, в свою чергу, гідролізуються бр- глюкозидазами до окремих глюкозних елементів. Існує декілька конфігурацій як ендо-, так і екзоглюканаз, відмінних стереоспецифічністю. Як правило, для оптимального гідролізу целюлози потрібна синергічна дія компонентів в різних конфігураціях. Однак целюлази є більш схильними гідролізувати аморфні області целюлози. Існує лінійна залежність між кристалічністю і швидкостями гідролізу, причому більш високі індекси кристалічності відповідають більш повільним швидкостям гідролізу ферментом. Аморфні області целюлози гідролізуються з подвоєною швидкістю відносно кристалічних областей. Гідроліз роздробленого і підданого паровому вибуху волокнистого матеріалу може бути проведений за допомогою будь-якого способу гідролізу біомаси.According to current understanding, cellulase components include endoglucanases, exoglucanases (cellobiohydrolases) and β-glucosidases (cellobiases). Synergism between cellulase components exists when hydrolysis by a combination of two or more components exceeds the sum of the types of activity exhibited by individual components. The generally accepted mechanism of action of the cellulase system (in particular, the system of T. Iopdibgaspiasht) on crystalline cellulose is that endoglucanase hydrolyzes the internal B-1,4-glycosidic bonds of amorphous regions, thereby increasing the number of exposed non-reducing ends. Then, exoglucanases cleave cellobiose elements from non-reducing ends, which, in turn, are hydrolyzed by brglucosidases to individual glucose elements. There are several configurations of both endo- and exoglucanases, distinguished by their stereospecificity. As a rule, optimal hydrolysis of cellulose requires a synergistic action of components in different configurations. However, cellulases are more prone to hydrolyze the amorphous regions of cellulose. There is a linear relationship between crystallinity and hydrolysis rates, with higher crystallinity indices corresponding to slower enzyme hydrolysis rates. Amorphous regions of cellulose are hydrolyzed at twice the rate of crystalline regions. Hydrolysis of shredded and steam-exploded fibrous material can be carried out using any method of biomass hydrolysis.

Паровий вибух біомаси іноді приводить до утворення побічних продуктів, наприклад токсичних речовин, які є інгібіторними для активності мікробів і ферментів. Таким чином, спосіб конвертування роздробленого і підданого паровому вибуху волокнистого матеріалу в продукт може необов'язково включати стадію вапнування перед ферментацією для осадження деяких з токсичних речовин. Наприклад, значення рН роздробленого і підданого паровому вибуху волокнистого матеріалу можна підвищувати, щоб воно перевищувало рН 10, додаванням гідроксиду кальцію (Са(ОН)г) з подальшою стадією зниження рН до приблизно 5 додаваннямSteam explosion of biomass sometimes leads to the formation of by-products, such as toxic substances, which are inhibitory to the activity of microbes and enzymes. Thus, the method of converting the shredded and steam-exploded fibrous material into a product may optionally include a liming stage prior to fermentation to precipitate some of the toxic substances. For example, the pH value of the shredded and steam-exploded fibrous material can be raised to above pH 10 by adding calcium hydroxide (Ca(OH)g), followed by a step of lowering the pH to about 5 by adding

Зо На5О»х. Потім підданий вапнуванню волокнистий матеріал можна використовувати в такому вигляді без видалення преципітату. Як показано на Фіг. 23, необов'язкову стадію вапнування проводять безпосередньо перед стадією гідролізу роздробленого і підданого паровому вибуху волокнистого матеріалу, але також передбачається проведення стадії вапнування після стадії гідролізу і перед стадією ферментації.From Na5O»h. The calcined fibrous material can then be used as is without removing the precipitate. As shown in Fig. 23, an optional liming stage is carried out immediately before the hydrolysis stage of the shredded and steam-exploded fibrous material, but it is also envisaged to carry out the liming stage after the hydrolysis stage and before the fermentation stage.

На Фіг. 24 представлений приклад пристрою для парового вибуху 460. Пристрій для парового вибуху 460 включає реакційну камеру 462, в яку поміщається джерело волокна і/або волокнистий матеріал через вхідний отвір 464 для джерела волокна. Реакційна камера закривається шляхом закривання клапана 465 вхідного отвору джерела волокна. Крім того, реакційна камера включає вихідний отвір для стисненої пари 466, який включає паровий клапан 467. Крім того, реакційна камера включає вихідний отвір для скидання тиску вибуху 468, який включає клапан 469 вихідного отвору, сполучений з циклоном 470 через з'єднувальну трубу 472. Коли реакційна камера включає джерело волокна і/або роздроблене джерело волокна і закрита закриваючими клапанами 465, 467 і 469, в реакційну камеру 462 доставляється пара шляхом відкривання клапана 467 вхідного отвору для пари, що дозволяє парі виходити через вхідний отвір для пари 466. Після того, як реакційна камера досягає заданої температури, що може займати приблизно 20-60 секунд, починається час витримування. Температура реакції підтримується на рівні заданої температури протягом бажаного часу витримування, який, як правило, складає приблизно від 10 секунд до 5 хвилин. У кінці періоду витримування клапан вихідного отвору відкривається, дозволяючи скидання тиску вибуху. Процес скидання тиску вибуху переміщує вміст реакційної камери 462 з вихідного отвору для скидання тиску вибуху 468, через з'єднувальну трубу 472, в циклон 470. Потім піддане паровому вибуху джерело волокна або волокнистий матеріал виходить з циклону у формі суспензії в кошик для збирання 474, в той час як більша частина залишкової пари виходить з циклону в атмосферу через вентиляційний отвір 476. Крім того, пристрій для парового вибуху включає вихідний отвір для промивання 478 з клапаном 479 вихідного отвору для промивання, сполученим (із з'єднувальною трубою 472. Клапан 479 вихідного отвору для промивання закритий в процесі використання пристрою для парового вибуху 460 при паровому вибуху, але відкритий в процесі промивання реакційної камери 462. Задана температура реакційної камери 462 переважно складає від 180 до 240 "С або від 200 до 220 "С. Час витримування переважно складає від 10 60 секунд до 30 хвилин або від 30 секунд до 10 хвилин, або від 1 хвилини до 5 хвилин.In Fig. 24 shows an example of a steam explosion device 460. The steam explosion device 460 includes a reaction chamber 462 into which a fiber source and/or fibrous material is placed through a fiber source inlet 464. The reaction chamber is closed by closing the fiber source inlet valve 465. In addition, the reaction chamber includes a compressed vapor outlet 466, which includes a steam valve 467. In addition, the reaction chamber includes an explosion pressure relief outlet 468, which includes an outlet valve 469, which is connected to the cyclone 470 through a connecting pipe 472 When the reaction chamber includes the fiber source and/or the crushed fiber source and is closed by the shut-off valves 465, 467, and 469, steam is delivered to the reaction chamber 462 by opening the steam inlet valve 467, allowing the steam to escape through the steam inlet 466. After Once the reaction chamber reaches the desired temperature, which can take approximately 20-60 seconds, the dwell time begins. The reaction temperature is maintained at the desired temperature for the desired holding time, which is typically about 10 seconds to 5 minutes. At the end of the holding period, the outlet valve opens, allowing the blast pressure to be released. The depressurization process moves the contents of the reaction chamber 462 from the depressurization outlet 468, through the connecting pipe 472, into the cyclone 470. The steam-exploded fiber source or fibrous material then exits the cyclone in slurry form into a collection basket 474, while most of the residual steam exits the cyclone to the atmosphere through vent 476. In addition, the steam explosion device includes a purge outlet 478 with a purge outlet valve 479 in communication (with connecting pipe 472. Valve 479 outlet for washing is closed during the use of the steam explosion device 460 during steam explosion, but is open during the washing process of the reaction chamber 462. The set temperature of the reaction chamber 462 is preferably from 180 to 240 "C or from 200 to 220 "C. The holding time is preferably is from 10 60 seconds to 30 minutes or from 30 seconds to 10 minutes or from 1 minute to 5 minutes.

Оскільки процес парового вибуху приводить до осаду у вигляді підданого паровому вибуху волокнистого матеріалу, підданий паровому вибуху волокнистий матеріал необов'язково може піддаватися процесу витягання волокон, де від підданого паровому вибуху волокнистого матеріалу відділяється "розчин". Ця стадія витягання волокон є доцільною, оскільки вона забезпечує процеси подальшого дроблення і/або просіювання і може дозволити конверсію волокнистого матеріалу в продукт. Процес виділення волокон проводять з використанням сітчастої тканини для відділення волокон від розчину. Крім того, також можуть бути включені процеси висушування для одержання волокнистого матеріалу або підданого паровому вибуху джерела волокна для подальшої переробки.Since the steam explosion process results in a deposit in the form of a steam-exploded fibrous material, the steam-exploded fibrous material may not necessarily be subjected to a fiber drawing process where a "solution" is separated from the steam-exploded fibrous material. This fiber extraction step is desirable because it enables further crushing and/or screening processes and can allow the conversion of the fibrous material into a product. The fiber separation process is carried out using a mesh fabric to separate the fibers from the solution. In addition, drying processes can also be included to obtain a fibrous material or a steam-exploded fiber source for further processing.

Будь-який спосіб переробки, описаний в даному документі, можна використовувати при тиску вище або нижче нормального атмосферного тиску Землі. Наприклад, будь-який процес, в якому використовується радіаційне опромінення, обробка ультразвуком, окислення, піроліз, паровий вибух або комбінації будь-яких з цих процесів для одержання матеріалів, які включають вуглевод, можна проводити під високим тиском, який може підвищувати швидкості реакції. Наприклад, будь-який процес або комбінацію процесів можна проводити під тиском більше ніж приблизно 25 МПа, наприклад більше 50, 75, 100 МПа, 150, 200, 250, 350, 500, 750, 1000 МПа або більше 1500 МПа.Any processing method described in this document can be used at pressures above or below normal Earth atmospheric pressure. For example, any process that uses radiation exposure, sonication, oxidation, pyrolysis, steam explosion, or combinations of any of these processes to produce materials that include a hydrocarbon can be conducted under high pressures that can increase reaction rates. For example, any process or combination of processes can be carried out at a pressure greater than about 25 MPa, such as greater than 50, 75, 100 MPa, 150, 200, 250, 350, 500, 750, 1000 MPa, or greater than 1500 MPa.

Комбінування пристроїв для опромінення, обробки ультразвуком і/або окисленняCombination of irradiation, sonication and/or oxidation devices

У деяких варіантах здійснення може бути переважним комбінування двох або більше з окремих пристроїв для опромінення, обробки ультразвуком, піролізу лабо окислення в єдиний гібридний пристрій. Для такого гібридного пристрою можна проводити декілька процесів послідовно або навіть одночасно, що має перевагу збільшення продуктивності попередньої обробки і потенційної економії витрат.In some embodiments, it may be preferable to combine two or more of the individual devices for irradiation, sonication, pyrolysis, or oxidation into a single hybrid device. For such a hybrid device, several processes can be carried out sequentially or even simultaneously, which has the advantage of increasing pretreatment productivity and potential cost savings.

Наприклад, розглядаються процеси опромінення пучком електронів і обробки ультразвуком.For example, the processes of electron beam irradiation and ultrasound treatment are considered.

Кожний окремий процес ефективний відносно зниження середньої молекулярної маси целюлозного матеріалу на порядок або більше, і на декілька порядків при послідовному проведенні.Each individual process is effective in reducing the average molecular weight of the cellulosic material by an order of magnitude or more, and several orders of magnitude when performed sequentially.

Процеси, як опромінення, так і обробки ультразвуком, можна застосовувати з використанням гібридного пристрою для обробки пучком електронів/ультразвуком, якBoth irradiation and sonication processes can be applied using a hybrid electron beam/sonication device such as

Зо проілюстровано на Фіг. 25. Гібридний пристрій для обробки пучком електронів/ультразвуком 2500 зображений над порожньою ванною (глибина -«-3-5 см) для суспензії целюлозного матеріалу 2550, диспергованого у водному окислювальному середовищі, такому як пероксид водню або пероксид карбаміду. Гібридний пристрій 2500 має джерело енергії 2510, яке живить як випромінювач електронного пучка 2540, так і рупори для обробки ультразвуком 2530.Z is illustrated in Fig. 25. A hybrid electron beam/ultrasound treatment device 2500 is shown above an empty bath (3-5 cm deep) for a suspension of cellulosic material 2550 dispersed in an aqueous oxidizing medium such as hydrogen peroxide or carbamide peroxide. The hybrid device 2500 has a power source 2510 that powers both the electron beam emitter 2540 and the sonication horns 2530 .

Випромінювач електронного пучка 2540 генерує пучки електронів, які проходять через пристрій для націлювання пучка електронів 2545 для потрапляння на суспензію 2550, що містить целюлозний матеріал. Пристрій для націлювання пучка електронів може являти собою сканер, який пропускає промінь в діапазоні аж до приблизно б футів в напрямку, приблизно паралельному поверхні суспензії 2550.Electron beam emitter 2540 generates electron beams that pass through electron beam targeting device 2545 to impinge on slurry 2550 containing cellulosic material. The electron beam targeting device may be a scanner that transmits the beam up to about b feet in a direction approximately parallel to the surface of the slurry 2550 .

На будь-якій стороні випромінювача електронного пучка 2540 знаходяться рупори для обробки ультразвуком 2530, які доставляють енергію ультразвукової хвилі до суспензії 2550.On either side of the electron beam emitter 2540 are sonication horns 2530 that deliver ultrasonic wave energy to the slurry 2550 .

Рупори для обробки ультразвуком 2530 закінчуються знімною насадкою 2535, яка контактує з суспензією 2550.The sonication horns 2530 terminate in a removable nozzle 2535 that contacts the slurry 2550 .

Рупори для обробки ультразвуком 2530 мають ризик пошкодження внаслідок тривалого залишкового впливу опромінення пучком електронів. Таким чином, рупори можуть бути захищені стандартним екраном 2520, наприклад, який виготовлений зі свинцю або містить важкий метал сплаву, такого як метал Ліповича, який є непроникним для випромінювання пучка електронів. Однак повинні бути ужиті запобіжні заходи, щоб пересвідчитися, що присутність екрана не впливає на ультразвукову енергію. Знімні наконечники 2535, які сконструйовані з того ж матеріалу, що і рупори 2530, і приєднані до рупорів 2530, звичайно контактують з целюлозним матеріалом 2550, і, як очікується, можуть бути пошкоджені. Таким чином, знімні наконечники 2535 сконструйовані так, щоб їх було легко замінити.The 2530 sonication horns are at risk of damage due to prolonged residual exposure to electron beam exposure. Thus, the horns can be protected by a standard shield 2520, for example, which is made of lead or contains a heavy alloy metal, such as Lipovich metal, which is impermeable to electron beam radiation. However, precautions must be taken to ensure that the presence of the shield does not affect the ultrasonic energy. The removable tips 2535, which are constructed of the same material as the horns 2530 and attached to the horns 2530, normally contact the cellulosic material 2550 and are expected to be damaged. As such, the 2535's removable tips are designed to be easily replaceable.

Наступною перевагою такого одночасного процесу обробки пучком електронів і ультразвуком полягає в тому, що ці два процеси мають взаємодоповнюючі результати. У випадку опромінення пучком електронів окремо, недостатня доза може приводити до поперечного зшивання деяких з полімерів в целюлозному матеріалі, яке знижує ефективність процесу деполімеризації загалом. Також для досягнення міри деполімеризації, схожої з мірою деполімеризації, що досягається з використанням опромінення пучком електронів і обробки ультразвуком по окремості, можна використовувати більш низькі дози опромінення пучком бо електронів і/або опромінення ультразвуком.Another advantage of this simultaneous process of electron beam and ultrasound treatment is that these two processes have complementary results. In the case of irradiation with an electron beam separately, an insufficient dose can lead to cross-linking of some of the polymers in the cellulosic material, which reduces the efficiency of the depolymerization process in general. Also, to achieve a degree of depolymerization similar to the degree of depolymerization achieved using electron beam irradiation and ultrasound treatment separately, lower doses of electron beam irradiation and/or ultrasound irradiation can be used.

Пристрій для опромінення пучком електронів також можна комбінувати з одним або декількома з високочастотних роторно-статорних пристроїв, які можна використовувати як альтернативу пристроям з ультразвуковою енергією, і вони можуть виконувати схожу функцію.The electron beam irradiation device can also be combined with one or more of the high frequency rotor-stator devices that can be used as an alternative to ultrasonic energy devices and can perform a similar function.

Також можливі інші комбінації пристроїв. Наприклад, пристрій для опромінення іонізуючим випромінюванням, який генерує гамма-випромінювання, випромінюване, наприклад, з таблеток обо, можна комбінувати з джерелом електронного пучка і/або джерелом ультразвукової хвилі.Other device combinations are also possible. For example, a device for irradiation with ionizing radiation, which generates gamma radiation emitted, for example, from obo tablets, can be combined with an electron beam source and/or an ultrasonic wave source.

Пристрої для радіаційного опромінення для попередньої обробки біомаси, розглянуті вище, також можна комбінувати з одним або декількома пристроями, які здійснюють одну або декілька послідовностей переробки піролізом. Така комбінація також можна мати перевагу високої продуктивності. Проте, необхідна обережність, оскільки можуть бути протилежні вимоги між деякими способами радіаційного опромінення і піролізом. Наприклад, пристрої для опромінення ультразвуком можуть вимагати, щоб сировина була занурена в рідке окислювальне середовище. З іншого боку, як розглянуто вище, для зразка сировини, що піддається піролізу, може бути переважним, щоб він мав конкретний вміст вологи. У цьому випадку нові системи автоматично вимірюють і проводять моніторинг конкретного вмісту вологи і регулюють його.The radiation irradiation devices for biomass pretreatment discussed above can also be combined with one or more devices that perform one or more pyrolysis processing sequences. Such a combination can also have the advantage of high performance. However, caution is necessary, as there may be conflicting requirements between some radiation exposure methods and pyrolysis. For example, sonication devices may require the raw material to be immersed in a liquid oxidizing medium. On the other hand, as discussed above, it may be preferable for a feedstock sample to be pyrolyzed to have a specific moisture content. In this case, new systems automatically measure and monitor specific moisture content and regulate it.

Крім того, деякі або всі з вказаних вище пристроїв, особливо пристрій для піролізу, можна комбінувати з пристроєм для окислення, як розглянуто вище.In addition, some or all of the above devices, especially the pyrolysis device, can be combined with the oxidation device as discussed above.

ОСНОВНІ СПОСОБИBASIC METHODS

ФерментаціяFermentation

Як правило, різні мікроорганізми можуть продукувати ряд корисних продуктів шляхом впливу на оброблений матеріал біомаси, наприклад його ферментації. Наприклад, ферментацією або іншими процесами можуть бути продуковані спирти, органічні кислоти, вуглеводні, водень, білки або суміші будь-яких з цих матеріалів.As a rule, various microorganisms can produce a number of useful products by influencing the processed biomass material, for example, its fermentation. For example, alcohols, organic acids, hydrocarbons, hydrogen, proteins, or mixtures of any of these materials can be produced by fermentation or other processes.

Мікроорганізм може являти собою природний мікроорганізм або одержаний способами інженерії мікроорганізм. Наприклад, мікроорганізм може являти собою бактерію, наприклад целюлолітичну бактерію, гриб, наприклад дріжджі, рослину або одноклітинний організм, наприклад водорості, найпростіші або подібні грибам одноклітинні організми, наприклад слизисту плісняву. Коли організми є сумісними, можна використовувати суміші організмів.A microorganism can be a natural microorganism or an engineered microorganism. For example, a microorganism can be a bacterium, such as a cellulolytic bacterium, a fungus, such as yeast, a plant, or a single-celled organism such as algae, a protozoa, or a fungus-like single-celled organism, such as a slime mold. When organisms are compatible, mixtures of organisms can be used.

Для сприяння руйнуванню оброблених матеріалів біомаси, які включають целюлозу, можнаTo promote the destruction of processed biomass materials, which include cellulose, it is possible

Зо використовувати один або декілька ферментів, наприклад целюлолітичний фермент. У деяких варіантах здійснення матеріали, які включають целюлозу, спочатку обробляють ферментом, наприклад, комбінуючи матеріали і фермент у водному розчині. Потім цей матеріал можна комбінувати з мікроорганізмом. У інших варіантах здійснення комбінування матеріалів, які включають целюлозу, один або декілька ферментів і мікроорганізм, проводять одночасно, наприклад шляхом комбінування у водному розчині.To use one or more enzymes, for example cellulolytic enzyme. In some embodiments, materials that include cellulose are first treated with an enzyme, for example, by combining the materials and the enzyme in an aqueous solution. This material can then be combined with a microorganism. In other embodiments, the combination of materials, which include cellulose, one or more enzymes and a microorganism, is carried out simultaneously, for example by combining in an aqueous solution.

Також, для сприяння руйнуванню оброблених матеріалів біомаси, оброблені матеріали біомаси можна далі обробляти (наприклад, після опромінення) нагріванням, хімічним реагентом (наприклад, мінеральною кислотою, основою або сильним окислювачем, таким як гіпохлорит натрію) і/або ферментом.Also, to promote degradation of the treated biomass materials, the treated biomass materials can be further treated (eg, after irradiation) with heat, a chemical reagent (eg, a mineral acid, a base, or a strong oxidizing agent such as sodium hypochlorite), and/or an enzyme.

У процесі ферментації цукри, що вивільняються на стадії целюлолітичного гідролізу або оцукрювання, ферментуються, наприклад, в етанол, ферментуючим мікроорганізмом, таким як дріжджі. Придатні ферментуючі мікроорганізми здатні конвертувати вуглеводи, такі як глюкоза, ксилоза, арабіноза, маноза, галактоза, олігосахариди або полісахариди, в продукти ферментації. Ферментуючі мікроорганізми включають штами роду Засспготусез 5рр. наприкладIn the fermentation process, the sugars released at the stage of cellulolytic hydrolysis or saccharification are fermented, for example, into ethanol by a fermenting microorganism such as yeast. Suitable fermenting microorganisms are capable of converting carbohydrates such as glucose, xylose, arabinose, mannose, galactose, oligosaccharides or polysaccharides into fermentation products. Fermenting microorganisms include strains of the genus Zasspgotusez 5yr. example

Засспготусев5 сегемізіає (пекарські дріжджі), зЗасспаготусевз аїайсив, Засспаготусев имагит; рід Кінумеготусез, наприклад види Кіпсумеготусев5 тагхіапи5, Кіпумеготусез їадіїї5; рід Сапаїда, наприклад Сапаїда рзеийдоїгорісаїй5 і Сапаїда бБгаззісає; рід Сіамізрога, наприклад видиZasspgotusev5 segemiziae (baker's yeast), zZasspagotusevz aiaysiv, Zasspagotusev imagit; genus Kinumegotuses, for example species Kipsumegotuses5 taghiapi5, Kipumegotuses iadiiii5; genus Sapaida, for example Sapaida rzeiydoihorisaii5 and Sapaida bBgazzisae; genus Siamizroga, for example species

СіІамізрога Іюзйапіаеє і СіІамізрога орипіае; рід Распузоїеп, наприклад види РаспузоїепSiIamizroga Iuzyapiaeye and SiIamizroga oripiae; genus Raspuzoiep, for example species of Raspuzoiep

Іаппорпйи5; рід Вгегаппотусе5, наприклад вид Вгеїаппотусез сіаизепії; рід Ріспіа, наприклад види Ріспіа 5іїрії5; і рід засспагорпади5, наприклад види засспагорпадив дедгадапз (РПйпіррідів,Iapporpyi5; genus Vgehappotuse5, for example, species Vgeiappotusez siaizepia; the genus Rispia, for example species of Rispia 5iirii5; and the genus Sasspagorpady5, for example, species of Sasspahorpady dedgadapz (RPypyrrids,

С,.Р., 1996, СеїПшіозе ріосопмегзіоп Тїесппоіоду, Напароок оп Віоєїнапо!: Ргодисіюп апа Шкнігайоп,S,.R., 1996, SeyiPshiose riosopmegsiop Thiespoiodu, Naparook op Vioeiinapo!: Rhodisiyup apa Shknigayop,

Мутап, С.Е., єд., Тауюг 5 ЕРгапсі5, ММазпіпдаїп, ОС, 179-212).Mutap, S.E., ed., Tauyug 5 ERgapsi5, MMazpipdaip, OS, 179-212).

Комерційно доступні дріжджі включають, наприклад, Кей е(агкв/ езайте ЕШапо!ї Кеа (доступні від Кей Зіаг/і езайте, США) ЕБАГІФ (доступні від РІеізсптапп' 5 Уеабі, відділення Вигп5Commercially available yeasts include, for example, Kea (available from Kea, USA) EBAGIF (available from Riezsptapp' Weaby, Division of Vigp5

Рійр Росй Іпс., США), БОРЕКЗТАКТО) (доступні від АШесі, на даний час І аПйетапа), СЕКТRiir Rosy Ips., USA), BOREKZTAKTO) (available from Ashesi, currently I aPietapa), SECT

ЗТКАМОФ (доступні від Сегі 5ігапа АВ, Швеція) і РЕКМОЇ Ф (доступні від ОМ 5ресіаКіев).ZTKAMOF (available from Segi 5igapa AV, Sweden) and REKMOI F (available from OM 5resiaKiev).

Бактерії, які можуть здійснювати ферментацію біомаси в етанол і інші продукти, включають, наприклад, 2утотопавз тпобБіїї5 і Сіовігідічт (пегтосеїЇїшт (РПііррідіб5, 1996, вище). І е5спіпе еї аї. (Іптетаїіопа! Ууоштпа! ої Зувіветаїййс апа Емоїшіопагу Місгобіооду 2002, 52, 1155-1160) описали анаеробні, мезофільні, целюлолітичні бактерії з лісового грунту, Сіовігідічт рпуїеппепіапз 5р. пом., які перетворюють целюлозу в етанол.Bacteria that can ferment biomass into ethanol and other products include, for example, 2utotopavz tpobBiii5 and Siovigidicht (pegtoseiiYisht (Pirridib5, 1996, above). And e5spipe ei ai. (Iptetaiiopa! Uuoshtpa! oi Zuvivetaiiiys apa Emoishiopagu Misgobiodu 2002, 52, 1155-1160) described anaerobic, mesophilic, cellulolytic bacteria from the forest soil, Siovigidicht rpuiepepiapz 5r. pom., which convert cellulose into ethanol.

Ферментацію біомаси в етанол і інші продукти можна проводити з використанням певних типів термофільних або генетично сконструйованих мікроорганізмів, таких як видиFermentation of biomass to ethanol and other products can be carried out using certain types of thermophilic or genetically engineered microorganisms, such as species

Тпептпоапаегобасіеєег, включаючи Т. таїййгапії, і види дріжджів, такі як види Ріспіа. Прикладом штаму Т. таїййгапі є АЗМ4, описаний в бБоппе-Напбзеп єї аї. (Арріїєй Містобіоюду апаTpeptpoapaegobasieeg, including T. taiyigapii, and yeast species such as Rispia species. An example of a strain of T. taiyigapi is AZM4, described in bBoppe-Napbzep et al. (Arriiei Mistobiyodu apa

ВіоїесппоЇоду 1993, 38, 537-541) або Апнгіпу еї а. (Агсп. Місгобріо!. 1997, 168, 114-119).VioyespppoYodu 1993, 38, 537-541) or Apngipu ei a. (Agsp. Misgobrio!. 1997, 168, 114-119).

Для ферментації або конверсії можна використовувати дріжджі і бактерії 7утотопав.Yeast and 7utotopap bacteria can be used for fermentation or conversion.

Оптимальне значення рН для дріжджів складає приблизно від рН 4 до рН 5, в той час як оптимальне значення рН для 7утотопа5 складає приблизно від рН 5 до рН 6. Типовий час ферментації складає приблизно від 24 до 96 годин при температурах в діапазоні від 26 до 40 "С, однак термофільні мікроорганізми віддають перевагу більш високим температурам.The optimal pH value for yeast is approximately pH 4 to pH 5, while the optimal pH value for 7utotope5 is approximately pH 5 to pH 6. Typical fermentation times are approximately 24 to 96 hours at temperatures ranging from 26 to 40 C, however, thermophilic microorganisms prefer higher temperatures.

Ферменти, які руйнують біомасу, таку як целюлоза, до більш низькомолекулярних вуглеводовмісних матеріалів, таких як глюкоза, називають целюлолітичними ферментами або целюлазами; цей процес називається "оцукрюванням". Ці ферменти можуть являти собою комплекс ферментів, які діють синергічно, деградуючи кристалічну целюлозу. Приклади целюлолітичних ферментів включають: ендоглюканази, целобіогідролази і целобіази (рВ- глюкозидази). Наприклад, целюлозний субстрат спочатку гідролізується ендоглюканазами у випадкових областях, продукуючи олігомерні проміжні сполуки. Потім ці проміжні сполуки є субстратами для екзорозщеплюючих глюканаз, таких як целобіогідролаза, з утворенням целобіози, відщдеплюваної від кінців полімеру целюлози. Целобіоза являє собою розчинний у воді зв'язаний В-1,4-зв'язком димер глюкози. Нарешті, целобіаза розщеплює целобіозу з утворенням глюкози.Enzymes that break down biomass such as cellulose into lower molecular weight carbohydrate-containing materials such as glucose are called cellulolytic enzymes or cellulases; this process is called "saccharification". These enzymes can be a complex of enzymes that act synergistically, degrading crystalline cellulose. Examples of cellulolytic enzymes include: endoglucanases, cellobiohydrolases, and cellobiases (β-glucosidases). For example, a cellulosic substrate is first hydrolyzed by endoglucanases in random regions, producing oligomeric intermediates. These intermediates are then substrates for exocleaving glucanases such as cellobiohydrolase, with the formation of cellobiose cleaved from the ends of the cellulose polymer. Cellobiose is a water-soluble dimer of glucose bound by a B-1,4 bond. Finally, cellobiase breaks down cellobiose to form glucose.

Целюлаза здатна здійснювати деградацію біомаси і може мати грибне або бактеріальне походження. Придатні ферменти включають целюлази з родів Васіїй5, Рзендотопав, Нитісоїа,Cellulase is able to degrade biomass and can be of fungal or bacterial origin. Suitable enzymes include cellulases from the genera Vasii5, Rzendotopav, Nitisoia,

Еизагішт, ТПпіеЇаміа, Асгетопішт, Спгузозрогішт і Тгісподегіпа, і включають види Ниптісоїа,Eizagishtus, TppieYamia, Asgetopishtus, Spguzozorogishtus, and Thispodegipa, and include species of Nyptisoia,

Сорііпиб5, ТНівіаміа, Ривагшт, Мусеїйорпіїйога, Астетопішт, СерНаіІозрогішт, Зсуїаїїдійт,Soriipib5, Tniviamia, Ryvagsht, Museiorpiyoga, Astetopisht, SerNaiIozrogisht, Zsuiaiiidiyt,

Репісіййшт або АзрегудйШиє5 (див., наприклад, ЕР 458162), особливо целюлази, продуковані штамами, вибраними з видів Ниїтісоїа іпбоїеп5 (перекласифікованого як 5ЗсуїаїідійтRepisiysht or AzregudyShie5 (see, for example, EP 458162), especially cellulases produced by strains selected from the species of Nyitisoia ipboiep5 (reclassified as 5Zsuiaiiidiit

ІШепторпішйт, див., наприклад, патент США Мо 4435307), Соргіпи5 сіпегеи5, Ризагішт охузрогит,ISheptorpishyt, see, for example, US patent Mo 4435307), Sorgipi5 sipegei5, Ryzagisht ohuzrogyt,

Мусеїїорпійога Іегторнпіїа, Мегірішв5 адідапієи5, ТГНієїаміа (етевзігів, Астетопішт 5р., Астетопійт регвісіпит, Астетопішт астетопішт, Асгтетопішт Бргаспурепійт, Астетопішт аіспготозрогит,Museiiorpiyoga Iegthornpiia, Megirishv5 adidapiei5, TGNieiamia (etevzigiv, Astetopisht 5r., Astetopisht regvisipit, Astetopisht astetopisht, Asgtetopisht Brgaspurepiit, Astetopisht aispgotozrogyt,

Асгетопішт обсіамайт, Астетопішт ріпКепйопіає, Астетопішт го5еодгізеит, Асгетопійт іпсоїогайшт ії Асгетопіцт їигайшит; переважно з видів Нитісоїа іпбоїєп5 ОМ 1800, РизагійтAsgetopisht obsiamayt, Asgetopisht ripKepyopiae, Asgetopisht go5eodgizeit, Asgetopisht ipsoiogaisht iy Asgetopistt yiigaishit; mainly from the species Nitisoia ipboyep5 OM 1800, Rizagiit

З5 охуврогит ОМ 2672, Мусеїїорпійога Шепторпіа СВ5 117.65, Серпаіозройцт вр. НУМ-202,З5 охуврогит ОМ 2672, Museiiorpiyoga Sheptorpia SV5 117.65, Serpaiozroitst vr. NUM-202,

Астетопішт 5р. СВ5 478.94, Астетопішт 5р. СВ5 265.95, Астетопішт регвісіпит СВ5 169.65,Astetopisht 5 years SV5 478.94, Astetopisht 5 years. SV5 265.95, Astetopisht regvisipit SV5 169.65,

Асгетопійт асгетопішт АНИ 9519, Сернаіозрогцт в5р. СВ5 535.71, Астетопішт БгаспурепійтAsgetopiyt asgetopisht ANA 9519, Sernaiozrogts v5r. SV5 535.71, Astetopisht Bgaspurepiyt

Св 866.73, Астетопішт аіспготозрогит СВ5 683.73, Астетопішт орсіамайшт СВ5 311.74,Sv 866.73, Astetopisht aispgotozrogyt SV5 683.73, Astetopisht orsiamaisht SV5 311.74,

Астетопішт ріпкепопіде СВБ 157.70, Астетопішт гозеодгізент СВ5 134.56, Астетопійт іпсоїогаїит СВ5 146.62 і Асгетопішт їигаїшт СВ5 299.70Н. Целллолітичні ферменти також можна одержувати з Спгузозрогішт, переважне штаму Спгузозрогішт ІшсКпоу"епзе. Крім того, можна використовувати Тгісподегпта (зокрема Тгісподегта мігіде, Тгісподегта геезеї іAstetopisht ripkepopide SVB 157.70, Astetopisht gozeodgisent SV5 134.56, Astetopisht ipsoiogaiit SV5 146.62 and Asgetopisht iigaisht SV5 299.70N. Cellulolytic enzymes can also be obtained from Sphagnum sp.

Тпісподегта Копіпдії), алкалофільні Васійй5 (див., наприклад, патент США Мо 3844890 і ЕР 458162) і Зігеріотусез (див., наприклад, ЕР 458162).Tpispodegta Copypdia), alkalophilic Vasiyl5 (see, e.g., US Pat. No. 3,844,890 and EP 458,162) and Zigeriotuses (see, e.g., EP 458,162).

Також можна використовувати целюлолітичні ферменти, продуковані з використанням рекомбінантної технології (див., наприклад, УМО 2007/071818 ії УМО 2006/110891).It is also possible to use cellulolytic enzymes produced using recombinant technology (see, for example, UMO 2007/071818 and UMO 2006/110891).

Використовувані целюлолітичні ферменти можна одержувати ферментацією вказаних штамів мікроорганізмів на живильному середовищі, що містить придатні джерела вуглецю і азоту і неорганічні солі, з використанням способів, відомих в даній галузі (див., наприклад,The cellulolytic enzymes used can be obtained by fermentation of the indicated strains of microorganisms on a nutrient medium containing suitable sources of carbon and nitrogen and inorganic salts, using methods known in the field (see, for example,

Веппей апа Гавбиге, І. (сд5.), Моге Сепе Мапіршіайопе іп ЕРипді, Асадетіс Ргез5, СА 1991).Veppei apa Gavbige, I. (sd5.), Moge Sepe Mapirshiayope ip ERipdi, Asadetis Rgez5, SA 1991).

Придатні середовища доступні від комерційних постачальників і їх можна одержувати згідно з опублікованими складами (наприклад, в каталогах Атегісап Туре Сийиге СоїІесііоп). Діапазони температур і інші умови, придатні для вирощування і продукції целюлази, відомі в даній галузі (див., наприклад, Ваїєу апа ОїЇйї5, Віоспетіса! Епдіпеегіпд ЕипдатепіаІ5, МеоОгам/-НІЇЇ ВоокКSuitable media are available from commercial suppliers and can be obtained according to published formulations (eg, in Ategisap Toure Siyige SoiIesiiop catalogs). Temperature ranges and other conditions suitable for the growth and production of cellulase are known in the art (see, e.g., Waiyu apa OiYii5, Viospetisa! Epdipeehipd EipdatepiaI5, MeoOgam/-NIIII VookK

Сотрапу, МУ, 1986).Sotrapu, Moscow State University, 1986).

Обробку целюлози целюлазою звичайно проводять при температурах від 30 до 6576.Processing of cellulose with cellulase is usually carried out at temperatures from 30 to 6576.

Целюлази активні в діапазоні рН приблизно від З до 7. Тривалість стадії оцукрювання може складати аж до 120 годин. Дозування целюлазного ферменту забезпечує досить високий рівень конверсії целюлози. Наприклад, відповідне дозування целюлази, як правило, складає від 5,0 доCellulases are active in the pH range from about 3 to 7. The duration of the saccharification stage can be up to 120 hours. The dosage of the cellulase enzyme ensures a fairly high level of cellulose conversion. For example, the appropriate dosage of cellulase, as a rule, is from 5.0 to

50 одиниць фільтрувального паперу (ЕРИ або МЕ) на грам целюлози. ЕРИ є стандартною мірою і визначається і вимірюється згідно з Спозе (1987, Риге апа Аррі. Спет. 59:257-268).50 units of filter paper (ERI or ME) per gram of cellulose. ERI is a standard measure and is defined and measured according to Spoze (1987, Ryge apa Arri. Spect. 59:257-268).

У конкретних варіантах здійснення як ферментна система використовується ферментний комплекс АССЕГЕКАБЕФ 1000 в дозуванні 0,25 мл на грам субстрату. Ферментний комплексIn specific embodiments, the enzyme complex ASSEGEKABEF 1000 is used as an enzyme system in a dosage of 0.25 ml per gram of substrate. Enzyme complex

АССЕЇ ЕКАБЕФ 1000 являє собою коктейль з множини ферментів з множиною видів активності, головним чином екзоглюконази, ендоглюконази, геміцелюлази і бета-глюкозидази. Коктейль має мінімальну ендоглюконазну активність 2500 СМС О/г ії мінімальну бета-глюкозидазну активність 400 рМРО О/г. рН коктейлю складає від приблизно 4,8 до приблизно 5,2. У інших конкретних варіантах здійснення використовувана ферментна система являє собою сумішASSAY ECABEF 1000 is a cocktail of many enzymes with many types of activity, mainly exogluconase, endogluconase, hemicellulase and beta-glucosidase. The cocktail has a minimum endogluconase activity of 2500 SMS O/g and a minimum beta-glucosidase activity of 400 rMPO O/g. The pH of the cocktail is from about 4.8 to about 5.2. In other specific embodiments, the enzyme system used is a mixture

СЕП ПГОСІГАБЗТФ 1.5 і Момолуте 188. Наприклад, на кожний грам субстрату можна використовувати 0,5 мл СЕ ГОСІ АБТФ 1.5І і 0,1 мл Момолуте 188. Коли є бажаною більш висока геміцелюлазна (ксиланазна) активність, можна використовувати ОРТІМАЗНОе ВО.SEP PHOSIGABZTF 1.5 and Momolute 188. For example, for each gram of substrate, you can use 0.5 ml of SE HOSI ABTF 1.5I and 0.1 ml of Momolute 188. When higher hemicellulase (xylanase) activity is desired, you can use ORTIMAZNOe VO.

ГазифікаціяGasification

На доповнення до застосування піролізу для попередньої обробки сировини, піроліз також можна використовувати для переробки попередньо обробленої сировини для екстракції корисних матеріалів. Зокрема, можна використовувати форму піролізу, відому як газифікація, для одержання паливних газів, крім різних інших газоподібних, рідких і твердих продуктів. Для проведення газифікації попередньо оброблена сировина подається в камеру для піролізу і нагрівається до високої температури, як правило 700 С або більше. Використовувана температура залежить від ряду факторів, включаючи природу сировини і бажані продукти.In addition to the use of pyrolysis for the pretreatment of raw materials, pyrolysis can also be used to process pretreated raw materials to extract useful materials. In particular, a form of pyrolysis known as gasification can be used to produce fuel gases, in addition to various other gaseous, liquid and solid products. For gasification, pre-treated raw materials are fed into a pyrolysis chamber and heated to a high temperature, usually 700 C or more. The temperature used depends on a number of factors, including the nature of the raw material and the desired products.

Також для сприяння газифікації в камеру для піролізу додають деякі кількості кисню (наприклад, як чистий газоподібний кисень і/або як повітря) і пари (наприклад, перегрітої пари).Also, some amounts of oxygen (eg, as pure oxygen gas and/or as air) and steam (eg, superheated steam) are added to the pyrolysis chamber to promote gasification.

Ці сполуки реагують з вуглецевмісним матеріалом сировини в багатостадійній реакції з утворенням суміші газів, яка називається синтетичним газом (або "синтез-газом"). По суті, в ході газифікації в камеру для піролізу подається обмежена кількість кисню для забезпечення згоряння частини матеріалу сировини з утворенням монооксиду вуглецю і генерування технологічного тепла. Потім технологічне тепло може бути використане для запуску другої реакції, яка перетворює додатковий матеріал сировини у водень і монооксид вуглецю.These compounds react with the carbon-containing feedstock material in a multistage reaction to form a mixture of gases called syngas (or "syngas"). Basically, during gasification, a limited amount of oxygen is supplied to the pyrolysis chamber to ensure the combustion of part of the raw material with the formation of carbon monoxide and the generation of process heat. The process heat can then be used to start a second reaction that converts the additional feedstock into hydrogen and carbon monoxide.

На першій стадії реакції загалом, нагрівання матеріалу сировини приводить до вуглистихIn the first stage of the reaction in general, heating the raw material leads to char

Зо залишків, які можуть включати широку множину різних сполук на основі вуглеводнів. Можуть утворюватися певні леткі речовини (наприклад, певні газоподібні вуглеводневі матеріали), що приводить до зниження загальної маси матеріалу сировини. Потім, на другій стадії реакції, частина леткого матеріалу, яка утворюється на першій стадії, реагує з киснем в реакції горіння з утворенням як монооксиду вуглецю, так і діоксиду вуглецю. У цій реакції горіння вивільняється тепло, яке запускає третю стадію реакції. На третій стадії, діоксид вуглецю і пара (наприклад, вода) реагують з вуглистими залишками, що утворилися на першій стадії, з утворенням монооксиду вуглецю і газоподібного водню. Монооксид вуглецю також може реагувати з парою, в реакції конверсії водяної пари, з утворенням діоксиду вуглецю і додаткового газоподібного водню.Of the residues, which can include a wide variety of different hydrocarbon-based compounds. Certain volatiles (such as certain gaseous hydrocarbon materials) may be formed, resulting in a reduction in the total weight of the raw material. Then, in the second stage of the reaction, part of the volatile material that is formed in the first stage reacts with oxygen in a combustion reaction to form both carbon monoxide and carbon dioxide. In this combustion reaction, heat is released, which triggers the third stage of the reaction. In the third stage, carbon dioxide and steam (for example, water) react with the carbonaceous residues formed in the first stage, with the formation of carbon monoxide and hydrogen gas. Carbon monoxide can also react with steam, in a water vapor conversion reaction, to form carbon dioxide and additional hydrogen gas.

Газифікацію можна використовувати як основний процес для одержання продуктів безпосередньо із попередньо обробленої сировини, наприклад, для подальшого транспортування і/або продажу. Альтернативно або додатково, газифікацію можна використовувати як допоміжний процес для одержання палива для всієї системи переробки.Gasification can be used as the main process to obtain products directly from pre-treated raw materials, for example, for further transport and/or sale. Alternatively or additionally, gasification can be used as an auxiliary process to obtain fuel for the entire processing system.

Багатий воднем синтез-газ, який утворюється в процесі газифікації можна спалювати, наприклад, для генерування електрики і/або технологічного тепла, яке може бути направлене на застосування в інших частинах системи переробки. У результаті загальна система переробки може бути щонайменше частково самозабезпечуваною. У процесі і/або після газифікації також можна одержати ряд інших продуктів, включаючи піролітичні масла і газоподібні речовини на основі вуглеводнів; їх можна розділяти і зберігати або транспортувати, якщо бажано.The hydrogen-rich syngas produced in the gasification process can be burned, for example, to generate electricity and/or process heat, which can be used in other parts of the processing system. As a result, the overall recycling system can be at least partially self-sufficient. A number of other products can also be obtained during and/or after gasification, including pyrolytic oils and hydrocarbon-based gaseous substances; they can be separated and stored or transported if desired.

Для газифікації попередньо обробленої сировини придатна множина різних камер для піролізу, включаючи камери для піролізу, описані в даному документі. Зокрема, системи реакторів з псевдозрідженим шаром, в яких попередньо оброблену сировину піддають флюїдизації в парі їі кисні/повітрі, забезпечують відносно високу продуктивність і пряме виділення продуктів. Тверді вуглисті залишки, які залишаються після газифікації в системі з псевдозрідженим шаром (або в інших камерах для піролізу), можна спалювати для генерування додаткового технологічного тепла для запуску подальших реакцій газифікації.A number of different pyrolysis chambers are suitable for gasification of pretreated feedstocks, including the pyrolysis chambers described herein. In particular, fluidized bed reactor systems, in which pretreated raw materials are subjected to fluidization in oxygen/air vapor, provide relatively high productivity and direct separation of products. The solid carbonaceous residue that remains after gasification in a fluidized bed system (or other pyrolysis chambers) can be burned to generate additional process heat to drive further gasification reactions.

ПЕРЕРОБКА ОБРОБЛЕНОЇ БІОМАСИPROCESSING OF PROCESSED BIOMASS

ДистиляціяDistillation

Після ферментації одержані текучі середовища можна піддавати дистиляції з 60 використанням, наприклад, "бражної колони" для відділення етанолу і інших спиртів від більшої частини води і залишкових твердих речовин. Пара, що виходить з бражної колони, може являти собою 35 мас.9о етанол, і він подається в ректифікаційну колону. Суміш практично азеотропного (92,5 95) етанолу і води з ректифікаційної колони можна очищати до чистого (99,5 95) етанолу з використанням молекулярних сит парової фази. Осад бражних колон може бути направлений на перший ступінь триступеневого випарника. Зворотний холодильник ректифікаційної колони може забезпечити тепло для цього першого ступеня. Після першого ступеня тверді речовини можна відділяти з використанням центрифуги і сушити у обертовій сушарці. Частину (255905) продукту з центрифуги можна повторно використовувати для ферментації, а залишок може бути відправлений на другий і третій ступені випарника. Велика частина конденсату випарника може бути повернута в процес як досить чистий конденсат, де його невелика частина відділяється на обробку відпрацьованої води для запобігання утворенню сполук з низькою температурою кипіння.After fermentation, the obtained fluids can be subjected to distillation using, for example, a "fermentation column" to separate ethanol and other alcohols from most of the water and residual solids. The steam leaving the fermentation column can be 35 wt.9o ethanol, and it is fed to the rectification column. A mixture of practically azeotropic (92.5 95) ethanol and water from the distillation column can be purified to pure (99.5 95) ethanol using vapor phase molecular sieves. The sludge from the fermentation columns can be sent to the first stage of a three-stage evaporator. The reflux condenser can provide the heat for this first stage. After the first stage, solids can be separated using a centrifuge and dried in a rotary dryer. Part (255905) of the product from the centrifuge can be reused for fermentation, and the remainder can be sent to the second and third stages of the evaporator. Much of the evaporator condensate can be returned to the process as fairly clean condensate, where a small portion is separated for waste water treatment to prevent the formation of low-boiling compounds.

Обробка відпрацьованої водиTreatment of waste water

Обробку відпрацьованої води використовують для мінімізації потреб в додатковій воді на установці шляхом переробки води для повторного застосування на установці. Обробка відпрацьованої води також може давати паливо (наприклад, відстій і біогаз), яке можна використовувати для підвищення загальної ефективності процесу продукції етанолу.Wastewater treatment is used to minimize the need for additional water at the plant by recycling the water for reuse at the plant. Wastewater treatment can also provide fuels (such as sludge and biogas) that can be used to increase the overall efficiency of the ethanol production process.

Наприклад, як більш детально описано нижче, відстій і біогаз можна використовувати для генерування пари і електрики, які можна використовувати в різних виробничих процесах.For example, as described in more detail below, sludge and biogas can be used to generate steam and electricity that can be used in various manufacturing processes.

Відпрацьовану воду спочатку прокачують через сито (наприклад, решітку) для видалення великих частинок, які збираються в сміттєвий контейнер. У деяких варіантах здійснення великі частинки відправляють на сміттєві звалища. Додатково або альтернативно, великі частинки спалюють для генерування пари і/або електрики, як детально описано нижче. Як правило, відстань в решітці складає від 1/4 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) (наприклад, 1/2 дюйма (1,3 см)).The waste water is first pumped through a screen (such as a grate) to remove large particles that are collected in a waste container. In some embodiments, large particles are sent to landfills. Additionally or alternatively, the large particles are burned to generate steam and/or electricity, as detailed below. Typically, the grid spacing is between 1/4 inch (0.6 cm) and 1 inch (2.5 cm) (eg 1/2 inch (1.3 cm)).

Потім відпрацьована вода протікає в ємність для зрівноваження, де концентрація органічних сполук у відпрацьованій воді зрівноважується протягом часу відстоювання. Як правило, час відстоювання складає від 8 годин до 36 годин (наприклад, 24 години). У ємності розташований змішувач для перемішування вмісту ємності. У деяких варіантах здійснення для перемішуванняThe waste water then flows into an equalization tank, where the concentration of organic compounds in the waste water is balanced during the settling time. As a rule, the settling time is from 8 hours to 36 hours (for example, 24 hours). A mixer for mixing the contents of the container is located in the container. In some embodiments, the implementation is for mixing

Зо вмісту ємності використовують множину змішувачів, розташованих по всій ємності. У певних варіантах здійснення змішувач по суті перемішує вміст ємності для зрівноваження, так щоб умови (наприклад, концентрація і температура відпрацьованої води) по всій ємності були одноманітними.From the contents of the container, a set of mixers located throughout the container are used. In certain embodiments, the mixer essentially mixes the contents of the equilibration container so that conditions (eg, wastewater concentration and temperature) throughout the container are uniform.

Перший насос перекачує воду від ємності для зрівноваження через рідинно-рідинний теплообмінник. Теплообмінник регулюється (наприклад, шляхом контролю швидкості потоку текучого середовища через теплообмінник), так щоб відпрацьована вода, що виходить з теплообмінника, мала бажану температуру для анаеробної обробки. Наприклад, бажана температура для анаеробної обробки може складати від 40 до 60 "С.The first pump pumps water from the equalization tank through the liquid-liquid heat exchanger. The heat exchanger is regulated (for example, by controlling the flow rate of the fluid through the heat exchanger) so that the waste water leaving the heat exchanger has the desired temperature for anaerobic treatment. For example, the desired temperature for anaerobic treatment can be from 40 to 60 "С.

Після виходу з теплообмінника відпрацьована вода потрапляє в один або декілька анаеробних реакторів. У деяких варіантах здійснення концентрація відстою в кожному анаеробному реакторі є такою ж, як і загальна концентрація відстою у відпрацьованій воді. У інших варіантах здійснення анаеробний реактор має більш високу концентрацію відстою, ніж загальна концентрація відстою у відпрацьованій воді.After leaving the heat exchanger, the waste water enters one or more anaerobic reactors. In some embodiments, the concentration of sludge in each anaerobic reactor is the same as the total concentration of sludge in the waste water. In other embodiments, the anaerobic reactor has a higher sludge concentration than the total sludge concentration in the waste water.

У кожний анаеробний реактор, що містить відпрацьовану воду, відмірюють живильний розчин, що містить азот і фосфор. Живильний розчин реагує з відстоєм в анаеробному реакторі з утворенням біогазу, який може містити 50 95 метану і має теплоту згоряння приблизно 12000 британських теплових одиниць, або Віш, на фунт (28000 кДж/кг). Біогаз виходить з кожного анаеробного реактора через вентиляційний отвір і потрапляє в колектор, де множина потоків біогазу об'єднується в єдиний потік. Компресор перекачує потік біогазу в паровий котел або двигун внутрішнього згоряння, як більш детально описано нижче. У деяких варіантах здійснення компресор також перекачує єдиний потік біогазу через каталізатор десульфуризації. Крім того або альтернативно, компресор може перекачувати єдиний потік біогазу через седиментаційну пастку.A nutrient solution containing nitrogen and phosphorus is measured into each anaerobic reactor containing waste water. The nutrient solution reacts with the bottom in an anaerobic reactor to produce biogas, which can contain 50 95 methane and has a calorific value of approximately 12,000 British thermal units, or Vis, per pound (28,000 kJ/kg). Biogas leaves each anaerobic reactor through a vent and enters the collector, where multiple biogas streams are combined into a single stream. The compressor pumps the biogas stream into a steam boiler or internal combustion engine, as described in more detail below. In some embodiments, the compressor also pumps a single stream of biogas through the desulfurization catalyst. Additionally or alternatively, the compressor may pump a single stream of biogas through a sedimentation trap.

Другий насос перекачує анаеробний вихідний потік з анаеробних реакторів в один або декілька аеробний реакторів (наприклад, ректорів для активного мулу). У кожному аеробному реакторі розташований аератор для перемішування анаеробного вихідного потоку, відстою і кисню (наприклад, кисню, що міститься в повітрі). У кожному аеробному реакторі окислення клітинного матеріалу в анаеробному вихідному потоці приводить до продукції діоксиду вуглецю, води і аміаку.The second pump pumps the anaerobic output stream from the anaerobic reactors to one or more aerobic reactors (for example, rectors for activated sludge). Each aerobic reactor is equipped with an aerator for mixing the anaerobic effluent, the bottom and oxygen (for example, oxygen contained in the air). In each aerobic reactor, the oxidation of cellular material in the anaerobic effluent leads to the production of carbon dioxide, water, and ammonia.

Аеробний вихідний потік переміщується (наприклад, за допомогою сили тяжіння) в сепаратор, де від обробленої води відділяється відстій. Частина відстою повертається в один або декілька аеробних реакторів для створення підвищеної концентрації відстою в аеробних реакторах, тим самим сприяючи аеробному руйнуванню клітинного матеріалу у відпрацьованій воді. Конвеєр видаляє надлишок відстою з сепаратора. Як більш детально описано нижче, надлишок відстою використовується як паливо для генерування пари і/або електрики.The aerobic outlet stream is moved (for example, by gravity) to a separator, where the sludge is separated from the treated water. A portion of the bottoms is returned to one or more aerobic reactors to create an increased concentration of bottoms in the aerobic reactors, thereby promoting the aerobic destruction of cellular material in the waste water. The conveyor removes excess sediment from the separator. As described in more detail below, excess bottoms are used as fuel to generate steam and/or electricity.

Оброблена вода викачується з сепаратора у відстійник. Тверді речовини, дисперговані в обробленій воді, осідають на дно відстійника і згодом віддаляються. Після періоду відстоювання оброблену воду викачують з відстійника через фільтр для тонкого очищення для видалення яких-небудь додаткових твердих речовин, що залишаються у воді. У деяких варіантах здійснення в оброблену воду додають хлор для знищення патогенних бактерій. У деяких варіантах здійснення для подальшого очищення обробленої води використовують один або декілька способів фізико-хімічної сепарації. Наприклад, оброблену воду можна прокачувати через реактор для абсорбції вугіллям. Як інший приклад, оброблену воду можна прокачувати через реактор зворотного осмосу.Treated water is pumped from the separator into the sump. Solids dispersed in the treated water settle to the bottom of the sump and are subsequently removed. After the settling period, the treated water is pumped out of the settling tank through a fine filter to remove any additional solids remaining in the water. In some embodiments, chlorine is added to the treated water to kill pathogenic bacteria. In some embodiments, one or more methods of physicochemical separation are used for further purification of treated water. For example, treated water can be pumped through a coal absorption reactor. As another example, treated water can be pumped through a reverse osmosis reactor.

Спалювання відходівIncineration of waste

Продукція спирту з біомаси може приводити до утворення різних потоків побічних продуктів, придатних для генерування пари і електрики для застосування в інших частинах установки.The production of alcohol from biomass can lead to the formation of various by-product streams suitable for generating steam and electricity for use in other parts of the plant.

Наприклад, пару, згенеровану при спалюванні потоків побічних продуктів, можна використовувати в процесі дистиляції. Як інший приклад, електрику, згенеровану спалюванням потоків побічних продуктів, можна використовувати для живлення генераторів електронних пучків і ультразвукових перетворювачів, використовуваних в попередній обробці.For example, steam generated by burning by-product streams can be used in the distillation process. As another example, electricity generated by burning by-product streams can be used to power electron beam generators and ultrasonic transducers used in pretreatment.

Побічні продукти, використовувані для генерування пари і електрики, утворюються у множині джерел протягом всього процесу. Наприклад, анаеробне розщеплення відпрацьованої води дає біогаз з високим вмістом метану і невелику кількість стічної біомаси (відстою). Як інший приклад, тверді речовини після дистиляції (наприклад, неконвертований лігнін, целюлоза і геміцелюлоза, що залишаються після попередньої обробки і основних процесів) можна використовувати як паливо.Byproducts used to generate steam and electricity are generated from multiple sources throughout the process. For example, anaerobic digestion of waste water produces biogas with a high methane content and a small amount of waste biomass (scum). As another example, post-distillation solids (eg, unconverted lignin, cellulose, and hemicellulose remaining after pretreatment and core processes) can be used as fuel.

Біогаз відводиться до двигуна внутрішнього згоряння, сполученого з електричнимBiogas is fed to an internal combustion engine connected to an electric one

Зо генератором, для генерування електрики. Наприклад, біогаз можна використовувати як джерело палива для двигуна для природного газу з електрозапаленням. Як інший приклад, біогаз можна використовувати як джерело палива для двигуна для природного газу з прямим уприскуванням. Як інший приклад, біогаз можна використовувати як джерело палива для турбіни внутрішнього згоряння. Додатково або альтернативно, двигун внутрішнього згоряння може бути адаптований для комбінованої конфігурації для виробництва електричної і теплової енергії. Наприклад, скидне тепло від двигунів внутрішнього згоряння можна використовувати для забезпечення гарячої води або пари по всьому виробництву.With a generator, for generating electricity. For example, biogas can be used as a fuel source for an electric-ignition natural gas engine. As another example, biogas can be used as a fuel source for a direct injection natural gas engine. As another example, biogas can be used as a fuel source for an internal combustion turbine. Additionally or alternatively, the internal combustion engine can be adapted for a combined configuration to produce electrical and thermal energy. For example, waste heat from internal combustion engines can be used to provide hot water or steam throughout production.

Відстій і тверді речовини після дистиляції можна спалювати для нагрівання води, що протікає через теплообмінник. У деяких варіантах здійснення вода, що протікає через теплообмінник, випарюється і перегрівається з утворенням пари. У певних варіантах здійснення пару використовують в реакторі для попередньої обробки і при теплообміні в процесах дистиляції і випарювання. Додатково або альтернативно, пара розширюється, живлячи багатоступеневу парову турбіну, сполучену з електричним генератором. Пара, що виходить з парової турбіни, конденсується охолоджувальною водою і повертається в теплообмінник для повторного нагрівання до пари. У деяких варіантах здійснення швидкість потоку води через теплообмінник контролюється для забезпечення заданого вироблення електрики з парової турбіни, сполученої з електричним генератором. Наприклад, в теплообмінник можна додавати воду, щоб забезпечити роботу парової турбіни вище порогових умов (наприклад, турбіна обертається досить швидко для обертання електричного генератора).The residue and solids after distillation can be burned to heat the water flowing through the heat exchanger. In some embodiments, the water flowing through the heat exchanger evaporates and is superheated to form steam. In certain embodiments, the steam is used in the reactor for pretreatment and during heat exchange in the processes of distillation and evaporation. Additionally or alternatively, the steam is expanded, powering a multi-stage steam turbine coupled to an electric generator. The steam leaving the steam turbine is condensed with cooling water and returned to the heat exchanger to be reheated to steam. In some embodiments, the rate of flow of water through the heat exchanger is controlled to provide a predetermined production of electricity from a steam turbine coupled to an electric generator. For example, water can be added to the heat exchanger to allow the steam turbine to operate above threshold conditions (for example, the turbine spins fast enough to spin the electric generator).

У той час як були описані деякі варіанти здійснення, можливі інші варіанти здійснення.While some embodiments have been described, other embodiments are possible.

Як приклад, в той час як описано, що біогаз відводиться в двигун внутрішнього згоряння, сполучений з електричним генератором, в певних варіантах здійснення біогаз або деяку його частину можна пропускати через установку для риформінгу палива для продукції водню. Потім водень перетворюється в електрику за допомогою паливного елемента.As an example, while the biogas is described as being fed to an internal combustion engine coupled to an electric generator, in certain embodiments the biogas, or a portion thereof, may be passed through a fuel reformer to produce hydrogen. The hydrogen is then converted into electricity using a fuel cell.

Як інший приклад, в той час як описано, що біогаз спалюється окремо від відстою і твердих речовин після дистиляції, в певних варіантах здійснення деякі або всі стічні побічні продукти можна спалювати разом з утворенням пари.As another example, while the biogas is described as being burned separately from the bottoms and solids after distillation, in certain embodiments, some or all of the waste byproducts may be burned together with steam.

ПРОДУКТИ/СПІВПРОДУКТИPRODUCTS/CO-PRODUCTS

У деяких варіантах здійснення даний винахід стосується матеріалів, одержаних з 60 використанням способів, описаних в даному документі. У деяких випадках такі матеріали можна використовувати за відсутності матеріалів, що додаються до біомаси до або після переробки, наприклад матеріалів, які в природних умовах не присутні в біомасі. У таких випадках матеріали будуть містити матеріали, що зустрічаються в природі, наприклад, що походять з біомаси.In some embodiments, the present invention relates to materials obtained using the methods described herein. In some cases, such materials can be used in the absence of materials added to the biomass before or after processing, such as materials not naturally present in the biomass. In such cases, the materials will contain naturally occurring materials, such as those derived from biomass.

Альтернативно або додатково, матеріали, одержані з використанням способів, описаних в даному документі, можна комбінувати з іншими природними і/або синтетичними матеріалами, наприклад матеріалами, які в природних умовах не присутні в біомасі.Alternatively or additionally, the materials obtained using the methods described in this document can be combined with other natural and/or synthetic materials, such as materials that are not naturally present in biomass.

Як описано вище, в деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для конвертування (наприклад, ферментації) біомаси в енергетичний продукт (наприклад, спирт, такий як етанол або вуглеводень) і/або інші продукти, які утворюються внаслідок процесу конверсії (наприклад, органічні кислоти). У таких випадках на біомасу впливають умовами, придатними для такої конверсії. Ілюстративні умови можуть включати, наприклад, щонайменше біомасу і один або декілька мікроорганізмів, здатних конвертувати біомасу в енергію (наприклад, спирт) в умовах, придатних для функціонування організмів. Процесу конверсії можна дозволяти протікати до тієї міри, коли щонайменше частина біомаси конвертована в енергетичні (наприклад, етанол) і/або інші продукти, які утворюються внаслідок конверсії (наприклад, як описано нижче), і/або до тієї міри, коли всі (наприклад, по суті всі) з матеріалів конвертовані в енергетичні (наприклад, етанол) і/або інші продукти, які утворюються внаслідок конверсії. Наприклад, щонайменше приблизно 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 98, 99, 99,5 або 100 95 матеріалів, підданих умовам, придатним для ферментації, конвертуються в енергетичні (наприклад, етанол) і/або інші продукти, які утворюються внаслідок конверсії.As described above, in some embodiments, the methods described herein can be used to convert (e.g., fermentation) biomass into an energy product (e.g., an alcohol such as ethanol or a hydrocarbon) and/or other products that result from the conversion process. (for example, organic acids). In such cases, biomass is affected by conditions suitable for such conversion. Illustrative conditions may include, for example, at least biomass and one or more microorganisms capable of converting biomass to energy (eg, alcohol) under conditions suitable for the functioning of organisms. The conversion process can be allowed to proceed to the extent that at least some of the biomass is converted to energy (e.g., ethanol) and/or other conversion products (e.g., as described below), and/or to the extent that all (e.g. , essentially all) of the materials converted into energy (eg, ethanol) and/or other products that are formed as a result of the conversion. For example, at least about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 98, 99, 99.5, or 100 95 of the materials subjected to conditions suitable for fermentation are converted to energy (e.g., ethanol ) and/or other products that are formed as a result of conversion.

Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для модифікації біомаси, наприклад для модифікації (наприклад, підвищення, зниження або збереження) розчинності вихідних матеріалів, для зміни структури, наприклад для функціоналізації, вихідних матеріалів і/або для зміни (наприклад, зменшення) молекулярної маси і/або кристалічності відносно вихідного матеріалу. Такі способи можна здійснювати разом або по окремості. Наприклад, способи, описані в даному документі, можна використовувати для конвертування частини біомаси в енергію. Способи, описані в даному документі, також можна використовувати для модифікації (наприклад, підвищення, зниження або збереження)Alternatively or additionally, the methods described herein can be used to modify the biomass, for example to modify (e.g. increase, decrease or preserve) the solubility of the starting materials, to change the structure, for example to functionalize, the starting materials and/or to change (e.g. , decrease) of molecular weight and/or crystallinity relative to the starting material. Such methods can be carried out together or separately. For example, the methods described in this document can be used to convert part of the biomass into energy. The methods described in this document can also be used to modify (eg, increase, decrease, or save)

Зо розчинності, зміни структури, наприклад функціоналізації, і/або зміни (наприклад, зменшення) молекулярної маси і/або кристалічності біомаси, або навпаки.From solubility, changes in structure, for example functionalization, and/or changes (for example, reduction) in molecular weight and/or crystallinity of biomass, or vice versa.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання (наприклад, екстракції, виділення і/або підвищення доступності, наприклад, в порівнянні з непереробленими матеріалами біомаси) одного або декількох компонентів, що містяться в непереробленому матеріалі біомаси (наприклад, вихідному матеріалі). Ілюстративні компоненти, які можна одержувати (наприклад, екстрагувати, виділяти і/або підвищувати доступність (наприклад, в порівнянні з непереробленим матеріалом біомаси)), включають, але не обмежуються ними, цукор (наприклад, 1,4-двоосновні кислоти (наприклад, янтарну кислоту, фумарову кислоту і яблучну кислоту), 2,5-фурандикарбонові кислоти, З-гідроксипропіонову кислоту, аспарагінову кислоту, глюкарову кислоту, глутамінову кислоту, ітаконову кислоту, 3- гідроксипропіонову кислоту, аспарагінову кислоту, левулінову кислоту, 3-гідроксибутиролактон, гліцерин, сорбіт і/або ксиліт/арабіт), декстрини, циклодекстрини, амілазу, амілопектин, макуху, білки, амінокислоти, пептиди, нуклеїнові кислоти, жири ліпідів, жирні кислоти, глютен, підсолоджувачі (наприклад, глюкозу), спирти цукрів (наприклад, арабіт, ксиліт, рибіт, маніт, сорбіт, ізомальтит, мальтит і лактит), олії (наприклад, тригліцеридні рослинні олії (наприклад, соєву олію, пальмову олію, рапсову олію, соняшникову олію, арахісову олію, бавовняну олію, пальмоядрову олію, оливкову олію), кукурудзяну олію, вівсяну олію, горіхову олію і пальмову олію)), мінерали, вітаміни, токсини і інші хімічні речовини, золу і флаваноїди. Такі компоненти можна використовувати в різних застосуваннях, описаних нижче, наприклад як індивідуальні компоненти, в комбінації з одним або декількома додатковими компонентами, в комбінації з переробленою і/або непереробленою біомасою і/або в комбінації з одним або декількома додатковими компонентами, що не одержуються (наприклад, екстрагуються, виділяються і/або піддаються способам підвищення біодоступності) з біомаси. Способи одержання одного або декількох з цих компонентів відомі в даній галузі.In some embodiments, the methods described herein can be used to recover (e.g., extract, isolate, and/or increase the availability, e.g., compared to unprocessed biomass materials) of one or more components contained in the unprocessed biomass material (e.g., source material). Illustrative components that can be recovered (e.g., extracted, isolated, and/or made more available (e.g., compared to unprocessed biomass material)) include, but are not limited to, sugars (e.g., 1,4-dibasic acids (e.g., succinic acid, fumaric acid and malic acid), 2,5-furandicarboxylic acids, 3-hydroxypropionic acid, aspartic acid, glucaric acid, glutamic acid, itaconic acid, 3-hydroxypropionic acid, aspartic acid, levulinic acid, 3-hydroxybutyrolactone, glycerin, sorbitol and/or xylitol/arabit), dextrins, cyclodextrins, amylase, amylopectin, cake, proteins, amino acids, peptides, nucleic acids, lipid fats, fatty acids, gluten, sweeteners (eg glucose), sugar alcohols (eg arabbit, xylitol, ribitol, mannitol, sorbitol, isomaltitol, maltitol and lactitol), oils (e.g. triglyceride vegetable oils (e.g. soybean oil, palm oil, canola oil, sunflower oil, peanut oil cottonseed oil, palm kernel oil, olive oil), corn oil, oat oil, nut oil and palm oil), minerals, vitamins, toxins and other chemicals, ash and flavonoids. Such components can be used in various applications described below, for example as individual components, in combination with one or more additional components, in combination with processed and/or unprocessed biomass, and/or in combination with one or more non-derived additional components ( e.g. extracted, isolated and/or subjected to methods of increasing bioavailability) from biomass. Methods of obtaining one or more of these components are known in the art.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для збільшення доступності одного або декількох компонентів, що містяться в біомасі (наприклад, непереробленій і/або частково переробленій біомасі). Компоненти з підвищеною доступністю можна легше одержувати (наприклад, екстрагувати і/або виділяти), легше використовувати і/або вони можуть бути більш доступними для тварини (наприклад, бо засвоюваними або всмоктуваними у тварини). Компоненти з підвищеною доступністю можуть включати, наприклад, компоненти, які зустрічаються в біомасі в природних умовах, і/або компоненти, які утворюються з використанням способів, описаних в даному документі (наприклад, поперечнозшиті сполуки, низькомолекулярні сполуки). Такі компоненти можуть підвищувати цінність біомаси. Наприклад, низькомолекулярні сполуки можуть легше гідролізуватися в шлунку, ніж неперероблена біомаса. Таким чином, біомасу, що містить більш доступні низькомолекулярні сполуки, можна використовувати як цінне харчове джерело, наприклад для тварин або комах, або для застосування в агрономії, аквакультурі, наприклад, в розведенні риб, водних мікроорганізмів, водних рослин, морської трави і водоростей.In some embodiments, the methods described herein can be used to increase the availability of one or more components contained in biomass (eg, unprocessed and/or partially processed biomass). Components with increased availability may be more easily obtained (eg, extracted and/or isolated), easier to use, and/or they may be more accessible to the animal (eg, because digestible or absorbed by the animal). Components with increased availability may include, for example, components that occur in biomass under natural conditions and/or components that are formed using methods described herein (eg, cross-linked compounds, low molecular weight compounds). Such components can increase the value of biomass. For example, low molecular weight compounds can be more easily hydrolyzed in the stomach than unprocessed biomass. Thus, biomass containing more accessible low-molecular compounds can be used as a valuable food source, for example for animals or insects, or for applications in agronomy, aquaculture, for example, in the breeding of fish, aquatic microorganisms, aquatic plants, sea grass and algae.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для стерилізації біомаси для того, щоб забезпечити придатність матеріалів для вживання тваринами і/або людиною (наприклад, вживання всередину або імплантації), комахами, або для застосування в агрономії, аквакультурі, наприклад в розведенні риб, водних мікроорганізмів, водних рослин, морської трави і водоростей. У деяких варіантах здійснення обробка целюлозного матеріалу опроміненням забезпечує стерильність біомаси і, таким чином, придатність для вживання тваринами і/або людиною (наприклад, для вживання всередину або імплантації). Також опромінену целюлозу можна використовувати в інших продуктах або співпродуктах.In some embodiments, the methods described herein can be used to sterilize biomass to ensure the suitability of the materials for animal and/or human consumption (e.g., ingestion or implantation), insects, or for applications in agronomy, aquaculture, e.g. in breeding fish, aquatic microorganisms, aquatic plants, sea grass and algae. In some embodiments, treatment of the cellulosic material with irradiation provides sterility of the biomass and, thus, suitability for animal and/or human consumption (eg, for ingestion or implantation). Also, irradiated cellulose can be used in other products or co-products.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки біомаси в матеріал, призначений для вживання (наприклад, вживання всередину або імплантації) людиною і/або тваринами, що не є людиною. Як правило, такі матеріали не повинні по суті містити інфекційного матеріалу (наприклад, патогенного і/або непатогенного матеріалу), токсинів і/або інших матеріалів (наприклад, спор бактерій і грибів, комах і личинок), які можуть бути шкідливими для людини і/або тварини. Способи, відомі в даній галузі і/або описані в даному документі, можна використовувати для видалення, інактивації і/або нейтралізації інфекційного матеріалу (наприклад, патогенного і/або непатогенного матеріалу) іабо токсинів, які можуть бути шкідливими для людини і/або тварин, або які, як правило, небажані в матеріалі, призначеному для застосування у людини і/або тварин. Наприклад, способи можна використовувати для видалення, інактивації і/або нейтралізації інфекційного матеріалу, який може бути присутнім в біомасі. Такі матеріали включають, наприклад, патогенніIn some embodiments, the methods described herein can be used to process biomass into material intended for consumption (eg, ingestion or implantation) by humans and/or non-human animals. As a general rule, such materials should not substantially contain infectious material (e.g. pathogenic and/or non-pathogenic material), toxins and/or other materials (e.g. bacterial and fungal spores, insects and larvae) that may be harmful to humans and/or or animals. Methods known in the art and/or described herein can be used to remove, inactivate, and/or neutralize infectious material (eg, pathogenic and/or non-pathogenic material) and/or toxins that may be harmful to humans and/or animals, or which are generally undesirable in material intended for human and/or animal use. For example, the methods can be used to remove, inactivate and/or neutralize infectious material that may be present in the biomass. Such materials include, for example, pathogenic ones

Зо і непатогенні бактерії, віруси, гриби, паразити і пріони (наприклад, інфекційні білки). У деяких випадках способи, описані в даному документі, можна використовувати для видалення, інактивації і/або нейтралізації токсинів, наприклад бактеріальних токсинів і токсинів рослин.Zo and non-pathogenic bacteria, viruses, fungi, parasites and prions (for example, infectious proteins). In some cases, the methods described herein can be used to remove, inactivate and/or neutralize toxins, such as bacterial toxins and plant toxins.

Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для видалення, інактивації і/або нейтралізації матеріалів, які можуть бути присутніми в біомасі, які не обов'язково є шкідливими, але які є небажаними в матеріалах, що підлягають застосуванню у людини і/або тварин або в агрономії або аквакультурі. Ілюстративні матеріали включають, але не обмежуються ними, спори бактерій і грибів, комах і личинок.Alternatively or additionally, the methods described herein can be used to remove, inactivate and/or neutralize materials that may be present in the biomass, which are not necessarily harmful, but which are undesirable in materials to be used in humans and/or animals or in agronomy or aquaculture. Illustrative materials include, but are not limited to, bacterial and fungal spores, insects and larvae.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для вироблення продуктів і співпродуктів і продуктів біоконверсії, описаних в даному документі, в несприятливих умовах. Такі умови можуть включати умови, які являють собою просторові обмеження і/або екстремальні умови навколишнього середовища, наприклад області з надмірним теплом або холодом, області з надмірною радіацією, області з надмірними забруднювачами і/або області з обмеженим постачанням киснем або сонячним світлом. У деяких варіантах здійснення такі умови можуть включати, але не обмежуватися ними, наприклад, борт космічного корабля, борт космічних станцій (наприклад, в космосі), борт підводних човнів (наприклад, атомних підводних човнів) і інших морських суден або барж, або платформ, призначених для того, щоб залишатися в морі протягом тривалих періодів часу, підводні об'єкти (наприклад, цивільні і/або військові підводні об'єкти), умови пустелі, полярні умови, умови негативних температур (наприклад, в зонах багаторічної мерзлоти), умови на височинах (наприклад, де постачання кисню може бути обмежене і/або існують екстремальні температури) і віддалене місцеположення (наприклад, автономні бази).In some embodiments, the methods described herein can be used to produce the products and co-products and bioconversion products described herein under adverse conditions. Such conditions may include conditions that represent spatial limitations and/or extreme environmental conditions, such as areas of excessive heat or cold, areas of excessive radiation, areas of excessive pollutants, and/or areas of limited oxygen or sunlight. In some embodiments, such conditions may include, but are not limited to, for example, aboard spacecraft, aboard space stations (e.g., in space), aboard submarines (e.g., nuclear submarines), and other marine vessels or barges or platforms, intended to remain in the sea for extended periods of time, underwater facilities (e.g. civilian and/or military underwater facilities), desert conditions, polar conditions, subzero temperature conditions (e.g. in permafrost areas), conditions high altitudes (eg where oxygen supply may be limited and/or extreme temperatures exist) and remote locations (eg autonomous bases).

У деяких варіантах здійснення продукти і/або співпродукти, описані в даному документі, наприклад, одержані шляхом обробки біомаси з використанням способів, описаних в даному документі, можуть являти собою, наприклад, тверді речовини (наприклад, частинки (наприклад, плівки), грануляти і/або порошки), напівтверді речовини, рідини, гази, пари, гелі їх комбінації.In some embodiments, the products and/or co-products described herein, e.g., obtained by processing biomass using the methods described herein, may be, e.g., solids (e.g., particles (e.g., films), granules, and /or powders), semi-solid substances, liquids, gases, vapors, gels and their combinations.

СпиртиAlcohols

Спирти, продуковані з використанням матеріалів, описаних в даному документі, можуть включати, але не обмежуватися ними, моногідроксиспирт, наприклад етанол, або полігідроксиспирт, наприклад етиленгліколь або гліцерин. Приклади спиртів, які можна 60 продукувати, включають, але не обмежуються ними, метанол, етанол, пропанол, ізопропанол,Alcohols produced using the materials described herein may include, but are not limited to, a monohydroxyalcohol, such as ethanol, or a polyhydroxyalcohol, such as ethylene glycol or glycerin. Examples of alcohols that can be produced include, but are not limited to, methanol, ethanol, propanol, isopropanol,

бутанол, наприклад, н-, втор- або трет-бутанол, етиленгліколь, пропіленгліколь, 1,4-бутандіол, гліцерин або суміші цих спиртів.butanol, for example, n-, sec- or tert-butanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, glycerol or mixtures of these alcohols.

У деяких варіантах здійснення спирти, продуковані з використанням способів обробки, описаних в даному документі, можна використовувати для продукції придатних до вживання напоїв.In some embodiments, alcohols produced using the processing methods described herein can be used to produce potable beverages.

ВуглеводніHydrocarbons

Вуглеводні включають ароматичні вуглеводні або арени, алкани, алкени і алкіни.Hydrocarbons include aromatic hydrocarbons or arenes, alkanes, alkenes and alkynes.

Ілюстративні вуглеводні включають метан, етан, пропан, бутан, ізобутен, гексан, гептан, ізобутан, октан, ізооктан, нонан, декан, бензол і толуол.Illustrative hydrocarbons include methane, ethane, propane, butane, isobutene, hexane, heptane, isobutane, octane, isooctane, nonane, decane, benzene, and toluene.

Органічні кислотиOrganic acids

Органічні кислоти, продуковані з використанням способів і матеріалів, описаних в даному документі, можуть включати монокарбонові кислоти або полікарбонові кислоти. Приклади органічних кислот включають мурашину кислоту, оцтову кислоту, пропіонову кислоту, масляну кислоту, валеріанову кислоту, капронову кислоту, пальмітинову кислоту, стеаринову кислоту, щавлеву кислоту, малонову кислоту, янтарну кислоту, глутарову кислоту, олеїнову кислоту, ліноленову кислоту, гліколеву кислоту, молочну кислоту, у-гідроксимасляну кислоту або суміші цих кислот.Organic acids produced using the methods and materials described herein may include monocarboxylic acids or polycarboxylic acids. Examples of organic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, palmitic acid, stearic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, oleic acid, linolenic acid, glycolic acid, lactic acid acid, γ-hydroxybutyric acid or mixtures of these acids.

Продукти харчуванняFood

Як описано в даному документі, даний винахід стосується способів, придатних для модифікації біомаси, наприклад, шляхом модифікації (наприклад, підвищення, зниження або збереження) розчинності вихідних матеріалів, зміни структури (наприклад, Ффункціоналізації) вихідних матеріалів, і/або зміни (наприклад, зниження) молекулярної маси і/або кристалічності відносно вихідного матеріалу. Способи можна використовувати для одержання матеріалів з властивостями, які можуть бути сприятливими для застосування як продукти харчування або при одержанні продуктів харчування. Наприклад, способи можна використовувати для одержання матеріалу з поліпшеною (наприклад, підвищеною або зниженою) розчинністю, наприклад, в порівнянні з вихідним матеріалом, який можна використовувати як більш добре всмоктуваний продукт. Підвищену розчинність можна забезпечувати, наприклад, шляхом диспергування (наприклад, розчинення) неперероблених і перероблених матеріалів вAs described herein, the present invention relates to methods suitable for modifying biomass, for example, by modifying (e.g., increasing, decreasing, or maintaining) the solubility of the starting materials, changing the structure (e.g., functionalization) of the starting materials, and/or changing (e.g., decrease) of molecular weight and/or crystallinity relative to the starting material. The methods can be used to obtain materials with properties that may be favorable for use as food products or in the production of food products. For example, the methods can be used to produce a material with improved (eg, increased or decreased) solubility, for example, compared to the starting material, which can be used as a more absorbable product. Increased solubility can be provided, for example, by dispersing (eg, dissolving) the unprocessed and processed materials in

Зо придатному розчиннику, видалення нерозчиненого матеріалу, детекції матеріалів і/або певних компонентів матеріалів (наприклад, цукрів) і порівняння рівнів виявлених матеріалів в перероблених і неперероблених матеріалах. У деяких випадках розчинник, що містить матеріали, можна модифікувати, наприклад, шляхом нагрівання або корекції рН.With a suitable solvent, removal of undissolved material, detection of materials and/or certain components of materials (eg, sugars) and comparison of levels of detected materials in processed and unprocessed materials. In some cases, the solvent containing the materials can be modified, for example, by heating or pH correction.

Альтернативно або додатково, способи можна використовувати для одержання матеріалу з більш високою поживною цінністю (наприклад, більш високою енергією (наприклад, більш доступною для перетравлювання харчовою енергією) і/або доступністю живильних речовин), коли матеріал вживається твариною, наприклад, в порівнянні з вихідним матеріалом або непереробленою біомасою. Такі способи не обов'язково збільшать загальну кількість енергії або живильних речовин, присутніх у встановленій кількості (наприклад, масі) конкретного типу переробленого матеріалу в порівнянні з тією ж кількістю і типом непереробленої біомаси.Alternatively or additionally, the methods can be used to produce a material with higher nutritional value (eg, higher energy (eg, more digestible dietary energy) and/or nutrient availability) when the material is consumed by the animal, eg, compared to the original material or unprocessed biomass. Such methods will not necessarily increase the total amount of energy or nutrients present in a given amount (eg, mass) of a particular type of processed material compared to the same amount and type of unprocessed biomass.

Замість цього, способи, описані в даному документі, можна використовувати для підвищення поживної цінності (наприклад, доступність енергії і/або однієї або декількох живильних речовин) у встановленій кількості (наприклад, масі) конкретного типу переробленої біомаси в порівнянні з тією ж кількістю і типом непереробленої біомаси.Instead, the methods described herein can be used to increase the nutritional value (e.g., energy availability and/or one or more nutrients) of a set amount (e.g., mass) of a specific type of processed biomass compared to the same amount and type unprocessed biomass.

Підвищення доступності калорійності їжі в конкретному типі біомаси можна використовувати для підвищення вживання метаболізованої енергії (МЕЇ) цієї біомаси. Способи вимірювання калорійності їжі відомі в даній галузі. МЕЇ, як правило, обчислюють множенням кількості кілокалорій або кілоджоулів, що містяться в компоненті їжі, на 8595. У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для підвищення МЕЇ біомаси.Increasing the caloric availability of food in a specific type of biomass can be used to increase the use of metabolizable energy (MEI) of that biomass. Methods of measuring the calorie content of food are known in this field. The MEI is typically calculated by multiplying the number of kilocalories or kilojoules contained in a food component by 8595. In some embodiments, the methods described herein can be used to increase the MEI of biomass.

Способи порівняння МЕ! переробленої і непереробленої біомаси можуть включати, наприклад, годування рівними кількостями переробленої або непереробленої біомаси щонайменше двох окремих груп з однієї або декількох тварин і вимірювання ростової відповіді тварин.Ways to compare ME! processed and unprocessed biomass may include, for example, feeding equal amounts of processed or unprocessed biomass to at least two separate groups of one or more animals and measuring the growth response of the animals.

Доступність живильних речовин можна оцінювати проведенням балансового дослідження.The availability of nutrients can be assessed by carrying out a balance study.

Протоколи проведення балансових досліджень відомі в даній галузі. Наприклад, в переробленій або непереробленій біомасі можна визначати загальні рівні живильних речовин. Рівними кількостями переробленої або непереробленої біомаси можна годувати щонайменше дві різні групи з однієї або декілька тварин. Потім визначають втрати з екскрементами однієї або бо декількох живильних речовин протягом заданого періоду часу. Підвищену доступність бо живильних речовин визначають як більш низькі кількості однієї або декількох живильних речовин в екскрементах тваринних. Альтернативно або додатково, доступність живильних речовин можна оцінювати шляхом вимірювання і порівняння рівнів однієї або декількох живильних речовин в крові тварин, яких годували переробленою і непереробленою біомасою.Protocols for carrying out balance studies are known in this field. For example, total nutrient levels can be determined in processed or unprocessed biomass. Equal amounts of processed or unprocessed biomass can be fed to at least two different groups of one or more animals. Then the losses with excrement of one or more nutrients during a given period of time are determined. Increased availability of nutrients is defined as lower amounts of one or more nutrients in animal excrement. Alternatively or additionally, nutrient availability can be assessed by measuring and comparing the levels of one or more nutrients in the blood of animals fed processed and unprocessed biomass.

У деяких варіантах здійснення поживну цінність можна збільшувати шляхом збільшення засвоюваності одного або декількох з: енергії, забезпечуваної харчуванням, вуглеводів, цукрів, білків, жирів (насичених, мононенасичених і поліненасичених), холестерину, харчових волокон, вітамінів (наприклад, вітаміну А, Е, С, Вб, В12, каротину, тіаміну, рибофлавіну і ніацину), мінералів (наприклад, кальцію, фосфору, магнію, заліза, цинку, міді, калію, селену і натрію) і масел, коли тварина вживає біомасу.In some embodiments, nutritional value can be increased by increasing the digestibility of one or more of: dietary energy, carbohydrates, sugars, proteins, fats (saturated, monounsaturated, and polyunsaturated), cholesterol, dietary fiber, vitamins (e.g., vitamin A, E, C, Bb, B12, carotene, thiamine, riboflavin and niacin), minerals (for example, calcium, phosphorus, magnesium, iron, zinc, copper, potassium, selenium and sodium) and oils when the animal consumes biomass.

Як правило, способи, описані в даному документі, можна вибирати і/або оптимізувати для вибору способу або комбінації способів, які приводять до більш розчинного, засвоюваного і/або всмоктуваного матеріалу, наприклад, з бажаною доступністю живильних речовин (наприклад, більш високою доступністю живильних речовин (наприклад, білків, амінокислот, вуглеводів, мінералів, вітамінів, жирів, ліпідів і масел), ніж у вихідному непереробленому матеріалі), які можна використовувати у людини і/або тварин як харчовий продукт. Оскільки матеріали біомаси є легкодоступними і недорогими, матеріали, одержані такими способами, забезпечать економічні продукти харчування і знизять відходи.Generally, the methods described herein can be selected and/or optimized to select a method or combination of methods that results in a more soluble, digestible, and/or absorbable material, e.g., with desirable nutrient availability (e.g., higher nutrient availability substances (eg, proteins, amino acids, carbohydrates, minerals, vitamins, fats, lipids and oils) than in the original unprocessed material) that can be used in humans and/or animals as a food product. Since biomass materials are readily available and inexpensive, materials produced in these ways will provide economical food products and reduce waste.

У деяких варіантах здійснення матеріали і способи, описані в даному документі, можна використовувати для вироблення продуктів харчування, наприклад сільськогосподарських продуктів харчування і продуктів харчування, придатних для вживання ссавцями, птахами і/або рибами. Такі тварини включають, але не обмежуються ними, тварин для виробництва харчових продуктів, домашніх тварин, тварин зоопарків, лабораторних тварин і/або людину.In some embodiments, the materials and methods described herein can be used to produce foods, such as agricultural foods and foods suitable for consumption by mammals, birds, and/or fish. Such animals include, but are not limited to, food producing animals, domestic animals, zoo animals, laboratory animals, and/or humans.

У деяких варіантах здійснення матеріали, продуковані способами, описаними в даному документі, які призначені для застосування як харчові продукти (наприклад, у людини і/або тварин), можуть бути додатково переробленими, наприклад гідролізованими. Способи гідролізу відомі в даній галузі і включають, наприклад, застосування ферментів, кислот і/або основ для зменшення молекулярної маси сахаридів. У деяких варіантах здійснення продукти харчування, одержувані способами, описаними в даному документі, можуть включати ферменти (наприклад,In some embodiments, the materials produced by the methods described herein that are intended for use as food (eg, human and/or animal) may be further processed, eg, hydrolyzed. Hydrolysis methods are known in the art and include, for example, the use of enzymes, acids and/or bases to reduce the molecular weight of saccharides. In some embodiments, foods produced by the methods described herein may include enzymes (e.g.,

Зо сухі ферменти, активні ферменти і/або ферменти, що вимагають активації).(dry enzymes, active enzymes and/or enzymes requiring activation).

У деяких варіантах здійснення матеріали, одержувані способами, описаними в даному документі, які призначені для застосування як продукти харчування (наприклад, у людини і/або тварин), можна додатково переробляти для підвищення стерильності матеріалів і/або видалення, інактивації і/або нейтралізації матеріалів, які можуть бути присутніми в біомасі, наприклад інфекційного матеріалу (наприклад, патогенного і/або непатогенного матеріалу), токсинів і/або інших матеріалів (наприклад, спор бактерій і грибів, комах і личинок). Як правило, способи, описані в даному документі, можна вибирати і оптимізувати для забезпечення оптимального видалення, інактивації і/або нейтралізації матеріалів, які можуть бути небажаними.In some embodiments, materials obtained by the methods described herein that are intended for use as food (eg, human and/or animal) may be further processed to enhance the sterility of the materials and/or remove, inactivate, and/or neutralize the materials , which may be present in the biomass, such as infectious material (eg pathogenic and/or non-pathogenic material), toxins and/or other materials (eg bacterial and fungal spores, insects and larvae). Generally, the methods described herein can be selected and optimized to provide optimal removal, inactivation, and/or neutralization of materials that may be undesirable.

Корма для тваринAnimal feed

Щорічно по всьому світу продукується понад 600 мільйонів тонн кормів для тварин з щорічним рівнем зростання продукції приблизно 2 95. Сільське господарство є одним з найбільш великих споживачів кормів для тварин, а фермери США витрачають більше 20 мільярдів доларів за рік на сільськогосподарські корми для тварин, призначених для продукції їжі. Інші споживачі кормів включають, наприклад, власників домашніх тварин, зоопарки і лабораторії, які тримають тварин для наукових досліджень.More than 600 million tons of animal feed are produced worldwide each year, with an annual production growth rate of approximately 2 95. Agriculture is one of the largest consumers of animal feed, and US farmers spend more than $20 billion annually on agricultural feed for animals intended for for food products. Other feed consumers include, for example, pet owners, zoos, and laboratories that keep animals for scientific research.

Як правило, корм для тварин повинен задовольняти конкретні вимоги для даної тварини, або перевершувати їх, наприклад, для підтримання або поліпшення здоров'я конкретного типу або виду тварини, забезпечення росту даної тварини (наприклад, збільшення маси тканин) і/або для стимуляції продукції продуктів. Поліпшені корми для тварин (наприклад, більш розчинні, всмоктувані і/або засвоювані корми) забезпечують або стимулюють ці ефекти з використанням меншої кількості корму і/або при більш низьких витратах.As a general rule, animal feed must meet or exceed the specific requirements of a given animal, for example to maintain or improve the health of a particular type or species of animal, to ensure the growth of a given animal (e.g. increase in tissue mass) and/or to stimulate production products. Improved animal feeds (eg, more soluble, absorbable and/or digestible feeds) provide or stimulate these effects using less feed and/or at lower costs.

Використовувані на даний час вихідні матеріали в комерційно продукованих кормах включають кормове зерно (наприклад, кукурудзу, сою, сорго, овес і ячмінь). Кормова промисловість є найбільш великим покупцем кукурудзи, кормового зерна і соєвого борошна вCurrently used feedstocks in commercially produced feeds include feed grains (eg, corn, soybeans, sorghum, oats, and barley). The fodder industry is the largest buyer of corn, fodder grain and soybean meal in

США. Однак, в зв'язку із зростаючою ціною на кормове зерно, таке як кукурудза, є бажаними більш дешеві альтернативи. Найбільш широкодоступним кормом є біомаса, наприклад целюлозний матеріал. У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для підвищення доступності живильних речовин в одному з цих 60 матеріалів, наприклад, для підтримання або поліпшення здоров'я конкретного типу або виду тварини, стимуляції росту даної тварини (наприклад, збільшення маси тканин) і/або для стимуляції продукції продуктів харчування. Низьку доступність живильних речовин звичайно використовуваних кормів (наприклад, сіна і трав) часто пов'язують з високим вмістом целюлози, геміцелюлози і лігніну в такому матеріалі. На відміну від людей, які не можуть перетравлювати целюлозу, травоїдні тварини, наприклад жуйні тварини, здатні перетравлювати целюлозу, щонайменше частково, за допомогою процесу, відомого як пережовування жуйки. Однак цей процес є недостатнім і вимагає багатьох раундів зригування. Наприклад, жуйні тварини перетравлюють тільки 30-50 90 целюлози і геміцелюлози. У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для підвищення доступності живильних речовин або поживної цінності будь-яких з цих матеріалів, наприклад, для підтримання або поліпшення здоров'я конкретного типу або виду тварини, стимуляції росту даної тварини (наприклад, збільшення маси тканин) і/або для стимуляції продукції продуктів харчування. У способах, описаних в даному документі, використовуються знижені кількості кормів, при більш низьких витратах і/або з меншою кількістю відходів.USA. However, with the rising cost of feed grains such as corn, cheaper alternatives are desirable. The most widely available feed is biomass, such as cellulosic material. In some embodiments, the methods described herein can be used to increase the availability of nutrients in one of these 60 materials, e.g., to maintain or improve the health of a particular type or species of animal, stimulate the growth of that animal (e.g., increase tissue mass ) and/or to stimulate food production. The low nutrient availability of commonly used forages (for example, hay and grasses) is often associated with the high content of cellulose, hemicellulose and lignin in such material. Unlike humans, who cannot digest cellulose, herbivores, such as ruminants, are able to digest cellulose, at least in part, through a process known as rumination. However, this process is insufficient and requires many rounds of regurgitation. For example, ruminants digest only 30-50 90 cellulose and hemicellulose. In some embodiments, the methods described herein can be used to increase the availability of nutrients or the nutritional value of any of these materials, e.g., to maintain or improve the health of a particular type or species of animal, to stimulate the growth of that animal (e.g., tissue mass increase) and/or to stimulate the production of food products. In the methods described in this document, reduced amounts of feed are used, at lower costs and/or with less waste.

Як правило, підвищення доступності живильних речовин в кормах для тварин забезпечує зниження кількості корму, необхідного для годування тварини, щоб тварина одержала ту ж кількість енергії. Отже, для тварини потрібна менша кількість корму, що, таким чином, забезпечує більш економічний корм.As a rule, increasing the availability of nutrients in animal feed provides a reduction in the amount of feed required to feed an animal so that the animal receives the same amount of energy. Consequently, less feed is required for the animal, thus providing a more economical feed.

Для підвищення доступності живильних речовин корму здійснювали різні способи з обмеженим успіхом. Такі способи включають застосування ферментів, таких як целюлозні ферменти, для руйнування целюлозного матеріалу на олігосахариди з більш коротким ланцюгом, які легше перетравлюються. Хоч цю практику і використовують в Європі і Австралії, вона є дорогою і її нечасто використовують в країнах, що розвиваються. Інші способи включають видалення соломи для запобігання втраті листя, видалення повітря, фізичну обробку матеріалу (наприклад, ущільнення целюлозного матеріалу, зниження розміру частинок і тонке подрібнення), хімічну обробку і перегодовування. Крім того, корми, що складаються, головним чином, з целюлозного матеріалу, часто доповнюють живильними системами (наприклад, добавки для попереднього змішування). Ці живильні системи, як правило, призначені для забезпечення потреб в їжі даної тварини. Незважаючи на гарантію того, щоVarious methods have been used to increase the availability of feed nutrients with limited success. Such methods include the use of enzymes, such as cellulosic enzymes, to break down cellulosic material into shorter-chain oligosaccharides that are more easily digested. Although this practice is used in Europe and Australia, it is expensive and is not often used in developing countries. Other methods include removal of thatch to prevent leaf loss, deaeration, physical treatment of the material (eg compaction of cellulosic material, reduction of particle size and fine grinding), chemical treatment and refeeding. In addition, feeds consisting primarily of cellulosic material are often supplemented with nutrient systems (eg, premix additives). These feeding systems, as a rule, are designed to meet the food needs of a given animal. Despite the guarantee that

Зо тварини одержують необхідні живильні речовини, в таких системах целюлозний матеріал використовується неефективно.Necessary nutrients are obtained from the animal, cellulose material is used inefficiently in such systems.

Способи, описані в даному документі, забезпечують способи підвищення доступності живильних речовин або поживної цінності біомаси (наприклад, шляхом модифікації (наприклад, підвищення, зниження або збереження) розчинності біомаси і/або зміни структури (наприклад, функціоналізації) вихідних матеріалів, і/або зміни (наприклад, зниження) молекулярної маси іабо кристалічності), як описано вище, тим самим одержуючи більш цінні корми. У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для підвищення доступності живильних речовин біомаси шляхом руйнування целюлозного матеріалу (наприклад, целюлози і/або геміцелюлози) на сахариди з більш коротким ланцюгом або моносахариди. Шляхом підвищення доступності живильних речовин біомаси, ці способи приводять до більш ефективного корму, який можна використовувати для підтримання або поліпшення здоров'я конкретного типу або виду тварини, стимуляції росту даної тварини (наприклад, збільшення маси тканин) і/або для стимуляції продукції продуктів харчування.The methods described herein provide methods for increasing the availability of nutrients or the nutritional value of biomass (e.g., by modifying (e.g., increasing, decreasing, or maintaining) the solubility of the biomass and/or changing the structure (e.g., functionalization) of the starting materials, and/or changing (for example, a decrease in) molecular weight or crystallinity) as described above, thereby obtaining more valuable feeds. In some embodiments, the methods described herein can be used to increase the availability of biomass nutrients by breaking down cellulosic material (eg, cellulose and/or hemicellulose) into shorter chain saccharides or monosaccharides. By increasing the nutrient availability of the biomass, these methods result in a more efficient feed that can be used to maintain or improve the health of a particular type or species of animal, to stimulate the growth of that animal (eg, increased tissue mass) and/or to stimulate food production .

У деяких варіантах здійснення корисний корм для тварин може включати частково перероблену біомасу, наприклад біомасу, роздроблену з використанням способів, описаних в даному документі. Така частково перероблена біомаса може легше гідролізуватися в шлунку тварини.In some embodiments, the beneficial animal feed may include partially processed biomass, such as biomass that has been shredded using the methods described herein. Such partially processed biomass can be more easily hydrolyzed in the animal's stomach.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки біомаси для одержання матеріалів, описаних в даному документі. Ці матеріали можуть включати, але не обмежуватися ними, наприклад, полісахариди довжиною більше 1000 сахаридних елементів; приблизно 1000 сахаридних елементів; приблизно 800-900 сахаридних елементів; приблизно 700-800 сахаридних елементів; приблизно 600-700 сахаридних елементів; приблизно 500-600 сахаридних елементів; приблизно 400-500 сахаридних елементів; приблизно 300-400 сахаридних елементів; приблизно 200-300 сахаридних елементів; приблизно 100-200 сахаридних елементів; 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11,10,9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 і 1 сахаридний елемент.In some embodiments, the methods described herein can be used to process biomass to produce the materials described herein. These materials may include, but are not limited to, for example, polysaccharides greater than 1,000 saccharide units in length; approximately 1000 saccharide elements; approximately 800-900 saccharide elements; approximately 700-800 saccharide elements; approximately 600-700 saccharide elements; approximately 500-600 saccharide elements; approximately 400-500 saccharide elements; approximately 300-400 saccharide elements; approximately 200-300 saccharide elements; approximately 100-200 saccharide elements; 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11,10,9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 and 1 saccharide element.

У деяких варіантах здійснення способи приводять до утворення дисахаридів (наприклад, сахарози, лактози, мальтоза, трегалози і целобіози). У деяких варіантах здійснення способи приводять до утворення моносахаридів (наприклад, глюкози (декстрози), фруктози, галактози, бо ксилози і рибози). Ці молекули з більш коротким ланцюгом легше всмоктуються у тварини, що,In some embodiments, the methods lead to the formation of disaccharides (for example, sucrose, lactose, maltose, trehalose and cellobiose). In some embodiments, the methods lead to the formation of monosaccharides (for example, glucose (dextrose), fructose, galactose, xylose and ribose). These shorter-chain molecules are more easily absorbed by animals, which,

тим самим підвищується доступність живильних речовин біомаси. Отже, способи і матеріали, описані в даному документі, можна використовувати як корм або при продукції корму.thereby increasing the availability of biomass nutrients. Therefore, the methods and materials described in this document can be used as feed or in the production of feed.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна використовувати як корм, наприклад сільськогосподарський корм і/або корм, придатний для вживання ссавцями, птахами і/або рибами. Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки вихідного матеріалу, придатного для застосування як корму для тварин або в кормі для тварин.In some embodiments, the materials described herein can be used as feed, such as agricultural feed and/or feed suitable for consumption by mammals, birds and/or fish. Alternatively or additionally, the methods described herein can be used to process the raw material suitable for use as animal feed or in animal feed.

Матеріали, які можуть бути ефективно перероблені з використанням способів, описаних в даному документі, включають целюлозні і лігноцелюлозні матеріали, наприклад продукти орних земель, сільськогосподарські культури, трави, рослини і/або кормове зерно, наприклад, включаючи, але не обмежуючись ними, рослинний матеріал (наприклад, грубі корми, такі як люцернове борошно, сіно, сіно бермудської прибережної трави, зубрівка запашна, рослина кукурудзи і сіно сої), зерна (наприклад, ячмінь, кукурудза (включаючи натуральну і генетично модифіковану кукурудзу), овес, рис, сорго і пшениця), білкові продукти рослин (наприклад, борошно каноли, макуха і борошно насіння бавовни, сафлорове борошно і соєві (включаючи натуральну і генетично модифіковану сою) корм і борошно), побічні продукти переробки зерна (наприклад, продукти з сухої барди, висушене пивне зерно, глютен кукурудзи, макуху і борошно зародків сорго, шкірку арахісового горіха і пшеничні висівки), плоди і побічні продукти плодів (наприклад, висушену цитрусову пульпу, яблучну макуху і пектинову пульпу), меляси (наприклад, бурячні, цитрусові, крохмальні і тростинні меляси), лушпиння мигдалю, розтерту шкаралупу, лушпиння гречки, бобові і побічні продукти бобових, і побічні продукти інших культур. Інші вихідні матеріали включають, але не обмежуються ними, люцерну, ячмінь, лядвенець, капусту (наприклад, капусту кочанну, капусту городню, насіння рапсу (канолу), брукву (шведську ріпу) і ріпу), конюшину (наприклад, конюшину червоно-білу, червону конюшину, конюшину підземну і білу конюшину), трави (наприклад, французький райграс високий, вівсяницю, бермудську траву, костер, вьіІвсяЯнИицю, тонконіг луговий, єжу збірну, плевели і тимофіївку лугову), маїс (кукурудзу), щетинник, просо, сорго і сою. У деяких варіантах здійснення вихідний матеріал може являти собою відходи тваринництва (наприклад, відходи жуйних тварин) або відходи людини.Materials that can be effectively processed using the methods described herein include cellulosic and lignocellulosic materials, such as arable land products, crops, grasses, plants and/or feed grain, for example, including but not limited to plant material (e.g. forages such as alfalfa meal, hay, Bermuda grass hay, fescue, corn plant and soybean hay), grains (e.g. barley, maize (including natural and genetically modified maize), oats, rice, sorghum and wheat), plant protein products (e.g., canola meal, cottonseed cake and meal, safflower meal, and soybean (including natural and genetically modified soybean) feed and flour), grain by-products (e.g., dry sorghum products, dried brewer's grain , corn gluten, cake and sorghum germ meal, peanut shell and wheat bran), fruit and fruit by-products (for example, in dried citrus pulp, apple cake and pectin pulp), molasses (for example, beet, citrus, starch and cane molasses), almond hulls, ground shell, buckwheat hulls, legumes and legume by-products, and by-products of other crops. Other feedstocks include, but are not limited to, alfalfa, barley, ryegrass, cabbage (e.g., kohlrabi, kale, rapeseed (canola), rutabaga (Swedish turnip) and turnip), clover (e.g., red and white clover, red clover, subterranean clover, and white clover), grasses (e.g. French ryegrass, fescue, Bermuda grass, camphor, sedge, meadow sedge, common hedgehog, weeds, and timothy meadowsweet), corn (corn), ryegrass, millet, sorghum, and soy In some embodiments, the starting material may be livestock waste (eg, ruminant waste) or human waste.

Зо У деяких варіантах здійснення корми містять тільки матеріали, одержані з використанням способів, описаних в даному документі. Альтернативно або додатково, корми містять додаткові вихідні матеріали (включаючи вихідні матеріали, не оброблені з використанням способів, описаних в даному документі) і добавки. Склад корму може бути таким, щоб він задовольняв потреби даної тварини, наприклад, для підтримання або поліпшення здоров'я конкретного типу або виду тварини, для стимуляції росту даної тварини, збільшення маси тканин і/або для стимуляції продукції продуктів харчування. У деяких разах корм можна виготовляти, щоб він задовольняв потреби даної тварини при найменшій вартості ("раціон найменшої вартості").In some embodiments, the feed contains only materials obtained using the methods described in this document. Alternatively or additionally, the feed contains additional starting materials (including starting materials not processed using the methods described in this document) and additives. The composition of the feed can be such that it meets the needs of a given animal, for example, to maintain or improve the health of a particular type or species of animal, to stimulate the growth of a given animal, to increase tissue mass and/or to stimulate food production. In some cases, feed can be made to meet the needs of a given animal at the lowest cost ("least cost ration").

Способи визначення складу корму і раціону найменшої вартості добре відомі фахівцям в даній галузі (див., наприклад, Ребії апа МіШег, Апіта! Реей ЕРогтшиїайоп: Есопотіс апа СотршийегThe methods of determining the composition of feed and ration of the least cost are well known to specialists in this field (see, for example, Rebii apa MiSheg, Apita! Reei ERogtshiiaiop: Esopotis apa Sotrshiieg

Арріїсайопз (Ріапі апа Апіта! Зсіепсе), Зргіпдег Рибіїзпіпуо, Рербгоагу 28, 1993 і жшер-адреса всесвітньої мережі Імеіптогтайісв5.сот).Arriisayopz (Riapi apa Apita! Zsiepse), Zrgipdeg Rybiizpipuo, Rerbgoagu 28, 1993 and zsher-address of the world wide network Imeiptogtayisv5.sot).

Додаткові вихідні матеріали і добавки, які можна ефективно комбінувати з матеріалом, одержаним з використанням способів, описаних в даному документі, включають, але не обмежуються ними, продукти тваринництва (наприклад, м'ясо тварин, кормову шквару, м'ясне і кісткове борошно, пташине борошно, борошно з побічних продуктів тваринництва, суху кров тварин, кров'яне борошно, борошно з пор'я, борошно з яєчної шкаралупи, суцільного гідролізованого птаха, гідролізовану вовну і кістковий мозок), відходи тваринництва, морепродукти і їх побічні продукти (наприклад, криль, частини риби і рибне борошно, борошно з рибних відходів, частини крабів і крабове борошно, частини креветок і креветкове борошно, риб'ячий жир, борошно з печінки і залоз риб, і інші рибні побічні продукти), молочні продукти (наприклад, сухе коров'яче молоко, казеїн, продукти з молочної сироватки і сухий сир), жири і масла (наприклад, тваринний жир, рослинний жир або масло і гідролізовані жири), харчові відходи ресторанів (наприклад, харчові відходи з ресторанів, пекарень і кафетеріїв) і забруднені/зіпсовані продукти, оброблені для знищення патогенів.Additional starting materials and additives that can be effectively combined with material obtained using the methods described herein include, but are not limited to, animal products (eg, animal meat, feed scraps, meat and bone meal, poultry meal, animal by-product meal, dried animal blood, blood meal, leek meal, eggshell meal, whole hydrolysed bird, hydrolysed wool and bone marrow), animal waste, seafood and their by-products (e.g. , krill, fish parts and fish meal, fish waste meal, crab parts and crab meal, shrimp parts and shrimp meal, fish oil, fish liver and gland meal, and other fish by-products), dairy products (eg cow's milk powder, casein, whey products and cheese powder), fats and oils (e.g. animal fat, vegetable fat or butter and hydrolysed fats), restaurant food waste (e.g. food waste from restaurants, bakeries and cafeterias) and contaminated/spoilt products treated to kill pathogens.

Інші добавки включають антибіотики (наприклад, тетрацикліни, макроліди, фторхінолони і стрептограміни), смакові добавки, геркулес для пивоваріння, побічні продукти виробництва лікарських засобів (наприклад, використаний міцелій і продукти ферментації), мінерали і мікроелементи (наприклад, кістяне вугілля, карбонат кальцію, крейдовий камінь, солі заліза, солі магнію, борошно з продихових раковин і сульфати), протеїнізовані мінерали (наприклад, 60 протеїнізовані селен і хром), вітаміни (наприклад, вітамін А, вітамін 0, вітамін В12, ніацин і бетаїн), прямі харчові організми/пробіотики (наприклад, Азрегуйи5 підег, Вассійиє5 в5и,иБійів,Other additives include antibiotics (eg, tetracyclines, macrolides, fluoroquinolones, and streptogramins), flavorings, brewer's yeast, pharmaceutical by-products (eg, spent mycelium and fermentation products), minerals and trace elements (eg, bone char, calcium carbonate, chalk, iron salts, magnesium salts, stomatal shell meal and sulfates), proteinized minerals (eg, 60 proteinized selenium and chromium), vitamins (eg, vitamin A, vitamin 0, vitamin B12, niacin, and betaine), direct food organisms /probiotics (for example, Azreguyy5 pideg, Vassyyye5 v5y,yBiyiv,

Віпаобасіегішт апітаї!ййх, В. Бійдішт, Епіегососсиб5 їаесішт, Аврегайи5 огугає, Іасіобасіїйв5 асідорипйи5, ГГ. БиїЇдагіси5, Г. ріапеїагішт, Зігеріососси5 Іасіїх і Засспаготусев5 сегемізіає), пребіотики (наприклад, манан-олігосахариди (МОБ), фруктоолігосахариди і змішаний олігодекстран), смакові добавки (наприклад, концентрат гелю з алое, імбир, стручковий перець і фенхель), ферменти (наприклад, фітазу, целюлазу, лактазу, ліпазу, пепсин, каталазу, ксиланазу і пектиназу), оцтову кислоту, сірчану кислоту, солі алюмінію, декстрани, гліцерин, бджолиний віск, сорбіт, рибофлавін, консерванти (наприклад, бутильований гідроксіанізол і бісульфіт натрію), нутрицевтики (наприклад, трав'яні і ботанічні продукти), амінокислоти, запасний білок, сечовину, меляси, жирні кислоти, (наприклад, оцтову, пропіонову і масляну кислоту) і модифікатори метаболізму (наприклад, соматотропіни і адренергічні агоністи). У деяких випадках матеріали, продуковані з використанням способів, описаних в даному документі, можна комбінувати або включати в блок з сечовини, меляси і мінералів (УММВ).Vipaobasiegisht apitai!yykh, V. Biydisht, Epiegosossib5 iaesisht, Avregaiy5 ogugaye, Iasiobasiyiv5 asidoripyi5, GG. BiiYidagisy5, G. riapeiagisht, Zigeriosossi5 Iasiykh and Zasspagotusev5 sehemiziaye), prebiotics (eg, mannan-oligosaccharides (MOB), fructo-oligosaccharides and mixed oligodextran), flavors (eg, aloe gel concentrate, ginger, capsicum and fennel), enzymes ( (e.g. phytase, cellulase, lactase, lipase, pepsin, catalase, xylanase and pectinase), acetic acid, sulfuric acid, aluminum salts, dextrans, glycerin, beeswax, sorbitol, riboflavin, preservatives (e.g. butylated hydroxyanisole and sodium bisulfite), nutraceuticals (e.g. herbal and botanical products), amino acids, reserve protein, urea, molasses, fatty acids (e.g. acetic, propionic and butyric acid) and metabolic modifiers (e.g. somatotropins and adrenergic agonists). In some cases, the materials produced using the methods described in this document can be combined or included in a block of urea, molasses and minerals (UMMV).

Корми, виготовлені з використанням матеріалів, описаних в даному документі, можуть знаходитися у формі, придатній для вживання, наприклад, даною твариною. У деяких випадках корм може бути твердим. Альтернативно або додатково, корм може бути в рідкій формі, наприклад корм може бути у формі рідкої суспензії або розчину в придатному розчиннику.Feeds made using the materials described in this document may be in a form suitable for consumption, for example, by a given animal. In some cases, the feed may be solid. Alternatively or additionally, the feed may be in liquid form, for example the feed may be in the form of a liquid suspension or solution in a suitable solvent.

Ілюстративні форми включають, але не обмежуються ними, тверді форми, такі як порошки, таблетки, мінеральні блоки, гранули, брикети і суміші непереробленого вихідного матеріалу (наприклад, трави) і матеріалу, переробленого з використанням способів, описаних в даному документі.Illustrative forms include, but are not limited to, solid forms such as powders, tablets, mineral blocks, granules, briquettes, and mixtures of unprocessed source material (eg, grass) and material processed using methods described herein.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, може включати (наприклад, домішувати) в корм фермер, наприклад, для місцевого використання і/або дрібносерійного поширення. У таких випадках матеріали, описані в даному документі, можуть бути надані фермеру в упакованій формі, наприклад у формі, яка придатна для включення в корм. Альтернативно або додатково, матеріали, описані в даному документі, може включати (наприклад, домішувати) в корм виробник корму, наприклад, для великомасштабного поширення. У таких випадках матеріали, описані в даному документі, можуть бути надані виробнику корму у формі, яка придатна для включення в корм. Альтернативно або додатково,In some embodiments, the materials described herein may be incorporated (eg, mixed) into feed by a farmer, for example, for local use and/or small-batch distribution. In such cases, the materials described herein may be provided to the farmer in packaged form, such as in a form suitable for incorporation into feed. Alternatively or additionally, the materials described herein may be included (eg, mixed) in feed by a feed manufacturer, for example, for large-scale distribution. In such cases, the materials described herein may be provided to the feed manufacturer in a form suitable for incorporation into the feed. Alternatively or additionally,

Зо матеріали, описані в даному документі, з вихідного матеріалу можна одержувати в регіоні, в якому виготовляється корм.The materials described in this document can be obtained from the source material in the region where the feed is manufactured.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна поширювати і вони можуть вживатися твариною окремо за відсутності яких-небудь додаткових вихідних матеріалів і/або добавок.In some embodiments, the materials described herein can be distributed and consumed by the animal alone in the absence of any additional starting materials and/or additives.

У деяких варіантах здійснення, перед застосуванням як продукту живлення, потрібна подальша переробка матеріалів. Наприклад, для видалення вологи з проміжних продуктів ферментації можна використовувати сушарку для полегшення зберігання, обробки і підвищення терміну придатності. Додатково або альтернативно. матеріали можна розтирати до розміру дрібних частинок на млині з нержавіючої сталі для одержання схожої на борошно речовини.In some embodiments, further processing of the materials is required prior to use as a food product. For example, a dryer can be used to remove moisture from fermentation intermediates to facilitate storage, processing and increase shelf life. Additionally or alternatively. the materials can be ground to a fine particle size in a stainless steel mill to produce a flour-like substance.

Як правило, кормами на основі біомаси звичайно годують тільки жуйних тварин, які здатні, щонайменше частково, перетравлювати целюлозу. Оскільки даний опис стосується матеріалів, в яких целюлозний матеріал руйнують на цукри з більш коротким ланцюгом, ці матеріали також можна використовувати як прийнятний корм для тварин, які нездатні перетравлювати целюлозу або геміцелюлозу. Таким чином, кормами, одержаними з використанням матеріалів і способів, описаних в даному документі, можна ефективно годувати тварин, включаючи, але не обмежуючись ними, тварин для виробництва продуктів харчування, тварин зоопарків і лабораторних тварин і/або домашніх тварин. Також корми можна використовувати в агрономії і аквакультурі. Крім того, оскільки корми, одержані з використанням матеріалів, описаних в даному документі, мають більш високу доступність живильних речовин, потрібна менша кількість корму, щоб тварина одержала ту ж кількість енергії, що може знизити вартість корму.As a rule, biomass-based feed is usually fed only to ruminants that are able to digest cellulose, at least partially. Since this description relates to materials in which cellulosic material is broken down into shorter chain sugars, these materials can also be used as acceptable feed for animals that are unable to digest cellulose or hemicellulose. Thus, feeds obtained using the materials and methods described herein can be effectively fed to animals, including, but not limited to, food producing animals, zoo and laboratory animals, and/or pets. Feed can also be used in agronomy and aquaculture. In addition, since the feed obtained using the materials described in this document has a higher availability of nutrients, less feed is required for the animal to obtain the same amount of energy, which can reduce the cost of the feed.

Альтернативно тварини можуть бути здатні спожити більшу кількість енергії, що приведе до більш високих швидкостей росту, збільшення маси тканин, продукції молока і продукції яєць.Alternatively, animals may be able to consume greater amounts of energy, resulting in higher growth rates, increased tissue mass, milk production, and egg production.

У деяких варіантах здійснення матеріалами, описаними в даному документі, можна ефективно годувати жуйних тваринних (наприклад, велику рогату худобу, кіз, овець, коней, посів, бізонів, оленів, верблюдів, альпак, лам, жираф, яків, буйволів, гну і антилоп), птахів, свиней, кабанів, птахів, кішок, собак і риб.In some embodiments, the materials described herein can be effectively fed to ruminants (eg, cattle, goats, sheep, horses, crops, bison, deer, camels, alpacas, llamas, giraffes, yaks, buffaloes, wildebeests, and antelopes ), birds, pigs, wild boars, birds, cats, dogs and fish.

Суху барду і розчинені речовини можна конвертувати в цінний побічний продукт процесу дистиляції-дегідратації. Після процесу дистиляції-дегідратації суху барду і розчинені речовини можна сушити для поліпшення можливості зберігання або обробки матеріалу. Одержана суха бо барда і розчинені речовини (005) мають низький вміст крохмалю, високий вміст жирів, високий вміст білка, високий вміст волокон і високий вміст фосфору. Таким чином, наприклад, ООС може бути цінною як кормове джерело для тварин (наприклад, як кормове джерело для молочної худоби). ВОС можна надалі комбінувати з поживними добавками, щоб задовольнити конкретні харчові потреби конкретних категорій тварин (наприклад, баланс засвоюваного лізину і фосфору для раціонів свиней). Альтернативно або додатково, біомасу, перероблену з використанням способів, описаних в даному документі, можна комбінувати з ОО.Dry liquor and dissolved substances can be converted into a valuable by-product of the distillation-dehydration process. After the distillation-dehydration process, the dry bard and dissolved substances can be dried to improve the storage or processing of the material. The resulting dry bran and solutes (005) are low in starch, high in fat, high in protein, high in fiber, and high in phosphorus. Thus, for example, OO may be valuable as a feed source for animals (eg as a feed source for dairy cattle). BOS can be further combined with nutritional supplements to meet the specific nutritional needs of specific categories of animals (for example, the balance of digestible lysine and phosphorus for pig diets). Alternatively or additionally, biomass processed using the methods described in this document can be combined with OO.

Співвідношення переробленої біомаси і БОС можна оптимізувати, щоб воно задовольняло потреби конкретної тварини.The ratio of processed biomass to BOS can be optimized to meet the needs of a particular animal.

У деяких варіантах здійснення в кормах для тварин можна використовувати масла, одержані з біомаси з використанням способів, описаних в даному документі, наприклад, як добавку в корм домашніх тварин.In some embodiments, animal feed can use oils obtained from biomass using the methods described herein, for example, as an additive to pet food.

У деяких варіантах здійснення біомасу, одержану з використанням способів, описаних в даному документі, можна використовувати в кормах для тварин.In some embodiments, the biomass obtained using the methods described herein can be used in animal feed.

Продукти харчування для людиниFood products for humans

Як описано вище, люди, як правило, в меншій мірі здатні перетравлювати целюлозу і целюлозний матеріал. Біомаса являє собою широкодоступний матеріал, однак, вона могла б служити як новий продукт для вживання людиною. Однак для того, щоб матеріал біомаси (наприклад, матеріал, що містить целюлозу) був придатний як продукт харчування для людини, доступність живильних речовин біомаси повинна бути підвищена шляхом (1) підвищення розчинності біомаси; (2) зміни структури (наприклад, функціоналізації) вихідних матеріалів; (3) зміни (наприклад, зниження) молекулярної маси і/або кристалічності відносно вихідного матеріалу; і/або (4) руйнування целюлозного матеріалу на сахариди менших розмірів, наприклад сахариди довжиною більше 1000 сахаридних елементів; приблизно 1000 сахаридних елементів; приблизно 800-900 сахаридних елементів; приблизно 700-800 сахаридних елементів; приблизно 600-700 сахаридних елементів; приблизно 500-600 сахаридних елементів; приблизно 400-500 сахаридних елементів; приблизно 300-400 сахаридних елементів; приблизно 200-300 сахаридних елементів; приблизно 100-200 сахаридних елементів; 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11,10, 9, 8, 7,6, 5, 4, 3, 2 і 1 сахаридний елемент. Такі матеріали можуть мати підвищену доступність живильних речовин (як описано вище), наприклад, у людини, і вони можуть бути придатними як продукти харчування для людини. Як правило, придатний продукт харчування для людини повинен, наприклад, забезпечувати прийнятне і доступне джерело енергії і живильних речовин для людини, наприклад, для підтримання або поліпшення здоров'я людини і/або стимуляції росту людини (наприклад, збільшення маси тканин). Способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання таких корисних продуктів харчування для людини, наприклад, з матеріалу на основі біомаси.As described above, humans are generally less able to digest cellulose and cellulosic material. Biomass is a widely available material, however, it could serve as a new product for human consumption. However, in order for a biomass material (eg, cellulose-containing material) to be suitable as a human food, the availability of biomass nutrients must be increased by (1) increasing the solubility of the biomass; (2) changes in the structure (for example, functionalization) of the source materials; (3) changes (for example, a decrease) in molecular weight and/or crystallinity relative to the starting material; and/or (4) breaking down cellulosic material into smaller saccharides, such as saccharides longer than 1000 saccharide units; approximately 1000 saccharide elements; approximately 800-900 saccharide elements; approximately 700-800 saccharide elements; approximately 600-700 saccharide elements; approximately 500-600 saccharide elements; approximately 400-500 saccharide elements; approximately 300-400 saccharide elements; approximately 200-300 saccharide elements; approximately 100-200 saccharide elements; 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11,10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 and 1 saccharide element. Such materials may have increased availability of nutrients (as described above), for example in humans, and may be suitable as human food. As a general rule, a suitable human food product should, for example, provide an acceptable and affordable source of energy and nutrients for humans, for example, to maintain or improve human health and/or stimulate human growth (eg, increase tissue mass). The methods described in this document can be used to produce such useful food products for humans, for example, from biomass-based material.

У деяких варіантах здійснення, перед застосуванням як продуктів харчування, потрібна переробка матеріалів. Наприклад, для видалення вологи з проміжних продуктів ферментації можна використовувати сушарку для полегшення зберігання, обробки і підвищення терміну придатності. Додатково або альтернативно, матеріали можна розтирати до частинок дрібного розміру на млині з нержавіючої сталі для одержання схожої на борошно речовини.In some embodiments, processing of the materials is required prior to use as food products. For example, a dryer can be used to remove moisture from fermentation intermediates to facilitate storage, processing and increase shelf life. Additionally or alternatively, the materials can be ground to a fine particle size in a stainless steel mill to produce a flour-like substance.

Такі продукти харчування можуть включати, але не обмежуватися ними, наприклад, енергетичні добавки (наприклад, порошки і рідини). Альтернативно або додатково, матеріали, описані в даному документі, можна комбінувати з першим продуктом харчування для підвищення поживної цінності першого продукту харчування. Наприклад, продукти харчування, описані в даному документі, можна комбінувати з низькоенергетичним продуктом харчування для підвищення енергії в цьому продукті харчування.Such foods may include, but are not limited to, for example, energy supplements (eg, powders and liquids). Alternatively or additionally, the materials described herein can be combined with a first food product to increase the nutritional value of the first food product. For example, the foods described herein can be combined with a low-energy food to increase the energy in that food.

Альтернативно або додатково, матеріали, описані в даному документі, можна використовувати для посилення солодкого смаку продукту харчування, наприклад як підсолоджувача, а також поживної цінності продукту харчування. У таких випадках може бути бажаним одержання з матеріалів одного або декількох конкретних цукрів (наприклад, моносахаридів, дисахаридів, олігосахаридів і/або полісахаридів), наприклад, шляхом виділення одного або декількох конкретних цукрів з матеріалів. Способи виділення цукрів відомі в даній галузі.Alternatively or additionally, the materials described herein can be used to enhance the sweet taste of a food product, for example as a sweetener, as well as the nutritional value of the food product. In such cases, it may be desirable to obtain from the materials one or more specific sugars (eg, monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, and/or polysaccharides), for example, by isolating one or more specific sugars from the materials. Methods of extracting sugars are known in this field.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна використовувати як матеріал з низькою вартістю для продукції продуктів харчування.In some embodiments, the materials described herein can be used as a low-cost material for food products.

Наприклад, матеріали можна постачати в пекарні для застосування в хлібі і/або кондитерських виробах, і виробникам продуктів для застосування як наповнювача, наприклад, для підвищення об'єму і/або поживної цінності продукту харчування.For example, the materials can be supplied to bakeries for use in bread and/or confectionery, and to food manufacturers for use as a filler, for example to increase the volume and/or nutritional value of a food product.

У деяких варіантах здійснення матеріали, крім того, можуть служити як джерело волокон для вживання людиною. У таких випадках способи, використовувані для руйнування целюлолітичного матеріалу, можуть бути адаптовані для менш повного зменшення молекулярної маси, наприклад, способи можуть приводити до матеріалів, що містять небагато целюлози, і/або приводити до полісахаридів з більш довгим ланцюгом, які нелегко всмоктуються у людини. Такі матеріали можна надавати людині для вживання в їжу у формі твердої речовини (наприклад, у вигляді таблетки або гранулярного порошку) або рідини (наприклад, розчину, гелю, колоїдної речовини або суспензії).In some embodiments, the materials may also serve as a source of fiber for human consumption. In such cases, the methods used to break down the cellulolytic material can be adapted to less completely reduce the molecular weight, for example, the methods can lead to materials that contain little cellulose and/or lead to longer chain polysaccharides that are not easily absorbed by humans. . Such materials may be administered to a human in the form of a solid (eg, a tablet or granular powder) or liquid (eg, a solution, gel, colloid, or suspension) for human consumption.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна надавати людині для вживання в їжу окремо або в комбінації з другим продуктом харчування, який придатний для вживання людиною. Такі продукти харчування включають, але не обмежуються ними, хліб, молочні продукти, м'ясні продукти, рибні продукти, зернові продукти, фрукти, овочі, бобові (наприклад, сою) і жувальні гумки. У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна комбінувати з білками, жирами, вуглеводами, мінералами, фармацевтичними засобами і вітамінами.In some embodiments, the materials described herein can be provided to a human for consumption alone or in combination with a second food product that is suitable for human consumption. Such foods include, but are not limited to, bread, dairy products, meat products, fish products, grain products, fruits, vegetables, legumes (eg, soy), and chewing gum. In some embodiments, the materials described herein can be combined with proteins, fats, carbohydrates, minerals, pharmaceuticals, and vitamins.

БілкиSquirrels

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання (наприклад, екстракції, виділення і/або очищення) білків (наприклад, поліпептидів, пептидів і амінокислот) з біомаси. Такі білки (наприклад, поліпептиди, пептиди і амінокислоти) можна використовувати, наприклад, окремо або в комбінації з одним або декількома матеріалами і компонентами біомаси, одержаними з використанням способів, описаних в даному документі, в харчовій промисловості (наприклад, як добавки, допоміжні речовини і/або наповнювачі), в косметичній промисловості (наприклад, при виготовленні косметичних засобів) і/або в агрономії (наприклад, як живильні речовини для живлення або підтримання сільськогосподарських культур) або в аквакультурі.In some embodiments, the methods described herein can be used to obtain (eg, extract, isolate and/or purify) proteins (eg, polypeptides, peptides and amino acids) from biomass. Such proteins (for example, polypeptides, peptides and amino acids) can be used, for example, alone or in combination with one or more materials and components of biomass obtained using the methods described in this document, in the food industry (for example, as additives, excipients and/or fillers), in the cosmetic industry (e.g. in the manufacture of cosmetics) and/or in agronomy (e.g. as nutrients to feed or maintain agricultural crops) or in aquaculture.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання білків (наприклад, поліпептидів, пептидів і амінокислот) наприклад, з насіння окри, Гіріпи5 тишабіїї5, горіхів (наприклад, горіха макадамії), Уеззепіа Баїаца, Оепосагрив», зіокКевзіа Іаемі5, Мегопіа даіатепвів і Ародапіпега ипашіаїе.In some embodiments, the methods described herein can be used to produce proteins (e.g., polypeptides, peptides, and amino acids) from, for example, okra, Hiripa tishabii, nuts (e.g., macadamia nut), Uezzepia Baiatsa, Oeposagriv, ZiocKevzia Iaemi, and others. , Megopia daiatepviv and Arodapipega ipashiaie.

Жири, масла і ліпідиFats, oils and lipids

Жири складаються з широкої групи сполук, які звичайно розчинні в органічних розчинниках і, головним чином, нерозчинні у воді. Жири є твердими при кімнатній температурі. Жири, які є рідкими при кімнатній температурі, як правило, називають маслами. Термін ліпіди, як правило, стосується твердих і рідких жирів. Як використовують в даному описі, терміни жири, масла і ліпіди включають, але не обмежуються ними, харчові масла, промислові масла і матеріали, що включають складний ефір, наприклад тригліцерид і/або вуглеводень.Fats consist of a wide group of compounds that are usually soluble in organic solvents and mainly insoluble in water. Fats are solid at room temperature. Fats that are liquid at room temperature are usually called oils. The term lipids generally refers to solid and liquid fats. As used herein, the terms fats, oils, and lipids include, but are not limited to, edible oils, industrial oils, and materials that include an ester, such as a triglyceride and/or a hydrocarbon.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання (наприклад, екстракції, виділення і/або очищення) жирів (наприклад, ліпідів і жирних кислот) з біомаси. Такі жири (наприклад, ліпіди і жирні кислоти) можна використовувати, наприклад, окремо або в комбінації з одним або декількома матеріалами і компонентами біомаси, одержаними з використанням способів, описаних в даному документі, в харчовій промисловості (наприклад, як добавки, допоміжні речовини і/або наповнювачі), в косметичній промисловості (наприклад, при виготовленні косметичних засобів) і/або в агрономії (наприклад, як живильні речовини).In some embodiments, the methods described herein can be used to obtain (eg, extract, isolate and/or purify) fats (eg, lipids and fatty acids) from biomass. Such fats (e.g., lipids and fatty acids) can be used, for example, alone or in combination with one or more biomass materials and components obtained using the methods described herein in the food industry (e.g., as additives, excipients and /or fillers), in the cosmetic industry (for example, in the manufacture of cosmetic products) and/or in agronomy (for example, as nutrients).

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання (наприклад, екстракції, виділення і/або очищення) масел з біомаси. Такі масла можна використовувати, наприклад, окремо або в комбінації з одним або декількома матеріалами і компонентами біомаси, одержаними з використанням способів, описаних в даному документі, в харчовій промисловості (наприклад, як добавки, допоміжні речовини і/або наповнювачі), в косметичній промисловості (наприклад, при виготовленні косметичних засобів), в агрономії (наприклад, як живильні речовини), як біопалива, сухих масел (наприклад, в фарбах) і добавок в корм домашніх тварин.In some embodiments, the methods described herein can be used to obtain (eg, extract, isolate and/or purify) oils from biomass. Such oils can be used, for example, alone or in combination with one or more biomass materials and components obtained using the methods described in this document, in the food industry (for example, as additives, excipients and/or fillers), in the cosmetic industry (e.g. in the manufacture of cosmetics), in agronomy (e.g. as nutrients), as biofuels, dry oils (e.g. in paints) and additives in pet food.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання жирів, масел і/або ліпідів, наприклад, з соняшника, насіння окри, буйволового гарбуза (Сисигьйа тоеїідіббвіта), ІГіріпи5 тшабіїї5, горіхів (наприклад, горіхів макадамії), Уе55епіа раїаца, Оеєпосагри5, Статре абузвзіпіса (катран), Мопоесіоиб5 |оїоба (жожоба), Стисітегає 5р. (наприклад, Вгазвзіса |ипсеа, В. сагіпага, В. парах (звичайне насіння рапсу) і В. сатревігів), зіокКевзіа Іаемі5, Мегопіа даіатепвів і Ародапіпега ипашіаїе.In some embodiments, the methods described herein can be used to obtain fats, oils, and/or lipids, for example, from sunflower, okra seed, buffalo squash (Sysygya toeiidibbvita), Igiripi5 tsabiii5, nuts (e.g., macadamia nuts), Ue55epia raiatsa, Oeeposagri5, Statre abuzvzipisa (catran), Mopoesioib5 |oioba (jojoba), Stysitegaye 5r. (for example, Vgazvzisa |ipsea, V. sagipaga, V. parakh (ordinary rapeseed) and V. satrevigiv), ZiokKevzia Iaemi5, Megopia daiatepviv and Arodapipega ipashiaie.

Вуглеводи і цукриCarbohydrates and sugars

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання (наприклад, екстракції, виділення і/або очищення) вуглеводів і/або цукрів з біомаси. Такі вуглеводи і цукри можна використовувати, наприклад, окремо або в комбінації з одним або декількома матеріалами і компонентами біомаси, одержаними з використанням способів, описаних в даному документі, наприклад, в харчовій промисловості (наприклад, як добавки, допоміжні речовини, сиропи і/або наповнювачі), в косметичній промисловості (наприклад, при виготовленні косметичних засобів) і/або в агрономії (наприклад, як живильні речовини).In some embodiments, the methods described herein can be used to obtain (eg, extract, isolate and/or purify) carbohydrates and/or sugars from biomass. Such carbohydrates and sugars can be used, for example, alone or in combination with one or more biomass materials and components obtained using the methods described herein, for example, in the food industry (for example, as additives, excipients, syrups and/or fillers), in the cosmetic industry (e.g. in the manufacture of cosmetics) and/or in agronomy (e.g. as nutrients).

ВітаміниVitamins

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання (наприклад, екстракції, виділення і/або очищення) вітамінів з біомаси. Такі вітаміни можна використовувати, наприклад, окремо або в комбінації з одним або декількома матеріалами і компонентами біомаси, одержуваними з використанням способів, описаних в даному документі, наприклад, в харчовій промисловості (наприклад, як добавки і допоміжні речовини), в промисловості охорони здоров'я, в косметичній промисловості (наприклад, при виготовленні косметичних засобів) і/або в агрономії.In some embodiments, the methods described herein can be used to obtain (eg, extract, isolate and/or purify) vitamins from biomass. Such vitamins can be used, for example, alone or in combination with one or more materials and components of biomass obtained using the methods described in this document, for example, in the food industry (for example, as additives and excipients), in the health care industry. I, in the cosmetic industry (for example, in the manufacture of cosmetics) and/or in agronomy.

МінералиMinerals

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання (наприклад, екстракції, виділення і/або очищення) мінералів з біомаси. Такі мінерали можна використовувати, наприклад, окремо або в комбінації з одним або декількома матеріалами і компонентами біомаси, одержуваними з використанням способів, описаних в даному документі, наприклад, в харчовій промисловості (наприклад, як добавки і допоміжні речовини), в промисловості охорони здоров'я, в косметичній промисловості (наприклад, при виготовленні косметичних засобів) і/або в агрономії.In some embodiments, the methods described herein can be used to obtain (eg, extract, isolate, and/or purify) minerals from biomass. Such minerals can be used, for example, alone or in combination with one or more materials and components of biomass obtained using the methods described in this document, for example, in the food industry (for example, as additives and excipients), in the health industry. I, in the cosmetic industry (for example, in the manufacture of cosmetics) and/or in agronomy.

ЗолаAsh

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання (наприклад, екстракції, виділення і/або очищення) золи з біомаси. Таку золу можна використовувати, наприклад, окремо або в комбінації з одним або декількома матеріалами і компонентами біомаси, одержуваними з використанням способів, описаних в даному документі, наприклад, в харчовій промисловості (наприклад, як добавку, допоміжну речовину і/або наповнювач).In some embodiments, the methods described herein can be used to obtain (eg, extract, isolate and/or purify) ash from biomass. Such ash can be used, for example, alone or in combination with one or more materials and components of biomass obtained using the methods described in this document, for example, in the food industry (for example, as an additive, auxiliary substance and/or filler).

Фармацевтичні засобиPharmaceuticals

Понад 120 доступних на даний час фармацевтичних продуктів мають рослинне походження.More than 120 currently available pharmaceutical products are of plant origin.

Оскільки способи, описані в даному документі, придатні для переробки целюлолітичного матеріалу, ці способи можуть бути придатні для виділення, очищення і/або одержання фармацевтичних засобів на основі рослин.Since the methods described herein are suitable for the processing of cellulolytic material, these methods may be suitable for the isolation, purification and/or preparation of plant-based pharmaceuticals.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можуть мати медичні властивості. Наприклад, способи, описані в даному документі, можуть приводити до одержання матеріалів з новими медичними властивостями (наприклад, не присутніми в вихідному матеріалі). Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можуть приводити до одержання матеріалу з посиленими медичними властивостями (наприклад, до підвищеної медичної властивості в порівнянні з вихідним матеріалом).In some embodiments, the materials described herein may have medicinal properties. For example, the methods described in this document can lead to materials with new medical properties (for example, not present in the original material). Alternatively or additionally, the methods described herein may result in a material with enhanced medical properties (for example, an increased medical property compared to the starting material).

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для модифікації (наприклад, підвищення, зниження або збереження) розчинності матеріалу, наприклад матеріалу з медичними властивостями. Такий матеріал може легше вводитися і/або він може легше всмоктуватися, наприклад у людини і/або тварини, ніж вихідний матеріал.In some embodiments, the methods described herein can be used to modify (eg, increase, decrease, or maintain) the solubility of a material, such as a material with medical properties. Such material may be more easily administered and/or may be more easily absorbed, for example in humans and/or animals, than the parent material.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для функціоналізації (наприклад, зміни структури, експонування реактивного бічного ланцюга і/або модифікації заряду) матеріалу з медичними властивостями. Такі матеріали можуть мати, наприклад, змінену реактивність, змінений заряд і/або змінену розчинність.In some embodiments, the methods described herein can be used to functionalize (eg, alter the structure, expose a reactive side chain, and/or modify the charge) a material with medical properties. Such materials may have, for example, altered reactivity, altered charge, and/or altered solubility.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для модифікації молекулярної структури матеріалу, наприклад матеріалу з медичними властивостями. Такі матеріали можуть мати змінену (наприклад, підвищену або знижену) середню молекулярну масу, середню кристалічність, площу поверхні і/або пористість. Такі матеріали можуть мати, наприклад, змінену реакційну здатність, змінений заряд, змінену розчинність.In some embodiments, the methods described herein can be used to modify the molecular structure of a material, such as a material with medical properties. Such materials may have altered (eg, increased or decreased) average molecular weight, average crystallinity, surface area, and/or porosity. Such materials may have, for example, altered reactivity, altered charge, altered solubility.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати як високоефективні способи переробки, наприклад, для одержання фармацевтичних засобів на основі рослин з целюлозного вихідного матеріалу, такого як рослини. У деяких варіантах 60 здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для підвищення фармацевтичної активності фармацевтичного засобу на основі рослин. Наприклад, в деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна застосовувати до рослин іабо трав з медичними властивостями. Наприклад, обробка ультразвуком може стимулювати біоактивність і/або біодоступність медичних компонентів рослин і/або трав з медичними властивостями. Крім того або альтернативно, опромінення може стимулювати біоактивність і/або біодоступність медичних компонентів рослин і/або трав з медичними властивостями.In some embodiments, the methods described herein can be used as highly efficient processing methods, for example, to produce plant-based pharmaceuticals from cellulosic source material, such as plants. In some embodiments 60, the methods described herein can be used to enhance the pharmaceutical activity of a plant-based pharmaceutical. For example, in some embodiments, the methods described in this document can be applied to plants and or herbs with medicinal properties. For example, sonication can stimulate the bioactivity and/or bioavailability of medical components of plants and/or herbs with medicinal properties. In addition or alternatively, irradiation may stimulate the bioactivity and/or bioavailability of medicinal components of plants and/or herbs with medicinal properties.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для підвищення розчинності рослинного і/або трав'яного матеріалу. Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для зниження токсичності рослинного і/або трав'яного матеріалу без погіршення медичних властивостей рослини і/або трави. У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, придатні для виділення і/або очищення фармацевтичних сполук з рослинного матеріалу (які, без зв'язку з теорією, можливі внаслідок більш ефективного руйнування целюлозного матеріалу), оскільки способи руйнують, змінюють, модифікують або реструктурують целюлозу, наприклад, присутню в листі рослинного матеріалу. Потім бажані сполуки, вивільнені з використанням способів, описаних в даному документі, можна виділяти з небажаного матеріалу, в той час як менш ефективні способи можуть не дозволити вивільнити бажаний матеріал з небажаного матеріалу. Таким чином, менш ефективні способи неминучо приводять до перенесення небажаного матеріалу, який може знизити бажану ефективність (наприклад, фармацевтичної сполуки) і/або може бути асоційованим з потенційно токсичними побічними ефектами. Таким чином, способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання у високій мірі очищених форм потенційних фармацевтичних сполук, наприклад, що не містять небажаного рослинного матеріалу, які не досяжні з використанням сучасних способів. Ці у високій мірі очищені сполуки можуть бути більш ефективними, ніж менш очищені форми тих же сполук. У деяких варіантах здійснення підвищена ефективність, досяжна з використанням способів, описаних в даному документі, може дозволити зменшене дозування. У своє чергу, це зниження кількості матеріалу, що вводиться суб'єкту, може знизити асоційовану з цим токсичність. Альтернативно або додатково, видалення надмірного або небажаного рослинного матеріалу може сприяти зниженню або усуненню якої-небудь токсичності,In some embodiments, the methods described herein can be used to increase the solubility of plant and/or herb material. Alternatively or additionally, the methods described herein can be used to reduce the toxicity of plant and/or herb material without impairing the medicinal properties of the plant and/or herb. In some embodiments, the methods described herein are suitable for isolating and/or purifying pharmaceutical compounds from plant material (which, without regard to theory, is possible due to more efficient degradation of cellulosic material) because the methods destroy, alter, modify, or restructure cellulose, for example, present in the leaves of plant material. Then, the desired compounds released using the methods described herein can be isolated from the undesired material, while less efficient methods may not allow the release of the desired material from the undesired material. Thus, less effective methods inevitably result in the transfer of unwanted material that may reduce the desired efficacy (eg, of a pharmaceutical compound) and/or may be associated with potentially toxic side effects. Thus, the methods described herein can be used to obtain highly purified forms of potential pharmaceutical compounds, for example, that do not contain unwanted plant material, which are not achievable using current methods. These highly purified compounds may be more effective than less purified forms of the same compounds. In some embodiments, the increased efficiency achievable using the methods described herein may allow for reduced dosage. In turn, this reduction in the amount of material administered to the subject may reduce the associated toxicity. Alternatively or additionally, removal of excess or unwanted plant material may help reduce or eliminate any toxicity,

Зо асоційованої з рослинною сполукою, що піддавали переробці з використанням способів, описаних в даному документі.From associated with a plant compound that was subjected to processing using the methods described in this document.

Приклади ефективної обробки рослин і/або рослинного матеріалу з використанням способів, описаних в даному описі, включають, наприклад, обробку ультразвуком і опромінення, які можна комбінувати при попередній обробці кори верби для стимуляції виділення, очищення і/або продукції саліцину. Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки рослинного матеріалу, що містить рослини окопника, для полегшення виділення, очищення і/або продукції алантоїну. Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для полегшення виділення, очищення і/або продукції бензоїну. Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки рослинного матеріалу, що містить камфорні васильки, для полегшення виділення, очищення і/або продукції камфори. Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки рослинного матеріалу, що містить рослини роду Ерпеага, для полегшення виділення, очищення і/або продукції ефедрину. Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки рослинного матеріалу, що містить Юибоїівзіа туорогоїде5Examples of effective treatment of plants and/or plant material using the methods described herein include, for example, sonication and irradiation, which may be combined with pretreatment of willow bark to stimulate the release, purification, and/or production of salicin. Alternatively or additionally, the methods described herein can be used to process plant material containing fennel plants to facilitate the isolation, purification and/or production of allantoin. Alternatively or additionally, the methods described herein can be used to facilitate the isolation, purification and/or production of benzoin. Alternatively or additionally, the methods described herein can be used to process plant material containing camphor cornflowers to facilitate the isolation, purification and/or production of camphor. Alternatively or additionally, the methods described herein can be used to process plant material containing Erpeaga plants to facilitate the isolation, purification and/or production of ephedrine. Alternatively or additionally, the methods described herein can be used to process plant material containing Juiboiivzia tuorogoide5

Е. Вг. (австралійське коркове дерево), для полегшення виділення, очищення і/або продукції атропіну. У деяких варіантах здійснення атропін, одержаний з використанням способів, описаних в даному документі, може мати посилений антихолінергічний ефект. Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки рослинного матеріалу, що містить Мисипа аеегіпдіапа (оксамитові боби), для полегшення виділення, очищення і/або продукції І -допи. У деяких варіантах здійснення І -допа, одержана з використанням способів, описаних в даному документі, може мати підвищений антипаркінсонічний ефект. Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки рослинного матеріалу, що містить РВузовідта мепепозут Ваїї. (калабарський біб) для полегшення виділення, очищення і/або продукції фізостигміну. У деяких варіантах здійснення фізостигмін, одержаний з використанням способів, описаних в даному документі, може мати посилений антихолінестеразний ефект. Приклади інших фармацевтичних засобів на основі рослин, для яких можна використовувати способи, описані в даному документі, для переробки рослинного матеріалу з метою виділення, очищення 60 іМабо продукції, включають, але не обмежуються ними, бромелайн, хімопапаїн, кокаїн,E. Vg. (Australian cork tree), to facilitate the isolation, purification and/or production of atropine. In some embodiments, atropine obtained using the methods described herein may have an enhanced anticholinergic effect. Alternatively or additionally, the methods described in this document can be used to process plant material containing Mysypa aegipdiapa (velvet beans) to facilitate the isolation, purification and/or production of I-dopa. In some embodiments, I-dopa obtained using the methods described herein may have an increased antiparkinsonian effect. Alternatively or additionally, the methods described in this document can be used to process plant material containing RVuzovidta mepepozut Vaii. (Calabar bean) to facilitate the isolation, purification and/or production of physostigmine. In some embodiments, physostigmine obtained using the methods described herein may have an enhanced anticholinesterase effect. Examples of other plant-based pharmaceuticals for which the methods described herein can be used to process plant material to isolate, purify 60 iMabo products include, but are not limited to, bromelain, chymopapain, cocaine,

десерпідин, еметин, хіосціамін, каваїну, монокроталін, уабаїн, папаїн, пілокарпін, квінідин, хінін, ресцинамін, резерпін, скополамін, тубокурарин, вінбластин, іохімбін, каприлову кислоту, цинеол, лимонну кислоту, кодеїн, крезол, гваякол, лецитин, ментол, фенолпсевдоефедрин, сорбіт і виннокам'яну кислоту.deserpidine, emetine, hyoscyamine, kavaine, monocrotaline, ouabain, papain, pilocarpine, quinidine, quinine, rescinamine, reserpine, scopolamine, tubocurarine, vinblastine, yohimbine, caprylic acid, cineole, citric acid, codeine, cresol, guaiacol, lecithin, menthol, phenolpseudoephedrine, sorbitol and tartaric acid.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки трав, наприклад медичних трав, включаючи, але не обмежуючись ними, васильки, сорго лимонне, петрушку, м'яту перцеву і селеру. Додаткові медичні трави, які можна переробляти з використанням способів, описаних в даному документі, можуть бути знайдені на мжеб-адресі всесвітньої мережі айпаїиге.сот.In some embodiments, the methods described herein can be used to process herbs, such as medicinal herbs, including, but not limited to, cornflowers, lemon sorghum, parsley, peppermint, and celery. Additional medicinal herbs that can be processed using the methods described in this document can be found at the web address of the world wide web aipaiige.sot.

Новітньою технологією є виробництво фармацевтичних засобів в рослинах. Фармацевтичні засоби, продуковані з використанням рослин, які звичайно називають продукованими в рослинах фармацевтичними засобами (РМР), включають фармацевтичні сполуки і вакцини. Як правило, РМР експресуються в листі відповідних рослин. Таким чином, очевидно, що способи, описані в даному документі, можуть бути корисні для переробки рослинного матеріалу, що містить РМР, для полегшення виділення, очищення і/або продукції РМР.The latest technology is the production of pharmaceuticals in plants. Pharmaceuticals produced using plants, commonly referred to as plant-produced pharmaceuticals (PPRs), include pharmaceutical compounds and vaccines. As a rule, PMPs are expressed in the leaves of the corresponding plants. Thus, it is apparent that the methods described herein may be useful for processing plant material containing PMP to facilitate the isolation, purification and/or production of PMP.

Додаткові ілюстративні медичні рослини, які можна обробляти з використанням способів, описаних в даному документі, можуть бути знайдені, наприклад, на умер-адресі всесвітньої мережі пр5.дом/ріапіз/МЕОВІСІМАЇ /рІапів5. піт.Additional illustrative medicinal plants that can be processed using the methods described in this document can be found, for example, at the World Wide Web URL pr5.dom/riapiz/MEOVISIMAI/riapiv5. sweat.

У деяких варіантах здійснення матеріал, підданий переробці з використанням способів, описаних в даному документі, можна комбінувати з фармацевтичним ексципієнтом, наприклад, для введення суб'єкту. Ілюстративні ексципієнти, які можна використовувати, включають буфери (наприклад, цитратний буфер, фосфатний буфер, ацетатний буфер і бікарбонатний буфер), амінокислоти, сечовину, спирти, аскорбінову кислоту, фосфоліпіди, поліпептиди (наприклад, сироватковий альбумін), ЕДТО, хлорид натрію, ліпосоми, маніт, сорбіт, воду і гліцерин. Дозовані форми можна виготовляти, щоб вони були придатні для будь-якого стандартного способу введення. Наприклад, введення може бути парентеральним, внутрішньовенним, підшкірним або пероральним, або воно може являти собою будь-який спосіб введення, схвалений Еедега! Огид Айатіпівігайоп (див. мер-адреса всесвітньої мережіIn some embodiments, the material processed using the methods described herein can be combined with a pharmaceutical excipient, for example, for administration to a subject. Illustrative excipients that can be used include buffers (eg, citrate buffer, phosphate buffer, acetate buffer, and bicarbonate buffer), amino acids, urea, alcohols, ascorbic acid, phospholipids, polypeptides (eg, serum albumin), EDTO, sodium chloride, liposomes , mannitol, sorbitol, water and glycerin. Dosage forms can be made to be suitable for any standard route of administration. For example, administration may be parenteral, intravenous, subcutaneous, or oral, or it may be any route of administration approved by Eedega! The abomination of Ayatipivigayop (see Mayor's address on the World Wide Web

Ттда.дом/сдег/дзт/Ю В с/аг900301.піт).Ttda.dom/sdeg/dzt/Yu V s/ag900301.pit).

Зо Нутрицевтики і нутрацевтикиFrom Nutraceuticals and nutraceuticals

Продукти з медичною користю для здоров'я, включаючи профілактику і/або лікування захворювання, називають нутрацевтиками або нутрицевтиками. Наприклад, нутрацевтики і нутрицевтики являють собою живильні добавки, що зустрічаються в природі або одержані штучно, які можуть сприяти здоровому способу життя, наприклад, шляхом ослаблення пов'язаних із захворюванням симптомів, зниження частоти виникнення або тяжкості захворювання і забезпечення тривалого здоров'я.Products with medical health benefits, including disease prevention and/or treatment, are called nutraceuticals or nutraceuticals. For example, nutraceuticals and nutraceuticals are naturally occurring or artificially derived nutritional supplements that can promote a healthy lifestyle, for example, by alleviating disease-related symptoms, reducing the incidence or severity of disease, and promoting long-term health.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання комбінацій моносахаридів, дисахаридів, олігосахаридів і/або полісахаридів, які можуть сприяти здоровому способу життя. У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання матеріалу, який придатний для забезпечення зниження маси тіла у людини. Наприклад, матеріал, наприклад волокнистий матеріал, може мати низьку доступність живильних речовин з низькою засвоюваністю. Такі матеріали можна використовувати як добавка до раціону, наприклад, для пригнічення голоду іабо забезпечення насичення. Вживання таких матеріалів може дозволити суб'єкту уникнути вживання високодоступних живильних речовин і/або високозасвоюваних продуктів харчування і, таким чином, може сприяти зниженню маси тіла у індивідуума.In some embodiments, the methods described herein can be used to produce combinations of monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, and/or polysaccharides that can promote a healthy lifestyle. In some embodiments, the methods described herein can be used to produce material that is suitable for weight loss in humans. For example, a material such as a fibrous material may have low availability of nutrients with low digestibility. Such materials can be used as a supplement to the diet, for example, to suppress hunger or ensure satiety. Consumption of such materials may allow the subject to avoid consuming highly available nutrients and/or highly digestible foods and thus may contribute to weight loss in the individual.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна доповнювати однією або декількома живильними добавками, які здатні забезпечувати здоровий спосіб життя.In some embodiments, the materials described herein can be supplemented with one or more nutritional supplements that can support a healthy lifestyle.

У таких випадках матеріали, описані в даному документі, можуть або посилити активність однієї або декількох живильних добавок і/або підвищити розчинність і/або посилити фармакокінетичні властивості живильних добавок. Ілюстративні живильні добавки, які можна комбінувати з матеріалами, описаними в даному документі, включають, але не обмежуються ними, наприклад, діоксид кремнію, кремній, бор, калій, йод, бета-каротин, лікопен, нерозчинне волокно, мононасичені жирні кислоти, омега-З-жирну кислоту, флавоноли, сульфорафан, феноли (наприклад, кофеїнову кислоту і ферулову кислоту), станоли і стерини рослин (включаючи їх складні ефіри), поліоли (наприклад, спирти цукрів), пребіотики і пробіотики (наприклад, молочнокислі бактерії і біфідобактерії), фітоестрогени (наприклад, ізофлавони, такі як дайдзеїн і геністеїн), проантоціаніди, соєвий білок, сульфіди і тіоли (наприклад, дитіолтіони), вітаміни (наприклад, вітамін А, вітамін ВІ, вітамін В2, вітамін ВЗ, вітамін В5, вітамін ВбЄ, вітамін 60 В7, вітамін В12, вітамін С, вітамін 0, вітамін Е, вітамін К, включаючи їх комбінації), мінералиIn such cases, the materials described herein can either enhance the activity of one or more nutritional supplements and/or increase the solubility and/or enhance the pharmacokinetic properties of the nutritional supplements. Illustrative nutritional supplements that may be combined with the materials described herein include, but are not limited to, e.g., silicon dioxide, silicon, boron, potassium, iodine, beta-carotene, lycopene, insoluble fiber, monounsaturated fatty acids, omega- C-fatty acid, flavonols, sulforaphane, phenols (e.g. caffeic acid and ferulic acid), plant stanols and sterols (including their esters), polyols (e.g. sugar alcohols), prebiotics and probiotics (e.g. lactic acid bacteria and bifidobacteria) , phytoestrogens (eg, isoflavones such as daidzein and genistein), proanthocyanids, soy protein, sulfides and thiols (eg, dithiolthiones), vitamins (eg, vitamin A, vitamin VI, vitamin B2, vitamin B3, vitamin B5, vitamin BbE, vitamin 60 B7, vitamin B12, vitamin C, vitamin 0, vitamin E, vitamin K, including their combinations), minerals

(наприклад, залізо, кальцій, магній, марганець, фосфор, калій, цинк, мікроелементи, хром, селен, включаючи їх комбінації) і фолієву кислоту.(eg, iron, calcium, magnesium, manganese, phosphorus, potassium, zinc, trace elements, chromium, selenium, including combinations thereof) and folic acid.

Фармацевтичні дозовані форми і композиції для доставки лікарських засобівPharmaceutical dosage forms and compositions for the delivery of medicines

Лікарські речовини рідко вводять окремо, швидше як частину складу в комбінації з одним або декількома немедичними засобами, які виконують різні і часто спеціалізовані фармацевтичні функції. Фармацевтика являє собою науку про розробку дозованих форм, наприклад про виготовлення лікарських засобів у вигляді дозованої форми, придатної для введення суб'єкту. Ці немедичні засоби, звані фармацевтичними речовинами або фармацевтичними інгредієнтами, можна включати в склад для солюбілізації, суспендування, згущення, розбавлення, емульгації, стабілізації, консервації, забарвлення, ароматизації і надання форми медичним засобам з одержанням ефективних і привабливих дозованих форм.Medicinal substances are rarely administered alone, rather as part of a formulation in combination with one or more non-medicinal agents that perform different and often specialized pharmaceutical functions. Pharmaceutics is the science of the development of dosage forms, for example, the manufacture of medicinal products in the form of a dosage form suitable for administration to a subject. These non-medicinal agents, called pharmaceutical substances or pharmaceutical ingredients, can be incorporated into the composition to solubilize, suspend, thicken, dilute, emulsify, stabilize, preserve, color, flavor, and shape medical products to produce effective and attractive dosage forms.

Такі дозовані форми можуть бути унікальними за їх фізичними і фармацевтичними характеристиками. Лікарський засіб і фармацевтичні інгредієнти, як правило, є сумісними один з одним для одержання лікарського продукту, який є стабільним, ефективним, привабливим, безпечним і легко вводиться. Продукт повинен виготовлятися при відповідних заходах по контролю якості і повинен бути упакований в контейнери, які забезпечують посилену стабільність. Способи, які описують приготування конкретних дозованих форм, добре відомі в даній галузі і можуть бути знайдені, наприклад, в Апзеї еї аіІ., Рнаппасецііса! бозаде ЕРогтв апаSuch dosage forms can be unique in their physical and pharmaceutical characteristics. The drug and pharmaceutical ingredients are generally compatible with each other to produce a drug product that is stable, effective, attractive, safe, and easy to administer. The product must be manufactured under appropriate quality control measures and must be packed in containers that provide enhanced stability. Methods describing the preparation of specific dosage forms are well known in the art and can be found, for example, in Apzei et al., Rnappaseciisa! bozade ERogtv apa

Огид Оеєїїмегу Бузієтв, земепій Еайноп, І ірріпсоїї, УМіПатв, в "УМїКіпе Ветіпдіоп'є РпагтасеціїсаїOgyd Oeiiimegu Buzietv, zemepiy Eainop, I irripsoii, UMiPatv, in "UMiKipe Vetipdiopye Rpagtaseciisai

Зсієпсев", 181п Ед., Сеппаго, єд., Маск Рибіїзпіпу Со., Еазюп, Ра., 1990.Zsiepsev", 181p Ed., Seppago, ed., Mask Rybiizpipu So., Eazyup, Ra., 1990.

У деяких варіантах здійснення попередньо оброблені матеріали, описані в даному документі, можна використовувати як фармацевтичні інгредієнти, наприклад неактивні інгредієнти. Наприклад, матеріали, описані в даному документі, можна використовувати для виготовлення, наприклад для солюбілізації, суспендувння, згущення, розбавлення, емульгації, стабілізації, консервації, забарвлення, ароматизації і надання форми медичним речовинам з одержанням ефективних і привабливих дозованих форм, що мають приємний смак. У таких випадках матеріали, описані в даному документі, можна змішувати з лікарським засобом і/або кон'югувати з лікарським засобом, так щоб розчинність, концентрація, в'язкість, стабільність емульсії, термін придатності, колір і смак лікарського засобу підвищувалися або знижувалися.In some embodiments, the pretreated materials described herein can be used as pharmaceutical ingredients, such as inactive ingredients. For example, the materials described herein can be used for the manufacture, for example, of solubilizing, suspending, thickening, diluting, emulsifying, stabilizing, preserving, coloring, flavoring, and shaping medicinal substances into effective and attractive dosage forms that have a pleasant taste. . In such cases, the materials described herein can be mixed with the drug and/or conjugated with the drug so that the solubility, concentration, viscosity, emulsion stability, shelf life, color and taste of the drug are increased or decreased.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для модифікації (наприклад, підвищення, зниження або збереження) розчинності матеріалу.In some embodiments, the methods described herein can be used to modify (eg, increase, decrease, or maintain) the solubility of a material.

Такі матеріали можна використовувати для полегшення введення лікарського засобу суб'єкту.Such materials can be used to facilitate administration of a drug to a subject.

Наприклад, деякі з нових попередньо оброблених матеріалів є виключно розчинними в рідинах, таких як вода, і їх можна використовувати, змішуючи з активними інгредієнтами для одержання фармацевтичної композиції, щоб інертні інгредієнти легко розчинялися в рідинах.For example, some of the new pre-processed materials are exclusively soluble in liquids such as water and can be used by mixing with the active ingredients to produce a pharmaceutical composition so that the inert ingredients are readily dissolved in the liquids.

Альтернативно або додатково, матеріали, описані в даному документі, можна використовувати для сповільнення, контролю або модифікації вивільнення лікарського засобу після введення лікарського засобу суб'єкту. У таких випадках матеріали, описані в даному документі, можна використовувати в твердих дозованих формах і/або системах для доставки лікарських засобів з контрольованим вивільненням; напівтвердих і/або трансдермальних системах; фармацевтичних вкладишах; рідких дозованих формах; стерильних дозованих формах і системах для доставки; і нових і вдосконалених дозованих формах, системах для доставки і пристроях. Наприклад, матеріали, описані в даному документі, можна виготовляти, наприклад, у формі таблетки, капсули (наприклад, твердої капсули, м'якої капсули або мікрокапсули), супозиторія, ін'єктованого (парентерального) розчину або суспензії, крему, мазі, офтальмологічного розчину або суспензії, розчину або суспензії очних крапель, інгальованого розчину або суспензії, назального спрею, трансдермального пластиру, емульсії, мазі, крему, гелю, суспензії, дисперсії, розчину (наприклад, внутрішньовенного розчину), імплантату, покриття для імплантату, лосьйону, пілюлі, гелю, порошку і пасти. У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна комбінувати з радіофармацевтичним засобом.Alternatively or additionally, the materials described herein can be used to slow, control, or modify the release of a drug after administration of the drug to a subject. In such cases, the materials described herein can be used in solid dosage forms and/or controlled release drug delivery systems; semi-solid and/or transdermal systems; pharmaceutical inserts; liquid dosage forms; sterile dosage forms and delivery systems; and new and improved dosage forms, delivery systems and devices. For example, the materials described herein can be formulated, for example, in the form of a tablet, capsule (eg, hard capsule, soft capsule, or microcapsule), suppository, injectable (parenteral) solution or suspension, cream, ointment, ophthalmic solution or suspension, eye drop solution or suspension, inhaled solution or suspension, nasal spray, transdermal patch, emulsion, ointment, cream, gel, suspension, dispersion, solution (eg, intravenous solution), implant, implant coating, lotion, pill , gel, powder and paste. In some embodiments, the materials described herein can be combined with a radiopharmaceutical.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання матеріалу, який можна кон'югувати з біологічним засобом і/або фармацевтичним засобом. Такі кон'югати можна використовувати для полегшення введення засобу і посилення фармацевтичних властивостей засобу.In some embodiments, the methods described herein can be used to produce a material that can be conjugated to a biological agent and/or a pharmaceutical agent. Such conjugates can be used to facilitate the introduction of the agent and enhance the pharmaceutical properties of the agent.

Склади і способи введення можна адаптувати для захворювання або порушення, що піддається лікуванню, і для конкретної людини, що піддається лікуванню. При використанні матеріалів, описаних в даному документі, як фармацевтичних інгредієнтів може бути необхідним визначення оптимального складу і типу дозування. Наприклад, можна розробляти 60 різні вихідні склади і досліджувати їх відносно бажаних ознак (наприклад, профілю вивільнення лікарського засобу, біодоступності і клінічної ефективності) і для попереднього дослідження їх виробництва і масштабування продукції. Потім склад, який найкращим чином задовольняє цілі продукту (наприклад, профіль вивільнення лікарського засобу, біодоступність і клінічна ефективність), можна вибирати як основну формулу. Потім кожну подальшу партію продукту можна виготовляти так, щоб вона задовольняла вимоги основної формули. Наприклад, якщо продукт призначений для системного застосування і є бажаним пероральне введення, звичайно виготовляють таблетки і/або капсули. Також при виборі дозованої форми можна враховувати вік передбачуваного пацієнта. Наприклад, для немовлят і дітей молодше п'яти років, для перорального введення є переважними фармацевтичні рідини, а не тверді речовини. Крім того, фізичні характеристики лікарського засобу або лікарських засобів, що підлягає включенню в склад разом з фармацевтичними інгредієнтами, необхідно зрозуміти до розробки дозованої форми.Formulations and methods of administration can be adapted for the disease or disorder being treated and for the particular individual being treated. When using the materials described in this document as pharmaceutical ingredients, it may be necessary to determine the optimal composition and type of dosage. For example, 60 different starting formulations can be developed and tested for desired characteristics (eg, drug release profile, bioavailability and clinical efficacy) and for preliminary research into their production and product scale-up. The formulation that best meets the product objectives (eg, drug release profile, bioavailability, and clinical efficacy) can then be selected as the master formulation. Each subsequent batch of product can then be manufactured to meet the requirements of the master formula. For example, if the product is intended for systemic use and oral administration is desired, tablets and/or capsules are usually made. Also, when choosing a dosage form, you can take into account the age of the intended patient. For example, for infants and children under five years of age, pharmaceutical liquids are preferred for oral administration, rather than solids. In addition, the physical characteristics of the drug or drugs to be included in the formulation together with the pharmaceutical ingredients must be understood prior to the development of the dosage form.

Фармацевтичні композиції, що містять одну або більше сполук, описаних в даному документі, можна виготовляти згідно з передбачуваним способом введення.Pharmaceutical compositions containing one or more compounds described herein can be prepared according to the intended route of administration.

У деяких випадках характер дозованої форми залежить від способу введення і його легко може визначити фахівець в даній галузі. У деяких варіантах здійснення дозована форма є стерильною або такою, що піддається стерилізації. Зокрема, матеріали, описані в даному документі, часто є стерильними, коли вони попередньо оброблені радіаційним опроміненням, як описано в даному документі.In some cases, the nature of the dosage form depends on the method of administration and can be easily determined by a person skilled in the art. In some embodiments, the dosage form is sterile or sterilizable. In particular, the materials described herein are often sterile when pretreated with radiation exposure as described herein.

У деяких варіантах здійснення дозовані форми можуть містити носії або ексципієнти, багато з яких відомі фахівцям в даній галузі. Ілюстративні ексципієнти, які можна використовувати, включають буфери (наприклад, цитратний буфер, фосфатний буфер, ацетатний буфер і бікарбонатний буфер), амінокислоти, сечовину, спирти, аскорбінову кислоту, фосфоліпіди, поліпептиди (наприклад, сироватковий альбумін), ЕДТО, хлорид натрію, ліпосоми, маніт, сорбіт, воду і гліцерин. Дозовані форми можна виготовляти, щоб вони були придатними для будь-якого стандартного способу введення. Наприклад, введення може бути парентелальним, внутрішньовенним, підшкірним або пероральним, або воно може здійснюватися будь-яким способом введення, схваленим РЕедегаї Огид Аатіпівзігайоп (див. мебр-адреса у всесвітній мережіIn some embodiments, dosage forms may contain carriers or excipients, many of which are known to those skilled in the art. Illustrative excipients that can be used include buffers (eg, citrate buffer, phosphate buffer, acetate buffer, and bicarbonate buffer), amino acids, urea, alcohols, ascorbic acid, phospholipids, polypeptides (eg, serum albumin), EDTO, sodium chloride, liposomes , mannitol, sorbitol, water and glycerin. Dosage forms can be made to be suitable for any standard route of administration. For example, administration can be parenteral, intravenous, subcutaneous, or oral, or it can be by any route of administration approved by REedegai Ogyd Aatipivzigayop (see mebr-address on the world wide web

Ттда.дом/сдаег/дазт/Ю А с/аг900301. піт).Ttda.dom/sdaeg/dazt/Yu A s/ag900301. sweat).

Зо На доповнення до складів, описаних вище, композиції також можна виготовляти як депо- препарат. Такі склади тривалої дії можна вводити, наприклад, шляхом імплантації (наприклад, підшкірно). Таким чином, наприклад, композиції можна виготовляти з придатними полімерними або гідрофобними матеріалами (наприклад, як емульсію в прийнятному маслі) або іонообмінними смолами, або як малорозчинні похідні, наприклад малорозчинної солі.Zo In addition to the compositions described above, the composition can also be made as a depot drug. Such long-acting compositions can be administered, for example, by implantation (eg, subcutaneously). Thus, for example, the compositions can be made with suitable polymeric or hydrophobic materials (for example, as an emulsion in an acceptable oil) or ion exchange resins, or as sparingly soluble derivatives, such as a sparingly soluble salt.

Фармацевтичні композиції, виготовлені для системного перорального введення, можуть мати форму таблеток або капсул, виготовлених загальноприйнятими способами з фармацевтично прийнятними ексципієнтами, такими як зв'язуючі речовини (наприклад, прежелатинізований кукурудзяний крохмаль, полівінілпіролідон або гідроксипропілметилцелюлоза); наповнювачі (наприклад, лактоза, мікрокристалічна целюлоза або фосфорнокисла сіль кальцію); мастильні речовини (наприклад, стеарат магнію, тальк або діоксид кремнію); дезінтегруючі засоби (наприклад, картопляний крохмаль або натрію крохмалю гліколят) або змочувальні речовини (наприклад, лаурилсульфат натрію). Багато які з функцій цих зв'язуючих речовин, наповнювачів, мастильних речовин і дезінтегруючих речовин можуть виконувати попередньо оброблені матеріали, описані в даному документі.Pharmaceutical compositions prepared for systemic oral administration may be in the form of tablets or capsules prepared by conventional methods with pharmaceutically acceptable excipients such as binders (eg, pregelatinized corn starch, polyvinylpyrrolidone, or hydroxypropylmethylcellulose); fillers (for example, lactose, microcrystalline cellulose or calcium phosphate); lubricants (for example, magnesium stearate, talc or silicon dioxide); disintegrants (eg, potato starch or sodium starch glycolate) or wetting agents (eg, sodium lauryl sulfate). Many of the functions of these binders, fillers, lubricants, and disintegrants can be performed by the pretreated materials described herein.

Таблетки можна покривати способами, добре відомими в даній галузі. Рідкі препарати для перорального введення можуть мати форму, наприклад, розчинів, сиропів або суспензій, або вони можуть бути представлені у вигляді сухого продукту для розбавлення водою або іншим придатним носієм перед застосуванням. Такі рідкі препарати можна одержувати загальноприйнятими способами з фармацевтично прийнятними добавками, такими як суспендуючі речовини (наприклад, сироп сорбіту, похідні целюлози або гідрогенізовані харчові жири); емульгатори (наприклад, лецитин або гуміарабік); неводні носії (наприклад, мигдалева олія, масляні складні ефіри, етиловий спирт або фракціоновані рослинні масла) і консерванти (наприклад, метил або пропіл-п-гідроксибензоати або сорбінова кислота). Також препарати можуть містити буферні солі, смакові добавки, барвники і підсолоджувачі, залежно від ситуації.Tablets can be coated by methods well known in the art. Liquid preparations for oral administration may be in the form of, for example, solutions, syrups, or suspensions, or they may be presented as a dry product for dilution with water or another suitable vehicle prior to administration. Such liquid preparations can be prepared by conventional methods with pharmaceutically acceptable additives such as suspending agents (for example, sorbitol syrup, cellulose derivatives or hydrogenated edible fats); emulsifiers (for example, lecithin or gum arabic); non-aqueous carriers (eg, almond oil, oil esters, ethyl alcohol or fractionated vegetable oils) and preservatives (eg, methyl or propyl-p-hydroxybenzoates or sorbic acid). Also, preparations may contain buffer salts, flavor additives, dyes and sweeteners, depending on the situation.

Препарати для перорального введення можна придатним чином виготовляти для забезпечення контрольованого вивільнення активної сполуки.Preparations for oral administration can be suitably formulated to provide controlled release of the active compound.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна використовувати як фармацевтичні інгредієнти для застосування в місцевому іонтофорезі, фонофорезі, в швидкорозчинних таблетках, ліофілізованій плівці, внутрішньовагінальній системі бо для доставки лікарського засобу, вагінальному вкладиші, уретральному вкладиші або супозиторії, імплантованому насосі для доставки лікарського засобу, зовнішньому насосі для доставки лікарського засобу і ліпосомі.In some embodiments, the materials described herein may be used as pharmaceutical ingredients for use in a topical iontophoresis, phonophoresis, fast-dissolving tablet, lyophilized film, intravaginal drug delivery system, vaginal liner, urethral liner or suppository, implantable pump for drug delivery, an external drug delivery pump and a liposome.

ГідрогеліHydrogels

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна використовувати при виготовленні гідрогелів. Гідрогелі являють собою тривимірні мережі гідрофільних полімерних ланцюгів, які є поперечнозшитими або за допомогою хімічних, або за допомогою фізичних зв'язків, є нерозчинними у воді і, як правило, є надвсмоктуючими (наприклад, можуть містити більше 99 95 води) і дозволяють газообмін і обмін живильними речовинами.In some embodiments, the materials described herein can be used in the manufacture of hydrogels. Hydrogels are three-dimensional networks of hydrophilic polymer chains that are cross-linked either by chemical or physical bonds, are insoluble in water, and are typically superabsorbent (eg, may contain more than 99 95 water) and allow gas exchange and exchange of nutrients.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна використовувати для одержання гідрогелю. Наприклад, для одержання гідрогелю можна використовувати моносахариди, олігосахариди і полісахариди, що містяться в матеріалах, описаних в даному документі. Альтернативно або додатково, матеріали, описані в даному документі, можна використовувати для одержання гідрогелю в комбінації з іншими матеріалами, такими як гіалуронан, желатин, целюлоза, силікон і один або декілька компонентів позаклітинного матриксу (ЕСМ).In some embodiments, the materials described herein can be used to form a hydrogel. For example, to obtain a hydrogel, you can use monosaccharides, oligosaccharides and polysaccharides contained in the materials described in this document. Alternatively or additionally, the materials described herein can be used to form a hydrogel in combination with other materials such as hyaluronan, gelatin, cellulose, silicone, and one or more extracellular matrix (ECM) components.

У деяких варіантах здійснення гідрогелі, що містять матеріали, описані в даному документі, можуть бути поперечнозшитими (наприклад, хімічно поперечнозшитими) і/або окисленими.In some embodiments, hydrogels containing the materials described herein may be cross-linked (eg, chemically cross-linked) and/or oxidized.

Альтернативно або додатково, гідрогелі, що містять матеріали, описані в даному документі, можуть бути поперечнозшитими з використанням малоіїнтенсивного опромінення. Дози малоіїнтенсивного опромінення низького рівня, які можна використовувати для поперечного зшивання матеріалів, описаних в даному документі, включають, але не обмежуються ними, наприклад, від 0,1 до 10 Мрад. Альтернативно або додатково, гідрогелі, що містять матеріали, описані в даному документі, можуть бути поперечнозшитими з використанням комбінації хімічного поперечного зшивання, малоінтенсивного опромінення і окислення.Alternatively or additionally, hydrogels containing the materials described herein may be cross-linked using low-intensity irradiation. Doses of low-intensity low-level radiation that can be used to cross-link the materials described herein include, but are not limited to, for example, 0.1 to 10 Mrad. Alternatively or additionally, hydrogels containing the materials described herein may be cross-linked using a combination of chemical cross-linking, low-intensity irradiation, and oxidation.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для модифікації (наприклад, підвищення) середньої молекулярної маси матеріалів біомаси, описаних в даному документі. Наприклад, способи, описані в даному документі, можна використовувати для підвищення середньої молекулярної маси матеріалу біомаси, наприклад,In some embodiments, the methods described herein can be used to modify (eg, increase) the average molecular weight of the biomass materials described herein. For example, the methods described herein can be used to increase the average molecular weight of biomass material, e.g.

Зо на 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 300 95 або до 500 95.From 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 300 95 or up to 500 95.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для модифікації (підвищення або зниження) коефіцієнта Пуассона гідрогелю.In some embodiments, the methods described herein can be used to modify (increase or decrease) the Poisson's ratio of the hydrogel.

У деяких варіантах здійснення гідрогелі, одержані з використанням матеріалів, описаних в даному документі, можуть включати одну або декілька біологічних клітин і/або один або декілька біоактивних засобів, таких як фармацевтичний засіб або компонент ЕСМ. Фармацевтичні засоби-кандидати, можуть включати, але не обмежуватися ними, терапевтичне антитіло, анальгетик, анестетик, противірусний засіб, протизапальний засіб, РНК, яка опосередковуєIn some embodiments, hydrogels obtained using the materials described herein may include one or more biological cells and/or one or more bioactive agents, such as a pharmaceutical agent or ECM component. Candidate pharmaceutical agents may include, but are not limited to, a therapeutic antibody, an analgesic, an anesthetic, an antiviral agent, an anti-inflammatory agent, an RNA that mediates

РНК-інтерференцію, мікроРіНК, аптамер, пептид або пептидоміметик, імунодепресант, гідроксіапатит або біоскло.RNA interference, microRNA, aptamer, peptide or peptidomimetic, immunosuppressant, hydroxyapatite or bioglass.

Гідрогелі, що містять матеріали, описані в даному документі, можна використовувати як біодергадовні або небіодеградовні імплантовані (наприклад, імплантовані підшкірно) тривимірні каркаси, наприклад, при загоєнні ран і інженерії тканин, імплантовані протези дисків, носії для доставки лікарських засобів (наприклад, носії для доставки лікарських засобів з уповільненим вивільненням), в пов'язках на рану, контактних лінзах і як надвсмоктуючі матеріали (наприклад, в підгузках).Hydrogels containing the materials described herein can be used as biodegradable or non-biodegradable implantable (e.g., subcutaneously implanted) three-dimensional scaffolds, e.g., in wound healing and tissue engineering, implantable disc prostheses, drug delivery carriers (e.g., carriers for delivery of sustained-release drugs), in wound dressings, contact lenses, and as superabsorbent materials (e.g., in diapers).

Гідрогелі, що містять матеріали, описані в даному документі, також можна комбінувати з медичними пристроями для обробки як зовнішніх, так і внутрішніх ран. Гідрогелі можна наносити на бинти для перев'язки ран, таких як хронічні рани, що не загоюються, або використовувати як підшкірні імплантати. Альтернативно дані гідрогелі можна використовувати при трансплантації органів, такій як трансплантація печінки від живого донора, для стимуляції регенерації тканини. Гідрогелі можна адаптувати до конкретних типів тканин шляхом зрівноваження вмісту води, кінетики біодеградації і коефіцієнта Пуассона з цими показниками тканини мішені, що підлягає репарації.Hydrogels containing the materials described herein can also be combined with medical devices to treat both external and internal wounds. Hydrogels can be applied to wound dressings, such as non-healing chronic wounds, or used as subcutaneous implants. Alternatively, these hydrogels can be used in organ transplantation, such as liver transplantation from a living donor, to stimulate tissue regeneration. Hydrogels can be tailored to specific tissue types by balancing water content, biodegradation kinetics, and Poisson's ratio with these parameters of the target tissue to be repaired.

Способи одержання гідрогелів добре відомі в даній галузі і можуть бути знайдені, наприклад, в 0.5. 2006/0276608.Methods of obtaining hydrogels are well known in the art and can be found, for example, in 0.5. 2006/0276608.

Поглинаючі матеріалиAbsorbent materials

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання поглинаючих матеріалів. Наприклад, в деяких варіантах здійснення біомасу можна переробляти з використанням одного або декількох способів попередньої обробки, бо описаних в даному документі. Такі матеріали можуть мати, наприклад, модифіковануIn some embodiments, the methods described herein can be used to prepare absorbent materials. For example, in some embodiments, biomass can be processed using one or more of the pretreatment methods described in this document. Such materials may have, for example, a modified

(підвищену, знижену, підтримувану) розчинність, пористість, площу поверхні, середню молекулярну масу, функціоналізацію (наприклад, збільшену кількість гідрофільних груп).(increased, decreased, maintained) solubility, porosity, surface area, average molecular weight, functionalization (for example, increased number of hydrophilic groups).

Альтернативно або додатково, ці матеріали можна хімічно обробляти для посилення конкретної властивості поглинання. Наприклад, матеріали можна обробляти силанами для надання ним ліпофільності. Ці матеріали можуть мати здатність вбирати в 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 500 і 1000 разів більше рідини, ніж вихідні матеріали і/або в 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 500 ї 1000 разів більше власної маси матеріалів. У деяких варіантах здійснення ці матеріали можна використовувати для адгезії (наприклад, селективної) одного або декількох матеріалів (наприклад, біологічних матеріалів в крові або плазмі, токсинів, забруднювачів, матеріалів відходів, неорганічних хімічних речовин і органічних хімічних речовин), наприклад, в розчині або в сухому середовищі.Alternatively or additionally, these materials can be chemically treated to enhance a particular absorption property. For example, materials can be treated with silanes to render them lipophilic. These materials can have the ability to absorb 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 500 and 1000 times more liquid than the original materials and/or 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 500 1000 times more than the own mass of materials. In some embodiments, these materials can be used to adhere (eg, selectively) one or more materials (eg, biological materials in blood or plasma, toxins, pollutants, waste materials, inorganic chemicals, and organic chemicals), for example, in solution or in a dry environment.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна використовувати як поглинаючі матеріали, наприклад, для застосування як підстилки для тварин, наприклад для невеликих і великих тварин, і підстильного шару для тварин. Способи виготовлення підстилок для тварин добре відомі в даній галузі (див., наприклад, патент США Мо 5352780).In some embodiments, the materials described herein can be used as absorbent materials, for example, for use as bedding for animals, such as small and large animals, and bedding for animals. Methods of making animal bedding are well known in the art (see, for example, US Pat. No. 5,352,780).

У деяких варіантах здійснення поглинаюча підстилка для тварин, крім того, включає ароматизований або запашний матеріал і/або матеріал, що усуває запах, як відомо в даній галузі.In some embodiments, the absorbent animal bedding further includes a scented or scented material and/or an odor-eliminating material as known in the art.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна використовувати для поглинання розлитих хімічних речовин, наприклад, шляхом прикладання матеріалу до розлитої речовини.In some embodiments, the materials described herein can be used to absorb spilled chemicals, for example, by applying the material to the spilled substance.

У деяких варіантах здійснення матеріали, описані в даному документі, можна використовувати в комбінації з фільтром, наприклад медичним фільтром або немедичним фільтром.In some embodiments, the materials described herein can be used in combination with a filter, such as a medical filter or a non-medical filter.

Матеріали, описані в даному документі, можуть забезпечити придатні поглинаючі матеріали внаслідок високої площі поверхні, високої поглинаючої здатності, високих властивостей набухання і високої пористості матеріалів, описаних в даному документі.The materials described herein may provide suitable absorbent materials due to the high surface area, high absorbency, high swelling properties, and high porosity of the materials described herein.

Боротьба із забрудненнямFight against pollution

У деяких варіантах здійснення поглинаючі матеріали, описані в даному документі, можнаIn some embodiments, the absorbent materials described herein can

Зо використовувати для боротьби із забрудненням. Коли поглинаючі матеріали використовують для таких застосувань, їх можна використовувати у формі твердої речовини, рідини або газу.To be used to fight pollution. When absorbent materials are used for such applications, they can be used in solid, liquid, or gas form.

Наприклад, матеріали, описані в даному документі, можна використовувати для поглинання масла і/або для очищення забрудненого навколишнього середовища, наприклад у воді, в повітрі і/або на суші. Матеріали, описані в даному документі, також можна використовувати для обробки відпрацьованої води (наприклад, промислових відходів і стічних вод) і для очищення води.For example, the materials described herein can be used to absorb oil and/or to clean up contaminated environments, such as in water, in air, and/or on land. The materials described in this document can also be used for the treatment of waste water (eg industrial waste and sewage) and for water treatment.

У деяких варіантах здійснення поглинаючі матеріали, описані в даному документі, можна використовувати в комбінації з біологічними агентами (мікроорганізмами, грибами, зеленими рослинами або їх ферментами) або хімічними речовинами для сприяння видаленню, інактивації або нейтралізації забруднювача з навколишнього середовища, наприклад, з використанням біологічного відновлення.In some embodiments, the absorbent materials described herein can be used in combination with biological agents (microorganisms, fungi, green plants, or enzymes thereof) or chemicals to aid in the removal, inactivation, or neutralization of a pollutant from the environment, such as using a biological restoration.

У деяких варіантах здійснення поглинаючі матеріали, описані в даному документі, можуть піддаватися деградації (наприклад, біологічній деградації). Такий процес можна контролювати для досягнення бажаної швидкості деградації. У деяких варіантах здійснення поглинаючі матеріали, описані в даному документі, можуть бути стійкими до деградації.In some embodiments, the absorbent materials described herein may be degradable (eg, biologically degradable). Such a process can be controlled to achieve the desired rate of degradation. In some embodiments, the absorbent materials described herein may be resistant to degradation.

У деяких випадках ці поглинаючі матеріали можуть бути пов'язані зі структурою або носієм, таким як мережа, мембрана, плаваючий пристрій, мішок, оболонка, фільтр, футляр або здійснююча біодеградацію речовина. Необов'язково, структура або носій самі по собі можуть бути виготовлені з матеріалів, описаних в цьому документі.In some cases, these absorbent materials may be associated with a structure or carrier such as a net, membrane, floating device, bag, shell, filter, case, or biodegradable substance. Optionally, the structure or carrier itself may be made of the materials described herein.

Очищення повітряAir purification

У деяких варіантах здійснення біомаса, перероблена з використанням способів, описаних в даному документі, може нести заряд (наприклад, позитивний або негативний) або вона може бути нейтральною. У деяких варіантах здійснення заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна використовувати для видалення забруднюючих агентів (наприклад, мікроорганізмів, спор, спор плісняви, пилу, пилка, алергенів, сажистих частинок і залишків пилового кліща) з повітря. У деяких варіантах здійснення заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна використовувати для уловлювання забруднюючих агентів. Альтернативно або додатково, заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна використовувати для усунення забруднюючих агентів. 60 Наприклад, в деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для підвищення катіонної міри матеріалу. Як правило, катіонні сполуки мають протимікробну активність. У деяких випадках заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна комбінувати з фенольними смолами, фармацевтичними речовинами і/або токсинами (наприклад, наведеними в цьому документі) для усунення мікроорганізмів і/або спор.In some embodiments, the biomass processed using the methods described herein may carry a charge (eg, positive or negative) or it may be neutral. In some embodiments, charged (eg, positively or negatively charged) materials can be used to remove pollutants (eg, microorganisms, spores, mold spores, dust, pollen, allergens, soot particles, and dust mite residues) from the air. In some embodiments, charged (eg, positively or negatively charged) materials can be used to trap contaminants. Alternatively or additionally, charged (eg, positively or negatively charged) materials can be used to remove polluting agents. 60 For example, in some embodiments, the methods described herein can be used to increase the cation level of a material. As a rule, cationic compounds have antimicrobial activity. In some cases, charged (eg, positively or negatively charged) materials can be combined with phenolic resins, pharmaceuticals, and/or toxins (eg, those listed herein) to eliminate microorganisms and/or spores.

У деяких варіантах здійснення заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна використовувати разом з пристроєм, таким як пристрій для очищення повітря.In some embodiments, charged (eg, positively or negatively charged) materials can be used with a device, such as an air purifier.

Наприклад, заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна іммобілізувати на поверхні в пристрої для очищення повітря, наприклад фільтрі (наприклад, волокнистий фільтр і/або волокнистий фільтр у формі шару). Альтернативно або додатково, заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можуть бути присутніми в пристрої для очищення повітря у формі газу і/або пари. Альтернативно або додатково, заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна використовувати в системі для обробки повітря (наприклад, в кондиціонері повітря), наприклад із замкненим середовищем, такій як в транспортному засобі (наприклад, машині, автобусі, літаку і вагоні поїзда), в кімнаті, офісі або будівлі. Наприклад, заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна іммобілізувати на поверхні в системі для обробки повітря, наприклад фільтрі. Альтернативно або додатково, заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можуть бути присутніми в системі для обробки повітря у формі газу і/або пари. Альтернативно або додатково, заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна використовувати більш локально. У таких випадках заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можуть знаходитися в контейнері і розподілятися з контейнера, наприклад каністри, що знаходиться під тиском, або контейнера, що не знаходиться під тиском, за допомогою насоса. Альтернативно або додатково, заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна використовувати в системі для уповільненого вивільнення, наприклад, де заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали вивільняються в повітря протягом періоду часу. Такі системи для уповільненого вивільнення відомі в даній галузі і комерційно доступні. У деяких варіантах здійснення в таких системах з уповільненим вивільненням для забезпечення вивільненняFor example, charged (eg, positively or negatively charged) materials can be immobilized on a surface in an air cleaning device, such as a filter (eg, a fibrous filter and/or a fibrous filter in the form of a layer). Alternatively or additionally, charged (eg, positively or negatively charged) materials may be present in the air cleaning device in the form of gas and/or vapor. Alternatively or additionally, charged (e.g., positively or negatively charged) materials can be used in an air handling system (e.g., an air conditioner), such as an enclosed environment such as a vehicle (e.g., a car, bus, airplane, and train car). ), in a room, office or building. For example, charged (eg, positively or negatively charged) materials can be immobilized on a surface in an air handling system, such as a filter. Alternatively or additionally, charged (eg, positively or negatively charged) materials may be present in the air treatment system in the form of gas and/or vapor. Alternatively or additionally, charged (eg, positively or negatively charged) materials can be used more locally. In such cases, charged (eg, positively or negatively charged) materials may be contained in a container and dispensed from the container, such as a pressurized canister or a non-pressurized container, by a pump. Alternatively or additionally, charged (eg, positively or negatively charged) materials can be used in a sustained release system, for example, where the charged (eg, positively or negatively charged) materials are released into the air over a period of time. Such sustained release systems are known in the art and are commercially available. In some embodiments, the implementation in such systems with a delayed release to provide release

Зо заряджених (наприклад, позитивно або негативно заряджених) матеріалів може використовуватися тепло (наприклад, генероване з використанням електрики).Charged (eg, positively or negatively charged) materials can be used to generate heat (eg, generated using electricity).

У деяких варіантах здійснення заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна використовувати разом з повітряним фільтром.In some embodiments, charged (eg, positively or negatively charged) materials can be used with the air filter.

У деяких варіантах здійснення заряджені (наприклад, позитивно або негативно заряджені) матеріали можна використовувати в пристрої, призначеному для фільтрації повітря, яке вдихається і/або видихається людиною (наприклад, маски, фільтрувальні шоломи і/або фільтрувальні костюми). У деяких варіантах здійснення такі пристрої можна використовувати для зменшення вдихання одного або декількох потенційних забруднюючих агентів людиною.In some embodiments, charged (eg, positively or negatively charged) materials can be used in a device designed to filter air that is inhaled and/or exhaled by a person (eg, masks, filter helmets, and/or filter suits). In some embodiments, such devices can be used to reduce human inhalation of one or more potential pollutant agents.

Альтернативно або додатково, такі пристрої можна використовувати для зменшення видихання одного або декількох потенційних забруднюючих агентів людиною.Alternatively or additionally, such devices can be used to reduce human exhalation of one or more potential polluting agents.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання матеріалів, придатних як ароматизатори. Такі ароматизатори можна комбінувати з будь-яким з продуктів і співпродуктів, описаних в даному документі.In some embodiments, the methods described herein can be used to produce materials suitable as flavoring agents. Such flavors can be combined with any of the products and co-products described in this document.

Альтернативно або додатково, ароматизатори можна використовувати для зміни запаху або аромату матеріалу (наприклад, твердого або рідкого) і/або повітря. У таких випадках ароматизатори можна використовувати в комбінації, наприклад, зі свічками, віддушками, детергентами, милами, гелями, спреями і освіжувачами повітря. Ілюстративні ароматизатори, які можна одержувати з біомаси, включають, наприклад, лігнін і біоароматизатори.Alternatively or additionally, flavoring agents may be used to alter the odor or flavor of a material (eg, solid or liquid) and/or air. In such cases, fragrances can be used in combination, for example, with candles, perfumes, detergents, soaps, gels, sprays and air fresheners. Illustrative flavors that can be derived from biomass include, for example, lignin and bioflavors.

Консервування продуктів харчуванняFood preservation

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання матеріалів, які придатні для консервування продуктів харчування або які можна використовувати для консервування продуктів харчування. У таких випадках придатні матеріали можуть бути у формі газу, пари, рідини і/або твердої речовини. У деяких варіантах здійснення матеріали (наприклад, заряджені матеріали) можна використовувати для уловлювання забруднюючих агентів. Альтернативно або додатково, матеріали (наприклад, заряджені матеріали) можна використовувати для усунення забруднюючих агентів. У деяких випадках матеріали (наприклад, заряджені матеріали) можна комбінувати з фенольними смолами і/або токсинами для усунення мікроорганізмів і/або спор. Наприклад, матеріали (наприклад, заряджені матеріали) можна використовувати для видалення забруднюючих агентів (наприклад, бо мікроорганізмів, спор і спор плісняви) з середовища, що оточує компоненти їжі, для запобігання,In some embodiments, the methods described herein can be used to produce materials that are suitable for food preservation or that can be used for food preservation. In such cases, suitable materials can be in the form of gas, vapor, liquid and/or solid. In some embodiments, materials (eg, charged materials) can be used to trap contaminants. Alternatively or additionally, materials (eg, charged materials) can be used to remove fouling agents. In some cases, materials (eg charged materials) can be combined with phenolic resins and/or toxins to eliminate microorganisms and/or spores. For example, materials (e.g., charged materials) can be used to remove contaminating agents (e.g., microorganisms, spores, and mold spores) from the environment surrounding food components to prevent,

обмеження або зменшення псування компонентів їжі. Наприклад, матеріали (наприклад, заряджені матеріали) можуть знаходитися в контейнері, в якому транспортуються компоненти їжі. Альтернативно або додатково, матеріали (наприклад, заряджені матеріали) можуть знаходитися в контейнері (наприклад, в упаковці або мішку), призначеному для зберігання компонента їжі. Такі компоненти можуть продаватися з матеріалами (наприклад, зарядженими матеріалами), які можуть в них вже бути присутніми, або матеріали (наприклад, заряджені матеріали) можна додавати при додаванні компонента їжі в контейнер. Альтернативно або додатково, матеріали (наприклад, заряджені матеріали) можуть знаходитися в охолоджуваному сховищі, такому як холодильник і/або морозильна камера.limiting or reducing spoilage of food components. For example, materials (e.g., charged materials) may reside in a container in which food components are transported. Alternatively or additionally, the materials (eg, charged materials) may be contained in a container (eg, a package or bag) designed to store the food component. Such components may be sold with materials (eg, charged materials) that may already be present in them, or materials (eg, charged materials) may be added when the food component is added to the container. Alternatively or additionally, the materials (eg, the charged materials) may reside in refrigerated storage, such as a refrigerator and/or freezer.

Гербіциди і пестицидиHerbicides and pesticides

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання токсинів (наприклад, природних токсинів), включаючи, але не обмежуючись ними, гербіциди і пестициди. Такі матеріали включають, наприклад, лектини, глікоалкалоїди, патулін, токсини водоростей, паралітичну отруту молюсків (РР), амнезійну отруту молюсків (А5Р), діарейні отрути молюсків (О5Р), вітамін А і мікотоксини.In some embodiments, the methods described herein can be used to produce toxins (eg, natural toxins), including, but not limited to, herbicides and pesticides. Such materials include, for example, lectins, glycoalkaloids, patulin, algal toxins, paralytic shellfish poison (PP), amnesic shellfish poison (A5P), diarrheal shellfish poisons (O5P), vitamin A, and mycotoxins.

ДобривоFertilizer

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання матеріалів, які можна застосовувати як добриво. Біомаса збагачена живильними речовинами і її на даний час використовують як добриво, однак вихідний матеріал має низьку розчинність і придатний як добриво тільки після процесів часткового або повного розкладання, обидва з яких забирають значну кількість часу, вимагають деякого стеження і вимагають надання простору для зберігання на той час, поки відбувається розкладання. Це, головним чином, обмежує застосування біомаси як добрива.In some embodiments, the methods described herein can be used to produce materials that can be used as fertilizer. Biomass is rich in nutrients and is currently used as a fertilizer, but the raw material has low solubility and is suitable as a fertilizer only after partial or complete decomposition processes, both of which take a significant amount of time, require some monitoring and require the provision of storage space for the time while decomposition takes place. This mainly limits the use of biomass as fertilizer.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для модифікації біомаси в матеріали, наприклад, з модифікованою (наприклад, підвищеною) розчинністю, які можна використовувати як добрива. Такі матеріали можна розподіляти на території, якій потрібне добриво, і вони будуть солюбілізуватися при контакті з розчином (наприклад, водою і дощовою водою). Ця солюбілізація може зробити живильні речовини в матеріалах більш доступними для території, якій потрібне добриво.In some embodiments, the methods described herein can be used to modify biomass into materials, for example, with modified (eg, increased) solubility, which can be used as fertilizers. Such materials can be spread over an area requiring fertilizer and will solubilize when in contact with a solution (such as water and rainwater). This solubilization can make the nutrients in the materials more available to the area that needs the fertilizer.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для модифікації біомаси в матеріали для застосування як добрив. Такі матеріали можна комбінувати (наприклад, змішувати) з насінням, нітратом, нітритами, азотом, фосфором, калієм, кальцієм, вапном, вітамінами, мінералами, пестицидами і будь-якими їх комбінаціями.In some embodiments, the methods described herein can be used to modify biomass into materials for use as fertilizers. Such materials can be combined (eg, mixed) with seed, nitrate, nitrite, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, lime, vitamins, minerals, pesticides, and any combination thereof.

Альтернативно або додатково, такі матеріали можна комбінувати з одним або декількома мікроорганізмами, здатними здійснювати деградацію матеріалів і/або одного або декількох ферментів, здатних руйнувати матеріали. Ці компоненти можуть бути надані разом або по окремості в рідкій або сухій формах. У деяких випадках ці матеріали можуть бути зв'язані зі структурою або носієм, таким як мережа, мембрана, плаваючий пристрій, мішок, оболонка, фільтр, футляр або здійснююча біодеградацію речовина. Необов'язково, структура або носій самі по собі можуть бути виготовлені з матеріалів, описаних в даному документі. У деяких варіантах здійснення ці матеріали і комбінації цих матеріалів можна змішувати в ємності (наприклад, мішку або твердому контейнері), наприклад, для забезпечення розкладання. Такі суміші можна надавати для застосування в ємності (наприклад, мішку або твердому контейнері).Alternatively or additionally, such materials can be combined with one or more microorganisms capable of degrading the materials and/or one or more enzymes capable of degrading the materials. These components can be provided together or individually in liquid or dry form. In some cases, these materials may be associated with a structure or carrier, such as a net, membrane, floating device, bag, shell, filter, case, or biodegradable substance. Optionally, the structure or carrier itself may be made of the materials described herein. In some embodiments, these materials and combinations of these materials can be mixed in a container (eg, bag or solid container), for example, to ensure decomposition. Such mixtures may be provided for use in a container (eg, a bag or rigid container).

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання матеріалів, які можна комбінувати з насінням рослин. Наприклад, матеріали, одержані з використанням способу, описаного в даному документі, можна наносити на поверхню насіння, наприклад, для захисту насіння від гниття, для захисту насіння від мікроорганізмів і/або для удобрення насіння.In some embodiments, the methods described herein can be used to produce materials that can be combined with plant seeds. For example, the materials obtained using the method described in this document can be applied to the surface of the seed, for example, to protect the seed from decay, to protect the seed from microorganisms and/or to fertilize the seed.

Хімічні і біологічні застосуванняChemical and biological applications

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання матеріалів, придатних для застосування як кислот, основ і/або буферів. Такі матеріали можна використовувати, наприклад, для зміни і/або забуферювання рН матеріалу (наприклад, твердого або рідкого), для якого потрібна така обробка. Такі матеріали включають тверді речовини і рідини, не придатні для вживання, і/або тверді речовини і рідини, призначені для вживання (наприклад, продукти харчування, такі як м'ясні продукти, напої і молочні продукти).In some embodiments, the methods described herein can be used to prepare materials suitable for use as acids, bases, and/or buffers. Such materials can be used, for example, to change and/or buffer the pH of a material (eg, solid or liquid) that requires such treatment. Such materials include non-edible solids and liquids and/or edible solids and liquids (for example, foodstuffs such as meat products, beverages and dairy products).

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для одержання матеріалів, придатних для застосування в підтриманні або стимуляції росту 60 мікроорганізмів (наприклад, бактерій, дріжджів, грибів, одноклітинних організмів, наприклад водоростей, найпростіших або подібних грибам одноклітинних організмів, наприклад слизистої плісняви) і/або рослин і дерев.In some embodiments, the methods described herein can be used to prepare materials suitable for use in supporting or stimulating the growth of 60 microorganisms (e.g., bacteria, yeasts, fungi, single-celled organisms such as algae, protozoa or fungi-like single-celled organisms, e.g. slime mold) and/or plants and trees.

ЛігнінLignin

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, також можна використовувати для одержання лігніну, наприклад лігнінового залишку.In some embodiments, the methods described herein can also be used to produce lignin, such as lignin residue.

Лігнін являє собою фенольний полімер, який, як правило, зв'язаний з целюлозою в біомасі, наприклад, рослин. У деяких випадках в способах, описаних в даному документі, утворюється лігнін, який може бути одержаний (наприклад, виділений або очищений) з сировини біомаси, описаної в даному описі. У деяких варіантах здійснення лігнін, одержаний в будь-якому з процесів, описаних в даному документі, можна використовувати, наприклад, як пластифікатор, антиоксидант, в композиті (наприклад, композиті волокон і смоли), як наповнювач, як армуючий матеріал і в будь-якій з фармацевтичних композицій, описаних в даному документі.Lignin is a phenolic polymer that is usually associated with cellulose in biomass, such as plants. In some cases, in the methods described in this document, lignin is formed, which can be obtained (for example, isolated or purified) from the biomass feedstock described in this description. In some embodiments, the lignin produced by any of the processes described herein can be used, for example, as a plasticizer, an antioxidant, in a composite (e.g., a fiber-resin composite), as a filler, as a reinforcing material, and in any which of the pharmaceutical compositions described in this document.

Крім того, як описано вище, лігніновмісні залишки після процесів основної і попередньої обробки мають цінність як високо/середньоенергетичне паливо і їх можна використовувати для генерування енергії і пари для застосування у виробничих процесах. Однак такі залишки лігніну являють собою новий тип твердого палива і потреба в ньому за межами підприємства може бути низькою, і вартість висушування його для транспортування може зменшити його потенційну цінність. У деяких випадках можна використовувати газифікацію залишків лігніну для конвертування його у високоцінний продукт з більш низькою вартістю.In addition, as described above, lignin-containing residues from the main and pretreatment processes have value as high/medium energy fuels and can be used to generate power and steam for use in manufacturing processes. However, such lignin residues represent a new type of solid fuel and the off-site demand for it may be low, and the cost of drying it for transport may reduce its potential value. In some cases, gasification of lignin residues can be used to convert it into a high-value product at a lower cost.

У деяких варіантах здійснення лігнін можна комбінувати з одним або декількома продуктами або співпродуктами, описаними в даному документі. Наприклад, лігнін можна комбінувати з одним або декількома гербіцидами і/або пестицидами, наприклад, для одержання системи з уповільненим вивільненням, наприклад, де один або декілька гербіцидів і/або пестицидів вивільняються протягом періоду часу. Такі системи з уповільненим вивільненням можна комбінувати з добривами, описаними в даному документі. Альтернативно або додатково, лігнін можна комбінувати із зарядженими (наприклад, позитивно або негативно зарядженими) матеріалами для одержання системи для очищення повітря з уповільненим вивільненням. У деяких варіантах здійснення лігнін можна використовувати, наприклад, окремо або в комбінації з одним або декількома з продуктів і співпродуктів, описаних в даному документі, як композит,In some embodiments, lignin can be combined with one or more of the products or co-products described herein. For example, lignin can be combined with one or more herbicides and/or pesticides, for example, to produce a delayed release system, for example, where one or more herbicides and/or pesticides are released over a period of time. Such sustained release systems can be combined with the fertilizers described in this document. Alternatively or additionally, lignin can be combined with charged (eg, positively or negatively charged) materials to produce a sustained release air cleaning system. In some embodiments, lignin can be used, for example, alone or in combination with one or more of the products and co-products described herein as a composite,

Зо наприклад, для застосування як добавки в пластмасу і/або смоли. Приклад структури лігніну представлений нижче.For example, for use as an additive in plastics and/or resins. An example of the structure of lignin is presented below.

ТT

СWITH

!!

Ї я З ре се но онI am with re se no on

Її с бноен І а НИ не-о- мес Ї н-ео- не-оІсСнН.НІі | снон 7 о-сН чн | снн шен он сн - сн ЇЇ о ломеHer s bnoen I a NI ne-omes Y n-eo- ne-oIsSnN.NIi | sleep 7 o-sN chn | snn shen on snn - snn HER o lome

АХ ЯАКоош-тснон меб б-рAH YAAKoosh-tsnon meb br-r

ОЗ Меб нЙ | Ї МохOZ Meb nY | Yi Moh

Ї ! ше о о а ноз ПиEat! še o o a noz Pi

Ме ї стен Н снюнсесе, х о---сн снуон т "томе ох снОн вн МА - - - 29 ен не сн я снон тт Ї т Ї не--- Ьєхон і ї нт п-к 00 СНОН ши ОТ СУ у не. сн, товнон | но ИН те о- Я -сн Меб' Ст СомМе й еноно коту не З Ммеб ВІ ше ї по с томМе се | ра дн сон, | | снюн мес! С не7 щт "оМе Нео не-о снон мес! / 7 снюно снон ме Со о-2ШВЗвено Не Р .2-0Me i sten N snyunsese, h o---sn snuon t "tome oh snOn wn MA - - - 29 en ne sn ia snon tt Y t Y ne--- Jehon i i nt p-k 00 SNON shi OT SU u no. sleep, tovnon | no YN te o- I -sn Meb' St SomMe and enono kotu ne Z Mmeb VI she yi po s tomMe se | ra dn son, | | snyun mes! S ne7 sht "oMe Neo ne-o sleep mes! / 7 snyuno snon me So o-2ShVZveno Not R .2-0

Тнон їз ме М бул оМме он ОонІО-СЇTnon iz me M was oMme on OonIO-SYI

Інші продуктиOther products

Клітинний матеріал, фурфурол і оцтова кислота ідентифіковані як потенційні співпродукти установок по переробці біомаси в паливо. Інтерстиціальний клітинний матеріал може бути цінним, однак він може вимагати суттєвого очищення. Ринки збуту для фурфуролу і оцтової кислоти є актуальними.Cell material, furfural and acetic acid have been identified as potential co-products of biomass fuel plants. Interstitial cellular material can be valuable, but may require significant purification. Sales markets for furfural and acetic acid are relevant.

Продукти біоконверсіїProducts of bioconversion

Як описано вище, способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки біомаси для одержання/продукції, наприклад, харчових продуктів (наприклад, харчових продуктів для тварин (включаючи водних тварин), людини і/або мікроорганізмів), білків, жирів і масел, вуглеводів і цукрів, вітамінів, мінералів, золи, фармацевтичних засобів, нутрицевтиків і нутрацевтиків, фармацевтичних дозованих форм, гідрогелів, поглинаючих матеріалів, матеріалів для очищення повітря, харчових консервантів, гербіцидів і пестицидів, добрив, кислот, основ і буферів, і лігніну. Як показано на Фіг. 43А, як правило, ці способи включають переробку біомаси, наприклад зміну (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для одержання продуктів, наприклад, одержуваних безпосередньо з біомаси, і/або для продукції продуктів, що містять ці матеріали.As described above, the methods described herein can be used to process biomass to obtain/produce, for example, food products (e.g. food for animals (including aquatic animals), humans and/or microorganisms), proteins, fats and oils , carbohydrates and sugars, vitamins, minerals, ash, pharmaceuticals, nutraceuticals and nutraceuticals, pharmaceutical dosage forms, hydrogels, absorbent materials, air purification materials, food preservatives, herbicides and pesticides, fertilizers, acids, bases and buffers, and lignin. As shown in Fig. 43A, these methods typically include processing the biomass, such as altering (eg, reducing) the recalcitrance level of the biomass, to produce products, such as those derived directly from the biomass, and/or to produce products containing these materials.

Альтернативно або додатково, способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, з одержанням другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для додаткових процесів, наприклад для одержання матеріалів і продуктів, присутніх (наприклад, по суті присутніх) або надмірних в першому матеріалі У деяких варіантах здійснення додаткові процеси можуть включати стадію біоконверсії, як показано на Фіг. 43В. В деяких варіантах здійснення стадія біоконверсії може включати застосування мікроорганізмів. Приклади способів, що включають стадію біоконверсії, описані вище, наприклад, при застосуванні способів, описаних в даному документі, для продукції енергетичних продуктів (наприклад, етанолу), спиртів і/або органічних кислот, всі з яких необов'язково присутні (наприклад, по суті не присутні) або присутні в надмірній кількості в природній непереробленій біомасі. Додаткові приклади таких способів описані нижче.Alternatively or additionally, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to yield a second material that can be used as a substrate for additional processes, e.g. to obtain materials and products present (eg, substantially present) or in excess in the first material In some embodiments, additional processes may include a bioconversion step, as shown in FIG. 43B. In some embodiments, the bioconversion step may include the use of microorganisms. Examples of methods that include a bioconversion step are described above, for example, when applying the methods described herein for the production of energy products (e.g., ethanol), alcohols and/or organic acids, all of which are optionally present (e.g., essentially absent) or present in excessive amounts in natural unprocessed biomass. Additional examples of such methods are described below.

Харчові продуктиFood

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна здійснювати в комбінації зі стадією біоконверсії (наприклад, див. Фіг. 43В) для продукції харчового продукту (наприклад, продукту, що вживається всередину, такого як продукт харчування, наприклад харчовий крохмаль і/або білок) для застосування у тварин або людини. Однією з переваг таких способів над загальноприйнятими способами сільськогосподарської продукції їжі є те, що способи, описані в даному документі, не вимагають великих площ землі і їх можна проводити в навколишніх умовах, які не є сприятливими для загальноприйнятих способів продукції.In some embodiments, the methods described herein can be performed in combination with a bioconversion step (eg, see FIG. 43B) to produce a food product (eg, an ingestible product such as a food product, such as a food starch and/ or protein) for animal or human use. One of the advantages of such methods over conventional methods of agricultural food production is that the methods described herein do not require large areas of land and can be carried out in environmental conditions that are not favorable for conventional production methods.

Недостатність харчування, зокрема недостатність білкових калорій, є зростаючою проблемою по всьому світу, особливо в країнах, що розвиваються. Недостатність калорій і білка приводять до збільшення інфекційних захворювань, зупинення фізичного росту і сповільнення розвитку головного мозку і розумового розвитку. Ці проблеми недостатності харчування викликані зростанням популяцій по всьому світу в поєднанні з неналежним постачанням їжею в країнах, що розвиваються, і застаріванням способів виробництва продуктів харчування. Без зміни зростання популяцій, постачання і способів виробництва продуктів харчування, недостатність харчування також скоро стане серйозною проблемою в розвинених країнах.Malnutrition, particularly protein-calorie deficiency, is a growing problem worldwide, particularly in developing countries. Insufficient calories and protein lead to an increase in infectious diseases, stunting of physical growth, and slowing of brain and mental development. These problems of undernutrition are caused by growing populations around the world, combined with inadequate food supplies in developing countries and aging food production methods. Without changes in population growth, food supply and production methods, malnutrition will also soon become a serious problem in developed countries.

Одним з розв'язань цих проблем є підвищення постачання їжею. Однак це може бути важким при загальноприйнятій сільськогосподарській практиці, внаслідок обмеженої доступності землі для агрономії і документально підтвердженої глобальної зміни клімату. Крім того, загальноприйняті сільськогосподарські практики не є сприятливими в певних навколишніх умовах, наприклад навколишніх умовах, в яких присутнє надмірне тепло або обмежений вміст кисню і/або обмежене сонячне світло. Альтернативним рішенням є модифікація використанняOne of the solutions to these problems is to increase the food supply. However, this may be difficult under conventional agricultural practices due to the limited availability of land for agronomy and documented global climate change. In addition, conventional agricultural practices are not favorable in certain environmental conditions, such as environmental conditions in which excessive heat or limited oxygen and/or limited sunlight are present. An alternative solution is to modify the usage

Зо доступних на даний час матеріалів (наприклад, біомаси) для створення альтернативних джерел їжі, наприклад, для підвищення поживної цінності або придатності вже доступних матеріалів.From currently available materials (eg biomass) to create alternative food sources, for example to increase the nutritional value or suitability of already available materials.

Застосування мікробних білків як продукту харчування для вживання тваринами і людиною відоме в даній галузі і його моніторинг здійснює Те Роса апа Адгісийиге Огдапігайоп ої ШеThe use of microbial proteins as a food product for animal and human consumption is known in this field and is monitored by Te Rosa apa Adgisiiyge Ogdapigayop oi She

Опйейа Маїоп5 (БА). БАО в співпраці з Всесвітньою організацією охорони здоров'я (ВОЗ) опублікувала загальнодоступні звіти, в яких викладені керівництво і стандарти, необхідні для продуктів харчування, що одержуються за допомогою біотехнології (див., наприклад, «оіпіOpyeia Maiop5 (BA). BAO, in collaboration with the World Health Organization (WHO), has published publicly available reports outlining the guidance and standards required for food products produced by biotechnology (see, for example, “oipi

ЕАОЛИНО Ехреп СопзийМайоп оп Роодв Оегімед їот Віоїесппоіоду, 1996; 5іеме Тауйїог, доїпіEAOLINO Ekhrep SopziyMayop op Roodv Oegimed iot Vioyespppoiodu, 1996; 5ieme Tauyiog, doipi

ЕАОЛУНО Ехреп Сопзийнаїйоп оп Росаз Оегімед їот Віоїесппоіоду, 2001 (Віоїесп 01/03); ВамійEAOLUNO Ekhrep Sopzyinaiyop op Rosaz Oegimed iot Vioiespoiodu, 2001 (Vioiiesp 01/03); to you

Ом, ЧдЧоїпї ЕАОЛИНО Ехрепй СопзиМайоп оп ЕРооде Оегімей їот Віоїеснпоіоду, 2000 (Віотесн 00/14)3). У цьому керівництві викладені питання безпеки, які необхідно враховувати при використанні мікроорганізмів для продукції продуктів харчування, типи організмів, які придатні для такого застосування, і вимоги для продукованих білків (див., наприклад, Сотітіввіоп оїOm, ChdChoipi EAOLINO Ehrepy SopzyMayop op EROode Oegimei iot Vioyesnpoiodu, 2000 (Viotesn 00/14)3). This guidance outlines the safety issues that must be considered when using microorganisms for food production, the types of organisms that are suitable for such use, and the requirements for the proteins produced (see, for example, Sotitivviop oi

Сепеїїс Везоцгсев Тог Рос апа Адгісийите, 1118 безвзіоп, Воте Уипе 11-15, 2007, опубліковане посилання СОКЕА-11/07/Сігс.3).Sepeiis Vezotsgsev Tog Ros apa Adgisiyete, 1118 bezvziop, Vote Uipe 11-15, 2007, published reference SOKEA-11/07/Sigs.3).

Застосування мікроорганізмів і мікробних білків як джерела їжі обгрунтоване їх відомим тривалим застосуванням як їжі. Наприклад, індонезійську рослину темпе комбінують з грибом (наприклад, пліснявою) Кпі2орих оїїдозроги5 і вживають. Також як джерело їжі використовують водорості в популяціях побережжя озера Чаду і озера Текськоко в Мехіко, і на даний час вThe use of microorganisms and microbial proteins as a food source is justified by their known long-term use as food. For example, the Indonesian plant tempeh is combined with the fungus (for example, a mold) Kpi2oryh oiidozorogy5 and consumed. Algae are also used as a food source in populations along the shores of Lake Chad and Lake Texcoco in Mexico City, and currently in

Мехіко продукуються тисячі тонн спіруліни як багате білком джерело їжі. У середині 1960-х років продукували чверть мільйона тонн харчових дріжджів і до 1970 року Радянський союз планував щорічну продукцію харчових дріжджів 900000 тонн для компенсації дефіциту сільськогосподарського білка (ВипКег, "Мем/ Роса", 2па Іпї Сопдг. Роой осі. апа Тесппо).,Mexico City produces thousands of tons of spirulina as a protein-rich food source. In the mid-1960s, a quarter of a million tons of nutritional yeast were produced, and by 1970, the Soviet Union planned an annual production of 900,000 tons of nutritional yeast to compensate for the shortage of agricultural protein (VipKeg, "Mem/ Rosa", 2pa Ipi Sopdg. Rooy osi. apa Tesppo). ,

УмМагзам, р. 48 (1966)). Внаслідок виражених поліпшень в продукції сільськогосподарських культур, зрослої комунікації між країнами з надлишками і нестачами продуктів харчування і зрослої вартості нафти, мікробна продукція білка не розвинулася згідно з прогнозами. Проте, білок, одержуваний з Ризагішт мепепаїшт на даний час схвалений для вживання в Європі і продається в США під торговою назвою ОцогпФ (для огляду див. ММебре, Мусоїподівї, 18:17-20, 2004).UmMagzam, p. 48 (1966)). As a result of marked improvements in crop production, increased communication between countries with food surpluses and shortages, and increased oil prices, microbial protein production has not developed as predicted. However, the protein obtained from Rizagisht mepepaisht is currently approved for use in Europe and is sold in the USA under the trade name OtsogpF (for review see MMebre, Musoipodivy, 18:17-20, 2004).

Застосування мікробних білків як джерела їжі для тварин і людини додатково підтвердило 60 спостереження, що хімічний склад і рівні мікробного білка з бактерій, грибів (наприклад,The use of microbial proteins as a food source for animals and humans further confirmed the 60 observation that the chemical composition and levels of microbial protein from bacteria, fungi (e.g.

дріжджів і плісняви) і водоростей порівнянні з цими показниками в соєвому шроті. Більше того, описано, що амінокислотний склад і засвоюваність (включаючи загальну енергію (ккал/кг), виходячи з даних, одержаних на свинях) мікробних білків з дріжджів, бактерії, грибів і водоростей також з цими показниками в соєвому шроті порівнянні (див., наприклад, Хоипо еї аї., патент США Мо 4938972).yeast and mold) and algae are comparable to these indicators in soybean meal. Moreover, the amino acid composition and digestibility (including total energy (kcal/kg), based on pig data) of microbial proteins from yeast, bacteria, fungi, and algae have also been reported to be comparable to those in soybean meal (see, for example, Khoipo et al., US patent Mo 4938972).

У деяких варіантах здійснення продукти харчування, описані нижче, можна продукувати з використанням процесу серійної ферментації з підживленням, при якому живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами розчину для культивування.In some embodiments, the food products described below can be produced using a fed-batch fermentation process in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution.

БілкиSquirrels

Способи одержання мікробних білків з використанням целюлозних матеріалів описані в даній галузі (див., наприклад, Катазату еї аї., 9У. Аррі. Віотесппої!., 46:117-124, 1979, Мошпа єї а!., ВіоїесппоЇї І ей, 14:863-868, 1992, Апирата апа Раміпага, Вгалійап Агспіме5 ог Віоіоду апаMethods of obtaining microbial proteins using cellulosic materials are described in the art (see, for example, Catazatu ei ai., 9U. Arri. Viotespoi!., 46:117-124, 1979, Moshpa ei a!., Vioieispoi I ei, 14 :863-868, 1992, Apirata apa Ramipaga, Vgaliyap Agspime5 og Vioiodu apa

ВіоїесНнпої. 44:79-88, 2001, патенти США МоМо 3627095, 4379844, 4447530, 4401680, 4526721, 5047332 і 4938972).VioyesNnpoi. 44:79-88, 2001, US Patents MoMo 3627095, 4379844, 4447530, 4401680, 4526721, 5047332 and 4938972).

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна здійснювати в комбінації зі стадією біоконверсії (наприклад, див. Фіг. 43В) для продукції білків. У деяких варіантах здійснення як субстрат для мікроорганізмів використовують другий матеріал, який конвертує органічний матеріал, присутній у другому матеріалі, в білки, наприклад мікробні білки (наприклад, при комбінуванні з джерелом азоту). У деяких варіантах здійснення білки можна використовувати як продукти, що вживаються всередину (наприклад, продукти харчування), або в них для вживання тваринами і/або людиною.In some embodiments, the methods described herein can be performed in combination with a bioconversion step (eg, see Fig. 43B) for protein production. In some embodiments, a second material is used as a substrate for microorganisms that converts the organic material present in the second material into proteins, such as microbial proteins (for example, when combined with a nitrogen source). In some embodiments, proteins can be used as or in products for ingestion (eg, food) for animal and/or human consumption.

Термін "мікробні білки" включає білки одноклітинних організмів (СР), цей термін з'явився в 1960-х для охоплення мікробної біомаси, продукованої ферментацією, в якій мікробні клітини, як правило, виділяють з субстрату, і продукти мікробної біомаси (МВР), матеріал, в якому субстрат не очищений від ЗСР.The term "microbial proteins" includes unicellular proteins (UC), a term coined in the 1960s to encompass microbial biomass produced by fermentation, in which the microbial cells are typically released from the substrate, and microbial biomass products (MBPs), material in which the substrate is not cleaned of ZSR.

Ілюстративні мікробні білки можна одержувати з клітин бактерій, грибів (наприклад, дріжджів і плісняви) і/або водоростей. При правильному культивуванні ці клітини можуть містити понад 40 95 білка з розрахунку на суху масу. Однією з переваг використання мікробних білків як потенційного джерела їжі є те, що мікробний білок є легко оновлюваним і легко одержуванимIllustrative microbial proteins can be obtained from cells of bacteria, fungi (eg, yeast and mold), and/or algae. With proper cultivation, these cells can contain more than 40 95 protein per dry weight. One of the advantages of using microbial proteins as a potential food source is that microbial protein is easily renewable and readily available.

Зо ресурсом. Наприклад, 1000 кг дріжджів можуть продукувати 12000 кг нових клітин, що містять 6000 кг білка, за 24 години.With a resource. For example, 1,000 kg of yeast can produce 12,000 kg of new cells containing 6,000 kg of protein in 24 hours.

У деяких варіантах здійснення мікробні білки можна продукувати з використанням способів, описаних в даному документі, для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси) у другий матеріал (наприклад, субстрат), який надається одному або декільком з бактерій, грибів (наприклад, дріжджів і плісняви) і/або водоростей, наприклад, в присутності азоту або джерела азоту, в присутності або за відсутності кисню і при температурі і рН, необхідних організму або суміші організмів для синтезу білка (наприклад, на рівні вище нормального рівня синтезу білка в клітині). Як правило, ці способи включають використання будь-якого мікроорганізму, який синтезує білок в присутності матеріалів, одержаних з використанням способів, описаних в даному документі. Такі організми, як правило, є придатними, або їх можна зробити придатними, для вживання тваринами і/або людиною. У деяких варіантах здійснення мікроорганізм може являти собою непатогенний організм і/або організм, який загальновизнаний як безпечний (ОКА5Б). Додаткові критерії вибору, враховувані при виборі мікроорганізму, можуть включати, наприклад, урахування того, чи здатний організм продукувати великі кількості білків (наприклад, харчових білків або білків, які можуть бути перетворені в харчові білки) або чи може він бути модифікований, щоб продукувати їх; чи є виділені культури організму комерційно доступними іМабо чи можна організм ефективно виділяти; чи можна мікроорганізм легко підтримувати в культурі; чи є мікроорганізм генетично стабільним; і чи може організм ефективно утилізувати субстрати, продуковані з використанням способів, описаних в цьому документі (наприклад, чи можна мікроорганізм культивувати на субстраті, що надається).In some embodiments, microbial proteins can be produced using the methods described herein to process a first material (e.g., biomass) into a second material (e.g., substrate) that is provided by one or more of bacteria, fungi (e.g., yeast and mold ) and/or algae, for example, in the presence of nitrogen or a source of nitrogen, in the presence or absence of oxygen and at the temperature and pH required by the organism or mixture of organisms for protein synthesis (for example, at a level above the normal level of protein synthesis in the cell). As a rule, these methods include the use of any microorganism that synthesizes protein in the presence of materials obtained using the methods described in this document. Such organisms are generally suitable, or can be made suitable, for animal and/or human consumption. In some embodiments, the microorganism may be a non-pathogenic organism and/or an organism generally recognized as safe (OKA5B). Additional selection criteria considered when selecting a microorganism may include, for example, whether the organism is capable of producing large amounts of proteins (eg, food proteins or proteins that can be converted into food proteins) or whether it can be modified to produce them ; whether isolated cultures of the organism are commercially available and whether the organism can be effectively isolated; can the microorganism be easily maintained in culture; whether the microorganism is genetically stable; and whether the organism can effectively dispose of the substrates produced using the methods described herein (eg, whether the microorganism can be cultured on the substrate provided).

У деяких варіантах здійснення мікроорганізми можуть бути модифікованими (наприклад, способами інженерії) для експресії одного або декількох рекомбінантних білків, наприклад білків, які в нормі не кодуються мікроорганізмами. Наприклад, ці білюю можуть являти собою білки, про які відомо, що вони мають високу поживну цінність для людини і/або тварин (наприклад, при визначенні шляхом оцінки біологічної цінності (ВМ) білка (наприклад, частки залишкового азоту, що всмоктався) і/або використання чистого (МР) білка (наприклад, частки залишкового вжитого білка)). У експериментальних тварин МРО можна прямо оцінювати шляхом аналізу трупа, і величини, таким чином, ймовірно, є більш точними, ніж ВМ і МРИ, одержані з даних балансу М в дослідженнях, що проводяться у людини. Неточність, властива 60 дослідженням балансу М, відома, і не має значення, наскільки ретельно його проводять. Таким чином, МРИ їі ВМ є показниками одного і того ж параметра (залишкового М, за винятком того, щоIn some embodiments, microorganisms can be modified (eg, by engineering methods) to express one or more recombinant proteins, such as proteins that are not normally encoded by microorganisms. For example, these proteins may be proteins known to have high nutritional value for humans and/or animals (e.g., as determined by evaluating the biological value (BI) of the protein (e.g., fraction of residual nitrogen absorbed) and/ or the use of pure (MP) protein (eg fraction of residual protein used)). In experimental animals, MRO can be directly estimated by cadaver analysis, and the values are thus likely to be more accurate than the VM and MRI derived from M balance data in human studies. The inaccuracy inherent in 60 studies of the M balance is known, and it does not matter how carefully it is carried out. Thus, MRI and VM are indicators of the same parameter (residual M, except that

ВМ обчислюють з М, що всмоктався, а МРИ - з вжитого М (для огляду див., наприклад, Вепаег,VM is calculated from absorbed M, and MRI is calculated from used M (for a review, see, for example, Vepaeg,

Веїайоп Веїмеєп Ргоївїп ЕПісіепсу апа Меї Ргоївїп ШНії2айоп, Меазигетепі ої Ргоївїп Шиі2айноп, 10:135-143, 1956)). У деяких варіантах здійснення білки з високою поживною цінністю можуть мати високу ВМ на вживаному рівні (мг/кг), необхідному для задоволення рекомендованих добових потреб в білку тварини і/або людини, і вони можуть містити придатні рівні незамінних амінокислот (ЕАА), необхідних для утворення білка в організмі тварини або людини (ЕАА включають, наприклад, фенілаланін (рекомендоване ГАО добове вживання становить 2,2 г); метіонін (рекомендоване РАДО добове вживання становить 2,2 г); лейцин (рекомендоване ЕХО добове вживання становить 2,2 г); валін (рекомендоване ЕАО добове вживання становить 1,6 г); лізин (рекомендоване ЕГАО добове вживання становить 1,6 г); ізолейцин (рекомендоване ЕХО добове вживання становить 1,4 г); треонін (рекомендоване ЕАО добове вживання становить 1,0 г) Її триптофан (рекомендоване РАДО добове вживання становить 0,5 г)). У деяких варіантах здійснення білки з високою поживною цінністю можуть являти собою синтетичні білки, наприклад, призначені для того, щоб мати високий ВМ при рівнях вживання, необхідних для задоволення рекомендованих добових потреб тварини і/або людини, і вони можуть містити придатні рівні всіх ЕАА, необхідних для утворення білка в організмі тварини або людини. У деяких варіантах здійснення білки з високою поживною цінністю можуть бути міченими (наприклад, маркованими), наприклад, для полегшення ідентифікації і/або очищення білка. Такі білки також називають в цьому документі мікробними білками.Veiayop Veimeep Rgoivip EPisiepsu apa Mei Rgoivip ShNii2ayop, Meazigetepi oi Rgoivip Shii2ainop, 10:135-143, 1956)). In some embodiments, proteins with high nutritional value may have a high BM at the applied level (mg/kg) necessary to meet the recommended daily protein requirements of an animal and/or human, and may contain suitable levels of essential amino acids (EAAs) required for the formation of protein in the animal or human body (EAAs include, for example, phenylalanine (the GAO recommended daily intake is 2.2 g); methionine (the RADO recommended daily intake is 2.2 g); leucine (the ECHO recommended daily intake is 2.2 g ); valine (the recommended EAO daily intake is 1.6 g); lysine (the EGAO recommended daily intake is 1.6 g); isoleucine (the ECHO recommended daily intake is 1.4 g); threonine (the EAO recommended daily intake is 1, 0 g) Its tryptophan (the daily intake recommended by RADO is 0.5 g)). In some embodiments, the high nutritional value proteins may be synthetic proteins, e.g., designed to have a high BM at consumption levels necessary to meet the recommended daily requirements of an animal and/or human, and may contain suitable levels of all EAA, necessary for the formation of protein in the body of an animal or a person. In some embodiments, proteins with high nutritional value can be labeled (eg, labeled), for example, to facilitate protein identification and/or purification. Such proteins are also referred to herein as microbial proteins.

Ілюстративні гриби, які можна використовувати в способах, описаних в даному документі, включають, але не обмежуються ними, Азрегойи5 підег, А.Липідаги5, А. їеггеи5, СоспіїобоїЇй5 вресіїтег, Мугоїпесіит метисаїпа, ВПігосіюпіа 5оїіапі, Зрісапа гивіврога, Репісйит вр., Сіїосіадіит 5р., ЕРизапйцт 5р., Тісповрогоп сшапецт, Меийговзрога зіорнійа, СНаєютіїшт сеїшіоїуйсит,Illustrative fungi that can be used in the methods described herein include, but are not limited to, Azregoii5 piedeg, A. lipidagi5, A. ieggei5, SospiioboiIi5 vresiiteg, Mugoipesiitis metisaipa, Vpigosiupia 5oiiiapi, Zrisapa hyvivroga, Repisyit vr., Siiosiadiitis 5r ., Eryzapytst 5 years.

Еизагіцт мепепайшт (раніше Р. дгатіпеагит) штаму А 3/5 (наприклад, АТСС 20334). Придатні умови культивування для цього організму описані в патенті США на рослину Мо 4347 і патентіEizagitst mepepaisht (formerly R. dgatipeagyt) strain A 3/5 (for example, ATSS 20334). Suitable cultivation conditions for this organism are described in US Plant Patent Mo 4347 and Pat

Європи Мо 123434. Р. 501Іапі, РЕ. охузрогіит і Раесіотусез магіоїії, міцелій, Кпігори5 оїЇїдозрогив,of Europe Mo 123434. R. 501 Iapi, RE. ohuzrogiit and Raesiotusez magioiiii, mycelium, Kpigory5 oiYidozrogiv,

Сапаїда шцї5 ії Засспаготусез сегемізіає. Ілюстративні водорості, які можна використовувати в способах, описаних в даному документі, включають, але не обмежуються ними, 5Зрігиїїпа 5р.,Sapaida schi5 ii Zasspagotusez segemiziae. Illustrative algae that can be used in the methods described herein include, but are not limited to, 5Zrigiiipa 5r.,

Зо Зсепедебзти5 асшив5, Зрігийпа тахіта і Со5тагішт ишгріпії. Ілюстративні бактерії, які можна використовувати в способах, описаних в даному документі, включають, але не обмежуються ними, КподозрігПит 5р., і Кподорзендотопазх 5р., Согуперасіегійт дішатісит, Е5спегіснпіа соїї,From Zsepedebzty5 asshiv5, Zrigiypa Tahita and So5tagisht ishgripii. Illustrative bacteria that can be used in the methods described herein include, but are not limited to, KpodozrigPyt 5r., and Kpodorzendotopazh 5r., Soguperasiegiit dishatisit, E5spegisnpia soii,

АїІсаїїдепез Таесаїї5, Тпегтотопозрога їТизса (Асііпотусеїасеає) і Рхсендотопаз УМ127.AiIsaiiidepez Taesaiiii5, Tpegtotopozroga iTizsa (Asiiipotuseiiaseae) and Rhsendotopaz UM127.

У деяких варіантах здійснення мікробні білки, такі як БСР, можна надавати для вживання вIn some embodiments, microbial proteins, such as BSR, can be provided for use in

З5 їжу тваринами і/або людиною, наприклад, без виділення мікроорганізму або суміші мікроорганізмів. У таких випадках клітини, що містять 5СР, можна концентрувати з використанням, наприклад, фільтрації, преципітації, коагуляції, центрифугування і застосування напівпроникних мембран. Клітини, що містять ЗСР, також можна сушити, наприклад, до вологовмісту приблизно 10 95 і/або їх можна ущільнювати і підкисляти для обмеження псування.C5 food by animals and/or humans, for example, without release of a microorganism or a mixture of microorganism. In such cases, cells containing 5SR can be concentrated using, for example, filtration, precipitation, coagulation, centrifugation and the use of semipermeable membranes. Cells containing ZSR can also be dried, for example, to a moisture content of about 10 95 and/or they can be compacted and acidified to limit spoilage.

У деяких варіантах здійснення СР можна надавати для вживання в їжу тваринами і/або людині незабаром (наприклад, протягом 12 годин, 24 годин, 48 годин) після продукції без додаткової обробки 5СР. У деяких варіантах здійснення ЗСР можуть бути вжиті за відсутності додаткових харчових джерел (див. публікацію ЕАО відносно рекомендованого добового вживання ЗСР тваринами і людьми). Альтернативно або додатково, 5СР можна комбінувати, наприклад змішувати, з іншими харчовими джерелами перед або одночасно з вживанням твариною і/або людиною. Для одержання сумішей ЗСР, ЗСР можна комбінувати з сухими і/або вологими харчовими джерелами. У деяких варіантах здійснення суміші, що містять ЗСР, можна переробляти, наприклад, як описано Таппепрацт (патент США Мо 3925562). Наприклад, мікроорганізми 5СР можна комбінувати з допоміжним білком (наприклад, рослинним білком) і структурувати в пасту, придатну для застосування як харчова добавка. Такі способи можна використовувати для додавання 5СР властивостей бажаної текстури.In some embodiments, the SR can be provided for animal and/or human consumption shortly (eg, within 12 hours, 24 hours, 48 hours) after production without further processing of the 5SR. In some embodiments, SSRs can be used in the absence of additional food sources (see the EAO publication regarding the recommended daily intake of SSRs for animals and humans). Alternatively or additionally, 5SR can be combined, for example mixed, with other food sources before or simultaneously with animal and/or human consumption. To obtain ZSR mixtures, ZSR can be combined with dry and/or wet food sources. In some embodiments, mixtures containing ZSR can be processed, for example, as described by Tappeprast (US patent Mo 3925562). For example, 5CP microorganisms can be combined with an auxiliary protein (for example, vegetable protein) and structured into a paste suitable for use as a food additive. Such methods can be used to add 5CP properties to the desired texture.

У деяких варіантах здійснення утилізацію білка і засвоюваність азоту з білкового матеріалуIn some embodiments, protein utilization and nitrogen assimilation from protein material

ЗСР можна підвищувати шляхом гомогенізації клітин (див., наприклад, Уапод еї аї., 9. Боба 5соі., 42:1247-1250, 2006). Таким чином, в деяких варіантах здійснення мікробні білки можна екстрагувати або виділяти з мікроорганізму або суміші мікроорганізмів перед вживанням тваринами і/або людьми. Наприклад, мікробні білои можна екстрагувати шляхом хімічного, ферментативного і/або механічного руйнування стінки і/або мембран мікробних клітин, наприклад, для вивільнення внутрішньоклітинного вмісту клітин. Потім мікробні білюи можна виділяти або очищати від забруднюючих матеріалів з використанням способів виділення білка,ZSR can be increased by homogenization of cells (see, for example, Uapod eyi ai., 9. Boba 5soi., 42:1247-1250, 2006). Thus, in some embodiments, microbial proteins can be extracted or isolated from a microorganism or a mixture of microorganisms prior to consumption by animals and/or humans. For example, microbial whites can be extracted by chemical, enzymatic and/or mechanical disruption of the microbial cell wall and/or membrane, for example, to release the intracellular contents of the cells. Microbial proteins can then be isolated or purified from contaminating materials using protein isolation methods,

відомих в даній галузі У деяких варіантах здійснення мікробні білюи можна виділяти або очищати за допомогою мітки, що піддається детекції, злитої з білком.known in the field. In some embodiments, microbial proteins can be isolated or purified using a detectable label fused to the protein.

У деяких варіантах здійснення мікробні білою можуть бути модифікованими, наприклад глікозилованими і/або згорнутими перед застосуванням, наприклад, щоб вони були більш або менш антигенними.In some embodiments, the microbial protein can be modified, for example, glycosylated and/or folded before use, for example, to make them more or less antigenic.

У деяких варіантах здійснення мікробні білки можна виділяти і гідролізувати до окремих амінокислот, пептидів і/або поліпептидів, наприклад, перед вживанням тваринами і/або людьми.In some embodiments, microbial proteins can be isolated and hydrolyzed to individual amino acids, peptides and/or polypeptides, for example, prior to consumption by animals and/or humans.

Способи гідролізу білка відомі в даній галузі.Methods of protein hydrolysis are known in this field.

У деяких варіантах здійснення мікробні білюом можна очищати (до щонайменше 50 95, наприклад до 60, 70, 80, 90, 95, 99 або 100 95 мас./мас., мас./об. або об./об.) і необов'язково концентрувати. Потім структуру білків можна модифікувати, щоб вона була схожа з волокнистою структурою білків м'язів тварин, перед тим як продукту надають смак м'яса, з використанням м'ясних смакових добавок і жирів. У деяких варіантах здійснення мікробні білки можна використовувати як основне джерело білка в аналогу м'яса. Альтернативно мікробні білки можна використовувати для доповнення доступних на даний час аналогів м'яса, наприклад аналогів м'яса, що продаються під торговою назвою ОиогпФ), і продуктів на основі соєвого білка.In some embodiments, the microbial bilayer can be purified (to at least 50 95 , such as 60, 70, 80, 90, 95, 99, or 100 95 w/w, w/v, or v/v) and not must concentrate. The protein structure can then be modified to resemble the fibrous structure of animal muscle proteins before the product is flavored with meat using meat flavorings and fats. In some embodiments, microbial proteins can be used as the primary source of protein in a meat analog. Alternatively, microbial proteins can be used to supplement currently available meat analogs, such as meat analogs sold under the trade name OiogpF) and soy protein-based products.

Жири, масла, ліпіди і вуглеводніFats, oils, lipids and hydrocarbons

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна здійснювати в комбінації зі стадією біоконверсії (наприклад, див. Фіг. 438) для одержання жирів і/або масел.In some embodiments, the methods described herein can be performed in combination with a bioconversion step (eg, see Fig. 438) to produce fats and/or oils.

Ринок жирів і масел є великим і надто різноманітним, в діапазоні від масових товарів, використовуваних для харчових і технічних цілей, до більш спеціалізованих масел.The market for fats and oils is large and extremely diverse, ranging from mass goods used for food and technical purposes to more specialized oils.

Застосування мікробних жирів і масел відоме в даній галузі (для огляду по цій темі див., наприклад, Ргуде, Мем/ 5о!цгсез ої Раїв апа ОїЇ5, Атег ОЇЇ Спетіві5 5осієїу, (Атегісап ОЇЇ СпетівіThe use of microbial fats and oils is known in the art (for a review on this topic, see, for example, Rgude, Mem/ 5o!tsgsez oi Raiv apa OiiYi5, Ateg OIII Spetivi5 5osieiu, (Ategisap OIII Spetivi

Босівїу (АДОС5), 1981)).Bossiviu (ADOS5), 1981)).

У деяких варіантах здійснення жири і/або масла, одержувані з використанням способів, описаних в даному документі, можна використовувати, наприклад, як заміни для тваринних і рослинних жирів і масел, при продукції енергетичних продуктів, горючих речовин (твердих і/або рідких), при виробництві і приготуванні їжі, як підсилювачі смаку (наприклад, для харчовихIn some embodiments, fats and/or oils obtained using the methods described in this document can be used, for example, as substitutes for animal and vegetable fats and oils, in the production of energy products, combustible substances (solid and/or liquid), in the production and preparation of food, as flavor enhancers (for example, for food

Зо продуктів), як корм для тварин або в кормах для тварин, як добавки в їжу або в добавках в їжу, як фармацевтичні засоби або в фармацевтичних засобах, як нутрицевтики або в нутрицевтиках, як косметичні засоби або в косметичних засобах і як живильна терапія після хірургічної операції або в живильній терапії після хірургічної операції.From products) as animal feed or in animal feed as food additives or in food additives as pharmaceuticals or in pharmaceuticals as nutraceuticals or in nutraceuticals as cosmetics or in cosmetic products and as nutritional therapy after surgery or in nutritional therapy after surgery.

У деяких варіантах здійснення мікробні жири і/або масла можна продукувати з використанням способів, описаних в даному документі, для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси) у другий матеріал (наприклад, субстрат), який надається одному або декільком з бактерій, грибів (наприклад, дріжджів і плісняви) і/або водоростей, наприклад, в присутності азоту або джерела азоту, в присутності або за відсутності кисню і при температурі і рН, необхідних організму або суміші організмів для синтезу жирів і/або масел (наприклад, на рівні вище нормального рівня синтезу жирів і/або масел в клітині). Як правило, ці способи включають використання будь-якого мікроорганізму, який синтезує жири і/або масла в присутності матеріалів, одержаних з використанням способів, описаних в даному документі. У деяких варіантах здійснення мікроорганізм може являти собою непатогенний організм і/або організм, який загальновизнаний як безпечний (ОКА5Б). Додаткові критерії вибору, враховувані при виборі мікроорганізму, можуть включати, наприклад, урахування того, чи здатний організм продукувати великі кількості жирів і/або масел або чи може він бути модифікований, щоб продукувати їх; чи є виділені культури організму комерційно доступними і/або чи можна організм ефективно виділяти; чи можна мікроорганізм легко підтримувати в культурі; чи є мікроорганізм генетично стабільним; і чи може організм ефективно утилізувати субстрати, продуковані з використанням способів, описаних в даному документі (наприклад, чи можна мікроорганізм культивувати на субстраті, що надається).In some embodiments, microbial fats and/or oils can be produced using methods described herein to process a first material (e.g., biomass) into a second material (e.g., substrate) that is provided to one or more of bacteria, fungi (e.g. , yeasts and moulds) and/or algae, for example in the presence of nitrogen or a source of nitrogen, in the presence or absence of oxygen and at the temperature and pH required by the organism or mixture of organisms for the synthesis of fats and/or oils (e.g. above normal level of synthesis of fats and/or oils in the cell). As a rule, these methods include the use of any microorganism that synthesizes fats and/or oils in the presence of materials obtained using the methods described in this document. In some embodiments, the microorganism may be a non-pathogenic organism and/or an organism generally recognized as safe (OKA5B). Additional selection criteria considered in selecting a microorganism may include, for example, consideration of whether the organism is capable of producing large amounts of fats and/or oils or whether it can be modified to produce them; whether isolated cultures of the organism are commercially available and/or whether the organism can be efficiently isolated; can the microorganism be easily maintained in culture; whether the microorganism is genetically stable; and whether the organism can efficiently dispose of the substrates produced using the methods described herein (eg, whether the microorganism can be cultured on the substrate provided).

У деяких варіантах здійснення мікроорганізми, які можна використовувати в способах, описаних в даному документі, наприклад, для одержання або продукції мікробних жирів і/або масел, включають, наприклад, бактерії (наприклад, мікобактерії, коринебактерії і норкадії), водорості (наприклад, СПіогорпуїа (Сіадорпога гирезігів, Вііїдіпдіа тіпіта, Епіеготогрна іптезііпаїї5), РІіаеорпуїа (Адагит сгібгозит, Авсорпуйнт подобзит і Гатіпагіа аїдйнага) іIn some embodiments, microorganisms that can be used in the methods described herein, for example, to obtain or produce microbial fats and/or oils, include, for example, bacteria (e.g., mycobacteria, corynebacteria, and norcadia), algae (e.g., SPiohorpuia (Siadorpoga hyrezigiv, Viiidipdia tipita, Epiegotogrna iptesiipaii5), RIiaeorpuia (Adagite sgibgosite, Absorpoint podbosite and Gatipagia aidynaga) and

Кподорпуїа (Роїузірпопіа Іапоза, раїтагіа раїЇтаїе, НаїЇозассіоп гатепіасешт і РогрпугаKpodorpuia (Roiuzirpopia Iapoza, raitagia raiYitaie, NaiIozassiop gatepiasesht and Rogrpuga

Іеисозійсіє)), морські водорості і морські трави, дріжджі (наприклад, Сапаїда 107, Стуюсоссив5Ieisoziysie)), seaweed and sea grass, yeast (for example, Sapaida 107, Stuyusossiv5

Іегтісоїш5, Напзепшціа зайигпив, Гіротусез Ірогтега, Г. «агкеуї, Кподоїогиціа дгасіїї5, К. (огшоїдез іIegtisoyish5, Napsepshtia zayigpyv, Hyrotusez Irogtega, H. "agkeui, Kpodoiogitsia dgasiiy5, K. (ogshoidez and

Сапаїда сигмага) і плісняви (наприклад, Азрегойи5 піашіапв, А. їегеи5, Ризагійт топоййогте,Sapaida sigmaga) and molds (for example, Azregoyi5 piashiapv, A. iegei5, Rizagiit topoiyogte,

Мисог сіксіпеПоїде5, РепісіПит 5ріпшозит, АПігориз 5р).Mysog siksipePoide5, RepisiPit 5ripshosite, APygoriz 5r).

У деяких варіантах здійснення перед застосуванням мікробні жири і/або масла, одержані з використанням способів, описаних в даному документі, можна відділяти від мікробних клітин, наприклад виділяти з них. Альтернативно або додатково, мікробні жири і масла, одержані з використанням способів, описаних в даному документі, можна використовувати без відділення від мікробних клітин.In some embodiments, prior to use, microbial fats and/or oils obtained using the methods described herein can be separated from, for example isolated from, microbial cells. Alternatively or additionally, microbial fats and oils obtained using the methods described herein can be used without separation from the microbial cells.

Деякі мікроорганізми можна використовувати для продукції вуглеводнів. Наприклад, як розглянуто в розділі "Рівень техніки" 0.5. 2008/0293060, зміст якого включений в цей документ як посилання, множина організмів, таких як бактерії, водорості і рослини, може синтезувати вуглеводні, наприклад н-алкани з різною довжиною вуглецевого ланцюга, як описано раніше (Оєппі5, М.МУ. 5 КоїаникКиаду, Р.Е. (1991) Агспіме5 ої Біоспетівігу апа Біорпузісв 287, 268-275;Some microorganisms can be used to produce hydrocarbons. For example, as discussed in the "Technical Level" section 0.5. 2008/0293060, the content of which is incorporated herein by reference, a variety of organisms such as bacteria, algae and plants can synthesize hydrocarbons, for example n-alkanes with different carbon chain lengths, as previously described (Oeppi5, M.MU. 5 KoianikKiadu , R. E. (1991) Agspime5 oi Biospetivigu apa Biorpuzisv 287, 268-275;

Кипві, Ї. б Зативє!в5, А.І. (2003) Ргоагезз іп Іірій гезвагсі 42, 51-80; ТіПтап, 9.А., Зеуроїд, 5.4).,Kipvi, Y. b Zativye!v5, A.I. (2003) Rgoagezz ip Iiriy gezvagsi 42, 51-80; TiPtap, 9.A., Zeuroid, 5.4).,

Уигтепка, В.А., 5 Віотадиівї, (3.У. (1999) Іпзесі Біоспетівігу апа тоїіесшіаг Біоіосду 29, 481-514; Тотарепе, Т.2х. (1982) Ехрепепіа 38, 1-4, кожний з яких включений як посилання).Uigtepka, V.A., 5 Viotadiivii, (3.U. (1999) Ipsesi Biospetivigu apa toiiesshiag Bioiosdu 29, 481-514; Totarepe, T.2x. (1982) Ehrepepia 38, 1-4, each of which is included as link).

Ілюстративні види, які синтезують вуглеводні, представлені в таблиці А і таблиці В, нижче.Illustrative species that synthesize hydrocarbons are presented in Table A and Table B, below.

Таблиця АTable A

Продукуючі вуглеводні прокаріотиCarbohydrate-producing prokaryotes

Сіовігіді ! Вадаєма апа /іпигома, 2004, Віоспет (Мозсому), мої. 69, о5тідіит рабвієшіапит 427-428 оМовіюстивсогит 77711111Siovigidi! Vadaema apa /ipygoma, 2004, Viospet (Mozsomu), mine. 69, o5tidiit rabvieshiapyt 427-428 oMoviyustivsogyt 77711111

Сососпіотіввіарепео 77711111Sosospiotivviarepeo 77711111

Таблиця ВTable B

Продукуючі вуглеводні еукаріоти івит займит 341-349Carbohydrate-producing eukaryotes ivit zaymit 341-349

Роді од Спеезрогоцоді апа Коїаникиау, 1988, 9. Віо!. Снет., мої! 263, 2738-Rodi od Speezrogotsodi apa Koianikiau, 1988, 9. Vio!. Snet., my! 263, 2738-

Вуглеводи, цукри, біополімери і попередники полімерівCarbohydrates, sugars, biopolymers and polymer precursors

Велика кількість біополімерів, наприклад, таких як полісахариди, поліефіри і поліаміди, природним чином продукуються мікроорганізмами (для огляду див. Місгобіа!І Ргодисіп оїA large number of biopolymers, such as polysaccharides, polyesters, and polyamides, are naturally produced by microorganisms (for a review, see Mysgobia!

Віороїутег5 апа Роїутег Ргесигзог5, Кепт, ей, (Саїсіег Асадетіс Ргев55, 2009)). Ці біополімери варіюють від в'язких розчинів до пластмас і їх фізичні властивості залежать від складу і молекулярної маси полімеру.Vioroiuteg5 apa Roiuteg Rgesygzog5, Kept, ey, (Saisieg Asadetis Rgev55, 2009)). These biopolymers vary from viscous solutions to plastics and their physical properties depend on the composition and molecular weight of the polymer.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна здійснювати в комбінації зі стадією біоконверсії (наприклад, див. Фіг. 438) для одержання вуглеводів, цукрів, біополімерів і попередників полімерів. У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси) для одержання другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів і плісняви) і/або водоростей), здатних продукувати, наприклад, ксантан, альгінат, целюлозу, ціанофіцин, полі(гамма-глутамінову кислоту), леван, гіалуронову кислоту, органічні кислоти, олігосахариди і полісахариди, і полігідроксіалканоати. Застосування таких вуглеводів, цукрів, біополімерів і попередників полімерів включає, наприклад, застосування як харчових добавок, в косметичних засобах, у виготовленні пластмас, у виготовленні тканин і в фармацевтичних засобах і нутрацевтиках.In some embodiments, the methods described herein can be performed in combination with a bioconversion step (eg, see Fig. 438) to produce carbohydrates, sugars, biopolymers, and polymer precursors. In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass) to produce a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g., bacteria), fungi (e.g., yeast and mold), and/or algae) capable of producing, for example, xanthan, alginate, cellulose, cyanophycin, poly(gamma-glutamic acid), levan, hyaluronic acid, organic acids, oligosaccharides and polysaccharides, and polyhydroxyalkanoates. Applications of such carbohydrates, sugars, biopolymers and polymer precursors include, for example, applications as food additives, in cosmetics, in the manufacture of plastics, in the manufacture of fabrics and in pharmaceuticals and nutraceuticals.

Як правило, ці способи включають застосування будь-якого мікроорганізму, який синтезує один або декілька вуглеводів, цукрів, біополімерів і/або попередників полімерів в присутності матеріалів, одержаних з використанням способів, описаних в даному документі. У деяких варіантах здійснення ці способи включають застосування будь-якого мікроорганізму, який синтезує один або декілька з ксантану, альгінату, целюлози, ціанофіцину, полі(гамма- глутамінової кислоти), левану, гіалуронової кислоти, органічних кислот, олігосахаридів і полісахаридів, і полігідроксіалканоатів в присутності матеріалів, одержаних з використанням способів, описаних в даному документі. У деяких варіантах здійснення придатні організми придатні, або їх можна модифікувати, щоб вони були придатні, для вживання тваринами і/або людиною, або вони можуть бути загальновизнаними як безпечні (КАБ).As a rule, these methods include the use of any microorganism that synthesizes one or more carbohydrates, sugars, biopolymers and/or polymer precursors in the presence of materials obtained using the methods described in this document. In some embodiments, these methods include the use of any microorganism that synthesizes one or more of xanthan, alginate, cellulose, cyanophycin, poly(gamma-glutamic acid), levan, hyaluronic acid, organic acids, oligosaccharides and polysaccharides, and polyhydroxyalkanoates in the presence of materials obtained using the methods described in this document. In some embodiments, suitable organisms are suitable, or can be modified to be suitable, for animal and/or human consumption, or they can be generally recognized as safe (KAB).

Зо Додаткові критерії вибору, враховувані при виборі мікроорганізму, можуть включати, наприклад, урахування того, чи здатний організм продукувати великі кількості вуглеводів, цукрів, біополімерів і/або попередників полімерів (наприклад, ксантану, альгінату, целюлози, ціанофіцину, полі(гамма-глутамінової кислоти), левану, гіалуронової кислоти, органічних кислот, олігосахаридів і полісахаридів, і полігідроксіалканоатів) або чи може він бути модифікований, щоб продукувати їх; чи є виділені культури організму комерційно доступними і/або чи можна організм ефективно виділяти; чи можна мікроорганізм легко підтримувати в культурі; чи є мікроорганізм генетично стабільним; і чи може організм ефективно утилізувати субстрати, продуковані з використанням способів, описаних в цьому документі (наприклад, чи можна мікроорганізм культивувати на субстраті, що надається).Additional selection criteria taken into account when selecting a microorganism may include, for example, whether the organism is capable of producing large amounts of carbohydrates, sugars, biopolymers and/or polymer precursors (e.g., xanthan, alginate, cellulose, cyanophycin, poly(gamma-glutamine acid), levan, hyaluronic acid, organic acids, oligosaccharides and polysaccharides, and polyhydroxyalkanoates) or whether it can be modified to produce them; whether isolated cultures of the organism are commercially available and/or whether the organism can be efficiently isolated; can the microorganism be easily maintained in culture; whether the microorganism is genetically stable; and whether the organism can effectively dispose of the substrates produced using the methods described herein (eg, whether the microorganism can be cultured on the substrate provided).

ВітаміниVitamins

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна здійснювати в комбінації зі стадією біоконверсії (наприклад, див. Фіг. 43В) для одержання вітамінів, наприклад, включаючи, але не обмежуючись ними, вітамін рибофлавін (вітамін В2), вітамін В12 і вітамін С.In some embodiments, the methods described herein can be carried out in combination with a bioconversion step (eg, see Fig. 43B) to produce vitamins, for example, including, but not limited to, vitamin riboflavin (vitamin B2), vitamin B12, and vitamin C

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом АвПпБбуа дозв5ігуіїЇ, і продукований вітамін являє собою рибофлавін (вітамін В2).In some embodiments, the substrate is used by the microorganism AbPpBbua dozv5iguyiY, and the produced vitamin is riboflavin (vitamin B2).

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмами Васіййи5 тедаїпегішт, Рзхендотопах депйгійсап5 і/або видами роду Ргоріопірасіегішт, і продукований вітамін являє собою вітамін В12.In some embodiments, the substrate is used by the microorganisms Vasiyi5 tedaipegisht, Rzhendotopah depygiysap5 and/or species of the genus Phoriopyrasiegisht, and the vitamin produced is vitamin B12.

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом Засспаготусе5 5р., і продукований вітамін являє собою вітамін С.In some embodiments, the substrate is used by the microorganism Zasspagotuse5 5r., and the produced vitamin is vitamin C.

У деяких варіантах здійснення продукти у вигляді вітамінів можна продукувати з використанням серійного процесу ферментації з підживленням, в якому живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами культурального розчину.In some embodiments, vitamin products can be produced using a fed-batch fermentation process in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution.

Їстівні грибиEdible mushrooms

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для культивування або вирощування їстівних грибів. Ці гриби можна використовувати як більш високоякісне джерело їжі, ніж перший матеріал (наприклад, біомаса) і другий матеріал, який може бути вжитий тваринами і/або людиною як їжа.In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for cultivating or growing edible mushrooms These fungi can be used as a higher quality food source than a first material (eg biomass) and a second material that can be consumed by animals and/or humans as food.

Їстівні гриби являють собою гриби, які ростуть над землею на придатному джерелі живильних речовин. Як використовують в даному описі, термін "їстівний гриб" стосується придатних в їжу грибів, що включають, але не обмежуються ними, гриби з ніжкою (пеньком), шапинкою (зонтиком) і спороносним шаром (пластинкою) на нижній стороні шапинки, і гриби без ніжок, свіжоплодоносні тіла деяких Абсотусоїа, деревні або шкірясті плодоносні тіла деякихEdible mushrooms are mushrooms that grow above ground on a suitable source of nutrients. As used herein, the term "edible mushroom" refers to edible mushrooms, including, but not limited to, mushrooms with a stem (stump), a cap (umbrella), and a spore-bearing layer (plate) on the underside of the cap, and mushrooms without peduncles, fresh fruiting bodies of some Absotusoia, woody or leathery fruiting bodies of some

Вазідіотусоїа, і спори придатних в їжу грибів. У деяких варіантах здійснення термін їстівний гриб включає гриби, їстівні для тварин.Vasidiotusoia, and spores of edible mushrooms. In some embodiments, the term edible mushroom includes mushrooms that are edible to animals.

У деяких варіантах здійснення придатні їстівні гриби за даним винаходом включають, але не обмежуються ними, наприклад, гриби, міцелій грибів і спори грибів Ріецигоїи5 заїйог-са)и,In some embodiments, suitable edible fungi of the present invention include, but are not limited to, for example, mushrooms, fungal mycelium, and fungal spores of Rieslings,

Вазідіотусоїа, Адагісоптусеїе5, МіїмагеНПа моїЇмасеа (гриб раді), Ріеигоїи5 о5ігеайи5 (глива звичайна), Адагісиб5 бБіврогиб5, БіІаттиїййпа меїшіреб5, Ріецйгоїи5 егупадії, гриби Саподепта іVasidiotusoia, Adagisoptuseii5, MyimageNPa moiYimasea (radius mushroom), Rieigoii5 o5igeaiyi5 (common mushroom), Adagisib5 bBivrogib5, BiIattiiiypa meishireb5, Riecygoii5 egupadia, mushrooms Sapodepta and

Согаусерв.Sohauserv.

Способи культивування їстівних грибів відомі в даній галузі (див., наприклад, патент США Мо 6737065). Після культивування їстівні гриби можна збирати і зберігати для подальшогоMethods of cultivating edible mushrooms are known in the art (see, for example, US patent No. 6,737,065). After cultivation, edible mushrooms can be collected and stored for later

Зо застосування або їх можна використовувати відразу. Гриби мають відносно низький вміст білка (наприклад, 2-5 95) в розрахунку на сиру масу, однак, вміст білка в їстівних грибах може бути підвищений шляхом висушування їстівних грибів (наприклад, 30-50 95 з розрахунку на суху масу). Таким чином, в деяких варіантах здійснення їстівні гриби, одержані з використанням способів, описаних в даному документі, можна сушити (наприклад, ліофілізувати) або зневоднювати перед застосуванням, наприклад вживанням всередину. У деяких варіантах здійснення їстівні гриби можна змішувати з допоміжним білком і зв'язуючою речовиною і можна текстурувати.From the application or they can be used immediately. Mushrooms have a relatively low protein content (eg 2-5 95) on a raw weight basis, however, the protein content of edible mushrooms can be increased by drying the edible mushrooms (eg 30-50 95 on a dry weight basis). Thus, in some embodiments, edible mushrooms obtained using the methods described herein may be dried (eg, lyophilized) or dehydrated prior to use, such as ingestion. In some embodiments, edible mushrooms can be mixed with an auxiliary protein and binder and can be textured.

Вирощування рослин без грунтуGrowing plants without soil

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати у вирощуванні рослин без грунту. Вирощування рослин без грунту являє собою спосіб вирощування рослин з використанням розчинів мінеральних живильних речовин без грунту. Рослини можна вирощувати з їх корінням тільки в розчині мінеральних живильних речовин (культура в розчині) або в інертному середовищі (культура в середовищі), такому як перліт, гравій або мінеральна вата. Трьома основними типами культивування в розчині є статична культура в розчині, культура в розчині з постійною течією і аеропоніка. Матеріали, одержані з використанням способів, описаних в даному документі, можна використовувати окремо або в комбінації з мікродобривами, наприклад нітратом калію, нітратом кальцію, фосфатом калію і сульфатом магнію, з одержанням гідропонного розчину. Різні мікродобрива також можуть бути включені для забезпечення незамінних елементів, наприклад Ре (залізо), Мп (марганець), Си (мідь), п (цинк), В (бор), СІ (хлор) і Мі (нікель). Хелатуючі агенти можна додавати для підвищення розчинності заліза. Протягом життєвого циклу рослин можна використовувати різні гідропонні розчини для посилення умов росту.In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used in soilless plant cultivation. Growing plants without soil is a method of growing plants using solutions of mineral nutrients without soil. Plants can be grown with their roots only in a solution of mineral nutrients (culture in solution) or in an inert medium (culture in medium) such as perlite, gravel or mineral wool. The three main types of solution cultivation are static solution culture, constant flow solution culture, and aeroponics. The materials obtained using the methods described in this document can be used alone or in combination with microfertilizers, such as potassium nitrate, calcium nitrate, potassium phosphate and magnesium sulfate, to produce a hydroponic solution. Various micro-fertilizers can also be incorporated to provide essential elements such as Re (iron), Mn (manganese), Si (copper), P (zinc), B (boron), Si (chlorine) and Mi (nickel). Chelating agents can be added to increase iron solubility. During the life cycle of plants, various hydroponic solutions can be used to enhance growing conditions.

АквакультураAquaculture

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати в аквакультурі. Наприклад, другий матеріал можна використовувати для бо годування або іншого підтримання водних видів. Аквакультура являє собою розведення організмів прісної води і солоної води, включаючи молюсків, ракоподібних і водні рослини. На відміну від лову риби, аквакультура, також відома як водне розведення, передбачає культивування водних популяцій в контрольованих умовах. Марикультура стосується аквакультури, здійснюваної в морському середовищі. Конкретні типи аквакультури включають культивування водоростей (вирощування бурих водоростей/морської трави і інших водоростей), розведення риб, розведення креветок, розведення устриць і вирощування культивованих перлів. Аквапоніка поєднує розведення риб і розведення рослин з використанням симбіонтного культивування рослин і водних тварин в рециркуляційному середовищі.In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used in aquaculture. For example, the second material can be used for feeding or other maintenance of aquatic species. Aquaculture is the cultivation of freshwater and saltwater organisms, including molluscs, crustaceans and aquatic plants. Unlike fishing, aquaculture, also known as aquaculture, involves the cultivation of aquatic populations under controlled conditions. Mariculture refers to aquaculture carried out in the marine environment. Specific types of aquaculture include algae cultivation (growing brown algae/sea grass and other algae), fish farming, shrimp farming, oyster farming, and cultured pearl farming. Aquaponics combines fish breeding and plant breeding using symbiotic cultivation of plants and aquatic animals in a recirculating environment.

Продукція харчових Ризагіит мепепаштProduction of food Rizagiit mepepash

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для одержання харчових Ризагішт мепепайшт (наприклад, які постачаються на ринок під торговою назвою ОпцогпФ). Способи продукції ОцогпФ описані, наприклад, в патентах США МоМо 5935841, 6270816, 5980958 і 3809614, і розглянуті в М/еїре (М/єіре, Мусоіодіві, 18:17-20, 2004). У сучасних способах продукції ОцогпФ використовується глюкоза як основне джерело вуглецю. Заміна глюкози субстратом, описаним в даному документі, може знизити витрати, асоційовані з продукцією ОцогпФ), оскільки субстрати, надані в даному описі, забезпечують більш дешеве джерело вуглецю, ніж глюкоза.In some embodiments, the methods described in this document can be used to process a first material (e.g., biomass), for example, to change (e.g., reduce) the level of recalcitrance of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for the production of food Rizagisht mepepaisht (for example, which are supplied to the market under the trade name OptsogpF). Methods of production of OtsogpF are described, for example, in US patents MoMo 5935841, 6270816, 5980958 and 3809614, and reviewed in M/eire (M/eire, Musoiodivi, 18:17-20, 2004). In modern methods of production of OtsogpF, glucose is used as the main source of carbon. Substitution of glucose with the substrate described in this document can reduce the costs associated with the production of OtsogpF) because the substrates provided in this description provide a cheaper carbon source than glucose.

Алкогольні напоїAlcohol

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для одержання спирту, який придатний для вживання людиною.In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for producing an alcohol that suitable for human consumption.

Такі спирти можна використовувати як алкогольні напої або в їх продукції. Наприклад, спирти, продуковані з використанням способів, описані в даному документі, можна використовувати у виробництві пива, вин, міцних спиртних напоїв і/або газованих напоїв, що містять алкоголь.Such alcohols can be used as alcoholic beverages or in their products. For example, alcohols produced using the methods described herein can be used in the production of beer, wine, spirits and/or carbonated beverages containing alcohol.

Продукти для здоров'яProducts for health

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовуватиIn some embodiments, the methods described herein may be used

Зо для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для одержання продуктів для здоров'я для застосування у тварин або людини. Такі продукти для здоров'я можуть включати, наприклад, фармацевтичні засоби, нутрицевтики, косметичні засоби, лікувально-косметичні засоби і продукти для краси (наприклад, креми і лосьйони (наприклад, для нанесення на шкіру і/або волосся)). У деяких варіантах здійснення ці продукти для здоров'я можуть включати, наприклад, функціональні продукти харчування, які не обов'язково забезпечують яку-небудь поживну цінність, але які підвищують рухову активність шлунково-кишкового тракту, або які можна використовувати для зниження рівнів холестерину (наприклад, продукти з високим вмістом волокон, що включають розчинні і/або нерозчинні волокна, і продукти, що містять розчинні і/або нерозчинні волокна).For the processing of the first material (for example, biomass), for example, for changing (for example, reducing) the level of recalcitrance of the biomass, for the production of a second material that can be used as a substrate for obtaining health products for use in animals or humans. Such health products may include, for example, pharmaceuticals, nutraceuticals, cosmetics, medical cosmetics, and beauty products (eg, creams and lotions (eg, for application to the skin and/or hair)). In some embodiments, these health products may include, for example, functional foods that do not necessarily provide any nutritional value, but that increase gastrointestinal motility, or that can be used to lower cholesterol levels ( for example, high-fiber products that include soluble and/or insoluble fiber and products that contain soluble and/or insoluble fiber).

Амінокислоти і похідні амінокислотAmino acids and amino acid derivatives

Біотехнологічні способи використовували в промисловій продукції амінокислот протягом 50 років (для останнього огляду див. І ениспіепрегдег еї а!., Аррі. Місгобіої. Віотесппої!., 69:1-8, 2005).Biotechnological methods have been used in the industrial production of amino acids for 50 years (for a recent review see I enispiepregdeg ei a!., Arri. Misgobioi. Viotesppoi!., 69:1-8, 2005).

Основні продукти включають підсилювачі смаку і кормові продукти для тварин, такі як І -лізин, 1 - треонін і І-триптофан, які звичайно продукують з використанням високоефективних штамівMajor products include flavor enhancers and animal feed products such as I-lysine, 1-threonine and I-tryptophan, which are usually produced using high-performance strains.

Согуперасіегішт дішатісит (див. Кіпозпйа еї аї., беп. Аррі. Місгобіої., 3:193-205, 1957, іSoguperasiegisht dishatisit (see Kipospya ei ai., bep. Arri. Misgobioi., 3:193-205, 1957, and

Каїїпомув Кі єї аї., У. Віоїесппої., 104:5-25, 2003) і Е5сПегіспіа соїї, і субстрати, такі як меляси, сахароза або глюкоза (І енспіепрегег, вище).Kailipomuv Ki ei ai., U. Violspoi., 104:5-25, 2003) and E5sPegispia soii, and substrates such as molasses, sucrose or glucose (I enspiepregeg, above).

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів або плісняви) і/або водоростей), здатних продукувати амінокислоти і/або похідні амінокислот (наприклад, при об'єднанні з джерелом азоту). Ці амінокислоти і похідні можна використовувати, наприклад, як підсилювачі смаку (наприклад, для харчових продуктів), в кормах для тварин, як добавки в їжу і при виробництві фармацевтичних засобів, нутрицевтиків, косметичних засобів і при післяопераційній живильній терапії.In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g., bacteria, fungi (for example, yeast or mold) and/or algae) capable of producing amino acids and/or amino acid derivatives (for example, when combined with a nitrogen source). These amino acids and derivatives can be used, for example, as flavor enhancers (for example, for food products), in animal feed, as food additives and in the production of pharmaceuticals, nutraceuticals, cosmetics and in post-operative nutritional therapy.

У деяких варіантах здійснення амінокислоти і похідні амінокислот, які можна експресувати з використанням способів, описаних в даному документі, включають, але не обмежуються ними, бо наприклад, І-амінокислоти і О-амінокислоти, такі як Іі-глутамінова кислота (глутамат мононатрію (М55)), І -аспарагінова кислота, І -фенілаланін, І -лізин, І-треонін, І-триптофан, І1- валін, І-лейцин, І -ізолейцин, І -метіонін, І-гістидин і І-фенілаланін, І -лізин, і -метіонін ії 1- триптофан.In some embodiments, amino acids and amino acid derivatives that can be expressed using the methods described herein include, but are not limited to, for example, I-amino acids and O-amino acids, such as Ii-glutamic acid (monosodium glutamate (M55 )), I -aspartic acid, I -phenylalanine, I -lysine, I-threonine, I-tryptophan, I1-valine, I-leucine, I -isoleucine, I -methionine, I-histidine and I-phenylalanine, I - lysine, and -methionine and 1- tryptophan.

Наприклад, ароматичні амінокислоти триптофан, фенілаланін і тирозин біосинтезують з глюкози через каскад шикимової кислоти (представлений нижче).For example, the aromatic amino acids tryptophan, phenylalanine, and tyrosine are biosynthesized from glucose via the shikimic acid cascade (shown below).

Каскад біосинтезу ароматичних амінокислот я ща сан ІЙ г кбCascade of biosynthesis of aromatic amino acids Я шка сан ИЙ г кб

В ; Я й Скернтров фаIn ; Me and Skerntrov fa

В не ДН ен Нр нн ОВ (з квекау пентозофосанив тк і є сму в. ї ЕВ ; : ! нн и ВК йхнувахномировнног рана кНсДОги у і і із хвіковізу)In not DN en Nr nn OV (with kvekau pentozofosaniv tk i is smu v. i EV; : ! nn i VK ykhnuvahnomirovnnog rana kNsDOgy u i i iz hvikoviz)

А сво У ше вокAnd his U she vok

НІ кос а нейе бе сн. і ї Ще ЖNO kos a neye be sn. and also Zh

Ш |й і З дюсфо-З дезовеь Попрзіногестувозуви в Мк рю КНоЛУГа з. і ва й ит уяв ух ВАК їй -ї кА сон кіт - і КЕ МШінкічова кислота яке наб томSh |y and Z dusfo-Z dezove Poprzinogestuvozuvy in Mk ryu KNoLUha z. and va and it imagined uh VAK her -i kA sleep cat - and KE MShinkichova acid which nab tom

ІнIn

Ї же ВІВIt is VIV

Ні й але, сну ВNo and but, sleep V

Ти шен в. 7 -- МО фюсфосяаивоввног рвана кисле ій Е ! охоря ника,You shen v. 7 -- MO фусфосяивоввног рвана кисле ий E! security guard,

СОЯ я Зіна з еповирквівдевічова кн я, :SOYA is Zina from the epic book of maidens, :

Фо сн, ПнSat., Mon

КО ААХ УМ 7 БО х З р ке о и ване воя ле ная В о НН Жов де і М в НН А ї. ОМ птючех МУ 5 ЯК ПЕН, ОМ ОВ с КЕНЕ ПеКЕНЕЄ я ПЕК МЕЛЕ Я Екон» ОПОЛЛННННХKO AAH UM 7 BO x Z rke o i vane voila le naya V o NN Zhov de i M v NN A i. OM ptyucheh MU 5 JAK PEN, OM OV s KENE PeKENEE I PEK MELE I Ekon» OPOLLLNNNH

ОО о в НН А я пн нсOO o in NN And I mn ns

З ши ВО ОТFrom shi VO OT

Ж М в в НН НИ ВОК мак п я о я пу не о НИ и ННZh M v v NN NI VOK mak p ia o ia pu ne o NI i NN

КАТ 0 велувніє с «он а ШО і о ПОПИ ПВ стик ре вCAT 0 veluvnie s «on a SHO and o POPY PV stik re v

ОНА ких тофансї жене ї с жк са Ммиава КСО на хх ЯОНА ких тофанси жене и с жк са Mmiava KSO na хх Я

МУЖИК Кри их М я й й 7, с - х Ко ги ше я зв - Ко, Би БУ Ж г ко, ї ї К Її шк у ; З : ся х ЯMUZHYK Kri ikh M ia y y 7, s - kh Who gyshe y zv - Ko, By BU Х g ko, і і K Her shk u ; Z: sya x Ya

З й х ї БУ жи мZ y x y BU zhi m

НК чи важ Бе з Су нн СЕК я ЗМ 00 СОрефеневажеюлог поет нт і Арсжнова кислота ек Перезмівування ще ру сNK or weight Be z Sunn SEC i ZM 00 СОrefenevageyulog poet nt and Arszhnoic acid ek Re-washing still rus s

Каскад шикимової кислоти конвертує прості попередники вуглеводів, утворювані при гліколізі і в пентозофосфатному каскаді, в ароматичні амінокислоти. Однією з проміжних сполук каскаду є шикимова кислота, яка дала свою назву всій послідовності реакцій. Каскад шикимової кислоти існує в рослинах, грибах і бактеріях, але не зустрічається у тварин. Тварини не мають шляхів синтезу трьох ароматичних амінокислот - фенілаланіну, тирозину і триптофану, які, таким чином, є незамінними живильними речовинами в раціонах тваринних.The shikimic acid cascade converts simple carbohydrate precursors, formed during glycolysis and in the pentose phosphate cascade, into aromatic amino acids. One of the intermediate compounds of the cascade is shikimic acid, which gave its name to the entire sequence of reactions. The shikimic acid cascade exists in plants, fungi, and bacteria, but is not found in animals. Animals do not have ways of synthesizing the three aromatic amino acids - phenylalanine, tyrosine and tryptophan, which, therefore, are indispensable nutrients in animal diets.

У деяких варіантах здійснення ці амінокислоти можна модифікувати з одержанням похідних амінокислот. Похідні амінокислот включають, але, безумовно, не обмежуються ними, наступні групи.In some embodiments, these amino acids can be modified to produce amino acid derivatives. Amino acid derivatives include, but are certainly not limited to, the following groups.

Аміноспирти нн он бжриВ, і АЖ ще й но т н МН»;Amino alcohols nn on bzhryV, and АХ still and not t n MN";

І алавіной МА МН ізн Її тревзніноя ОН еМОоЛЕИНИ ші дане іхAnd alavinoy MA MN izn Her trevzninoya ON eMOoleINY shi dane ih

Гевнолецнноя ІетрітофаногGevnoletsnnoya Ietritofanog

Аміноальдегіди " а Ж Ж ші ше кеAminoaldehydes "a Zh Zh shi she ke

М-Вос-О-фенілаланінать МА трет-бутоксикарбоніп- прод нальM-Vos-O-phenylalanine MA tert-butoxycarbonip-prod nal

Амінолактони ние ЗИ ооо . ще я | ня хе "ми йAminolactones nie ZY ooo. I'm also | nya heh "we and

МА ІMA I

Гідробромід веаміно-у-бутироязктону Май котоканреі містовесернялактомHydrobromide of veamino-u-butyrojazkton Mai kotokanrei mistovesernyalactom

М-метиламінокислоти а І Ге) | а кА М. нс оч сов - он - Он «ж 6;M-methylamino acids and I Ge) | a kA M. ns och sov - on - On "zh 6;

Муедиметиленіц Гідвоклорня М.сдимералеінняху Сжавяний етнловний едноMuedymethyleneits Hydvoklornya M.sdymeraleinniahu Zhavyany etnlovnyy one

М.М-лиметнагліцнну а 9 с: М тон «лита вашМ.М-limetnaglitsnnu a 9 s: M tone "lita vash

У деяких варіантах здійснення мікроорганізми (наприклад, бактерії, гриби (наприклад, дріжджі і пліснява) і/або водорості), придатні для застосування для одержання амінокислот, можуть являти собою, але не обмежуватися ними, непатогенні організми і/або організми, які єIn some embodiments, the microorganisms (e.g., bacteria, fungi (e.g., yeast and mold) and/or algae) suitable for use in the production of amino acids may be, but are not limited to, non-pathogenic organisms and/or organisms that are

СКА5. Додаткові критерії вибору, враховувані при виборі мікроорганізму, можуть включати, наприклад, урахування того, чи здатний організм продукувати великі кількості окремого продукту або чи може він бути модифікований, щоб продукувати їх; чи є виділені культури організму комерційно доступними і/або чи можна організм ефективно виділяти; чи можна мікроорганізм легко підтримувати в культурі; чи є мікроорганізм генетично стабільним; і чи можна культивувати організм на субстраті, що надається. Альтернативно або додатково, мікроорганізм може являти собою організм дикого типу (наприклад, немодифікований) або генетично модифікований мікроорганізм (наприклад, мутант), наприклад мікроорганізм, який модифікований або може бути модифікований для надекспресії однієї або декількох вибраних амінокислот і/або похідних амінокислот. Ілюстративні мікроорганізми включають, але не обмежуються ними, молочнокислі бактерії (АВ), Е. соїї, Васійи5 5иИибБійб5 ії Согупебрасіегійт дішатісит (наприклад, АТСС 13032).SKA5. Additional selection criteria considered in selecting a microorganism may include, for example, consideration of whether the organism is capable of producing large quantities of a particular product or whether it can be modified to produce them; whether isolated cultures of the organism are commercially available and/or whether the organism can be efficiently isolated; can the microorganism be easily maintained in culture; whether the microorganism is genetically stable; and whether the organism can be cultured on the substrate provided. Alternatively or additionally, the microorganism may be a wild-type organism (eg, unmodified) or a genetically modified microorganism (eg, a mutant), for example, a microorganism that is modified or can be modified to overexpress one or more selected amino acids and/or amino acid derivatives. Illustrative microorganisms include, but are not limited to, lactic acid bacteria (LAB), E. soii, Vasilii5 5iIibBiib5, and Sogupebrasiegiit dishatisita (eg, ATCC 13032).

У деяких варіантах здійснення амінокислоти і похідні амінокислот можна експресувати з використанням процесу серійної ферментації з підживленням, в якому живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами розчину для культивування. У деяких варіантах здійснення способи і/або матеріали, описані в даному документі, можуть бути включені в способи, на даний час використовувані в Аіпотоїо (Японія), АОМ (США), СпПеїї-In some embodiments, amino acids and amino acid derivatives can be expressed using a fed-batch fermentation process in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution. In some embodiments, the methods and/or materials described in this document may be incorporated into methods currently used in Japan, Japan, AOM, USA,

Уедапуд (Південна Корея), сіора! ВіоСпет (Китай) і ВАБЕ апа Оедихза (Німеччина) для одержання амінокислот і похідних амінокислот.Uedapud (South Korea), siora! VioSpet (China) and WABE apa Oedichza (Germany) for obtaining amino acids and amino acid derivatives.

АнтибіотикиAntibiotics

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, з одержанням другого матеріалу, який може бути використаний як субстрат мікроорганізмами (наприклад, бактеріями, грибами (наприклад, дріжджами і пліснявою) і/або водоростями), здатними продукувати антибіотики, наприклад, включаючи, але не обмежуючись ними, тетрациклін, стрептоміцин, циклогексамід, неоміцин, циклосерин, еритроміцин, канаміцин, лінкоміцин, ністатин, поліміксин В, бацитрацин, даптоміцин, ванкоміцин і ансаміцини або природні продукти, представлені нижче.In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate by microorganisms (e.g., bacteria, fungi (eg, yeast and mold) and/or algae) capable of producing antibiotics, for example, including but not limited to tetracycline, streptomycin, cyclohexamide, neomycin, cycloserine, erythromycin, kanamycin, lincomycin, nystatin, polymyxin B, bacitracin, daptomycin, vancomycin, and ansamycins or the natural products listed below.

Точні мзкщидиAccurate brain protectors

ІЗ с | ХХ пе ЛІ опеИЗ with | XX pe LI ope

НЯ: ня КЛNya: nya KL

АК, о В я я хо ТВЧ і і У Афепоавм в.AK, o V I I ho TVCH i and U Afepoavm v.

А і гиAnd yes

КІМНKIMN

МзЗаминВ. рвзленн яакротдяMzZamynV. rvzlenn jaakrotya

Е У Х нд : ти З мигухі ГУК ЕН грE U X nd : ti Z miguhi GUK EN gr

СВБ СБКІТВННН ООО, оре СБ ГКІ ри на в І ие НіSVB SBKITVNNN LLC, ore SB GKI ry na v I ie Ni

ГДК, Нодн НН . ще що зр 7 но "ВОК Гете ЧІ дань НН ви 5 о вив х ГАС пу КЕ «ОХ днк ой ККУGDK, Nodn NN. what else zr 7 no "VOK Gete CHI dan NN you 5 o vyv x GAS pu KE "OH dnk oi KKU

Роз весни и їмесй А ще неви ВЕНИ кВ вв й хо іхрочамі ех 000 Деюзамін й Д Певні Ку о Дезозамів пут Що яд Ні у3 вит |з Є я хх и ЩА хе . 1 ех ре і ох Ко Я КІ 1 З о. КЗ ї тех ву Ен я г де З Б ся ут і і ОКХ се кети З СВана скботвиа З Ожанаюа С ЗНИ НЕОRoz vesny i imesy And still nevy VENI kV vv y ho ihrochami eh 000 Deyuzamin y D Pevni Ku o Desozamiv put What poison No y3 vit |z Ye i xx i SHHA he . 1 eh re and oh Ko I KI 1 Z o. KZ i teh vu En ya g de Z B sya ut i i OKH se kety Z SVana skbotvya Z Ozhanayua S ZNI NEO

ГЕС с | Спа нІвк ІБН ! МОХ і їй ззгх хі Яков, : кни есн нов А суканзомниВ Пефвежцни клоккннкккин нюх. посстетктттстесссст, свій й че; Захикнаіне і кенанїHPP with | Spa nIvk IBN! MOH and her zzgh hi Yakov, : kny esn nov A sukanzomnyV Pefvezhtsny klokknnkkkin sniff. postetkttttsssst, own and che; Zahiknaine and Kenani

Єнсвнніжнвнни) (метвени кити) ібсрювві макротіди їжодті й х у ря 2 трі х МО її А З с (Я І В дО в МКУ паху Пре і пк Зк й "ксYensvnnizhnvnny) (metveni whales) ibsryuvvi macrotids izhodti i h urya 2 tri x MO her A Z s (I I V dO in MKU pahu Pre i pk Zk y "ks

ГЕЯсН! же ГІ дует ї Або ТВ подо ня Ї Велесова ток НИМ ЗЕ С м ді дви у днини щи вт и в новив и ШО В че виш нн ЙHEYAsN! The same GI duet or TV show Velesova tok NIM ZES S m di dvy u dnyni shvyt y noviv i SHO V che vish nn Y

НЕК --і ду киБдЕ І еВ . і их Х ву ве АВ м ї х Хеловін БВ ! І зер бр ену, Я я В ОКХ ши й Ї їх Мікамінозе Ї ї І "7 Мівамника ше АК з Кезвароха й ва : М.А М ЗК осмис кА У І зе НН ВН Шрек мвнно ке в ет се ев: ШИМИ Я і НК М пу ШИ й: - А в ху КМіжарочй дав кох ге аичИк зу Мінакня І ка т безкрає У ооротгд . і че і х У дек гкеуи і ,, й Бак кос ГАЛІNEK --i du kiBdE I eV . and their X vu ve AV my x Halloween BV ! I zer br enu, I I V OKH shi i I ih Mikaminoze I i I "7 Mivamnyka she AK z Kezvarokh i va : M.A M ZK osmys kA U I ze NN VN Shrek mvnno ke v et se ev: SHYMY I i NK M pu SHY y: - And in hu KMizharochy gave koh ge aichIk zu Minaknya I ka t bezkrae U oorotgd. and che i x U dek gkeui i ,, y Bak kos GALI

Н х і У ГТК - ХО й и тжкат Ук ТТ ж екоутвууючми аN kh i U GTK - HO y i tzhkat Uk TT z ekoutvuuyuchmi a

Лози Біамінне дере сина а анThe vines of Biaminne dere son and an

Миніннуєя 15 1 З Гакчаеиних макулиMininnueya 15 1 From Gakchaein maculae

Пише вон овюься (Кри Е век В І ІPshe von ovyusya (Kry E vek V I I

Раз З сте ек . сему ще Зв ; а ВИС І СЯ) ; сечею їх Бен У мя хз г і їв. Уж ГЕ ав 5 ВНІTime Z ste ek. that's why Zv ; and YOU AND SYA); I pee them Ben U mya khz g and ate. Already GE av 5 VNI

ЕД ЦИХ НН Є дрон і і з: йED THESE NN There is a drone and and with: y

ВМ ян З ша ди ВН Не х Я ши А Км КШНКVM yan Z sha di VN Ne x Ya shi A Km KSHNK

Шк о ці І ця ве й Кая Б й г пос ка ДВ я се: ж ак що ц Гоа 2 щ «МК ілнннячактиня ан ЕД ятки кенсю с ЕХ В ой а ел я во Вих ее он кеShk o tsi I tsia ve y Kaya B y g poska DV i se: zh ak ts Goa 2 sh "MK ilnnniachaktynia an ED yatki kensyu s EH V oy a el ia vo Vykh ee on ke

Мои ї ' КЕ песен . не: НН дог ху | і ШК. долиниMy songs. not: NN dog hu | and ShK. the valley

Щ що ож рей и ї ее и чаш раса НЯ НЕ мем в віх І пе: КО гг зе шо ТМЦ МИ КУ Х СБ во ДК: яю р хро В В чи се а НАЩ что ожрей и и ее и час раса НЯ НЕ мем в вих И pe: KO gg ze sho TMC М КУ Х СБ в DK: yayu r hro V В chi se a NA

М Ця х ї НЕО Колнкйх Її он, ІЗ пк ліття слсти Неон бен 5 й тент тт їх Може нень щі Ж дух о й я о р, з М: Е я те ЗОЗ п Н ве о НЕО й Е; ї птн - ект е КАК Н рю В : ГЕ її сни шия НС НЕОM Tsya h i NEO Kolnkyh Her he, IZ pk littya slsti Neon ben 5 y tent tt ih Maybe nen shchi Ж duh o y i o r, with M: E i te ZOZ p N ve o NEO y E; her ptn - ect e KAK N ryu V : GE her dream neck NS NEO

ПО НЕ | СА оо поь Й «какON NOT | SA oo poi Y "kak

Еапамщнм ткке анезміаниОві вити х ж 00.8Eapamshhnm tke anesmianiOvi viti x same 00.8

ГКиді-- ме Го км панни ча пр ДІшНТхЕВІ : ся "вк х, -ЗвоНнІЄ В. ково по плин хе ВАМGKydi-- me Ho km panny cha pr DISHNThEVI: sia "vk x, -ZVONNIIE V. kovo po plyn he VAM

А ще Джі : НЕ ,ешлани Ши ; сок Й Де ш-й о ОК о гже ге р вЕнс УМО І я пиAnd Ji: NO, Ashlany Shi; sok Y De sh-y o OK o gzhe ge r vEns UMO And I pi

МЕМ ПК, Я т уиежкннці ся хо ї їх ї ефекMEM PC, I t uyezkhnnci sya ho i their i effek

КН с чи мо орнни МУ : т «ММ «Же не г Ах ше Кк жуотх В х дахKN s chi mo ornny MU : t "MM "Zhe ne g Ah she Kk zhuoth V kh dah

Ро М ко УК хі шиRo M ko UK hi shi

Ре ки ен зда ю ВН в и ю тежюжннянитьи Ж ПИ ке КУ КК Я я Н Хосе юю тлюювч кт. кю пня и З ОН НС Н ей, йReki en zda yu VN v y tezhyuzhnianity Ж PI ke KU KK I я N Jose yuyu tlyuyuvch kt. kyu pnya i Z ON NS N ey, y

ГА од дн, Я Н т в Її х нива Ота Н АД Я: жу Й вия во Щі ЕОЯ Га т. КеаванннннннниЯ Я яннини плід лети їй ГУ пон хтGA od dn, I N t v Her h niva Ota N AD I: zhu Y vya vo Shchi EOYA Ga t. KeavannnnnnnnyY I yannyny’s fruit fly to her GU pon ht

Авсвехнав в Кеювнсвняни яI was baptized in Kejuvnsvnyani

Ен,En,

Біскинтея висзміцнмівіBiscinthea strengthens the tongue

Ноцієнові макроліви а Би ЙNocien macrolides and By Y

ЩІ; соб ї Можна МК; не Ї МінеанSHIELD; sob i Can MK; not Yi Minean

ОН їж НЯ сем СК СУ й СО рт г ет ваш на ши Я за єHE ate NYA sem SK SU and SO rt g et your na shi I za is

І і НЕ ще і іно тор о он пок бе ов зр Ї ом се ні цв Фуль пер ГБ х. Ії х ц Н пет ттрту В 5 Ї їі ї ій ж ще Би и -й ла вн ня ї КУ р, ; Н г. я ях п нн не маш и вен шик ши ще НИ шия її ія НЕ Піно ЕНН НСAnd and NOT yet and ino tor o on pok be ov zr Yi om se ni cv Ful per GB x. Iii x ts N pet ttrtu V 5 I iii iii j sce By i -y lavnya i KU r, ; N g. I yah p nn ne mashi i ven shik shi still NI shiya her iya NE Pino ENN NS

Ежен Ге їі ГВС дмістенцви Й став АA. Yehugen Gei became the head of the GVS dmistentsvy

М; ї 1M; th 1

С в ПЕЕЗХУЮ шк я Го Мікозамін ниж в яка в | дачіWith in PEEZHUYU shk I Go Mykosamine below in what in | giving

ПЕ не: ши ЗШ Гі й її а от з з я - сб ст и а в вк ще пики ЕК М - Ї ей Н Н ії:PE ne: shi ZSH Gi and her a ot z z i - sb st i a in including peaks EK M - Y ey N N ii:

Гріє зо цкооб ор ож ав Не по Зно їй иаIt warms from tskoob or oz av Not po Zno ila ia

Сн І он НЕ ї Ї НК де ук сни що шу що хе тки днSn I on NE yi NK de uksny what shu what he tki dn

С З ТЕ с унобея КЗ і х і с КЗC Z TE s unobeya KZ and h i s KZ

ІБ феяIB fairy

Знання ЕН КоливнаВНKnowledge of EN KolyvnaVN

Мікозбвкуєтичьні кра 2 ші -. С Я фетинхя СИ г КУ цс щи ши ЯMycozbvkuetic regions 2nd -. S Ya fetinhya SY g KU tss shshi shi Ya

Я 0 БМ т ях з ке ме ГБ Ї Ж ЗИ ЕВ и ОО жу жк мдежнюктюю нон Я ВОК лив - й ЗИ хм У ХО - лу ень ; ЕД Я ні - У си ад а МурI 0 BM t yah z ke me GB І Ж ЗІ ЕВ и ОО жу жк mdezhnyuktyuyu non I VOK liv - y ZY hm U HO - lu en ; ED I don't - U sy ad a Moore

К ях в Юно и: МН ее с во шишш "ї 17 у ве ее кеKjah v Yuno i: MN ee s vo shishsh "i 17 u ve ee ke

СБ СБК 0 СБЮ ми щеSB SBK 0 SBY we still

Ерозон А СоваErozon A Sova

З. риснне х Х к па а дені щ ГНАТ ГЕБЖИ ВД хз ек КЕ дохо КИ М кети ен: нан нн ШК ШКО Й ща х ке: ИН я. ШЕ равооо іі шу ооо я ; ІННИ пед . КуйЗ. SHE ravooo ii shu ooo i ; INNA ped. Kui

З СО НИ м НН ВАН зірZ SO NI m NN VAN zir

КО і Мижнкінинй М | «Ж ЗЕ РБЕОО Не 1.KO and Myzhnkininy M | "Z ZE RBEOO No 1.

ДИН ние КН я дух : НЕчЕКке я ваз ррнтяфки вит ре к мдя МЕ ші і | Б пи ня и ІЗ ре НН " ї т Я і. Н Кен Не Ми: ев їіDYN nie KN i duh: NECHEKke i vaz rrntyafki vytre k mdya ME shi i | B pi nya i IZ re NN " i t I i. N Ken Ne We: ev ii

БОР у СА і нан З І МЕН: дя її ; о ;BOR in SA and nan Z I MEN: dya her ; about;

СУНгеВ НН | ково х " | І Тв 5.4 я ЕК: о КЕ суретн М аймю ушуSUNgeV NN | kovo x " | I Tv 5.4 i EK: o KE suryn M aimyu ushu

ГБ ту ї НС йGB tu y NS y

Ск Ж зимиSk Z winter

ШКТ р т ; ; оgastrointestinal tract; ; at

Кк а чинне щеKk and it is still valid

С ї Зно вмS i Zno vm

Є хх. вес кіThere is xx. everything

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом 5ігеріотусев5 гето5ив, і продукований антибіотик являє собою тетрациклін.In some embodiments, the substrate is used by the microorganism 5igeriotusev5 geto5iv, and the produced antibiotic is a tetracycline.

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом 5бігеріотусе5 дгізеи5, і продукований антибіотик являє собою стрептоміцин і/або циклогексамід. Біосинтез стрептоміцину проілюстрований нижче, починаючи з О-глюкози.In some embodiments, the substrate is used by the microorganism 5bigeriotuse5 dyzei5, and the produced antibiotic is streptomycin and/or cyclohexamide. The biosynthesis of streptomycin is illustrated below, starting with O-glucose.

Біосинтез стрептоміцинуBiosynthesis of streptomycin

Сюгикнахав. їзSyugiknahav driving

СОН | ненеDREAM | Nene

МКНКННЮІЕВ о тент КАНВІ , ! варівознлу САТ улизнн Е оMKNKNNYUIEV o tent KANVI, ! varivoznlu SAT uliznn E o

М іM and

Х Пам Нне опе У ЗА Я око і т кан никНувй ве юю КЕ Кк КАВИ : 1 ее ве Я мо ; Кіно хоюкУми Еш !X Pam Nne ope U ZA I eye and t kan nikNuvy ve yuyu KE Kk KAVA: 1 ee ve I mo; Kino hoyukUmy Ash!

По Ї дике чечнкетнах 5 ї Товжінас і аваки» ї Я Ям Не,On wild Chechenkets 5th Tovzhinas and Avaks" and I Yam No,

ЗЕ ецнлорозатаняяв ле НМНоВВ КО ще дчевоон Дуєтортенй яZE ecnlorozatanyav le NMNoVV KO still dchevoon Duetorteny i

Бу ЕХО не ві я - і и опиларнозну єть тр аток ванною 7 : 5 херентадн Ве ДуВТОвіовеіье іI don't know ECHO - and I have opilarnoznu tr atok bathroom 7: 5 herentadn Ve DuVTOvioveiiye and

Е ТУНЕМ вевитьE TUNEM leads

Ж олив йAnd olive

А курки ан ї Земна жк З ЇAnd chickens and Zemna zhk Z Y

Ж штететхіті жінк НZh stetethiti women N

СТИ ТОМцНИ рах т и 5 р дача ан дкчкн М Я КД декюнжкния реа:STI TOMTSNY rah t i 5 r dacha an dkchkn M YA KD dekyunzhkniya rea:

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом Зігеріотусе5In some embodiments, the substrate is used by the microorganism Zigeriotuse5

Тгодіає, і продукований антибіотик являє собою неоміцин.Then, and the produced antibiotic is neomycin.

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом 5бігеріотусе5 огспідасецв, і продукований антибіотик являє собою циклосерин.In some embodiments, the substrate is used by the microorganism 5bigeriotuse5 ogspidasetsv, and the produced antibiotic is cycloserine.

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом 5бігеріотусе5 егуїпгецв5, і продукований антибіотик являє собою еритроміцин.In some embodiments, the substrate is used by the microorganism 5bigeriotuse5 eguiphetsv5, and the produced antibiotic is erythromycin.

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом 5бігеріотусе5In some embodiments, the substrate is used by the microorganism 5bigeriotuse5

Капатусеїісив5, і продукований антибіотик являє собою канаміцин.Kapatuseiisiv5, and the antibiotic produced is kanamycin.

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом Зігеріотусев5In some embodiments, the substrate is used by the microorganism Zigeriotusev5

ІпсоІпепвів, і продукований антибіотик являє собою лінкоміцин.IpsoIpepv, and the produced antibiotic is lincomycin.

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом Зігеріотусе5 пошгзеї, і продукований антибіотик являє собою ністатин.In some embodiments, the substrate is used by the microorganism Zigeriotuse5 poshgzei, and the produced antibiotic is nystatin.

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом Васі роїутуха, і продукований антибіотик являє собою поліміксин В.In some embodiments, the substrate is used by the microorganism Vasi rotituha, and the antibiotic produced is polymyxin B.

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом Васіййи5In some embodiments, the substrate is used by the Vasiyya5 microorganism

Іспепітогітів5, і продукований антибіотик являє собою бацитрацин.Ispepitogitiv5, and the produced antibiotic is bacitracin.

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом 5бігеріотусе5 гозеозрогив, і продукований антибіотик являє собою даптоміцин.In some embodiments, the substrate is used by the microorganism 5bigeriotuse5 gozeozrogiv, and the produced antibiotic is daptomycin.

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом Атусоїіагрзіб огпіепіаїї5, і продукований антибіотик являє собою ванкоміцин. Біосинтез ванкоміцину описаний нижче, починаючи з похІіІДНОГО ГЛЮКОЗИ.In some embodiments, the substrate is used by the microorganism Atusoiiagrzib ogpiepiaiy5, and the produced antibiotic is vancomycin. The biosynthesis of vancomycin is described below, starting with POHIID GLUCOSE.

Біосинез ванкоміцину п чних НААНBiosynthesis of vancomycin by primary NAAS

Ї діжа 3 НЕ Ще нання . сквері Н ТЕ ге вом ЗShe eats 3 NOT yet a nanny. square N TE ge vom Z

Гррхикмодкмломкімо. їй ТТ ОД Й ИН В Ех КІ Ж. ЯGrrhikmodkmlomkimo. her TT OD Y YN V Eh KI ZH. Ya

Тука и нано КУ МЕЖ о уу Вр ФМ ОК о дети ях Код Б ОМ ОО.Tuka i nano KU MEZH o uu Vr FM OK about children Code B OM OO.

Ка ЗИ дв КИЛЛЛИ бужкавювх На и ок ве дою ЗкеХОКУ й ям стреетр МАХНО у ДОН У Кк ше пн ОХ ес Ки «І НИ ї-Ka ZY dv KILLLY buzhkavyuvh Na i ok ve doyu ZkeHOKU and yam streetr MAHNO u DON U Kk she pn OH es Ky "And we eat-

Кук КО звані ДНА К.І Ж оювою :Kuk KO called DNA K.I Zh oyuva:

ТМ Ж ноя а чів та їїTM Zh noya a chiv and her

МЕЖА о ї З Й Я жіBORDER o i Z Y I zhi

ЧИН іх ке дн а МИCHIN ih ke dn a MI

Си ке шк жи Ме М ША иSi ke shk zhi Me M SHA i

ХЛ МНИКМЕ М, окОДМИМИ Я сонне щ ул де ОО о й м ГУ Кх ще ке ни кн о ж о ен и ШКHL MNYKME M, okODMYMY I sleepy sh ul de OO o y m GU Kh sche ke ny kn o zh o en i ShK

Уміння пе Х КМЖИЛІ епюр мед ККД ЯМУ Ок ї ко: ЇХSkills pe X KMZHILI epyur med KKD IMU Ok i ko: IH

ДЕКМММХОМУХ МА ДК помах що ож нини: ак ШК з а Ж Н НЕО ї СЕ їDEKMMMHOMUH MA DK wave every now and then: ak ShK z a Zh N NEO i SE i

ХОР УНК З МКК Я нене «фомю ахкмкмомх мимUNK CHOIR WITH MKK I nene "fomyu ahkmkmomh mim

ЗКеских ще Ки нако мово я : иZKeskyh still Ky nako movo i : i

Ки о В но пе кит Мушу : щен ДАК ей ЖК Мем ЕВ кет Є ВЕН ВК Дн ВХ КерKy o V no pe kit Mushu : shchen DAK ey ZK Mem EV ket E VEN VK Dn VH Ker

А ЗАМ МАМИ 7 МАХ МЕМ» «МУ МА до Е ве ДИВ ДІВ ом З нкмнехічни : ому Ме ки МН ан перех ух і МТМ : твохих - Пе МД ах і ї.A ZAM MAMI 7 MAH MEM" "MU MA do E ve DIV DIV om Z nkmnehichny : omu Me ky MN an pereh uh i MTM : tvohyh - Pe MD ah i yi.

З - ї у й й а уенекимкк. ЙЗ - и и и я uenekymkk. AND

Кн М днях ге оикахікя І ЯК сек вже ва На МТА спячечиии | кову ПрМщшІКТМОх МОТО М МИ дя детінніту діння ХО БиїхоМоМк фо бкжени шк Н тав ІМКKn M days ge oikahikya And how sec already va On MTA spiachechiii | kovu PrMshshHIKTMOh MOTO M MY dya detinnitu dinya HO BiikhoMoMk fo bkzheny shk N tav IMK

Фо я Є КАТЕ МMy name is Kate M

Б х т ОО щих ко АК: ї дк Її Кхіпмнкениивх х б 1 КОМА яхBh t OO shchih ko AK: і dk Her Khipmnkeniivh h b 1 KOMA yah

ВЕ шк Хе й су чи пе КК Уж п ЗИ: КО ня НВ ОН ИН НЯVE shk He and su chi pe KK Uzh p ZY: KO nya NV ON IN NYA

НК ие икВ Кк Ко їх, я : ЖК ен ее - хо 5 ех п з НН М З В х ово. Ж й її чоNK ie ikV Kk Ko ikh, i : ZK en ee - ho 5 ek p z NN M Z V h ovo. What about her?

СК ОО АСОМ МОХ несе ик ИН А ОН НН НА НН с ех ще ЖК А кі со п ни а нн ОК ков зе М М ВИ Не ль я и: ве и и У ИН КОХ вони: но и НН ЗЕ: ПФК АНЯ о кіSK OO ASOM MOH nese yk IN A ON NN NA NN s eh sech ZHK A ki so p ny a nn OK kov ze M M VI Ne l ya y: ve y y U YN KOH they: no y NN ZE: PFK ANYA o who

Нет В с ті дов ШЕ пк ух Що жав кіш :No V s ti dov SHE pk uh What did the cat eat:

ВО т МО Бо м ня ще 4 це Мо п ВаVO t MO Bo m nya still 4 is Mo p Va

У ЗаIn Za

ТЕTHAT

КОKO

ІСІISI

У деяких варіантах здійснення субстрат використовується двома штамами 5ігеріотусе5 пудгозсорісих, і продуковані антибіотики стосуються сімейства ансаміцину. Біосинтез 10 ансаміцину описаний нижче, починаючи з похіДднОГгОо глюкози.In some embodiments, the substrate is used by two strains of 5igeriotuse5 pudgossorisich, and the antibiotics produced are of the ansamycin family. The biosynthesis of 10 ansamycin is described below, starting from the glucose derivative.

Біосинтез ансаміцину соте 0 МОЖУ дтллунюнкі І деккжаюнкихя джек ВАНИХ Амцахіуєтьмх ркусемціане ке НВ а о и сну ЗЕ ве ЦДBiosynthesis of ansamycin sote 0 I CAN dtllunyunki I dekkzhayunkikhya jack VANYH Amtsakhiuetmh rkusemtsiane ke NV a o i snu ZE ve CD

Кдрогє УС КЕКВ КА ДЕ МЕ В мих КЕКВ ди о ДИВ Ум В ди ЕЩО и кети ДУШ В МВKdrogye US KEKV KA DE ME V mih KEKV di o DIV Um V di ESHTO i kety DUSH V MV

С рак дю В ПОН Е ІК нан темам : і т ЖК : - МухчихS rak du V PON E IC nan temam: i t ZK: - Mukhchikh

ПОе ЗА І о а не о НН АН Я : штам пуУМИМ В. КУ В х о в З п о ЗД нм о СО Ж і шифицемо ії рек Я КЗ пр ов в и в Вс ТРК. нет АТОPOe ZA I o a not o NN AN I : strain puUMIM V. KU V h o v Z p o ZD nm o SO Zh i shifitsemo ii rek I KZ prov vy y v Vs TRK. there is no ATO

В ую Енея й х ил у Ну о ї ї ФО нят и УV uyu Aeneas and khil u Nu o i i FO nyat i U

КОМ оди КОКО, « н х СНУ З, нн ее Ху п в АН я ї т ї т по МКи сх М Мал ен ов УК Х ПЕК декан вУБя а же МИ МОЯ ц а ОН Ци МЛМ КЛKOM ody KOKO, « n x SNU Z, nne ee Kh p v AN i y t t t po MKy skh M Mal en ov UK X PEK dean vUBya a ze WE MY ts a ON Ci MLM KL

АД УКУ у шт Ж х й М ШКО пAD UKU in the Zh x and M ShKO district

МОМ І Не ї Щеня ЕН в -х Сх ТИХMOM I Ne y Shchenya EN in -x ХХ ХХ

Туя їх пихи ий п ЕКО р Ж пи СИ В КОЖ й КОВО ТО ГУ слободи пої З БО Доддрхуння мя во ВИНИ тож у и жен и Шк ки 3 ПИТИ ШТУКИ о дихTuya their pride iy p ECO r Ж pi SY IN KOHZ and KOVO TO GU slobody poi Z BO Doddkhunnya mea vo VINY so u i zhen i Shk k 3 DRINK PIECES o breath

НУ Бе ї В Од к Ї и 15 Б Под ї детиNU Bei V Od k I i 15 B Pod i deti

Донченко, з ентаня їх чн ЗИ Хе МЕ АВ й: ни ду ї ен ЗИ МД тн жидDonchenko, from entanya ich chn ZY He ME AV y: ny du y en ZY MD tn zhid

Захеджюхих: м КУ ї дл. пу т ВН камінів У реп Ух пквенаміми Х їж ОМижТчИнИК х т х. хх МЕТИ я й п ан Ко ме с. ще й пн. зи ГТ дп ут ПЕ Трон езуу ЖАХУ АКЩИХ ТІ по ово ШУ юки нен зно моно с х : І: МИЦИК ї 7 В во чу ен еУмУух 3 « ж роя нн т й с: Ж дакіхюми щу. х Гашек і Шк Пт ПИХхехZahezhyuhikh: m KU i dl. pu t VN fireplaces U rep Uh pkvenamimy H izh OMyzhTchInIK x t x. xx GOALS i and Mr. Kome s. also Mon. zi HT dp ut PE Tron ezuu HORROR OF AKSHIKH TI po ovo SHU yuki nen zno mono s x : I: MYTSIK y 7 V vo chu en eUmUuh 3 « zh roya nn t y s: Ж dakihyumy schu. x Hashek and Shk Pt PYHheh

ХЕ Тижамищи ТЕС сх Шнлятяя СЕHPP Tyzhamyshchi TPP skh Shnlyataya SE

СУ КолюмомеУхИх Ши й ТТ ї ї хрмпохрчанеї ЖSU KolyumomeUkhIkh Shi and TT i i khrmpohrchanei Zh

З і І: ! ; ши пт Я : теки .. ІІТ киян УВК в по в Ес ТЕУКЕК де ою МИЛОМ АхWith and And: ! ; Wed Fri I: files .. IIT Kyiv UVK v po v Es TEUKEK de oyu MYLOM Ah

ДИКІ МЕРІВ КК. деко УКХ в ОНИ І вкфищомце Ж.О пофмтичи й пирміцах ЖЕ виб ЖУ Х Ку Ден й х х Ки піно М пресою БУФОМНИНК рафамними З пофкхіиюк, М днннхнннннннмWILD MAYORS KK. deco VKH in ONY I vkfischomce Z.O pofmtychi and pyrmitsakh JE vyb ZHU X Ku Den y x x Ky pino M by the press BUFOMNYNK rafamnymi Z pofkhiiyuk, M dnnnkhnnnnnnnm

КаротиноїдиCarotenoids

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси) з одержанням другого матеріалу, який може бути використаний як субстрат мікроорганізмами (наприклад, бактеріями, грибами, дріжджами, пліснявою і/або водоростями), здатними продукувати каротиноїди, включаючи, наприклад, В-каротин, лікопен і астаксантин. Каротиноїди являють собою розчинні у воді натуральні пігменти з 30-50 атомами вуглецю. Промислове застосування каротиноїдів включає їх застосування в живильних добавках, для фармацевтичних цілей, як харчових барвників і в кормах для тварин.In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass) into a second material that can be used as a substrate by microorganisms (e.g., bacteria, fungi, yeast, mold, and/or algae), able to produce carotenoids, including, for example, β-carotene, lycopene and astaxanthin. Carotenoids are water-soluble natural pigments with 30-50 carbon atoms. Industrial uses of carotenoids include their use in nutritional supplements, for pharmaceutical purposes, as food dyes, and in animal feed.

Ілюстративні каротиноїди в промисловості їзIllustrative carotenoids in the automotive industry

І трAnd tr

Її що дез аHer that dez a

Хто нити ; м а й ще ще ! ! ним Ї фовецрннавх іWho cares; and more! ! him Yi fovecrnnavh and

І реа реч ч отит пу я й : ЯЛікопенAnd rea rech ch otit pu i y : Lycopene

У деяких варіантах здійснення антибіотичні продукти можна продукувати з використанням процесу серійної ферментації з підживленням, в якому живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами культурального розчину.In some embodiments, antibiotic products can be produced using a fed-batch fermentation process in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution.

ВакциниVaccines

У деяких варіантах здійснення вакцини являють собою імуностимулюючі молекули (наприклад, низькомолекулярні сполуки, пептиди і/або антигенні молекули). У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів або плісняви) і або водоростей), здатних продукувати вакцини, включаючи, наприклад, вакцину проти грипу (наприклад, універсальну вакцину проти грипу, наприклад універсальну вакцину проти грипуIn some embodiments, vaccines are immunostimulating molecules (eg, low molecular weight compounds, peptides, and/or antigenic molecules). In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g., bacteria, fungi (e.g., yeast or mold) and or algae) capable of producing vaccines, including, for example, an influenza vaccine (e.g., a universal influenza vaccine, e.g., a universal influenza vaccine

МахІппаїе Мав).MahIppaie Mav).

У деяких варіантах здійснення вакцинні продукти можна продукувати з використанням процесу серійної ферментації з підживленням, в якому живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами культурального розчину.In some embodiments, vaccine products can be produced using a fed-batch fermentation process in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution.

Спеціалізовані хімічні речовиниSpecialized chemicals

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів або плісняви) і/або водоростей), здатних продукувати спеціалізовані хімічні речовини, наприклад загусники, ксантан (Е 415), регулятори кислотності, лимонна кислота (Е 330), натаміцин (Е 235), нізин (Е 234) і лізоцим (Е 1105). У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для продукції чистих хімічних речовин, наприклад смакових добавок і ароматизаторів.In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g., bacteria, fungi (e.g. yeast or mold) and/or algae) capable of producing specialized chemicals, e.g. thickeners, xanthan (E 415), acidity regulators, citric acid (E 330), natamycin (E 235), nisin (E 234) and lysozyme (E 1105). In some embodiments, the methods described herein can be used to produce pure chemicals, such as flavors and aromas.

У деяких варіантах здійснення хімічні продукти можна продукувати з використанням процесу серійної ферментації з підживленням, в якому живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами культурального розчину.In some embodiments, chemicals can be produced using a fed-batch fermentation process in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution.

СпиртиAlcohols

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад,In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to modify (e.g.,

зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів або плісняви) і/або водоростей), здатних продукувати спирти, на доповнення до енергетичних продуктів (наприклад, етанолу), описаних вище, наприклад, включаючи, але не обмежуючись ними, ацетон і бутанол. У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмом Сіовігідічт асеобшуїїсит, і продукований спирт являє собою ацетон. У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мутантом мікроорганізму Сіовігідійт асеюршуїїсит ІРР 904 (АТОСС 39058), і продуковані спирти являють собою ацетон і бутанол.reduction) of the level of recalcitrance of biomass, for the production of a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g. bacteria, fungi (e.g. yeast or mold) and/or algae) capable of producing alcohols, to supplement energy products (e.g. ethanol ), described above, for example, including, but not limited to, acetone and butanol. In some embodiments, the substrate is used by the microorganism Siovigidicht aseobshuyisit, and the alcohol produced is acetone. In some variants of implementation, the substrate is used by a mutant of the microorganism Siovigidiyt asyurshuiisite IPP 904 (ATOSS 39058), and the produced alcohols are acetone and butanol.

У деяких варіантах здійснення спиртові продукти можна продукувати з використанням процесу серійної ферментації з підживленням, в якому живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами культурального розчину.In some embodiments, alcohol products can be produced using a fed-batch fermentation process in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution.

Кислоти і основиAcids and bases

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів або плісняви) і/або водоростей), здатних продукувати кислоти і основи. У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмами Асеїобрасіег і/абоIn some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g., bacteria, fungi (for example, yeast or mold) and/or algae) capable of producing acids and bases. In some embodiments, the substrate is used by microorganisms Aceiobrasieg and/or

СІисопорасіег, і продукована кислота являє собою оцтову кислоту (наприклад, для застосування у виготовленні оцту).Siisoporasieg, and the acid produced is acetic acid (for example, for use in the manufacture of vinegar).

У деяких варіантах здійснення кислотні і основні продукти можна продукувати з використанням процесу серійної ферментації з підживленням, в якому живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами культурального розчину.In some embodiments, acidic and basic products can be produced using a fed-batch fermentation process in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution.

ФерментиEnzymes

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів або плісняви) і/або водоростей), здатних продукувати ферменти.In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g., bacteria, fungi (for example, yeast or mold) and/or algae) capable of producing enzymes.

Зо Ілюстративні ферменти, які можна продукувати з використанням способів, описаних в даному документі, включають, але не обмежуються ними, наприклад, сичужні ферменти, глюкоамілазу, полігалактуроназу, целюлазу, альфа-амілазу, протеазу, бета-глюканазу, пулуланазу, амілоглюкозидазу, фосфоліпазу, ксиланазу, моноглюкозаоксидазу, новоліпазу, ультраліпазу, ліпазу, мальтогенну амілазу, альфа-ацетодекарбоксилазу, м'яку протеазу, пектинестеразу, карбогідразу, целобіозаоксидазу, пектинліазу, моноксиланазу, трансферазу, ксиланазу пшениці, фітазу, субтилізин, К-1-альфа-амілазу, пектат, мананазу, трипсин і лакказу.Illustrative enzymes that can be produced using the methods described herein include, but are not limited to, for example, rennet enzymes, glucoamylase, polygalacturonase, cellulase, alpha-amylase, protease, beta-glucanase, pullulanase, amyloglucosidase, phospholipase, xylanase, monoglucose oxidase, novolipase, ultralipase, lipase, maltogenic amylase, alpha-acetodecarboxylase, soft protease, pectinesterase, carbohydrase, cellobiose oxidase, pectinlyase, monoxylanase, transferase, wheat xylanase, phytase, subtilisin, K-1-alpha-amylase, pectate , mannanase, trypsin and laccase.

Застосування таких ферментів (наприклад, окремо або в комбінаціях з одного або декількох ферментів), наприклад у виробництві соків, пивоварній промисловості, крохмальній промисловості, пекарній промисловості, промисловості масел і жирів, м'ясній промисловості, молочній промисловості, спиртовій промисловості, промисловості кормів для тварин, промисловості по виробництву детергентів, текстильній промисловості і промисловості засобів особистої гігієни, відоме в даній галузі.Application of such enzymes (for example, individually or in combinations of one or more enzymes), for example in juice production, brewing industry, starch industry, bakery industry, oil and fat industry, meat industry, dairy industry, alcohol industry, animal feed industry animals, the detergent industry, the textile industry and the industry of personal hygiene products, known in this field.

У деяких варіантах здійснення ферментні продукти можна продукувати з використанням процесу серійної ферментації з підживленням, в якому живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами культурального розчину.In some embodiments, enzyme products can be produced using a fed-batch fermentation process in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution.

Фактори ростуGrowth factors

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів або плісняви) і/або водоростей), здатних продукувати фактори росту.In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g., bacteria, fungi (eg, yeast or mold) and/or algae) capable of producing growth factors.

Ілюстративні фактори росту, які можна одержувати з використанням способів, описаних в даному документі, включають, але не обмежуються ними, інсуліноподібний фактор росту, фактор росту кератиноцитів (КОР)-1 і -2, епідермальний фактор росту, фібробластний фактор росту, гранулоцитарно-макрофагальний колонієстимулюючий фактор, гормон росту людини, інтерлейкін-1, тромбоцитарний фактор росту і трансформуючий фактор росту-В.Illustrative growth factors that can be obtained using the methods described herein include, but are not limited to, insulin-like growth factor, keratinocyte growth factor (KOR)-1 and -2, epidermal growth factor, fibroblast growth factor, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, human growth hormone, interleukin-1, platelet-derived growth factor, and transforming growth factor-B.

У деяких варіантах здійснення продукти у вигляді факторів росту можна продукувати з використанням процесу серійної ферментації з підживленням, в якому живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами культурального розчину. бо ПластмасиIn some embodiments, growth factor products can be produced using a fed-batch fermentation process in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution. because Plastics

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів або плісняви) і/або водоростей), здатних продукувати пластмаси або попередники пластмас. У деяких варіантах здійснення субстрат використовується мікроорганізмомIn some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g., bacteria, fungi (eg yeast or mold) and/or algae) capable of producing plastics or plastic precursors. In some embodiments, the substrate is used by the microorganism

АїІсаїдепе5 ешгорпах, і продуковані молекули являють собою В-гідроксибутират і В- гідроксивалерат.AlIsaidepe5 eshorpah, and the molecules produced are B-hydroxybutyrate and B-hydroxyvalerate.

У деяких варіантах здійснення продукти у вигляді пластмас можна продукувати з використанням процесу серійної ферментації з підживленням, в якому живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами культурального розчину.In some embodiments, plastic products can be produced using a fed-batch fermentation process in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution.

ДобриваFertilizers

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів або плісняви) і/або водоростей), здатних продукувати матеріали, які можна використовувати як добрива або в добривах (наприклад, білки, жири і масла, вуглеводи і/або мінерали). У деяких варіантах здійснення добрива, продуковані з використанням способів, описаних в даному документі, можуть являти собою добрива на основі білка або збагачені білком добрива (див. Раипдіоо-іоппієппе еї аї., РМАБ, 104:4524-4529, 2008, для огляду добрив на основі білків).In some embodiments, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g., bacteria, fungi (eg yeast or mould) and/or algae) capable of producing materials that can be used as or in fertilizers (eg proteins, fats and oils, carbohydrates and/or minerals). In some embodiments, the fertilizers produced using the methods described herein may be protein-based fertilizers or protein-enriched fertilizers (see Rapdio-ioppieppe et al., RMAB, 104:4524-4529, 2008, for a review of fertilizers based on proteins).

Способи культивуванняMethods of cultivation

Як детально описано вище, способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів або плісняви) і/або водоростей) для одержання матеріалів і продуктів, не обов'язково присутніх (наприклад, по суті не присутніх) або присутніх у великій кількості в першомуAs detailed above, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g. , bacteria, fungi (e.g. yeast or mold) and/or algae) to produce materials and products not necessarily present (e.g. essentially not present) or present in large quantities in the first

Зо матеріалі. Вибір мікроорганізмів буде залежати від продукованих продуктів.From the material. The choice of microorganisms will depend on the products produced.

Вибір мікроорганізмуSelection of microorganism

При виборі придатних мікроорганізмів для застосування в способах, описаних в даному документі, також можна враховувати декілька додаткових факторів. Наприклад, якщо мікроорганізми будуть використовувати для одержання продукту для здоров'я для застосування у тварин або людини або якщо мікроорганізми будуть використовувати як їжу або при продукції їжі, вибирані мікроорганізми, як правило, є непатогенними і/або загальновизнаними як безпечні (ОКАБ). Крім того, вибрані мікроорганізми повинні бути здатні продукувати великі кількості бажаного продукту або вони повинні бути здатні до того, щоб бути модифікованими для продукції великих кількостей бажаного продукту. У деяких варіантах здійснення мікроорганізми також можуть бути комерційно доступними і/або ефективно виділятися, легко підтримуватися в культурі, бути генетично стабільними і/або добре охарактеризованими. Вибрані мікроорганізми можуть являти собою мікроорганізми дикого типу (наприклад, немодифіковані) або генетично модифіковані мікроорганізми (наприклад, мутантні мікроорганізми). У деяких варіантах здійснення генетично модифікований мікроорганізм можна адаптувати для підвищення ним продукування бажаного продукту і/або для підвищення толерантності мікроорганізмів до одного або декількох факторів навколишнього середовища і/або експериментальних умов, наприклад мікроорганізм може бути модифікованим (наприклад, способами інженерії), щоб він витримував температуру, рН, кислоти, основи, азот і рівні кисню за межами діапазону, звичайно переносимого мікроорганізмом. Альтернативно або додатково, мікроорганізми можна модифікувати (наприклад, способами інженерії), щоб вони переносили присутність додаткових мікроорганізмів. У деяких варіантах здійснення мікроорганізми можна модифікувати (наприклад, способами інженерії) для росту з бажаною швидкістю при бажаних умовах.Several additional factors may also be considered when selecting suitable microorganisms for use in the methods described herein. For example, if the microorganisms are to be used to produce a health product for animal or human use, or if the microorganisms are to be used as food or in the production of food, the selected microorganisms are generally non-pathogenic and/or generally recognized as safe (OKAB). In addition, the selected microorganisms must be capable of producing large quantities of the desired product or they must be capable of being modified to produce large quantities of the desired product. In some embodiments, the microorganisms may also be commercially available and/or isolated efficiently, easily maintained in culture, genetically stable, and/or well characterized. The selected microorganisms can be wild-type microorganisms (for example, unmodified) or genetically modified microorganisms (for example, mutant microorganisms). In some embodiments, a genetically modified microorganism can be adapted to increase its production of a desired product and/or to increase the tolerance of the microorganism to one or more environmental factors and/or experimental conditions, for example, the microorganism can be modified (e.g., by engineering methods) to withstand temperature, pH, acids, bases, nitrogen and oxygen levels outside the range normally tolerated by the microorganism. Alternatively or additionally, microorganisms can be modified (eg, by means of engineering) to tolerate the presence of additional microorganisms. In some embodiments, microorganisms can be modified (eg, by engineering methods) to grow at a desired rate under desired conditions.

Культуральні розчиниCulture solutions

Як детально описано вище, способи, описані в даному документі, можна використовувати для переробки першого матеріалу (наприклад, біомаси), наприклад для зміни (наприклад, зниження) рівня неподатливості біомаси, для продукції другого матеріалу, який можна використовувати як субстрат для мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибів (наприклад, дріжджів або плісняви) і/або водоростей), наприклад, в культуральному розчині. Як правило, культуральні розчини можуть бути виготовлені, виходячи з їх здатності підтримувати ріст 60 вибраних мікроорганізмів. На доповнення до субстратів на основі біомаси, одержуваних, як описано в даному документі, культуральні розчини також необов'язково можуть включати додаткове джерело вуглецю (наприклад, глюкозу), воду, солі, амінокислоти або джерело амінокислот. У деяких варіантах здійснення культуральні розчини включають додаткове джерело азоту. рН цих культуральних розчинів можна адаптувати до потреб вибраного мікроорганізму. Культуральні розчини також необов'язково можуть включати один або декілька антибіотиків для запобігання контамінації.As detailed above, the methods described herein can be used to process a first material (e.g., biomass), such as to alter (e.g., reduce) the recalcitrance level of the biomass, to produce a second material that can be used as a substrate for microorganisms (e.g. , bacteria, fungi (for example, yeast or mold) and/or algae), for example, in a culture solution. Generally, culture solutions can be prepared based on their ability to support the growth of 60 selected microorganisms. In addition to biomass-based substrates obtained as described herein, culture solutions may also optionally include an additional carbon source (eg, glucose), water, salts, amino acids, or a source of amino acids. In some embodiments, the culture solutions include an additional nitrogen source. The pH of these culture solutions can be adapted to the needs of the selected microorganism. Culture solutions may also optionally include one or more antibiotics to prevent contamination.

Деякі культуральні розчини є комерційно доступними, наприклад, комерційно доступні середовища для росту включають середовище Гигіа Вегіапі (І.В), середовище іегїтійс ргоїй (ТВ), бульйон для дріжджів і плісняви (УМ) (дріжджовий екстракт З г/л, екстракт солоду З г/л, пептон 5 г/л і декстроза 10 г/л і рН 6,0-рН 8,0), середовище УРО (дріжджовий екстракт, З г; мікологічний пептон, 5 г; Ю-глюкоза, 10 г на літр води) і бактопептон. Середовища для росту можна придбавати в комерційних джерелах (наприклад, БЗідта АїЇдгісй або Осо). Культуральні розчини, придатні в даних способах, описані в даній галузі, наприклад, в Катазату еї аї.,..Some culture solutions are commercially available, for example, commercially available growth media include Hygia Vegiapi medium (IV), Iegitiis rgoii medium (TV), yeast and mold broth (UM) (yeast extract C g/L, malt extract C g/l, peptone 5 g/l and dextrose 10 g/l and pH 6.0-pH 8.0), URO medium (yeast extract, 3 g; mycological peptone, 5 g; U-glucose, 10 g per liter water) and bactopeptone. Growth media can be purchased from commercial sources (e.g. BZidta AiYdgisj or Oso). Culture solutions suitable for these methods are described in the art, for example, in Catazat ei ai.,..

Аррі. ВіоїесНпо!., 46:117-124, 1979, Уоипо еї аї!., Віоїтеснпої І еїї., 14:863-868, 1992, Апирата апаArri. VioyesNpo!., 46:117-124, 1979, Uoipo ei ai!., Vioitesnpoi I eiy., 14:863-868, 1992, Apirata apa

Ваміпага, Вгагійап АгсПпіме5 ог Віоїоду апа Віоїесппої., 44:79-88, 2001, патентах США МеМо 3627095, 4379844, 4447530, 4401680, 4526721, 5047332 і 4938972. У деяких варіантах здійснення будь-який з цих комерційно доступних або опублікованих культуральних розчинів можна доповнювати субстратами біомаси, одержуваними, як описано в даному документі.Vamipaga, Vgagiyap AgsPpime5 og Vioiodu apa Vioyesppoi., 44:79-88, 2001, US Patents MeMo 3627095, 4379844, 4447530, 4401680, 4526721, 5047332 and 4938972. In some embodiments, any or all of these commercially available culture solutions are published. can be supplemented with biomass substrates obtained as described in this document.

Однак в деяких варіантах здійснення застосування комерційно доступних середовищ не є найбільш економічно доцільним варіантом. У таких випадках культуральні розчини можна одержувати вручну. У деяких варіантах здійснення культуральні розчини можуть містити, на доповнення до субстратів біомаси, одержаних, як описано в даному документі, на літр води при рН 4-7,5: 1,88-2,357 г (МНа)25О, 0,75-1,5 г КНегРО», 0,25-5 г Ма5О4:7НгО, 0,25-0,5 г (Реб5)4:7 НО, 0,25-0,5 27п5О4:7Н2О, 0,1-14 мл розчину мікроелементів. У деяких варіантах здійснення культуральний розчин, крім того, може включати 114 мг борної кислоти, 480 мг молібдату амонію, 780 мг сульфату міді і 144 мг хлориду марганцю. У деяких варіантах здійснення культуральний розчин може додатково містити 0,5 г екстракту дріжджів і його можна використовувати для культивування дріжджів. У деяких варіантах здійснення культуральний розчин може додатково містити 1,0 г дріжджового екстракту і його можна використовувати дляHowever, in some embodiments, the use of commercially available media is not the most economically feasible option. In such cases, culture solutions can be obtained manually. In some embodiments, culture solutions may contain, in addition to biomass substrates obtained as described in this document, per liter of water at pH 4-7.5: 1.88-2.357 g (MNa)25O, 0.75-1 .5 g of KnegRO", 0.25-5 g of Ma5O4:7HgO, 0.25-0.5 g (Reb5)4:7 HO, 0.25-0.5 27p5O4:7H2O, 0.1-14 ml of solution trace elements. In some embodiments, the culture solution may additionally include 114 mg of boric acid, 480 mg of ammonium molybdate, 780 mg of copper sulfate, and 144 mg of manganese chloride. In some embodiments, the culture solution may additionally contain 0.5 g of yeast extract and may be used to cultivate yeast. In some embodiments, the culture solution can additionally contain 1.0 g of yeast extract and can be used for

Зо культивування 2утотопаз тобіїї5. У деяких варіантах здійснення культуральний розчин може бути адаптований для ферментації етанолу і може містити, на доповнення до субстратів біомаси, одержуваних, як описано в даному документі, на літр води: цукру, еквівалентно 80-160 г глюкози, 1 г КНегРоОх, 1,5 г МНАСІ, 0,16 г МаЗО4:7 Н2О, 0,08 г Сасі» і 1,0 г дріжджового екстракту.From the cultivation of 2 utotopaz tobiiy5. In some embodiments, the culture solution may be adapted for ethanol fermentation and may contain, in addition to the biomass substrates obtained as described herein, per liter of water: sugar equivalent to 80-160 g of glucose, 1 g of KNegRoOx, 1.5 g of MNASI, 0.16 g of MaZO4:7 H2O, 0.08 g of Sasi" and 1.0 g of yeast extract.

У деяких варіантах здійснення вибраний мікроорганізм може являти собою дріжджі, і середовище для росту може містити, на доповнення до субстратів біомаси, одержаних, як описано в даному документі, 1,7 г/л азотистої основи дріжджів, 2,27 г/л сечовини, 6,56 г/л пептону при рН 5,0.In some embodiments, the selected microorganism may be a yeast, and the growth medium may contain, in addition to the biomass substrates obtained as described herein, 1.7 g/L yeast nitrogen base, 2.27 g/L urea, 6.56 g/l of peptone at pH 5.0.

У деяких варіантах здійснення вибрані мікроорганізми можна культивувати в присутності джерела азоту і/або додаткового джерела азоту (наприклад, коли бажані продукти являють собою білки або амінокислоти). У таких випадках джерело азоту може включати будь-яке джерело азоту, наприклад відходи тваринництва (наприклад, послід птахів), відходи людини, джерела неорганічного азоту, нітрит, нітрат, безводний аміак, нітрат амонію, фосфат діамонію, фосфат моноамонію, яловичину або дріжджовий екстракт. У деяких варіантах здійснення відходи тваринництва і відходи людини можна стерилізувати (наприклад, фільтрувати або автоклавувати) перед застосуванням.In some embodiments, selected microorganisms can be cultured in the presence of a nitrogen source and/or an additional nitrogen source (for example, when the desired products are proteins or amino acids). In such cases, the nitrogen source may include any nitrogen source, such as livestock waste (eg, bird droppings), human waste, inorganic nitrogen sources, nitrite, nitrate, anhydrous ammonia, ammonium nitrate, diammonium phosphate, monoammonium phosphate, beef, or yeast extract. . In some embodiments, livestock waste and human waste can be sterilized (eg, filtered or autoclaved) prior to use.

Вибрані мікроорганізми можна культивувати в невеликому масштабі (наприклад, з використанням стандартного лабораторного обладнання і способів, відомих в даній галузі) або у великому масштабі (наприклад, з використанням способів ферментації або промислової ферментації). Вибір культурального розчину залежить від бажаного масштабу культивування.Selected microorganisms can be cultivated on a small scale (for example, using standard laboratory equipment and methods known in the field) or on a large scale (for example, using fermentation methods or industrial fermentation). The choice of culture solution depends on the desired scale of cultivation.

Умови культивуванняCultivation conditions

Умови культивування клітин (наприклад, температура, рН і потреби в кисні) для більшості організмів відомі в даній галузі і, якщо потрібно, їх можна легко оптимізувати, при необхідності.Cell culture conditions (eg, temperature, pH, and oxygen requirements) for most organisms are known in the art and can easily be optimized, if desired.

Наприклад, культивування можна проводити в серійних або безперервних умовах.For example, cultivation can be carried out in batch or continuous conditions.

Температуру, використовувану для культивування клітин, можна вибирати згідно з вибраними мікроорганізмами, так щоб одержати прийнятні виходи і швидкості конверсії субстрату, зокрема вуглецю. Ілюстративні температури знаходяться в діапазоні 25-40 "С. Аналогічно значення рн, використовуване для культивування клітин, можна підтримувати в діапазоні, при якому вибрані мікроорганізми виявляють максимальний ріст. Ілюстративні діапазони рН складають рН 5,0-8,0, наприклад рН 6,0-7,0. Крім того, рівні оксигенації можна коректувати, щоб вони підтримувалися 60 на рівні, який забезпечує оптимальний ріст вибраного мікроорганізму. Наприклад, аеробні організми можна культивувати в середовищі, що містить кисень. Альтернативно анаеробні організми можна культивувати в анаеробному середовищі.The temperature used for cell cultivation can be chosen according to the selected microorganisms, so as to obtain acceptable yields and conversion rates of the substrate, in particular carbon. Illustrative temperatures are in the range of 25-40 "C. Similarly, the pH value used for cell culture can be maintained in the range at which the selected microorganisms show maximum growth. Illustrative pH ranges are pH 5.0-8.0, such as pH 6, 0-7.0 Additionally, oxygenation levels can be adjusted to maintain 60 a level that provides optimal growth for the selected microorganism. For example, aerobic organisms can be cultured in an oxygenated medium. Alternatively, anaerobic organisms can be cultured in an anaerobic medium.

Способи культивуванняMethods of cultivation

У деяких варіантах здійснення вибрані мікроорганізми можна культивувати без застосування обладнання для ферментації. Наприклад, перший матеріал лігноцелюлозної біомаси з першим рівнем неподатливості можна переробляти для одержання другого матеріалу із зміненим (наприклад, зниженим) рівнем неподатливості. Потім цей другий матеріал можна використовувати на стадії біоконверсії для одержання продукту, не присутнього в першому матеріалі лігноцелюлозної біомаси. У деяких варіантах здійснення цей другий матеріал можна комбінувати (наприклад, в рідкому середовищі або в культурі) у флаконі для культивування клітин з одним або декількома мікроорганізмами в умовах, придатних для росту мікроорганізмів і утворення продукту. Потім культуру можна інкубувати протягом періоду часу, достатнього для утворення продукту.In some embodiments, selected microorganisms can be cultured without the use of fermentation equipment. For example, a first lignocellulosic biomass material with a first level of recalcitrance can be processed to produce a second material with an altered (eg, reduced) level of recalcitrance. This second material can then be used in the bioconversion stage to obtain a product not present in the first lignocellulosic biomass material. In some embodiments, this second material can be combined (eg, in a liquid medium or in culture) in a cell culture vial with one or more microorganisms under conditions suitable for the growth of microorganisms and product formation. The culture can then be incubated for a period of time sufficient for product formation.

У деяких варіантах здійснення все обладнання для культивування клітин стерилізують, або воно є стерильним перед застосуванням.In some embodiments, all cell culture equipment is sterilized or sterile prior to use.

Дрібномасштабні способиSmall-scale methods

У деяких варіантах здійснення вибрані мікроорганізми можна культивувати з використанням настільного обладнання для ферментації. Наприклад, перший матеріал лігноцелюлозної біомаси з першим рівнем неподатливості можна переробляти з одержанням другого матеріалу із зміненим (наприклад, зниженим) рівнем неподатливості. Потім цей другий матеріал можна використовувати на стадії біоконверсії для одержання продукту, не присутнього в першому матеріалі лігноцелюлозної біомаси. У деяких варіантах здійснення другий матеріал можна комбінувати з вибраними мікроорганізмами і культивувати в настільному ферментері, ферментері Вгацп (В. Вгацп Віоїесії, Ауіезригу, Виск5) Віовіаї ЕКЗ з робочим об'ємом 2,8 літра, в середовищі для росту і в умовах культивування, придатних для росту мікроорганізмів і утворення продукту. Потім процес можна підтримувати протягом періоду часу, достатнього для утворення продукту. Ілюстративні параметри, що задаються, включають: температуру 20-45 С; рН 3-9 (яку можна підтримувати автоклавуванням); з певними швидкостями струшування і швидкостями потоку повітря (наприклад, приблизно 1000 об./хв. і 2 л/хв., відповідно). Крім того, спінювання необов'язково можна пригнічувати шляхом додавання в певний час піногасника, наприклад протипінного масла на основі поліпропіленгліколю.In some embodiments, selected microorganisms can be cultured using bench-top fermentation equipment. For example, a first lignocellulosic biomass material with a first level of refractoriness can be processed to produce a second material with an altered (eg, reduced) level of refractoriness. This second material can then be used in the bioconversion stage to obtain a product not present in the first lignocellulosic biomass material. In some embodiments, the second material can be combined with selected microorganisms and cultured in a bench-top fermenter, Vgacp fermenter (V. Vgacp Vioyesii, Auiezrigu, Wysk5) Vioviai IVF with a working volume of 2.8 liters, in a growth medium and under cultivation conditions, suitable for the growth of microorganisms and product formation. The process can then be maintained for a period of time sufficient for product formation. Illustrative parameters set include: temperature 20-45 C; pH 3-9 (which can be maintained by autoclaving); with specific shaking rates and air flow rates (e.g., approximately 1000 rpm and 2 L/min, respectively). In addition, foaming can optionally be suppressed by adding a defoamer at a certain time, for example, an antifoam oil based on polypropylene glycol.

Великомасштабні способиLarge-scale methods

У деяких варіантах здійснення вибрані мікроорганізми можна культивувати з використанням обладнання для великомасштабної ферментації. Наприклад, перший матеріал лігноцелюлозної біомаси з першим рівнем неподатливості можна переробляти з одержанням другого матеріалу із зміненим (наприклад, зниженим) рівнем неподатливості. Потім цей другий матеріал можна використовувати на стадії біоконверсії для одержання продукту, не присутнього в першому матеріалі лігноцелюлозної біомаси. У деяких варіантах здійснення другий матеріал можна комбінувати з вибраними мікроорганізмами і культивувати, наприклад, в біореакторі з ємністю, що перемішується (наприклад, в біореакторі з ємністю, що перемішується, об'ємом 300 л).In some embodiments, selected microorganisms can be cultured using large-scale fermentation equipment. For example, a first lignocellulosic biomass material with a first level of refractoriness can be processed to produce a second material with an altered (eg, reduced) level of refractoriness. This second material can then be used in the bioconversion stage to obtain a product not present in the first lignocellulosic biomass material. In some embodiments, the second material can be combined with selected microorganisms and cultivated, for example, in a stirred tank bioreactor (eg, in a 300 L stirred tank bioreactor).

Альтернативно або додатково, другий матеріал можна комбінувати з вибраними мікроорганізмами і культивувати в ерліфтному (цикл зміни тиску) біореакторі (наприклад, в ерліфтному біореакторі об'ємом 40000 л, що виготовляється ЕНМ і ІСІ для продукції ОпогпФ)). У обох випадках другий матеріал можна комбінувати з вибраними мікроорганізмами в культуральному розчині в умовах культивування, придатних для росту мікроорганізмів і утворення продукту. Потім процес можна підтримувати протягом періоду часу, достатнього для утворення продукту.Alternatively or additionally, the second material can be combined with selected microorganisms and cultivated in an airlift (pressure cycle) bioreactor (for example, in a 40,000 L airlift bioreactor manufactured by ENM and ISI for OpogpF products)). In both cases, the second material can be combined with selected microorganisms in a culture solution under cultivation conditions suitable for the growth of microorganisms and product formation. The process can then be maintained for a period of time sufficient for product formation.

У деяких варіантах здійснення вибрані мікроорганізми можна культивувати з використанням серійної ферментації з підживленням (наприклад, серійна ферментація з підживленням з фіксованим об'ємом або серійна ферментація з підживленням із змінним об'ємом), при якій живильні речовини додають контрольованим чином згідно з потребами культурального розчину (див. Фіг. 44 і Фіг. 45). У процесі серійної ферментації з підживленням обмежуючі ріст субстрати додають в культуральний розчин у висококонцентрованій формі або в газоподібній формі, яка не змінює об'єм культурального розчину. Після досягнення ферментацією певної стадії, об'єм культурального розчину необов'язково можна видаляти і замінювати свіжим культуральним розчином. На такій стадії об'єм культурального розчину, не видаленого з ферментера, служить як вихідна культура для наступного циклу, і видалений об'єм містить бажаний продукт. Такий процес називають в даній галузі циклічним культивуванням з підживленням для культури з фіксованим об'ємом. Однією з переваг застосування циклічного культивування з підживленням бо для культури з фіксованим об'ємом є те, що бажані продукти можна одержувати до завершення процесу ферментації. Крім того, циклічне культивування з підживленням для процесу культивування з фіксованим об'ємом може бути безперервним. У процесі серійної ферментації з підживленням із змінним об'ємом, обмежуючі ріст субстрати додають по мірі необхідності для стимуляції подальшого росту культури в концентрації, що дорівнює концентрації вихідної культури. Отже, загальний об'єм культури зростає. Цей процес можна повторювати доти, поки об'єм культури не досягне ємності ферментера. У цьому способі є переважними більш великі ємності для ферментації, оскільки такі ємності вміщають більш великі об'єми культурального розчину. Потім з культурального розчину можна одержувати бажані продукти, наприклад, в кінці процесу ферментації. Обидва цих серійних процеси з підживленням дозволяють оптимальні виходи і продуктивність. У деяких варіантах здійснення процес може включати надання постійно оксигенованої води, наприклад, з використанням ерліфтної системи ферментації.In some embodiments, the selected microorganisms can be cultured using fed-batch fermentation (eg, fixed-volume fed-batch fermentation or variable-volume fed-batch fermentation) in which nutrients are added in a controlled manner according to the needs of the culture solution (see Fig. 44 and Fig. 45). In the process of serial fermentation with feeding, growth-limiting substrates are added to the culture solution in a highly concentrated form or in a gaseous form that does not change the volume of the culture solution. After the fermentation reaches a certain stage, the volume of the culture solution can optionally be removed and replaced with a fresh culture solution. At this stage, the volume of culture solution not removed from the fermenter serves as the starting culture for the next cycle, and the removed volume contains the desired product. This process is known in the industry as cyclic cultivation with feeding for a culture with a fixed volume. One of the advantages of using fed-batch for a fixed-volume culture is that the desired products can be obtained before the fermentation process is complete. In addition, cyclic cultivation with feeding for the cultivation process with a fixed volume can be continuous. In the process of batch fermentation with feeding with a variable volume, growth-limiting substrates are added as necessary to stimulate further growth of the culture at a concentration equal to that of the original culture. Therefore, the total volume of culture is growing. This process can be repeated until the culture volume reaches the capacity of the fermenter. In this method, larger containers for fermentation are preferable, since such containers contain larger volumes of culture solution. Then the desired products can be obtained from the culture solution, for example, at the end of the fermentation process. Both of these fed-batch processes allow for optimal yields and productivity. In some embodiments, the process may include providing continuously oxygenated water, for example, using an airlift fermentation system.

Серійні процеси з підживленням також описані в патентній заявці Європи Мо 533039.Batch processes with feeding are also described in European patent application Mo 533039.

Після ферментації вибраний мікроорганізм і/або продукт можна збирати і необов'язково виділяти і/або очищати. Способи збирання мікроорганізмів з культуральних розчинів включають, наприклад, центрифугування і/або фільтрацію.After fermentation, the selected microorganism and/or product can be collected and optionally isolated and/or purified. Methods of collecting microorganisms from culture solutions include, for example, centrifugation and/or filtration.

Додаткова переробка для одержання продуктів харчуванняAdditional processing to obtain food products

Культури для застосування, наприклад, як їжі, що вживається всередину, для тварин і/або людей можна додатково переробляти, наприклад, з використанням способів, описаних в патентах США МоМо 5935841; 6270816; 5980958 і 3809614. Альтернативно або додатково, зібраний організм можна обробляти для зниження вмісту в ньому нуклеїнових кислот, наприклад, з використанням способу патенту Великобританії Мо 1440642; відділяти, якщо бажано, наприклад, з використанням способу патенту Великобританії Мо 1473654, або шляхом фільтрації або центрифугування; і можна модифікувати його смак, наприклад, з використанням способів патентів Великобританії МоМо 1508635; 1502455; 1496113 і/або 1587828.Cultures for use, for example, as ingestible food for animals and/or humans can be further processed, for example, using the methods described in US patents MoMo 5935841; 6270816; 5980958 and 3809614. Alternatively or additionally, the collected organism can be processed to reduce the content of nucleic acids in it, for example, using the method of the British patent Mo 1440642; separate, if desired, for example, using the method of British patent Mo 1473654, or by filtration or centrifugation; and it is possible to modify its taste, for example, using the methods of British patents MoMo 1508635; 1502455; 1496113 and/or 1587828.

Люди не мають ферменту урикази для каталізу конверсії сечової кислоти в розчинний алантоїн. Вживання мікробних клітин, які містять високі рівні нуклеїнової кислоти, таким чином, може привести до підвищених рівнів сечової кислоти і до ускладнень, асоційованих з ними у людини. Таким чином, в деяких варіантах здійснення нуклеїнові кислоти можна видаляти або можна знижувати їх кількість в зразках, що містять мікробні клітини або продукти харчування, одержані з мікробних клітин (наприклад, білки, жири, масла і вуглеводи), перед вживанням людиною, наприклад, з використанням способів, описаних І амлога і І ем/і5 (патент США Мо 4330464). У деяких варіантах здійснення нуклеїнові кислоти можна видаляти або можна знижувати їх кількість в зразках, що містять мікробні клітини або продукти харчування, одержані з мікробних клітин (наприклад, білки, жири, масла і вуглеводи), перед вживанням людиною, наприклад, з використанням способів, описаних в патенті США Мо 6270816. Наприклад, мікробні клітини можна знищувати і одночасно зменшувати кількість їх нуклеїнових кислот шляхом швидкого нагрівання культурального розчину до щонайменше 60 "С. Цей процес можна використовувати для стимуляції втрати життєздатності і виходу частини клітинних нуклеїнових кислот (наприклад, ДНК їі РНК) в супернатант. Після нагрівання культуральний розчин можна центрифугувати і промивати для видалення нуклеїнових кислот.Humans lack the enzyme uricase to catalyze the conversion of uric acid to soluble allantoin. Consumption of microbial cells that contain high levels of nucleic acid can therefore lead to elevated uric acid levels and associated complications in humans. Thus, in some embodiments, nucleic acids can be removed or can be reduced in samples containing microbial cells or food products derived from microbial cells (e.g., proteins, fats, oils, and carbohydrates) prior to human consumption, e.g., with using the methods described in I amloga and I em/i5 (US patent Mo 4330464). In some embodiments, nucleic acids can be removed or can be reduced in samples containing microbial cells or food products derived from microbial cells (e.g., proteins, fats, oils, and carbohydrates) prior to human consumption, e.g., using methods described in US patent No. 6,270,816. For example, microbial cells can be destroyed and simultaneously reduce the amount of their nucleic acids by rapidly heating the culture solution to at least 60 "C. This process can be used to stimulate the loss of viability and the release of some of the cellular nucleic acids (for example, DNA and RNA) into the supernatant After heating, the culture solution can be centrifuged and washed to remove nucleic acids.

У деяких варіантах здійснення співвідношення білок:"РНК для білка в зразку для вживання людиною повинно складати щонайменше 12:1. У деяких варіантах здійснення загальний вміст нуклеїнових кислот в зразку для вживання людиною можна знижувати до приблизно 2 95 (наприклад, 2 9о, менше ніж 2 90, 0,1-2,0 90, 0,1-1,5 У, 0,1-1 90, 0,1-0,5 95, 0,1-0,3 90, 0,1 Фо) сухої маси зразка.In some embodiments, the ratio of protein:"RNA for protein in the human consumption sample should be at least 12:1. In some embodiments, the total nucleic acid content of the human consumption sample can be reduced to about 2 95 (eg, 2 9o, less than 2 90, 0.1-2.0 90, 0.1-1.5 V, 0.1-1 90, 0.1-0.5 95, 0.1-0.3 90, 0.1 Fo ) of the dry weight of the sample.

У деяких варіантах здійснення перед вживання тваринами (наприклад, для кожного конкретного виду) можна проводити оцінку живильних властивостей і/або токсикологічну оцінку зразків, що містять мікробні клітини або харчові продукти, одержані з мікробних клітин (наприклад, білки, жири, масла і вуглеводи).In some embodiments, nutritional evaluation and/or toxicological evaluation of samples containing microbial cells or food products derived from microbial cells (e.g., proteins, fats, oils, and carbohydrates) may be performed prior to consumption by animals (e.g., for each specific species). .

У деяких варіантах здійснення мікробні білюи можуть бути висушеними, ліофілізованими, або вони можуть бути в розчині, і вони можуть бути присутніми у виділеній формі або в присутності одного або декількох додаткових харчових джерел.In some embodiments, the microbial proteins can be dried, lyophilized, or they can be in solution, and they can be present in isolated form or in the presence of one or more additional food sources.

У деяких варіантах здійснення зразки, що містять мікробні клітини або харчові продукти, одержані з мікробних клітин (наприклад, білки, жири, масла і вуглеводи), можна виготовляти у вигляді харчових гелів. Якість гелю можна оцінювати з використанням тестів напруження і розтягнення, наприклад, з використанням торсійного способу УМи еї аї., У. Тех. Зіцаїіев, 16:53-74 (1985) або за допомогою гелеметра моделі Кпео Тех АР-83 (Бип бсіепсез Со. Зеаше, МА, ОБА).In some embodiments, samples containing microbial cells or food products derived from microbial cells (eg, proteins, fats, oils, and carbohydrates) can be made into nutritional gels. The quality of the gel can be evaluated using stress and tension tests, for example, using the torsion method of UMy ei ai., U. Tech. Zitsaiyev, 16:53-74 (1985) or with the help of a Kpeo Tech AR-83 helemeter (Bip bsiepsez So. Zeashe, MA, OBA).

Як правило, величини напруження (пружний компонент) більше ніж від 1,9 до 2,0 і величини розтягнення 30-35 кПа є достовірною ознакою міцності гелю. бо У деяких варіантах здійснення зразки, що містять мікробні клітини або продукти харчування,As a rule, stress values (elastic component) greater than 1.9 to 2.0 and tensile values of 30-35 kPa are a reliable indication of gel strength. for In some embodiments, samples containing microbial cells or food products

одержані з мікробних клітин (наприклад, білки, жири, масла і вуглеводи), можна ароматизувати і/або забарвлювати, наприклад, для підвищення смакової привабливості для даних видів.derived from microbial cells (e.g., proteins, fats, oils, and carbohydrates) can be flavored and/or colored, for example, to increase the palatability of these species.

У деяких варіантах здійснення зразки, що містять мікробні клітини або харчові продукти, одержані з мікробних клітин (наприклад, білки, жири, масла і вуглеводи), можна використовувати як аналоги м'яса або при одержанні аналогів м'яса. "Аналог м'яса" являє собою промисловий термін для замінників м'яса або синтетичного м'яса, виготовленого, головним чином, з нетваринного джерела, наприклад з рослинних білків.In some embodiments, samples containing microbial cells or food products derived from microbial cells (eg, proteins, fats, oils, and carbohydrates) can be used as meat analogs or in the preparation of meat analogs. "Meat analog" is an industry term for meat substitutes or synthetic meats made primarily from a non-animal source, such as plant proteins.

У деяких варіантах здійснення перед вживанням тваринами і/або людиною враховують цінність відносно здоров'я і поживну цінність харчових продуктів, одержаних з мікробних клітин (наприклад, білків, жирів, масел і вуглеводів), описаних в даному документі.In some embodiments, the health and nutritional value of foods derived from microbial cells (eg, proteins, fats, oils, and carbohydrates) described herein are considered prior to consumption by animals and/or humans.

Склади продуктівComposition of products

У деяких варіантах здійснення харчові продукти, описані в даному документі, можна використовувати як харчові продукти або для їх одержання (наприклад, твердих або рідких харчових продуктів). У деяких варіантах здійснення харчові продукти можна використовувати окремо або можна комбінувати. У деяких варіантах здійснення харчові продукти можна комбінувати з матеріалами, поліпшуючими текстуру (наприклад, білок пшениці). У деяких варіантах здійснення харчові продукти, описані в даному документі, можна виготовляти як альтернативи м'ясу (див., наприклад, ОйогпФ), що виготовляється Магіом/ Боса5, ОК). У деяких варіантах здійснення харчові продукти, описані в даному документі, можна комбінувати з іншими білками, джерелами білків або продуктами харчування, наприклад мікобілком, текстурованим рослинним білком, тофу, темпе, місо, соєвими продуктами і/або пшеничним білком.In some embodiments, the food products described herein can be used as food products or for their preparation (eg, solid or liquid food products). In some embodiments, the food products can be used individually or can be combined. In some embodiments, food products can be combined with materials that improve texture (eg, wheat protein). In some embodiments, the food products described herein can be manufactured as meat alternatives (see, e.g., OyogpF manufactured by Magi/Bosa5, OK). In some embodiments, the food products described herein can be combined with other proteins, protein sources, or foods, such as mycoprotein, textured vegetable protein, tofu, tempeh, miso, soy products, and/or wheat protein.

У деяких варіантах здійснення будь-який з продуктів і співпродуктів, описаних в даному документі, можна комбінувати зі смаковими добавками і/або барвниками, наприклад тонкими хімічними смаковими добавками і ароматизаторами.In some embodiments, any of the products and co-products described herein can be combined with flavors and/or colorants, such as fine chemical flavors and aromas.

Переробка водиWater treatment

У процесах, описаних в даному документі, коли в будь-якому процесі використовують воду, вона може являти собою побутові стічні води, наприклад міські стічні води, або фекальні води. У деяких варіантах здійснення побутові або фекальні води стерилізують перед застосуванням.In the processes described in this document, when water is used in any process, it may be domestic waste water, such as municipal waste water, or fecal water. In some embodiments, domestic or fecal water is sterilized prior to use.

Зо Стерилізацію можна проводити з використанням будь-якого бажаного способу, наприклад стерилізацією шляхом опромінення, за допомогою пари або хімічною стерилізацією.3. Sterilization may be performed using any desired method, such as irradiation, steam, or chemical sterilization.

ПРИКЛАДИEXAMPLES

Представлені нижче приклади призначені для ілюстрації і не обмежують ідеї цього опису.The examples presented below are intended to illustrate and not limit the ideas of this description.

Приклад 1 - Одержання волокнистого матеріалу з паперу з багатошаровим покриттямExample 1 - Production of fibrous material from paper with a multilayer coating

Стапель, масою 1500 фунтів (680 кг), з чистих картонних коробок для соку об'ємом півгалона (1,9 л), виготовленого з білого крафт-картону без друку, що має об'ємну густину 20 фунт/футЗ (0,32 г/см3), одержують від Іпіегпайопа! Рарег. Кожну картонну коробку складають до плоского стану, а потім подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпсп Вацой зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12- дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу (приблизно 0,075 дюйма (0,2 см)).A 1,500 lb (680 kg) slipway of clear half-gallon (1.9 L) juice cartons made of unprinted white kraft paperboard having a bulk density of 20 lb/ft3 (0.32 g/cm3), obtained from Ipiegpaiop! Rare Each carton is folded into a flat state and then fed into a Z Priipsp Vatsoy shredder at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8-9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 in. (2.5 cm) and a thickness equivalent to that of the parent material (approximately 0.075 in. (0.2 cm)).

Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 5230. Модель 5230 обладнана чотирма обертовими лезами, чотирма фіксованими лезами і розвантажувальним ситом, що має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Волокнистий матеріал має площу поверхні ВЕТ 0,9748 мг/г ж/- 0,0167 ме/г, пористість 89,0437 905 і об'ємну густину (при 0,53 фунт/кв. дюйм абс. (3,7 кПа)) 0,1260 г/мл. Середня довжина волокон становить 1,141 мм, і середня ширина волокон становить 0,027 мм, даючи середнє Г/О 42:1. Знімок, одержаний за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 25Х, волокнистого матеріалу представлений на Фіг. 26.The confetti-like material is fed into a Mipsop Model 5230 Rotary Knife Cutter. The Model 5230 is equipped with four rotating blades, four fixed blades, and a discharge screen that has 1/8 inch (0.32 cm) openings. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The fibrous material has a VET surface area of 0.9748 mg/g w/- 0.0167 me/g, a porosity of 89.0437 905 and a bulk density (at 0.53 psi abs. (3.7 kPa) ) 0.1260 g/ml. The average fiber length is 1.141 mm and the average fiber width is 0.027 mm, giving an average G/O of 42:1. A picture obtained with the help of a scanning electron microscope at a magnification of 25X of the fibrous material is presented in Fig. 26.

Приклад 2 - Одержання волокнистого матеріалу з відбіленого крафт-картонуExample 2 - Production of fibrous material from bleached kraft cardboard

Стапель, масою 1500 фунтів (680 кг), з чистого відбіленого крафт-картону, що має об'ємну густину 30 фунт/фут? (0,48 г/сму), одержують від Іпіегпайопа! Рарег. Матеріал складають до бо плоского стану, а потім подають в пристрій для подрібнення З пр Ріїпспй Вацдп зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу (приблизно 0,075 дюйма (0,2 см)). Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 5230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між і фіксованими обертовими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Волокнистий матеріал має площу поверхні ВЕТ 1,1316 мг/г ж/- 0,0103 мг/г, пористість 88,3285 95 і об'ємну густину (при 0,53 фунт/кв. дюйм абс. (3,7 кПа)) 0,1497 г/мл. Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє Г/О 43:1. Знімок, одержаний за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 25Х, волокнистого матеріалу представлений на Фіг. 27.A slipway weighing 1500 lb (680 kg) of pure bleached kraft paperboard having a bulk density of 30 lb/ft? (0.48 g/smu), obtained from Ipiegpaiopa! Rare The material is folded into a flat state and then fed into the shredder at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8-9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 in. (2.5 cm) and a thickness equivalent to that of the parent material (approximately 0.075 in. (0.2 cm)). The candy-like material is fed into a Mipsop model 5230 rotary knife cutter. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between and fixed rotating blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The fibrous material has a VET surface area of 1.1316 mg/g w/- 0.0103 mg/g, a porosity of 88.3285 95 and a bulk density (at 0.53 lb/sq. in. abs. (3.7 kPa) ) 0.1497 g/ml. The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average G/O of 43:1. A picture obtained with the help of a scanning electron microscope at a magnification of 25X of the fibrous material is presented in Fig. 27.

Приклад З - Одержання двічі роздробленого волокнистого матеріалу з відбіленого крафт- картонуExample C - Production of twice-shredded fibrous material from bleached kraft cardboard

Стапель, масою 1500 фунтів (680 кг), з чистого відбіленого крафт-картону, що має об'ємну густину 30 фунт/фут? (0,48 г/сму), одержують від Іпіегпайопа! Рарег. Матеріал складають до плоского стану, а потім подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпсп Вацоп зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті (див. вище). Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 5230. Розвантажувальне сито має отвори 1/16 дюйма (0,16 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрямиA slipway weighing 1500 lb (680 kg) of pure bleached kraft paperboard having a bulk density of 30 lb/ft? (0.48 g/smu), obtained from Ipiegpaiopa! Rare The material is flattened and then fed into a Z Pr Ripsp Watersop shredder at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8-9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The grinding material coming out of the device looks like confetti (see above). The candy-like material is fed into a Mipsop rotary knife cutter, Model 5230. The discharge screen has 1/16 inch (0.16 cm) openings. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A cutting device with a rotating knife crushes confetti-like fragments with points

Зо леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Матеріал, одержаний після першого дроблення, знов подають в ту ж описану вище установку і знов дроблять. Одержаний волокнистий матеріал має площу поверхні ВЕТ 1,4408 мг/г ж/- 0,0156 мг/г, пористість 90,8998595 і об'ємну густину (при 0,53 фунт/кв. дюйм абс. (3,7 кПа)) 0,1298 г/мл. Середня довжина волокон становить 0,891 мм, і середня ширина волокон становить 0,026 мм, даючи середнє Г/О 34:1. Знімок, одержаний за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 25Х, волокнистого матеріалу представлений на Фіг. 28.From the blade, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of about one pound per hour (454 grams per hour). The material obtained after the first crushing is again fed into the same plant described above and crushed again. The resulting fibrous material has a VET surface area of 1.4408 mg/g w/- 0.0156 mg/g, a porosity of 90.8998595 and a bulk density (at 0.53 lb/sq. in. abs. (3.7 kPa) ) 0.1298 g/ml. The average fiber length is 0.891 mm and the average fiber width is 0.026 mm, giving an average G/O of 34:1. A picture obtained with the help of a scanning electron microscope at a magnification of 25X of the fibrous material is presented in Fig. 28.

Приклад 4 - Одержання тричі роздробленого волокнистого матеріалу з відбіленого крафт- картонуExample 4 - Production of three-fold shredded fibrous material from bleached kraft cardboard

Стапель, масою 1500 фунтів (680 кг), з чистого відбіленого крафт-картону, що має об'ємну густину 30 фунт/фут? (0,48 г/см3), одержують від Іпіегпайопа! Рарег. Матеріал складають до плоского стану, а потім подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпсп Вацой зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал, що виходить з пристрою для подрібнення, нагадував конфеті (див. вище). Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 5230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти краями лез. Матеріал, одержаний після першого дроблення, знов подають в ту ж описану вище установку, і сито замінюють ситом з отворами 1/16 дюйма (0,16 см). Матеріал дроблять.A slipway weighing 1500 lb (680 kg) of pure bleached kraft paperboard having a bulk density of 30 lb/ft? (0.48 g/cm3), obtained from Ipiegpaiopa! Rare The material is flattened and then fed into the Z Pr Ripsp Vacoi shredder at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8 to 9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The material coming out of the shredder resembled confetti (see above). The candy-like material is fed into a Mipsop model 5230 rotary knife cutter. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A cutting device with a rotating knife crushes confetti-like fragments with the edges of the blades. The material obtained after the first crushing is again fed into the same plant described above, and the sieve is replaced with a sieve with holes of 1/16 inch (0.16 cm). The material is crushed.

Матеріал, одержаний після другого дроблення, знов подають в ту ж описану вище установку, і сито замінюють ситом з отворами 1/32 дюйма (0,08 см). Цей матеріал дроблять. Одержаний волокнистий матеріал має площу поверхні ВЕТ 1,6897 мг/г /- 0,0155 ме/г, пористість 87,7163 95 і об'ємну густину (при 0,53 фунт/кв. дюйм абс. (3,7 кПа)) 0,1448 г/мл. Середня довжина волокон становить 0,824 мм, і середня ширина волокон становить 0,0262 мм, даючи середнє Г/О 3271.The material obtained after the second crushing is again fed into the same plant described above, and the screen is replaced with a screen with openings of 1/32 inch (0.08 cm). This material is crushed. The resulting fibrous material has a VET surface area of 1.6897 mg/g /- 0.0155 me/g, a porosity of 87.7163 95 and a bulk density (at 0.53 psi abs. (3.7 kPa) ) 0.1448 g/ml. The average fiber length is 0.824 mm and the average fiber width is 0.0262 mm, giving an average G/O of 3271.

Знімок, одержаний за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 25Х, волокнистого матеріалу представлений на Фіг. 29. бо Приклад 5 - Одержання ущільненого волокнистого матеріалу з відбіленого крафт-паперу без додавання зв'язуючої речовиниA picture obtained with the help of a scanning electron microscope at a magnification of 25X of the fibrous material is presented in Fig. 29. bo Example 5 - Obtaining compacted fibrous material from bleached kraft paper without adding a binder

Волокнистий матеріал одержують згідно з прикладом 2. Приблизно 1 фунтом (454 г) води оббризкують кожні 10 фунтів (4540 г) волокнистого матеріалу. Волокнистий матеріал ущільнюють з використанням преса для гранулювання Саїйогпіа РеїПеї МіїЇЇ 1100, діючого при 75 "б. Одержують гранули, що мають об'ємну густину в діапазоні від приблизно 7 фунт/фут (0,11 г/см3) до приблизно 15 фунт/фут (0,24 г/см3).The fibrous material is prepared according to Example 2. Approximately 1 pound (454 g) of water is sprayed for every 10 pounds (4540 g) of fibrous material. The fibrous material is compacted using a Saigoppia Reimei MiiII 1100 pellet press operating at 75"b. Pellets having a bulk density in the range of about 7 lb/ft (0.11 g/cm3) to about 15 lb/ft are obtained. (0.24 g/cm3).

Приклад 6 - Одержання ущільненого волокнистого матеріалу з відбіленого крафт-картону зі зв'язуючою речовиноюExample 6 - Production of compacted fibrous material from bleached kraft cardboard with a binder

Волокнистий матеріал одержують згідно з прикладом 2.Fibrous material is obtained according to example 2.

Приготовляють вихідний розчин РОЇ МОХ "М УУЗЕА М10 (поліоксіетилен) у воді в концентрації 2 мас. 95.Prepare a stock solution of ROI MOH "M UUZEA M10 (polyoxyethylene) in water at a concentration of 2 wt. 95.

Приблизно 1 фунтом (454 г) сток-розчину оббризкують кожні 10 фунтів (4540 г) волокнистого матеріалу. Волокнистий матеріал ущільнюють з використанням преса для гранулюванняApproximately 1 pound (454 g) of stock solution is sprayed for every 10 pounds (4540 g) of fibrous material. The fibrous material is compacted using a granulation press

Саїїогпіа РеїПеї МіїЇ 1100, діючого при 75 "С. Одержують гранули, що мають об'ємну густину в діапазоні від приблизно 15 фунт/фут" (0,24 г/сму) до приблизно 40 фунт/фут" (0,64 г/см3).1100, operating at 75°C. Granules having a bulk density in the range of about 15 lb/ft" (0.24 g/cm) to about 40 lb/ft" (0.64 g/cm cm3).

Приклад 7 - Зменшення молекулярної маси целюлози у волокнистому крафт-папері гамма- випромінюванням при мінімальному окисленніExample 7 - Reduction of the molecular mass of cellulose in fibrous kraft paper by gamma radiation with minimal oxidation

Волокнистий матеріал одержують згідно з прикладом 4, а потім ущільнюють згідно з прикладом 5.The fibrous material is prepared according to example 4 and then compacted according to example 5.

Ущільнені гранули поміщають в скляну ампулу, що має максимальну ємність 250 мл. Скляну ампулу вакуумують під високим вакуумом (105 тор) протягом 30 хвилин, а потім зворотно заповнюють газоподібним аргоном. Ампулу запаюють під аргоном. Гранули в ампулі опромінюють гамма-випромінюванням протягом приблизно З годин при рівні дози приблизно 1Compacted granules are placed in a glass ampoule with a maximum capacity of 250 ml. The glass ampoule is evacuated under a high vacuum (105 torr) for 30 minutes, and then backfilled with argon gas. The ampoule is sealed under argon. The granules in the ampoule are irradiated with gamma radiation for about 3 hours at a dose level of about 1

Мрад на годину з одержанням опроміненого матеріалу, в якому целюлоза має більш низьку молекулярну масу, ніж в вихідному матеріалі волокнистого крафт-паперу.Mrad per hour with the production of irradiated material in which the cellulose has a lower molecular weight than in the source material of fibrous kraft paper.

Приклад 8 - Зменшення молекулярної маси целюлози у волокнистому крафт-папері гамма- випромінюванням при максимальному окисленніExample 8 - Reduction of the molecular mass of cellulose in fibrous kraft paper by gamma radiation at maximum oxidation

Волокнистий матеріал одержують згідно з прикладом 4, а потім ущільнюють згідно з прикладом 5.The fibrous material is prepared according to example 4 and then compacted according to example 5.

Зо Ущільнені гранули поміщають в скляну ампулу, що має максимальну ємність 250 мл. Скляну ампулу запаюють в атмосфері повітря. Гранули в ампулі опромінюють гамма-випромінюванням протягом приблизно З годин при рівні дози приблизно 1 Мрад на годину з одержанням опроміненого матеріалу, в якому целюлоза має більш низьку молекулярну масу, ніж в вихідному матеріалі волокнистого крафт-паперу.Z Compacted granules are placed in a glass ampoule with a maximum capacity of 250 ml. The glass ampoule is sealed in an air atmosphere. Granules in the ampoule are irradiated with gamma radiation for about 3 hours at a dose level of about 1 Mrad per hour to produce irradiated material in which the cellulose has a lower molecular weight than in the source material of fibrous kraft paper.

Приклад 9 - Способи визначення молекулярної маси целюлозних і лігноцелюлозних матеріалів з допомогою гель-проникної хроматографіїExample 9 - Methods of determining the molecular weight of cellulosic and lignocellulosic materials using gel permeation chromatography

Целюлозні і лігноцелюлозні матеріали для аналізу обробляють згідно з прикладом 4.Cellulosic and lignocellulosic materials for analysis are processed according to example 4.

Матеріали зразків, представлені в наступних таблицях, включають крафт-папір (Р), пшеничну солому (М/5), люцерну (А) і просо (503). Число "132" в ІО зразка стосується розміру частинок матеріалу після дроблення через сито з отворами 1/32 дюйма (0,08 см). Число після дефіса стосується дозування радіаційного випромінювання (Мрад) і "05" стосується ультразвукової обробки. Наприклад, ІЮ зразка "Р132-10" стосується крафт-паперу, який піддавали дробленню до розміру частинок калібру 132 і опромінювали дозою 10 Мрад.Sample materials presented in the following tables include kraft paper (P), wheat straw (M/5), alfalfa (A), and millet (503). The number "132" in the sample ID refers to the particle size of the material after passing through a 1/32 inch (0.08 cm) sieve. The number after the hyphen refers to the dose of radiation (Mrad) and "05" refers to ultrasonic treatment. For example, the IU sample "P132-10" refers to kraft paper, which was subjected to crushing to the size of particles of caliber 132 and irradiated with a dose of 10 Mrad.

Таблиця 1Table 1

Пікова середня молекулярна маса опроміненого крафт-паперу відхиленняPeak average molecular weight of irradiated kraft paper deviation

Крафт-папр |РІЗ2 | 77/70 777777 ні | 77 З2853а10006 79 110000 ДФРИЗАМО | 70770111 71111111 бі39вжо4681шШ 11111000 ФРИЗОЛООЇ | 70004171 8444а2580.4...:К КК: пил ССЗ У ЕТО ПО ЕХ ПНЯ ОБОХ ПОЛОН 2 15 Ей І 11111111 ДФРІЗ2ОВ | 07777171 так///// | 777777 зоо5мО3 "к Низькі дози опромінення, мабуть, підвищують молекулярну масу деяких матеріалівKraft paper |RIZ2 | 77/70 777777 no | 77 Z2853a10006 79 110000 DFRYZAMO | 70770111 71111111 bi39vzho4681shШ 11111000 FRIZOLOOYI | 70004171 8444а2580.4...:К КК: dust SSZ IN ETO PO EX PNYA BOTH POLON 2 15 Ei I 11111111 DFRIZ2OV | 07777171 yes///// | 777777 zoo5mO3 "k Low doses of radiation appear to increase the molecular weight of some materials

Рівень дозування - 1 Мрад/год гОбробка протягом 30 хвилин ультразвуком 20 кГц з використанням рупора 1000 Вт в умовах рециркуляції, де матеріал диспергований у воді.Dosing level - 1 Mrad/h hTreatment for 30 minutes with 20 kHz ultrasound using a 1000 W horn in recirculation conditions where the material is dispersed in water.

Таблиця 2Table 2

Пікова середня молекулярна маса опромінених матеріалів 4 2 Середня ММ «з стандартне /ЮОзрама Мепіка|Дозування Мозд Ультаує | Р додення мУвІЗа ЇЇ 1 17Ї17777770 7 |Нні 77777717 латаття! 12811117 91453425 пннннннннн"6:иш шли спи Поп се 5ле ПОPeak average molecular mass of irradiated materials 4 2 Average MM "with standard /UOzram Mepika|Dosage Mozd Ultauye | HER MUSIC 1 17Ї17777770 7 |Nni 77777717 water lilies! 12811117 91453425 pnnnnnnnnnn"6:ish went to sleep Pop se 5le PO

ТЕЗЕ ВИМИ М ПІ ПОН ТОНЯ КСО НО ЕЕ УТ п мУвІЗа-т00и | 1 17111710 (11177111 236204453...9ГTEZE VYMY M PI MON TONYA KSO NO EE UT p mUvIZa-t00y | 1 17111710 (11177111 236204453...9G

АТ3З2 ЇЇ 1 17Ї177771770 77717171 л16о48862151701..Й.-:РУ:УС ниншРЬИЬНШжинжинишишишишшЕЕУв тс 18111171 2853:2490......АТ3З2 ІІ 1 17Ї177771770 77717171 л16о48862151701..І.-:РУ:УС ніншРІІІІІІІІІІІІІІІІІІЕУв ts 18111171 2853:2490......

АТ3аО ОЇ 11 Ї17711111о17 11111111 5о85321665...:РУЙ4:У: п"?":НИЕІ ВНІ ОО СХ ЕЕ ДоАТ3аО ОИ 11 Й17711111о17 11111111 5о85321665...:RUY4:U: p"?":NIEI VNI OO СХ EE To

АТ32-1007 ЇЇ 1 17100 17777171 зв29152235 0128 1Ї11111711111111111111111111равти5AT32-1007 HER 1 17100 17777171 zv29152235 0128 1Ї11111711111111111111111111ravty5

ШВА ЇЇ 117.0 1 1 1557360583693..Йщ.-:(/ о Ф н"6ній"!ВЬИЕИНШжиИжнниш Уста нишининнвинннсшишишишиши сг: пиШВА ИЙ 117.0 1 1 1557360583693..Yshch.-:(/ o Ф n"6niy"!ВІІІІІІІІІнныш Usta nyshininnvinnnsshishishishishi sg: pi

ПЕТЕР я еВ М ПІ ПОН ТОННИ КСО НОТ СТЕ: КЕ ПИ ва13ат00 | 1 | ло 77777771 22345ж3797::::Г нини ши: слиPETER I EV M PI PON TONS KSO NOT STE: KE PI va13at00 | 1 | lo 77777771 22345zh3797::::G now shi: sly

ІБа132-100-05| 1 | лоб ЇЇ 7777777717171171711111111111469641465...:.:СУ "Піки об'єднуються після обробки "«Низькі дози опромінення, мабуть, підвищують молекулярну масу деяких матеріалівIBa132-100-05| 1 | forehead HER 77777777171711717111111111111469641465...:.:SU "Peaks merge after processing ""Low doses of radiation appear to increase the molecular weight of some materials

Рівень дозування - 1 Мрад/год 2Обробка протягом 30 хвилин ультразвуком 20 кГц з використанням рупора 1000 Вт в умовах рециркуляції, де матеріал диспергований у воді.Dosage level - 1 Mrad/hour 2 Treatment for 30 minutes with 20 kHz ultrasound using a 1000 W horn in recirculation conditions where the material is dispersed in water.

Гель-проникну хроматографію (СРС) використовують для визначення розподілу молекулярної маси полімерів. У ході аналізу СРС розчин зразка полімеру пропускають через колону, заповнену пористим гелем, що вловлює невеликі молекули. Зразок розділяється на основі розміру молекул, причому більш великі молекули елююються швидше молекул менших розмірів. Час утримання кожного компонента найчастіше визначають за допомогою індексу рефракції (КІ), розсіювання світла при випаровуванні (ЕЇ5) або ультрафіолетового випромінювання (М) і порівнюють з калібрувальною кривою. Потім одержані дані використовують для обчислення розподілу молекулярної маси для зразка.Gel permeation chromatography (GPC) is used to determine the molecular weight distribution of polymers. During CPS analysis, a polymer sample solution is passed through a column filled with a porous gel that traps small molecules. The sample is separated based on molecular size, with larger molecules eluting faster than smaller molecules. The retention time of each component is most often determined by refractive index (RI), evaporative light scattering (EI5) or ultraviolet radiation (M) and compared with a calibration curve. The resulting data are then used to calculate the molecular weight distribution for the sample.

Розподіл молекулярної маси використовують для охарактеризації синтетичних полімерів замість індивідуальної молекулярної маси. Для охарактеризації цього розподілу використовують статистичні середні значення. Найбільш поширеним з цих середніх значень є "середньочислова молекулярна маса" (Ми) і "середньозважена молекулярна маса" (Му). Способи обчислення цих величин описані, наприклад, в прикладі 9 РСТ/О5/2007/022719.Molecular weight distribution is used to characterize synthetic polymers instead of individual molecular weight. Statistical averages are used to characterize this distribution. The most common of these average values are "number average molecular weight" (My) and "weight average molecular weight" (Mu). Methods of calculating these values are described, for example, in example 9 PCT/O5/2007/022719.

Індекс полідисперсності або РІ визначають як відношення Му/Ми. Чим більш високим є РІ, тим більш широким або більш дисперсним є розподіл. Найбільш низьке значення, яке може мати РІ, становить 1. Воно відповідає монодисперсному зразку, тобто полімеру, в якому всі молекули в розподілі мають однакову молекулярну масу.The polydispersity index or RI is defined as the Mu/My ratio. The higher the RI, the wider or more dispersed the distribution. The lowest value that RI can have is 1. It corresponds to a monodisperse sample, that is, a polymer in which all molecules in the distribution have the same molecular weight.

Пікове значення молекулярної маси (Мр) є іншою описовою ознакою, що визначається як мода розподілу молекулярної маси. Воно означає молекулярну масу, яка найбільш поширена в розподілі. Ця величина також дає представлення про розподіл молекулярної маси.The peak value of the molecular weight (Mp) is another descriptive feature defined as the mode of the molecular weight distribution. It means the molecular weight that is most common in the distribution. This value also gives an idea of the molecular weight distribution.

Більшість вимірювань СРС проводять відносно різних стандартів полімерів. Точність результатів залежить від того, наскільки близько характеристики аналізованого полімеруMost CPS measurements are performed against various polymer standards. The accuracy of the results depends on how close the characteristics of the analyzed polymer are

Збігаються з характеристиками використовуваного стандарту. Очікувана помилка відтворюваності між різними серіями визначень, каліброваними по окремості, становить приблизно 5-10 95 і є характерною для обмеженої точності визначень СРС. Таким чином,Match the characteristics of the used standard. The expected reproducibility error between different series of individually calibrated determinations is approximately 5-10 95 and is typical of the limited precision of CPS determinations. So,

результати ОРС є найбільш придатними, коли проводять порівняння між розподілами молекулярної маси різних зразків в ході однієї серії визначень.ODS results are most useful when comparisons are made between molecular weight distributions of different samples in the course of one series of determinations.

Для лігноцелюлозних зразків перед аналізом СРС потрібна підготовка. Спочатку приготовляють насичений розчин (8,4 95 по масі) хлориду літію (ГІС!) в диметилацетаміді (ОМАс). Приблизно 100 мг кожного зразка додають приблизно до 10 г свіжоприготованого насиченого розчину ГІСІ/ОМАсС, і суміші нагрівають приблизно до 150-170 "С при перемішуванні протягом 1 години. Одержані розчини мають колір, головним чином, від ясно-жовтого до темно- жовтого. Температуру розчинів знижують приблизно до 100 "С і їх нагрівають протягом додаткових 2 годин. Потім температуру розчинів знижують приблизно до 50 "С, і розчини зразків нагрівають протягом приблизно від 48 до 60 годин. Потрібно зазначити, що зразки, опромінені при 100 Мрад, легше солюбілізувати в порівнянні з їх необробленими аналогами. Крім того, роздроблені зразки (позначені числом 132) мають трохи більш низьку середню молекулярну масу в порівнянні з ненарізаними зразками.Lignocellulosic samples require preparation before SPC analysis. First, prepare a saturated solution (8.4 95 by mass) of lithium chloride (LIS!) in dimethylacetamide (OMAs). About 100 mg of each sample is added to about 10 g of freshly prepared saturated solution of HICI/OMAsC, and the mixtures are heated to about 150-170 °C with stirring for 1 hour. The resulting solutions are mainly light yellow to dark yellow in color. The temperature of the solutions is reduced to approximately 100 "C and they are heated for an additional 2 hours. The temperature of the solutions is then reduced to about 50 °C and the sample solutions are heated for about 48 to 60 hours. It should be noted that the samples irradiated at 100 Mrad are more easily solubilized compared to their untreated counterparts. In addition, the crushed samples (indicated by the number 132) have a slightly lower average molecular weight compared to uncut samples.

Одержані розчини зразків розбавляють 1:11 з використанням ЮОМАс як розчинника і фільтрують через 0,45-мкм фільтр РТЕЕ. Потім відфільтровані розчини зразків аналізують за допомогою СРС. Пікова середня молекулярна маса (Мр) зразків, при визначенні гель- проникною хроматографією (СРС), узагальнено представлена в таблицях 1 і 2, як указано вище, в умовах аналізу, представлених в таблиці 3. Кожний зразок приготовляють в двох екземплярах, і кожний препарат зразка аналізують в двох паралелях (дві ін'єкції), усього з чотирма ін'єкціями на зразок. Для одержання калібрувальної кривої для шкали молекулярної маси приблизно від 580 до 750000 Дальтон використовують полістиролові стандарти РОТА іThe obtained solutions of the samples are diluted 1:11 using ХОМас as a solvent and filtered through a 0.45-μm RTEE filter. Then the filtered solutions of the samples are analyzed using SPC. The peak average molecular weight (Mw) of the samples, as determined by gel permeation chromatography (GPC), is summarized in Tables 1 and 2, as indicated above, under the analysis conditions presented in Table 3. Each sample is prepared in duplicate, and each preparation the sample is analyzed in two parallels (two injections), with a total of four injections per sample. To obtain a calibration curve for the molecular weight scale from approximately 580 to 750,000 Daltons, ROTA polystyrene standards are used and

РБО1В ЕазісСаї.RBO1V EazisSai.

Таблиця ЗTable C

Умови аналізу ОРСConditions of ORS analysis

Приклад 10 - Визначення кристалічності опроміненого матеріалу за допомогою рентгенодифракціїExample 10 - Determination of crystallinity of irradiated material using X-ray diffraction

Рентгенодифракція (ХЕКО) являє собою спосіб, за допомогою якого кристалічний зразок опромінюють моноенергетичними рентгенівськими променями. Реєструють взаємодію структури решітки зразка з цими рентгенівськими променями, і вона дає інформацію про кристалічнуX-ray diffraction (XD) is a method by which a crystalline sample is irradiated with monoenergetic X-rays. The interaction of the lattice structure of the sample with these X-rays is recorded, and it provides information about the crystalline

Зо структуру, що піддається опроміненню. Одержаний характерний "відбиток" дозволяє ідентифікацію кристалічних сполук, присутніх в зразку. З використанням аналізу відповідності по всьому патерну (Ше Кієїмеїї Кеїйпетепі) можна проводити кількісні аналізи зразків, що містять більше однієї кристалічної сполуки.From the irradiated structure. The obtained characteristic "print" allows the identification of crystalline compounds present in the sample. Using pattern matching analysis (She Kieimeiyi Keiipetepi) quantitative analyzes of samples containing more than one crystalline compound can be performed.

Кожний зразок поміщають на тримач з нульовим фоном і поміщають в дифрактометр РпйЙреEach sample is placed on a holder with a zero background and placed in a diffractometer

РУМ1800, що використовує радіаційне випромінювання Си. Потім проводять сканування в діапазоні від 57 до 507 з розміром кроку 0,05" і часом підрахунку 2 години в кожному випадку.RUM1800, which uses radiation of Si. Scans are then performed in the range from 57 to 507 with a step size of 0.05" and a counting time of 2 hours in each case.

Після одержання дифрактограм ідентифікують фази за допомогою Ромаег Оійтасіноп Ріїе, опублікованого Іпіегпайіопаї Сепіге тог Оійтасііоп БВаїа. У всіх зразках ідентифікована кристалічна фаза являє собою целюлозу - Іа, яка має триклінну структуру.After obtaining the diffractograms, the phases are identified using the Romaeg Oiitasinop Riie published by Ipiegpaiopai Sepige tog Oiitasiiop BVaia. In all samples, the identified crystalline phase is cellulose - Ia, which has a triclinic structure.

Відмітними ознаками для 20 зразків є ширина піка, яка пов'язана з розміром кристалічного домену. Експериментальну ширину піка використовують для обчислення розміру домену і процентної кристалічності, які представлені в таблиці 4.Distinctive features for 20 samples are the peak width, which is related to the size of the crystal domain. The experimental peak width is used to calculate the domain size and percent crystallinity, which are presented in Table 4.

Таблиця 4Table 4

Дані ХКО, що включають розмір домену і 95 кристалічністьKKO data including domain size and 95 crystallinity

Проценту кристалічність (Хе 95) визначають як відношення площі для кристалічної фази до загальної площі під піками рентгенодифракції, і вона дорівнює 100905 х (Ас/Аа--Ас), деPercent crystallinity (Xe 95) is defined as the ratio of the area for the crystalline phase to the total area under the X-ray diffraction peaks, and it is equal to 100905 x (As/Aa--As), where

Ас - площа для кристалічної фази,Ac is the area for the crystalline phase,

Аа - площа для аморфної фази,Aa is the area for the amorphous phase,

Хе х процент кристалічності.Heh x percentage of crystallinity.

Для визначення процентної кристалічності кожного зразка необхідно спочатку визначити кількість аморфної фази. Це проводять шляхом оцінки площі кожної дифрактограми, яка може бути віднесена до кристалічної фази (яка відображається більш гострими піками) і некристалічної фази (яка відображається широкими буграми під патерном і має центр при 227 і 387).To determine the percent crystallinity of each sample, it is necessary to first determine the amount of the amorphous phase. This is done by estimating the area of each diffractogram, which can be attributed to the crystalline phase (which is shown by the sharper peaks) and the non-crystalline phase (which is shown by the broad humps below the pattern and centered at 227 and 387).

Для мінімізації помилки в цих обчисленнях внаслідок широких кристалічних піків, а також високої інтенсивності фону використовують систематичний процес. По-перше, застосовують лінійний фон, а потім відміняють його. По-друге, кожний з двох гауссових піків з центром при 227 і 387 з шириною 10-12" приводять у відповідність з буграми під кристалічними піками. По-третє, визначають площу під двома широкими гауссовими піками і іншої частини патерна. Нарешті, обчислюють процентну кристалічність шляхом ділення площі під кристалічним піком на загальну інтенсивність (після віднімання фону). Розмір домену і 95 кристалічність зразків при визначенні шляхом рентгенодифракції (ХКО) представлені в таблиці 4, вище.A systematic process is used to minimize error in these calculations due to broad crystal peaks as well as high background intensity. First, a linear background is applied, and then it is canceled. Second, each of the two Gaussian peaks centered at 227 and 387 with a width of 10-12" is aligned with the bumps under the crystalline peaks. Third, the area under the two broad Gaussian peaks and the rest of the pattern is determined. Finally, the percentage is calculated crystallinity by dividing the area under the crystalline peak by the total intensity (after background subtraction).The domain size and 95 crystallinity of the samples as determined by X-ray diffraction (XRD) are presented in Table 4, above.

Приклад 11 - Аналіз за допомогою порометріїExample 11 - Porometry analysis

Ртутний аналіз розміру пор і об'єму пор (таблиця 5) оснований на пропусканні ртуті (незмочувальної рідини) в пористу структуру при суворо контрольованому тиску. Оскільки ртуть не змочує більшість речовин і не проникне в пори мимовільно внаслідок капілярної дії, її необхідно заганяти в порожнини зразка з використанням зовнішнього тиску. Тиск, необхідний для заповнення порожнин, зворотно пропорційний розміру пор. Для заповнення великих порожнин потрібна тільки невелика значення сили або тиску, в той час як для заповнення дуже маленьких пор потрібний значно більш високий тиск.Mercury analysis of pore size and pore volume (Table 5) is based on passing mercury (a non-wetting liquid) into a porous structure under strictly controlled pressure. Since mercury does not wet most substances and does not penetrate the pores spontaneously due to capillary action, it must be driven into the cavities of the sample using external pressure. The pressure required to fill the cavities is inversely proportional to the pore size. Only a small amount of force or pressure is required to fill large cavities, while much higher pressure is required to fill very small pores.

Таблиця 5Table 5

Розподіл розміру і об'єму пор за допомогою ртутної порометрії . Сере- Сере-. Середній О'бемна УявнаDistribution of the size and volume of pores using mercury porometry. Sere- Sere-. Average O'bemna Imaginary

Загальний з динний динний : густина при 10 прони- агальна діаметр | діаметр діаметр 0,50 фунт./кв. (скелетна) - площа пор й густина 1 зразка каючий пор (ме/г) пор пор (4М/А) дюйм.абс. Пористість об'єм мл/г (площа) | (площа) (3,45 кПа) (мкм) (г/мл) (мкм) (мкм) (г/мл)General with dinny dinny: density at 10 penetrating diameter | diameter diameter 0.50 lb./sq. (skeletal) - pore area and density of 1 sample pore pore (me/g) pore pore (4M/A) inch.abs. Porosity volume ml/g (area) | (area) (3.45 kPa) (μm) (g/ml) (μm) (μm) (g/ml)

АшоРоге 9520, пристрій для визначення густини пор, може досягати максимального тиску 414 МПа або 60000 фунт/кв. дюйм абс. У ньому є чотири станції низького тиску для приготування зразка і збирання даних про макропори при від 0,2 фунт/кв. дюйм абс. (1,4 кПа) до 50 фунт/кв. дюйм абс. (345 кПа). У ньому є дві камери високого тиску, які збирають дані при від 25 фунт/кв. дюйм абс. (172 кПа) до 60000 фунт/кв. дюйм абс. (414 МПа). Зразок поміщають в чашоподібний пристрій, який називається пенетрометром, який сполучений зі скляним капілярним стрижнем з металевим покриттям. По мірі проникнення ртуті в порожнини в зразку і навколо нього, вона просувається вниз по капілярному стрижню. Втрата ртуті з капілярного стрижня приводить до зміни електроємності. Зміна електроємності в процесі експерименту конвертується в об'єм ртуті, виходячи з відомого об'єму стрижня застосовуваного пенетрометра. Доступна множина пенетрометрів з різними розмірами чаші (зразка) і капілярів для адаптації до більшості розмірів і конфігурацій зразків. У таблиці 6, нижче, визначені ключові параметри, обчислювані для кожного зразка.The ASHOROGE 9520, a device for determining the density of pores, can reach a maximum pressure of 414 MPa or 60,000 psi. inch abs It has four low pressure stations for sample preparation and macropore data collection at from 0.2 psi. inch abs (1.4 kPa) to 50 lb/sq. inch abs (345 kPa). It has two high-pressure chambers that collect data at from 25 psi. inch abs (172 kPa) to 60,000 lb/sq. inch abs (414 MPa). The sample is placed in a cup-shaped device called a penetrometer, which is connected to a glass capillary rod with a metal coating. As mercury penetrates the cavities in and around the sample, it moves down the capillary rod. The loss of mercury from the capillary rod leads to a change in capacitance. The change in electrical capacity during the experiment is converted into the volume of mercury, based on the known volume of the rod of the used penetrometer. A variety of penetrometers are available with different bowl (sample) and capillary sizes to accommodate most sample sizes and configurations. Table 6 below identifies the key parameters calculated for each sample.

Таблиця 6Table 6

Визначення параметрівDefinition of parameters

Загальний проникаючий об'єм | Загальний об'єм ртуті, проникаючої в ході експерименту. Він може включати інтерстиціальне заповнення між невеликими частинками, пористість зразка і об'єм стиснення зразка передбачаючи циліндричну форму пор (площа)Total penetrating volume | The total volume of mercury penetrating during the experiment. It may include interstitial filling between small particles, sample porosity and sample compression volume assuming a cylindrical pore shape (area)

Об'ємна густина Маса зразка, ділена на повний об'єм. Повний об'єм визначається при тиску заповнення, як правило, 0,5 фунт./кв дюйм абс (3,45 кПа)Bulk density The mass of the sample divided by the total volume. Full volume is defined at a fill pressure of typically 0.5 psi (3.45 kPa)

Уявна густина Маса зразка, ділена на об'єм зразка, виміряний при найбільш високому тиску, як правило, 60000 фунт./кв дюйм абс (414Apparent Density The mass of the sample divided by the volume of the sample measured at the highest pressure, typically 60,000 psi abs (414

МПа)MPa)

Приклад 12 - Аналіз розміру частинокExample 12 - Particle size analysis

Спосіб визначення розміру частинок за допомогою розсіювання світла оснований на теоріїThe method of determining particle size using light scattering is based on theory

Мі (яка також охоплює теорію Фраунгофера). Теорія Мі передбачає взаємозв'язок інтенсивності і кута як функцію розміру сферичних розсіюючих частинок, при умові, що інші змінні системи відомі і підтримуються постійними. Цими змінними є довжина хвилі падаючого світла і відносний показник заломлення матеріалу зразка. Застосування теорії Мі дає детальну інформацію про розмір частинок. У таблиці 7 узагальнено представлений розмір частинок при використанні як параметрів серединного діаметра, середнього діаметра і модального діаметра.Mee (which also covers Fraunhofer's theory). Mie's theory predicts the intensity-angle relationship as a function of the size of the spherical scattering particles, provided that the other system variables are known and held constant. These variables are the wavelength of the incident light and the relative refractive index of the sample material. The application of Mie's theory provides detailed information on particle size. Table 7 summarizes the size of the particles when used as parameters of median diameter, average diameter and modal diameter.

Таблиця 7Table 7

Розмір частинок при розсіянні лазерного випромінювання (дисперсія сухого зразка) (мкм) (мкм) (мкм)Particle size during laser radiation scattering (dry sample dispersion) (μm) (μm) (μm)

Розмір частинок визначають за допомогою розсіювання лазерного випромінювання (дисперсія сухого зразка), застосовуючи МаїЇмет Мавіегвілег 2000, з використанням наступних умов: швидкість подачі: 35 905, тиск диспергатора: 4 бар, оптична модель: (2,610, 1,000), 1,000.Particle size is determined by laser scattering (dry sample dispersion) using a MaiYimet Mawiegwileg 2000, using the following conditions: feed rate: 35,905, disperser pressure: 4 bar, optical model: (2.610, 1.000), 1.000.

Відповідну кількість зразка подають на вібраційний лоток. Швидкість подачі і тиск повітря коректують для забезпечення того, щоб частинки були належним чином дисперговані.The appropriate amount of the sample is fed to the vibrating tray. The feed rate and air pressure are adjusted to ensure that the particles are properly dispersed.

Ключовим компонентом є вибір тиску повітря, який розбиває агломерати, але не порушує цілісність зразка. Необхідна кількість зразка варіює залежно від розміру частинок. Як правило, зразки з дрібними частинками вимагають меншої кількості матеріалу, ніж зразки з великими частинками.The key component is choosing an air pressure that breaks up the agglomerates but does not compromise the integrity of the sample. The amount of sample required varies with particle size. As a general rule, samples with fine particles require less material than samples with large particles.

Приклад 13 - Аналіз площі поверхніExample 13 - Surface area analysis

Площу поверхні кожного зразка аналізують з використанням системи Місготегйс5 АЗАР 2420 АссеїІегагєй Агеа апа Рогозітеїгу Зубіет. Зразки приготовляють шляхом первинного дегазування протягом 16 годин при 40 "С. Далі, обчислюють вільний простір (як теплий, так і холодний) з гелієм, а потім пробірку із зразком знову вакуумують для видалення гелію.The surface area of each sample is analyzed using the Misgotegys5 AZAR 2420 AssayIegagei Agea apa Rogoziteigu Zubiet system. The samples are prepared by primary degassing for 16 hours at 40 "C. Next, the free space (both warm and cold) with helium is calculated, and then the tube with the sample is again evacuated to remove the helium.

Збирання даних починається після цього другого вакуумування, і воно полягає у встановленні заданого тиску, який контролює, скільки газу дозовано в зразок. При кожному заданому тиску визначають і записують кількість адсорбованого газу і істинний тиск. Тиск всередині пробірки із зразком вимірюють за допомогою датчика тиску. Додаткові дози газу продовжують надходити до досягнення заданого тиску і забезпечення зрівноваження. Кількість адсорбованого газу визначають підсумовуванням множини доз для зразка. Тиск і кількість визначають ізотерму адсорбції газу і їх використовують для обчислення ряду параметрів, включаючи площу поверхніData collection begins after this second vacuum and consists of establishing a set pressure that controls how much gas is dosed into the sample. At each given pressure, the amount of adsorbed gas and the true pressure are determined and recorded. The pressure inside the sample tube is measured using a pressure sensor. Additional doses of gas continue to arrive until the set pressure is reached and equalization is ensured. The amount of adsorbed gas is determined by summing the set of doses for the sample. Pressure and quantity determine the gas adsorption isotherm and are used to calculate a number of parameters, including surface area

ВЕТ (таблиця 8).VET (table 8).

Таблиця 8Table 8

Узагальнене представлення площі поверхні по адсорбції газуGeneralized representation of surface area by gas adsorption

Модель ВЕТ для ізотерм являє собою широко використовувану теорію для обчислення питомої площі поверхні. Аналіз включає визначення ємності моношару поверхні зразка шляхом обчислення кількості, необхідної для покриття всієї поверхні одним щільно упакованим шаром криптону. Для визначення загальної площі поверхні ємність моношару множать на поперечну площу молекули пробного газу. Питома площа поверхні являє собою площу поверхні аліквоти зразка, ділену на масу зразка.The BET model for isotherms is a widely used theory for calculating the specific surface area. The analysis involves determining the monolayer capacity of the sample surface by calculating the amount needed to cover the entire surface with one close-packed layer of krypton. To determine the total surface area, the capacity of the monolayer is multiplied by the cross-sectional area of the sample gas molecule. The specific surface area is the surface area of a sample aliquot divided by the mass of the sample.

Приклад 14 - Визначення довжини волоконExample 14 - Determination of fiber length

Тестування розподілу довжин волокон проводили в трьох паралелях на представлених зразках з використанням системи Теспрар Могрї ГВО1. Середня довжина і ширина представлені в таблиці 9.Fiber length distribution testing was performed in three parallels on the presented samples using the Tesprar Mogri GVO1 system. The average length and width are presented in Table 9.

Таблиця 9Table 9

Узагальнене представлення даних по довжині і ширині лігноцелюлозних волоконGeneralized presentation of data on the length and width of lignocellulosic fibers

Арифметичне Середня довжина, | Статистично скоректована ШиринаArithmetic average length, | Statistically adjusted Width

ІО зразка середнє значення | зважена по довжині | середня довжина, зважена (мм) (мм) (мм) по довжині (мм)IO sample average value | weighted along the length | average length weighted (mm) (mm) (mm) lengthwise (mm)

Приклад 15 - Ультразвукова обробка опроміненого і неопроміненого просаExample 15 - Ultrasonic treatment of irradiated and non-irradiated millet

Просо дроблять згідно з прикладом 4. Просо обробляють тільки ультразвуком або опроміненням гамма-променями в дозі 10 або 100 Мрад з подальшою обробкою ультразвуком.Millet is crushed according to example 4. Millet is treated only with ultrasound or irradiation with gamma rays at a dose of 10 or 100 Mrad followed by ultrasound treatment.

Одержані матеріали відповідають 5132-ВК (неопроміненому), 5132-10-ВК (10 Мрад і обробка ультразвуком) і 5132-100-ВК (100 Мрад і обробка ультразвуком), як показано в таблиці 1.The resulting materials correspond to 5132-VC (unirradiated), 5132-10-VC (10 Mrad and sonicated), and 5132-100-VC (100 Mrad and sonicated), as shown in Table 1.

Обробку ультразвуком проводять для кожного зразка протягом 30 хвилин з використанням ультразвуку частотою 20 кГц з рупора 1000 Вт в умовах рециркуляції. Кожний зразок диспергують у воді в концентрації приблизно 0,10 г/мл.Ultrasound treatment is carried out for each sample for 30 minutes using ultrasound with a frequency of 20 kHz from a 1000 W horn in recirculation conditions. Each sample is dispersed in water at a concentration of approximately 0.10 g/ml.

На Фіг. 30 і 31 представлений пристрій, використовуваний для обробки ультразвуком.In Fig. 30 and 31 present the device used for ultrasonic treatment.

Пристрій 500 включає перетворювач 502, сполучений з бустером 504, що сполучається з рупором 506, виготовленим з титану або сплаву титану. Рупор, який має ізоляцію 510, виготовлену з МІТОМФ, по його периметру на його здійснюючій обробку стороні, утворює непроникне для рідини ущільнення з коміркою для переробки 508. Здійснююча обробку сторона рупора занурена в рідину, таку як вода, в якій диспергований зразок, що підлягає обробці ультразвуком. Моніторинг тиску в комірці проводять за допомогою датчика тиску 512. У робочому стані кожний зразок просувається насосом 517 з ємності 516 через комірку для переробки і обробляється ультразвуком. Після обробки ультразвуком зразок збирається в ємності 520. Процес може бути оборотним в тому, що вміст ємності 520 може бути відправлений через комірку для переробки і зібраний в ємності 516. Цей процес можна повторювати декілька разів доти, поки не буде досягнутий бажаний рівень переробки зразка.The device 500 includes a transducer 502 connected to a booster 504 connected to a horn 506 made of titanium or a titanium alloy. The horn, which has an insulation 510 made of MITOMF around its perimeter on its processing side, forms a liquid-tight seal with the processing cell 508. The processing side of the horn is immersed in a liquid, such as water, in which the sample to be processed is dispersed. ultrasound treatment. The pressure in the cell is monitored using the pressure sensor 512. In the working state, each sample is pushed by the pump 517 from the container 516 through the processing cell and treated with ultrasound. After sonication, the sample is collected in container 520. The process may be reversible in that the contents of container 520 may be sent through the processing cell and collected in container 516. This process may be repeated several times until the desired level of sample processing is achieved.

Приклад 16 - Знімки, одержані за допомогою скануючого електронного мікроскопа, неопроміненого проса в порівнянні з опроміненим і опроміненим і обробленим ультразвуком просомExample 16 - Scanning electron microscope images of non-irradiated millet compared to irradiated and irradiated and sonicated millet

Зразки проса для знімків, одержуваних за допомогою скануючого електронного мікроскопа, наносять на вуглецеву стрічку і покривають розпиленням золота (70 секунд). Зображення одержують за допомогою скануючого електронного мікроскопа з польовою емісією УЕОЇ. 6500.Millet samples for scanning electron microscope images are placed on carbon tape and sputter coated with gold (70 seconds). Images are obtained using a scanning electron microscope with field emission of UEOI. 6500.

На Фіг. 32 представлений знімок, одержаний за допомогою скануючого електронногоIn Fig. 32 presents a picture obtained with the help of scanning electronic

Зо мікроскопа при збільшенні 1000Х, волокнистого матеріалу, одержаного дробленням проса на різальному пристрої з обертовим ножем, а потім пропусканням роздробленого матеріалу через сито з отворами 1/32 дюйма (0,08 см).From a microscope at 1000X magnification, fibrous material obtained by crushing millet on a rotary knife cutter and then passing the crushed material through a 1/32 inch (0.08 cm) sieve.

На Фіг. 33 і 34 представлені знімки, одержані за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 1000Х, волокнистого матеріалу з Фіг. 32 після опромінення гамма- променями дозою 10 і 100 Мрад, відповідно.In Fig. 33 and 34 show images obtained using a scanning electron microscope at a magnification of 1000X of the fibrous material from Fig. 32 after irradiation with gamma rays at a dose of 10 and 100 Mrad, respectively.

На Фіг. 35 представлені знімки, одержані за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 1000Х, волокнистого матеріалу з Фіг. 32 після опромінення 10 Мрад і обробки ультразвуком.In Fig. 35 presents images obtained using a scanning electron microscope at a magnification of 1000X of the fibrous material from Fig. 32 after 10 Mrad irradiation and ultrasound treatment.

На Фіг. 36 представлені знімки, одержані за допомогою скануючого електронного мікроскопа при збільшенні 1000Х, волокнистого матеріалу з Фіг. 32 після опромінення 100 Мрад і обробки ультразвуком.In Fig. 36 presents images obtained using a scanning electron microscope at a magnification of 1000X of the fibrous material from Fig. 32 after 100 Mrad irradiation and ultrasound treatment.

Приклад 17 - Інфрачервоний спектр опроміненого крафт-паперу в порівнянні з неопроміненим крафт-паперомExample 17 - Infrared spectrum of irradiated kraft paper compared to non-irradiated kraft paper

Аналіз ЕТ-ІК проводили з використанням стандартних способів на Місоіейтрасі 400.ET-IR analysis was performed using standard methods on a Misoietras 400.

Результати вказують на те, що всі зразки, представлені в таблиці 1, відповідають матеріалу на основі целюлози.The results indicate that all samples presented in Table 1 correspond to cellulose-based material.

На Фіг. 37 представлений інфрачервоний спектр крафт-паперу, роздробленого згідно з прикладом 4, а на Фіг. 38 представлений інфрачервоний спектр крафт-паперу з Фіг. 37 після опромінення гамма-випромінюванням в дозі 100 Мрад. Опромінений зразок демонструє додатковий пік в області А (з центром приблизно на рівні 1730 см"), який не виявляється в неопроміненому матеріалі.In Fig. 37 shows the infrared spectrum of kraft paper shredded according to example 4, and Fig. 38 presents the infrared spectrum of the kraft paper from Fig. 37 after exposure to gamma radiation at a dose of 100 Mrad. The irradiated sample exhibits an additional peak in region A (centered at approximately 1730 cm") that is not present in the unirradiated material.

Приклад 18 - Комбінування попередньої обробки пучком електронів і ультразвукомExample 18 - Combination of pretreatment with an electron beam and ultrasound

Просо використовують як сировину і дроблять різальним пристроєм з обертовим ножемMillet is used as raw material and crushed with a cutting device with a rotating knife

Мипзоп на волокнистий матеріал. Потім волокнистий матеріал рівномірно розподіляють на відкритому лотку, виготовленому з олова, з площею більше 500 дюйм: (12,7 ме). Волокнистий матеріал розподіляють так, щоб він мав товщину приблизно 1-2 дюйми (2,5-5 см) у відкритому лотку. Волокнистий матеріал можна розподіляти в пластмасові мішки при більш низьких дозах опромінення (менше 10 Мрад) і залишати відкритим на металевому лотку при більш високих дозах опромінення.Mipsop on fibrous material. The fibrous material is then spread evenly on an open tray made of tin with an area of more than 500 in: (12.7 me). The fibrous material is distributed to a thickness of approximately 1-2 inches (2.5-5 cm) in an open tray. The fibrous material can be distributed in plastic bags at lower radiation doses (less than 10 Mrad) and left exposed on a metal tray at higher radiation doses.

Потім окремі зразки волокнистого матеріалу піддають послідовним дозам опромінення пучком електронів для досягнення загальної дози 1, 2, 3, 5, 10, 50 і 100 Мрад. Деякі зразки підтримують в тих же умовах, що і інші зразки, але не опромінюють, щоб вони служили як контролі. Після охолоджування опромінений волокнистий матеріал відправляють на подальшу переробку через пристрій для обробки ультразвуком.Then individual samples of fibrous material are subjected to successive doses of electron beam irradiation to achieve a total dose of 1, 2, 3, 5, 10, 50 and 100 Mrad. Some samples are maintained under the same conditions as other samples but not irradiated to serve as controls. After cooling, the irradiated fibrous material is sent for further processing through an ultrasonic treatment device.

Пристрій для обробки ультразвуком включає перетворювач, сполучений з бустером, що з'єднує рупор, виготовлений з титану або сплаву титану. Рупор, який має ізоляцію, виготовлену з МІТОМО», по його периметру на його здійснюючій обробку стороні, утворює непроникне для рідини ущільнення з коміркою для переробки. Здійснююча обробку сторона рупора занурена в рідину, таку як вода, в якій диспергований зразок, що підлягає обробці ультразвуком.The ultrasonic treatment device includes a transducer connected to a booster connecting a horn made of titanium or a titanium alloy. The horn, which has insulation made of MITOMO' around its perimeter on its processing side, forms a liquid-tight seal with the processing cell. The processing side of the horn is immersed in a liquid, such as water, in which the sample to be sonicated is dispersed.

Моніторинг тиску в комірці проводять за допомогою датчика тиску. У робочому стані кожний зразок просувається насосом з ємності через комірку для переробки і обробляється ультразвуком.The pressure in the cell is monitored using a pressure sensor. In operation, each sample is pumped from the tank through the processing cell and sonicated.

Для приготування опроміненого волокнистого матеріалу для обробки ультразвуком,For the preparation of irradiated fibrous material for sonication,

Зо опромінений волокнистий матеріал витягують з будь-якого контейнера (наприклад, пластмасових мішків) і диспергують у воді в концентрації приблизно 0,10 г/мл. Обробку ультразвуком проводять на кожному зразку протягом 30 хвилин з використанням ультразвуку з частотою 20 кГц з рупора 1000 Вт в умовах рециркуляції. Після обробки ультразвуком опромінений волокнистий матеріал збирається в ємності. Цей процес може повторюватися множину разів до досягнення бажаного рівня переробки, виходячи з моніторингу структурних змін проса. Також, деякі опромінені зразки тримають в тих же умовах, що і інші зразки, але не обробляють ультразвуком, щоб вони служили як контролі. Крім того, також як контролі виступають деякі зразки, які не опромінювали або не обробляли ультразвуком. Таким чином, деякі контролі не обробляють, деякі тільки опромінюють, а деякі тільки обробляють ультразвуком.The irradiated fibrous material is extracted from any container (for example, plastic bags) and dispersed in water at a concentration of approximately 0.10 g/ml. Ultrasound treatment is carried out on each sample for 30 minutes using ultrasound with a frequency of 20 kHz from a 1000 W horn in recirculation conditions. After ultrasonic treatment, the irradiated fibrous material is collected in a container. This process can be repeated many times until the desired level of processing is achieved, based on the monitoring of structural changes in the millet. Also, some irradiated samples are kept under the same conditions as other samples but not sonicated to serve as controls. In addition, some samples that were not irradiated or not treated with ultrasound also act as controls. Thus, some controls are not treated, some are only irradiated, and some are only treated with ultrasound.

Приклад 19 - Тестування попередньо обробленої біомаси за допомогою мікроорганізмівExample 19 - Testing of pre-treated biomass using microorganisms

Конкретні лігноцелюлозні матеріали, попередньо оброблені, як описано в даному документі, аналізують відносно токсичності для поширених штамів дріжджів і бактерій, використовуваних в біопаливній промисловості для стадії ферментації при одержання етанолу. Крім того, досліджують вміст цукрів і сумісність з целюлазними ферментами для визначення ефективності процесу обробки. Тестування попередньо оброблених матеріалів проводять в дві фази таким чином.Specific lignocellulosic materials, pretreated as described herein, are analyzed for toxicity to common strains of yeast and bacteria used in the biofuel industry for the fermentation step of producing ethanol. In addition, sugar content and compatibility with cellulase enzymes are investigated to determine the effectiveness of the processing process. Testing of pre-treated materials is carried out in two phases as follows.

І. Токсичність і вміст цукрівI. Toxicity and sugar content

Токсичність попередньо оброблених трав і паперової сировини визначають в дріжджахThe toxicity of pre-treated herbs and paper raw materials is determined in yeast

Засспаготусев сегемізіае (винні дріжджі) і Ріспіа 5іїрйіє (АТС 66278), а також в бактеріях 2утотопа5з торбіїї5 (АТСС 31821) і Сіовігідійт «(пептосеПйшт (АТСС 31924). Для кожного з організмів проводять дослідження росту для визначення оптимального часу інкубації і забору зразків.Zasspagotusev segemisiae (wine yeast) and Rispia 5iiirie (ATSS 66278), as well as in bacteria 2utotope5z torbiii5 (ATSS 31821) and Siovigidiit "(peptosePysht (ATSS 31924). For each of the organisms, growth studies are conducted to determine the optimal incubation time and sample collection.

Потім кожну сировину інкубують, в двох паралелях, з 5. сегемівіає, Р. 5іірйів, 7. торбіїйв і С.Then each raw material is incubated, in two parallels, with 5. segemiviae, R. 5iiryiv, 7. torbiiyiv and S.

Шегтосеїїшт, в стандартному мікробіологічному середовищі для кожного організму. Для двох штамів дріжджів, З. сегемібіае і Р. Зіїрйіх, використовують бульйон УМ. Для 7. тобійїй5 використовують середовище КМ і для С. ІпептосеПйшт використовують середовище СМА4. Для порівняння використовують позитивний контроль, з додаванням чистого цукру, але без сировини. В процесі інкубації протягом 12-часового періоду одержують всього п'ять зразків в 60 моменти часу 0, 3, 6, 9 і 12 годин і аналізують їх відносно життєздатності (підрахунок в чашках для 2. торії і прямий підрахунок для 5. сегемівзіає) і концентрації етанолу.Shegtoseiisht, in a standard microbiological environment for each organism. For two yeast strains, Z. segemibiae and R. Ziiryich, UM broth is used. For 7. tobiii5 use KM medium and for S. IpeptosePysht use CMA4 medium. For comparison, a positive control is used, with the addition of pure sugar, but without raw materials. In the incubation process, during the 12-hour period, a total of five samples are obtained at 60 time points of 0, 3, 6, 9, and 12 hours and analyzed for viability (counting in cups for 2. thoria and direct counting for 5. segemiviae) and ethanol concentration.

Вміст цукру в сировині визначають з використанням високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ), з використанням колонки Зподех?Ф зидаг 5РО810, або колонки ВіогайThe sugar content in raw materials is determined using high-performance liquid chromatography (HPLC), using a Zpodeh?F zidag 5РО810 column, or a Viogai column

Атіпех? НРХ-87Р. Кожну сировину (приблизно 5 г) змішують з водою для оборотного осмосу (КО) протягом 1 години. Рідку частину суміші видаляють і аналізують відносно вмісту глюкози, галактози, ксилози, манози, арабінози і целобіози. Аналіз проводять згідно з протоколомAtipeh? NRH-87R. Each raw material (approximately 5 g) is mixed with reverse osmosis (RO) water for 1 hour. The liquid part of the mixture is removed and analyzed for the content of glucose, galactose, xylose, mannose, arabinose and cellobiose. The analysis is carried out according to the protocol

Оеїептіпаїйоп ої 5ігисіига! Сагбопуагаїез апа Гідпіп іп Віотав5 з Майопаї! Віоепегду Сепіег.Oeieptipaiyop oi 5igisiiga! Sagbopuagaieez apa Gidpip ip Wiotav5 of Mayopai! Vioepegdu Sepieg.

ІЇ. Сумісність целюлазиII. Cellulase compatibility

Сировину тестують, в двох паралелях, за допомогою комерційно доступного ферментного комплексу АссеїІегазеф 1000, який містить комплекс ферментів, який відновлює лігноцелюлозну біомасу до ферментованих цукрів, що включає два різних целлюлазних препарати, Тгісподегта геезеії і Аврегоййи5 підшіап5, при рекомендованій температурі і концентрації у флаконіThe raw material is tested, in two parallels, with the commercially available enzyme complex AssayIegazef 1000, which contains an enzyme complex that reduces lignocellulosic biomass to fermentable sugars, including two different cellulase preparations, Thispodegta geeseii and Avregoii5 podshiap5, at the recommended temperature and concentration in the vial

Епептеуег. Флакони інкубують при помірному струшуванні при приблизно 200 об./хв. протягом 12 годин. У ході цього періоду часу одержують зразки кожні три години в моменти часу 0, 3, 6, 9 і 12 годин для визначення концентрації відновних цукрів (Норе апа Оеап, Віоїесп -., 1974, 144:403) в рідкій частині флаконів.Epepteueg. Vials are incubated with moderate shaking at approximately 200 rpm. within 12 hours. During this period of time, samples are taken every three hours at time points 0, 3, 6, 9 and 12 hours to determine the concentration of reducing sugars (Nore apa Oeap, Vioiesp -., 1974, 144:403) in the liquid part of the vials.

Приклад 20 - Продукція спирту з використанням попередньої обробки у вигляді опромінення- обробки ультразвукомExample 20 - Production of alcohol using pretreatment in the form of irradiation - ultrasound treatment

На оптимальний розмір установок для конверсії біомаси впливають фактори, що включають економію за рахунок масштабу і типу і доступності біомаси, використовуваної як сировина.The optimal size of biomass conversion plants is influenced by factors including economies of scale and the type and availability of biomass used as feedstock.

Збільшення розміру установки має тенденцію до підвищення економії за рахунок масштабу, асоційовану з виробничими процесами. Однак збільшення розміру установки також має тенденцію до збільшення витрат (наприклад, витрат на транспортування) на одиницю сировини біомаси. Дослідження, в яких аналізуються ці фактори, вказують на те, що прийнятний розмір установок по конверсії біомаси може знаходитися в діапазоні від 2000 до 10000 тонн сухої маси сировини біомаси на добу. Установка, описана нижче, масштабована для переробки 2000 тонн сухої сировини біомаси на добу.Increasing plant size tends to increase the economies of scale associated with manufacturing processes. However, increasing plant size also tends to increase costs (e.g., transportation costs) per unit of biomass feedstock. Studies analyzing these factors indicate that an acceptable biomass conversion plant size can be in the range of 2,000 to 10,000 dry tons of biomass feedstock per day. The installation described below is scaled to process 2,000 tons of dry biomass feedstock per day.

На Фіг. 39 представлена технологічна схема системи для конверсії біомаси, адаптованої для переробки проса. Підсистема підготовки вихідного матеріалу переробляє сиру сировинуIn Fig. 39 presents a technological diagram of a biomass conversion system adapted for millet processing. The raw material preparation subsystem processes raw materials

Зо біомаси для видалення чужорідних об'єктів і забезпечує частинки постійного розміру для подальшої переробки. Підсистема для попередньої обробки змінює молекулярну структуру (наприклад, знижує середню молекулярну масу і кристалічність) сировини біомаси за допомогою опромінення сировини біомаси, змішування опроміненої сировини біомаси з водою з утворенням суспензії і застосування ультразвукової енергії до суспензії. Опромінення і обробка ультразвуком перетворюють целюлозний і лігноцелюлозний компоненти сировини біомаси в матеріали, що піддаються ферментації. Підсистема основної переробки ферментує глюкозу і інші низькомолекулярні цукри, присутній після попередньої обробки, з утворенням спиртів.From biomass to remove foreign objects and provides particles of constant size for further processing. The pretreatment subsystem changes the molecular structure (eg, reduces the average molecular weight and crystallinity) of the biomass feedstock by irradiating the biomass feedstock, mixing the irradiated biomass feedstock with water to form a slurry, and applying ultrasonic energy to the slurry. Irradiation and ultrasound treatment transform cellulosic and lignocellulosic components of biomass raw materials into fermentable materials. The primary processing subsystem ferments glucose and other low molecular weight sugars present after pretreatment to form alcohols.

Підготовка вихідного матеріалуPreparation of source material

Вибраний рівень заданого вихідного матеріалу для підприємства становить 2000 тонн сухого матеріалу біомаси проса на добу. Заданий вихідний матеріал являє собою порубане і/або роздроблене просо.The selected level of the given raw material for the enterprise is 2000 tons of dry millet biomass material per day. The specified starting material is chopped and/or crushed millet.

Сировину біомаси, у формі в'язок проса, доставляють на установку. У деяких випадках в'язки проса обгорнені пластмасовою сіткою для забезпечення того, щоб вони не розпадалися при транспортуванні, і також вони можуть бути загорнені в пластмасову плівку для захисту в'язки від погодних умов. В'язки мають або квадратну, або округлу форму. В'язки доставляють на установки з віддаленого сховища на великих вантажних автомобілях з причепами. Коли вантажні автомобілі прибувають, їх зважують і розвантажують вилочними навантажувачами.Biomass raw material, in the form of bundles of millet, is delivered to the installation. In some cases, the millet bundles are wrapped in plastic netting to ensure that they do not fall apart during transport, and they may also be wrapped in plastic film to protect the bundle from the weather. Ties have either a square or round shape. Bundles are delivered to installations from remote storage on large trucks with trailers. When trucks arrive, they are weighed and unloaded with forklifts.

Деякі в'язки відправляють в місцеве сховище, а інші поміщають безпосередньо на конвеєри.Some bundles are sent to local storage, while others are placed directly on conveyors.

Оскільки просо доступне тільки сезонно, потрібне тривале зберігання для забезпечення установки вихідним матеріалом цілий рік. Тривале сховище може складатися з 400-500 акрів непокритих згрупованих в'язок в районі (або декількох районах), доцільно близькому до установки по виробництву етанолу. Місцеве короткочасне сховище, еквівалентне 72 годинам виробництва, забезпечують на відкритих майданчиках. В'язки і оточуючі під'їзні шляхи, а також транспортуючі конвеєри знаходяться на бетонній плиті. Бетонну плиту використовують внаслідок необхідного об'єму вантажообігу для доставки необхідної великої кількості сировини біомаси. Бетонна плита мінімізує кількість стоячої води в області зберігання, а також зменшення впливу на сировині біомаси бруду. Матеріал, що зберігається, забезпечує короткочасне постачання на вихідні дні, святкові дні і коли нормальна пряма доставка матеріалу на переробку переривається. бо В'язки розвантажують вилочними навантажувачами і поміщають прямо на конвеєри для транспортування в'язок або на майданчик короткочасного зберігання. В'язки також витягують з короткочасного сховища вилочними навантажувачами і поміщають на конвеєри для транспортування в'язок.Since millet is only available seasonally, long-term storage is required to supply the plant with raw material year-round. Long-term storage may consist of 400-500 acres of uncovered clustered bonds in an area (or areas) reasonably close to the ethanol production facility. Local short-term storage, equivalent to 72 hours of production, is provided in open areas. Ties and surrounding driveways, as well as transport conveyors are on a concrete slab. The concrete slab is used due to the necessary volume of freight traffic for the delivery of the necessary large amount of biomass raw materials. The concrete slab minimizes the amount of standing water in the storage area, as well as reducing the impact on the raw biomass of dirt. Stored material provides short-term supply for weekends, holidays and when normal direct delivery of material for processing is interrupted. because the bundles are unloaded by forklifts and placed directly on the conveyors for transporting the bundles or on the short-term storage area. Bundles are also removed from short-term storage by forklifts and placed on conveyors for bundle transportation.

В'язки направляють до однієї з двох станцій для розгортання. Розгорнуті в'язки розбивають з використанням розпрямляючої планки, а потім їх вивантажують на конвеєр, який проходить мимо магнітного сепаратора для видалення металу перед дробленням. Для уловлювання випадкового магнітного металу надають залізний магніт з домішками, а приймальне решето видаляє надмірно великий і чужорідний матеріал перед множиною систем пристрій для нарізання-пристрій для дроблення, які зменшують розмір сировини біомаси до належного розміру для попередньої обробки. Системи пристрій для нарізання-пристрій для дроблення включають пристрої для нарізання і різальні пристрої з обертовим ножем. Пристрої для нарізання зменшують розмір вихідної сировини біомаси і подають одержаний матеріал в різальні пристрої з обертовим ножем. Різальні пристрої з обертовим ножем одночасно дроблять сировину біомаси і просівають одержаний матеріал. У кінці сировину біомаси можна транспортувати в систему для попередньої обробки.The bundles are sent to one of two stations for deployment. The unfolded bundles are broken using a straightening bar and then unloaded onto a conveyor that passes a magnetic separator to remove metal before crushing. A doped iron magnet is provided to capture stray magnetic metal, and a receiving screen removes oversize and foreign material before a plurality of slicer-shredder systems reduce the size of the biomass feedstock to the proper size for pretreatment. Slicing device-crushing device systems include slicing devices and rotary knife cutting devices. Slicing devices reduce the size of the raw biomass raw material and feed the resulting material into cutting devices with a rotating knife. Cutting devices with a rotating knife simultaneously crush raw biomass and sift the resulting material. At the end, the raw biomass can be transported to the system for pre-treatment.

Для обмеження загального часу простою внаслідок необхідного обслуговування і/або перерв в роботі системи для підготовки вихідного матеріалу надають три силоси для зберігання. Кожний силос може містити приблизно 55000 кубічних футів (1560 му) сировини біомаси (43 години роботи установки).To limit total downtime due to required maintenance and/or system interruptions, three storage silos are provided for raw material preparation. Each silo can hold approximately 55,000 cubic feet (1,560 mu) of biomass feedstock (43 plant hours).

Попередня обробкаPreliminary processing

Конвеєрна стрічка переміщує сировину біомаси від підсистеми для підготовки вихідного матеріалу 110 в підсистему для попередньої обробки 114. Як показано на Фіг. 40, в підсистемі для попередньої обробки 114 сировину біомаси опромінюють з використанням випромінювачів електронних пучків, змішують з водою з утворенням суспензії і піддають впливу ультразвукової енергії. Як розглянуто вище, опромінення сировини біомаси змінює молекулярну структуру (наприклад, знижує неподатливість, середню молекулярну масу і кристалічність) сировини біомаси. Перемішування опроміненої сировини біомаси в суспензію і застосування ультразвукової енергії до суспензії далі змінює молекулярну структуру сировини біомаси.The conveyor belt moves the biomass feedstock from the raw material preparation subsystem 110 to the pretreatment subsystem 114. As shown in FIG. 40, in the pre-treatment subsystem 114, biomass raw materials are irradiated using electron beam emitters, mixed with water to form a suspension and exposed to ultrasonic energy. As discussed above, irradiation of biomass raw materials changes the molecular structure (for example, reduces refractoriness, average molecular weight, and crystallinity) of biomass raw materials. Mixing the irradiated biomass raw material into a suspension and applying ultrasonic energy to the suspension further changes the molecular structure of the biomass raw material.

Застосування послідовно радіаційного опромінення і обробки ультразвуком може матиThe use of sequential radiation exposure and ultrasound treatment can have

Зо синергічні ефекти, оскільки комбінація способів, мабуть, забезпечує більш значні зміни молекулярної структури (наприклад, знижує неподатливість, середню молекулярну масу і кристалічність), в порівнянні із змінами, які може ефективно забезпечити будь-який зі способів самостійно. Без зв'язку з теорією, на доповнення до зниження полімеризації сировини біомаси шляхом руйнування внутрішньомолекулярних зв'язків між сегментами целюлозних і лігноцелюлозних компонентів сировини біомаси, опромінення може робити загальну фізичну структуру сировини біомаси більш крихкою. Після перемішування крихкої сировини біомаси в суспензію, застосування ультразвукової енергії далі змінює молекулярну структуру (наприклад, знижує середню молекулярну масу і кристалічність), а також може зменшувати розмір частинок сировини біомаси.Synergistic effects, since the combination of methods appears to provide more significant changes in molecular structure (eg, reduced recalcitrance, average molecular weight, and crystallinity) than changes that can be effectively provided by either method alone. Without regard to theory, in addition to reducing the polymerization of the biomass feedstock by breaking the intramolecular bonds between the segments of the cellulosic and lignocellulosic components of the biomass feedstock, irradiation can make the overall physical structure of the biomass feedstock more fragile. After mixing the brittle biomass feedstock into a suspension, the application of ultrasonic energy further changes the molecular structure (for example, lowers the average molecular weight and crystallinity) and can also reduce the particle size of the biomass feedstock.

Опромінення пучком електронівIrradiation with a beam of electrons

Конвеєрна стрічка 491, що несе сировину біомаси в підсистему для попередньої обробки, розподіляє сировину біомаси на множину потоків вихідного матеріалу (наприклад, 50 потоків вихідного матеріалу), кожний з яких веде до окремих випромінювачів електронних пучків 492. У цьому варіанті здійснення сировину біомаси опромінюють в сухому стані. Кожний потік вихідного матеріалу переносять на окремій конвеєрній стрічці до пов'язаного з нею випромінювача електронного пучка. Кожна конвеєрна стрічка для опромінення сировини може мати ширину приблизно один метр. Перед досягненням випромінювача електронного пучка в кожній конвеєрній стрічці індукують локалізовану вібрацію для рівномірного розподілу сухої сировини біомаси по поперечній ширині конвеєрної стрічки.A conveyor belt 491 carrying the biomass feedstock to the pretreatment subsystem distributes the biomass feedstock into a plurality of feedstock streams (eg, 50 feedstock streams), each of which leads to individual electron beam emitters 492. In this embodiment, the biomass feedstock is irradiated in dry state Each stream of source material is transferred on a separate conveyor belt to its associated electron beam emitter. Each conveyor belt for irradiation of raw materials can be approximately one meter wide. Before reaching the electron beam emitter, localized vibration is induced in each conveyor belt for uniform distribution of dry biomass raw material across the transverse width of the conveyor belt.

Випромінювач електронного пучка 492 (наприклад, пристрої для опромінення пучком електронів, комерційно доступні від Тйап Согрогайоп, Зап Оіедо, СА) адаптований для застосування дози електронів 100 кілогрей, застосовуваної при потужності 300 кВт.The electron beam emitter 492 (eg, electron beam irradiators commercially available from Tyap Sogrogayop, Zap Oiedo, CA) is adapted to use an electron dose of 100 kilogray applied at a power of 300 kW.

Випромінювачі електронних пучків являють собою пристрої зі скануючим променем з шириною сектора 1 метр, відповідною ширині конвеєрної стрічки. У деяких варіантах здійснення використовують випромінювачі електронного пучка з великою фіксованою шириною пучка.Electron beam emitters are devices with a scanning beam with a sector width of 1 meter, corresponding to the width of the conveyor belt. In some embodiments, electron beam emitters with a large fixed beam width are used.

Фактори, що включають ширину стрічки/пучка, бажану дозу, густину сировини біомаси і застосовувану потужність, регулюють кількість випромінювачів електронного пучка, необхідних для установки для переробки 2000 тонн сухого вихідного матеріалу на добу.Factors including belt/beam width, desired dose, biomass feedstock density, and applied power govern the number of electron beam emitters required for a plant to process 2,000 tons of dry feedstock per day.

Обробка ультразвуком бо Перед застосуванням ультразвукової енергії опромінену сировину біомаси перемішують з водою з одержанням суспензії. Для кожного потоку вихідного матеріалу після обробки пучком електронів може існувати окрема система для обробки ультразвуком, або декілька потоків після обробки пучком електронів можуть збиратися як вихідний матеріал для однієї системи для обробки ультразвуком.Treatment with ultrasound because before applying ultrasonic energy, the irradiated biomass raw material is mixed with water to obtain a suspension. A separate sonication system may exist for each electron beam feedstock stream, or multiple electron beam streams may be collected as feedstock for a single sonication system.

У кожній системі для обробки ультразвуком опромінену сировину біомаси подають в ємність 1214 через перший впускний отвір 1232, і воду подають в ємність 1214 через другий впускний отвір 1234. Відповідні клапани (ручні або автоматичні) контролюють потік сировини біомаси і потік води для одержання бажаного співвідношення сировини біомаси і води (наприклад, 10 95 целюлозного матеріалу, маса по об'єму). Кожна ємність 1214 включає змішувач 1240 для перемішування вмісту об'єму1236 і диспергування сировини біомаси у воді.In each sonication system, irradiated biomass feedstock is fed into vessel 1214 through first inlet port 1232, and water is fed into vessel 1214 through second inlet port 1234. Appropriate valves (manual or automatic) control biomass feedstock flow and water flow to obtain the desired feedstock ratio. biomass and water (for example, 10 95 cellulosic material, mass by volume). Each container 1214 includes a mixer 1240 for mixing the contents of the volume 1236 and dispersing the raw biomass in water.

У кожній системі для обробки ультразвуком суспензію перекачують (наприклад, з використанням насоса з вихровим робочим колесом 1218) з ємності 1214 в і через проточну комірку 1224, що включає ультразвуковий перетворювач 1226. У деяких варіантах здійснення насос 1218 адаптований для струшування суспензії 1216, так щоб суміш сировини біомаси і води була по суті однорідною у вхідному каналі 1220 проточної комірки 1224. Наприклад, насос 1218 може струшувати суспензію 1216, створюючи турбулентний потік, який зберігається по всьому трубопроводу між першим насосом і вхідним каналом 1220 проточної комірки 1224.In each sonication system, the slurry is pumped (eg, using a vortex impeller pump 1218) from a vessel 1214 into and through a flow cell 1224 that includes an ultrasonic transducer 1226. In some embodiments, the pump 1218 is adapted to agitate the slurry 1216 so that the mixture of biomass feedstock and water was essentially homogeneous in the inlet channel 1220 of the flow cell 1224. For example, the pump 1218 may agitate the slurry 1216, creating a turbulent flow that is maintained throughout the conduit between the first pump and the inlet channel 1220 of the flow cell 1224.

У проточній комірці 1224 ультразвуковий перетворювач 1226 передає ультразвукову енергію на суспензію 1216, по мірі того як суспензія протікає через проточну комірку 1224.In the flow cell 1224, an ultrasonic transducer 1226 transmits ultrasonic energy to the slurry 1216 as the slurry flows through the flow cell 1224.

Ультразвуковий перетворювач 1226 перетворює електричну енергію у високочастотну механічну енергію (наприклад, ультразвукову енергію), яка потім доставляється в суспензію через бустер 48. Ультразвукові перетворювачі (наприклад, від НієЇї5спег ОА, Іпс. ої Кіпдугоса,Ultrasonic transducer 1226 converts electrical energy into high-frequency mechanical energy (e.g., ultrasonic energy), which is then delivered to the suspension via booster 48. Ultrasonic transducers (e.g., from Nieuwspeg OA, Ips. oi Kipdugos,

Мем Уегзеу), які здатні доставляти постійну потужність 16 кіловат, є комерційно доступними.Mem Uegzeu) capable of delivering a constant power of 16 kilowatts are commercially available.

Ультразвукова енергія, що проходить через бустер 1248 в об'ємі реактора 1244, створює серію стиснень і розріджень в технологічному потоці 1216 з інтенсивністю, достатньою для забезпечення кавітації в технологічному потоці 1216. Кавітація здійснює дезагрегацію компонентів сировини біомаси, включаючи, наприклад, целюлозний і лігноцелюлозний матеріал, диспергований в технологічному потоці 1216 (наприклад, суспензії). Кавітація також приводить до утворення вільних радикалів у воді технологічного потоку 1216 (наприклад,Ultrasonic energy passing through the booster 1248 in the reactor volume 1244 creates a series of compressions and vacuums in the process stream 1216 with an intensity sufficient to cause cavitation in the process stream 1216. The cavitation disaggregates the components of the biomass feedstock, including, for example, cellulosic and lignocellulosic material dispersed in the process stream 1216 (eg, suspensions). Cavitation also leads to the formation of free radicals in process water 1216 (eg

Зо суспензії). Ці вільні радикали діють, далі руйнуючи целюлозний матеріал в технологічному потоці 1216. Як правило, до технологічного потоку 1216, що містить фрагменти тополиної тирси, застосовують ультразвукову енергію приблизно 250 МДж/м3. До іншої сировини біомаси можна застосовувати інші рівні ультразвукової енергії (від приблизно 5 до приблизно 4000 МДж/м3, наприклад 10, 25, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 2000 або 3000 МдДж/мУ). Після впливу ультразвукової енергії в об'ємі реактора 1244 технологічний потік 1216 виходить з проточної комірки 24 через вихідний канал 1222.From the suspension). These free radicals act to further degrade the cellulosic material in process stream 1216. Typically, approximately 250 MJ/m3 of ultrasonic energy is applied to process stream 1216 containing fragments of poplar sawdust. Other levels of ultrasonic energy (from about 5 to about 4000 MJ/m3, such as 10, 25, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 2000, or 3000 MJ/mU) can be applied to other biomass feedstocks. After exposure to ultrasonic energy in the volume of the reactor 1244, the process flow 1216 leaves the flow cell 24 through the outlet channel 1222.

Проточна комірка 1224 також включає теплообмінник 1246 в тепловому контакті щонайменше з частиною об'єму реактора 1244. Охолоджувальне текуче середовище 1248 (наприклад, вода) надходить в теплообмінник 1246 і поглинає тепло, згенероване, коли технологічний потік 1216 (наприклад, суспензія) опромінюється в об'ємі реактора 1244. У деяких варіантах здійснення потік охолоджувального текучого середовища 1248, що надходить в теплообмінник 1246, контролюють для підтримання приблизно постійної температури в об'ємі реактора 1244. Додатково або альтернативно, температуру охолоджувального текучого середовища 1248, що надходить в теплообмінник 1246, контролюють для підтримання приблизно постійної температури в об'ємі реактора 1244.The flow cell 1224 also includes a heat exchanger 1246 in thermal contact with at least a portion of the reactor volume 1244. A cooling fluid 1248 (e.g., water) enters the heat exchanger 1246 and absorbs the heat generated when the process stream 1216 (e.g., slurry) is irradiated into the reactor vessel 1244. In some embodiments, the flow of cooling fluid 1248 entering the heat exchanger 1246 is controlled to maintain an approximately constant temperature in the reactor vessel 1244. Additionally or alternatively, the temperature of the cooling fluid 1248 entering the heat exchanger 1246 is controlled to maintain an approximately constant temperature in the reactor volume 1244.

Випускний канал 1242 проточної комірки 1224 розташований поблизу дна ємності 1214 для індукції подачі під дією сили тяжіння технологічного потоку 1216 (наприклад, суспензії) з ємності 1214 в напрямку вхідного каналу другого насоса 1230, який перекачує технологічний потік 1216 (наприклад, суспензію) в напрямку підсистеми основної переробки.The outlet channel 1242 of the flow cell 1224 is located near the bottom of the container 1214 to induce gravity flow of the process flow 1216 (e.g., slurry) from the container 1214 toward the inlet channel of the second pump 1230, which pumps the process flow 1216 (e.g., slurry) toward the subsystem basic processing.

Системи для обробки ультразвуком можуть включати один шлях течії (як описано вище) або декілька паралельних шляхів течії, кожний з яких асоційований з індивідуальними елементами для обробки ультразвуком. Множинні елементи для обробки ультразвуком також можуть бути розташовані послідовно для збільшення енергії опромінення, застосовуваної до суспензії.Sonication systems may include a single flow path (as described above) or multiple parallel flow paths, each associated with individual sonication elements. Multiple sonication elements can also be arranged in series to increase the irradiation energy applied to the slurry.

Основна переробкаBasic processing

Перед ферментацією вакуумний фільтр з обертовим барабаном видаляє з суспензії тверді частинки. Рідину з фільтра викачують в охолодженому стані перед надходженням в ферментери. Відфільтровані тверді частинки проходять через підсистему подальшої переробки для подальшої переробки.Before fermentation, a vacuum filter with a rotating drum removes solid particles from the suspension. The liquid from the filter is pumped out in a cooled state before entering the fermenters. The filtered solids pass through the downstream processing subsystem for further processing.

Ємності для ферментації являють собою великі ємності з нержавіючої сталі, під низьким 60 тиском, з конічним дном і повільними мішалками. Декілька ємностей для першої стадії ферментації можуть бути розташовані послідовно. Температуру в ємностях для першої стадії ферментації регулюють до 30 "С з використанням зовнішніх теплообмінників. Дріжджі додають до ємності для першої стадії ферментації на початку кожної серії ємностей, і вони проходять через інші послідовно розташовані ємності.Fermentation tanks are large stainless steel tanks, under low 60 pressure, with conical bottoms and slow stirrers. Several containers for the first stage of fermentation can be arranged in series. The temperature in the containers for the first stage of fermentation is regulated to 30 "C using external heat exchangers. Yeast is added to the container for the first stage of fermentation at the beginning of each series of containers, and it passes through other containers located in a row.

Друга стадія ферментації складається з двох послідовних безперервних ферментерів.The second stage of fermentation consists of two consecutive continuous fermenters.

Обидва ферментери постійно перемішують повільними механічними мішалками. Температуру контролюють охолодженою водою у внутрішніх теплообмінниках при постійній рециркуляції.Both fermenters are constantly stirred with slow mechanical stirrers. The temperature is controlled by chilled water in internal heat exchangers with constant recirculation.

Рециркуляційні насоси являють собою насоси з порожнинами, що переміщуються, оскільки концентрація твердих частинок є високою.Recirculating pumps are pumps with moving cavities because the solids concentration is high.

Гази, що відходять, з ємностей для ферментації і ферментерів перед виходом в атмосферу об'єднують і промивають в колонці з зустрічним потоком води. Гази, що відходять, промивають для виділення етанолу, а не для контролю викиду в атмосферу.The gases leaving the fermentation tanks and fermenters are combined and washed in a column with a counterflow of water before being released into the atmosphere. The off-gases are scrubbed to extract ethanol, not to control emissions to the atmosphere.

Подальша переробкаFurther processing

ДистиляціяDistillation

Дистиляцію і адсорбцію на молекулярні сита використовують для витягання етанолу з сирої ферментаційної бражки і одержання 99,5 95 етанолу. Дистиляцію проводять в двох колонах: перша, яка називається бражною колоною, видаляє розчинений СОг і більшу частину води, а друга концентрує етанол практично до азеотропної суміші.Distillation and adsorption on molecular sieves are used to extract ethanol from raw fermentation broth and obtain 99.5% ethanol. Distillation is carried out in two columns: the first, called the fermentation column, removes dissolved COg and most of the water, and the second concentrates ethanol almost to an azeotropic mixture.

Всю воду з практично азеотропної суміші видаляють адсорбцією на парофазні молекулярні сита. Регенерація адсорбційних колон вимагає, щоб суміш етанол-вода рециркулювала на дистиляцію для виділення.All water from the practically azeotropic mixture is removed by adsorption on vapor phase molecular sieves. Regeneration of adsorption columns requires that the ethanol-water mixture be recycled to the distillation for separation.

Гази, що відходять при ферментації (які містять головним чином СО», але також трохи етанолу), а також газ, що відходить з бражної колони, очищають у водяному скрубері, що витягує практично весь етанол. Газ, що виходить зі скрубера, подають в першу колону для дистиляції разом з ферментаційною бражкою.Fermentation off-gases (which contain mainly CO2, but also some ethanol) and off-gas from the fermentation column are cleaned in a water scrubber, which removes almost all the ethanol. The gas leaving the scrubber is fed to the first column for distillation together with the fermentation broth.

Осад після першої дистиляції містить всі неконвертовані нерозчинні і розчинені тверді речовини. Нерозчинні тверді речовини зневоднюють фільтром, працюючим під тиском, і відправляють в камеру згоряння. Рідину з фільтра, працюючого під тиском, яку не використовують повторно, концентрують в багатокорпусному випарнику з використаннямThe sediment after the first distillation contains all unconverted insoluble and dissolved solids. Insoluble solids are dewatered by a pressure filter and sent to the combustion chamber. The liquid from the pressure filter, which is not reused, is concentrated in a multibody evaporator using

Зо скидного тепла від дистиляції. Концентрований сироп з випарника змішують з твердими речовинами, що відправляються в камеру згоряння, і конденсат випарника використовують як відносно чисту оборотну воду для переробки.From waste heat from distillation. The concentrated syrup from the evaporator is mixed with the solids sent to the combustor, and the evaporator condensate is used as relatively clean recycle water for processing.

Оскільки кількість води для дистиляції, яка може рециркулювати, обмежена, в процес включений випарник. Загальна кількість води з фільтра, працюючого під тиском, яка прямо рециркулює, встановлена на 25 95. У цьому потоці знаходяться органічні солі, такі як ацетат або лактат амонію, накопичені компоненти рідини, що не утилізуються організмом, або неорганічні сполуки в біомасі. Рециркуляція дуже великої кількості цього матеріалу може приводити до рівнів іонної сили і осмотичного тиску, які можуть бути шкідливими для ефективності ферментуючого організму. Для води, яка не рециркулює, випарник концентрує розчинені тверді речовини в сироп, який може бути відправлений в камеру згоряння, мінімізуючи навантаження при обробці відпрацьованої води.Since the amount of distillation water that can be recirculated is limited, an evaporator is included in the process. The total amount of water from the pressure filter that is directly recirculated is set at 25 95. This stream contains organic salts such as ammonium acetate or lactate, accumulated fluid components that are not disposed of by the body, or inorganic compounds in the biomass. Recirculation of very large amounts of this material can lead to levels of ionic strength and osmotic pressure that can be detrimental to the efficiency of the fermenting organism. For water that is not recirculated, the evaporator concentrates the dissolved solids into a syrup that can be sent to the combustion chamber, minimizing the burden on waste water treatment.

Обробка відпрацьованої водиTreatment of waste water

Відділення обробки відпрацьованої води обробляє технологічну воду для повторного застосування для зниження потреб установки в додатковій воді. Відпрацьовану воду спочатку проціджують для видалення великих частинок, які збираються в сміттєвий контейнер і відправляються на сміттєве звалище. Після просіювання проводять анаеробне розщеплення і аеробне розщеплення для розщеплення органічного матеріалу в потоці. Анаеробне розщеплення приводить до потоку біогазу, багатого метаном, який подається в камеру згоряння. Аеробне розщеплення приводить до відносно чистого потоку води для повторного застосування в процесі, а також до відстою, який, головним чином, складається з клітинної маси. Відстій також згоряє в камері згоряння. Ця схема просіювання/анаеробного розщеплення/аеробного розщеплення є стандартною в сучасній промисловості по виробництву етанолу, і обладнання в діапазоні 1-5 мільйонів галонів на добу може бути одержане від постачальників як "готові" одиниці.The waste water treatment department treats process water for reuse to reduce the plant's additional water needs. Waste water is first filtered to remove large particles, which are collected in a waste container and sent to a landfill. After screening, anaerobic digestion and aerobic digestion are performed to break down the organic material in the stream. Anaerobic digestion results in a methane-rich biogas stream that is fed into the combustion chamber. Aerobic digestion results in a relatively clean water stream for reuse in the process, as well as a bottom that is primarily composed of cell mass. The sludge is also burned in the combustion chamber. This screening/anaerobic digestion/aerobic digestion scheme is standard in today's ethanol industry, and equipment in the 1-5 million gallons per day range can be obtained from suppliers as "off-the-shelf" units.

Камера згоряння, паровий котел і турбогенераторCombustion chamber, steam boiler and turbogenerator

Призначенням системи камери згоряння, котла і турбогенератора є спалення різних потоків побічних продуктів для генерування пари і електрики. Наприклад, деяка частина лігніну, целюлози і геміцелюлози залишається неконвертованою в ході попередньої обробки і основних процесів. Більша частина відпрацьованої води з процесу концентрується в сироп з високим 60 вмістом розчинних твердих речовин. Анаеробне розщеплення відпрацьованої води, що залишилася, приводить до утворення біогазу з високим вмістом метану. Аеробне розщеплення приводить до невеликої кількості скидної біомаси (відстою). Спалення цих потоків побічних продуктів для генерування пари і електрики дозволяє установці бути автономною з точки зору енергії, знижує вартість утилізації твердих відходів і забезпечує додатковий прибуток за допомогою продажу надмірної електрики.The purpose of the combustion chamber, boiler and turbogenerator system is to burn various by-product streams to generate steam and electricity. For example, some part of lignin, cellulose and hemicellulose remains unconverted during pretreatment and basic processes. Most of the waste water from the process is concentrated into a syrup with a high 60 content of soluble solids. Anaerobic digestion of the remaining waste water leads to the formation of biogas with a high methane content. Aerobic digestion leads to a small amount of waste biomass (bottom). Combustion of these by-product streams to generate steam and electricity allows the plant to be energy independent, reduces the cost of solid waste disposal, and provides additional revenue through the sale of excess electricity.

Три потоки первинного палива (тверді речовини після дистиляції, біогаз і сироп випарника) подають в камеру згоряння з циркулюючим псевдозрідженим шаром. Невелику кількість скидної біомаси (відстою) після обробки відпрацьованої води також відправляють в камеру згоряння.Three streams of primary fuel (solids after distillation, biogas and evaporator syrup) are fed into the combustion chamber with a circulating fluidized bed. A small amount of waste biomass (sludge) after the treatment of waste water is also sent to the combustion chamber.

Вентилятор подає повітря в камеру згоряння. Оброблена вода потрапляє в контур теплообмінника в камері згоряння, випарюється і піддається надмірному нагріванню до пари при 510 "С (950 "РЕ) і 86 атм. (1265 фунт/кв. дюйм абс. (8,7 МПа)). Пічні гази з камери згоряння попередньо нагрівають повітря, що входить в камеру згоряння, а потім проникають в тканинний фільтр для видалення частинок, які відправляють на сміттєве звалище. Газ виходить через димову трубу.The fan supplies air to the combustion chamber. Treated water enters the circuit of the heat exchanger in the combustion chamber, evaporates and is subjected to excessive heating to steam at 510 "С (950 "РЕ) and 86 atm. (1265 psi abs. (8.7 MPa)). Furnace gases from the combustion chamber preheat the air entering the combustion chamber and then penetrate a fabric filter to remove particles that are sent to landfill. The gas exits through the chimney.

Для генерування електрика використовують багатоступеневу турбіну. З турбіни виходить пара в трьох різних станах для інжекції в реактор для попередньої обробки і теплообміну при дистиляції і випарюванні. Іншу пару конденсують охолоджувальною водою і повертають в систему води живлення котла разом з конденсатом з різних теплообмінників в процесі. Як додаткову воду для заміни потоку, використовуваного в прямій інжекції, використовують воду з свердловини.A multi-stage turbine is used to generate electricity. Steam comes out of the turbine in three different states for injection into the reactor for pretreatment and heat exchange during distillation and evaporation. The other steam is condensed with cooling water and returned to the boiler feed water system along with condensate from the various heat exchangers in the process. Water from a well is used as additional water to replace the flow used in direct injection.

Приклад 21 - Одержання корму для тварин з просаExample 21 - Production of feed for animals from millet

Стапель проса масою 1500 фунтів (680 кг) придбавають на фермі і транспортують в місце переробки. Матеріал подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпсп Вацди зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу.A 1,500 lb (680 kg) millet slip is purchased from the farm and transported to the processing site. The material is fed into the Z Pr Ripsp Wacdy shredder at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8 to 9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material.

Зо Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 50230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє ГГ /О 43:1.Zo The candy-like material is fed into a Mipsop rotary knife cutter, model 50230. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) openings. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average GG /O of 43:1.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage.

Необхідні кількості гранул на добу згодовують корові.Cows are fed the required amount of pellets per day.

Приклад 22 - Одержання корму для тварин з просаExample 22 - Production of feed for animals from millet

Стапель проса масою 1500 фунтів (680 кг) придбавають на фермі і транспортують в місце переробки. Матеріал подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпсп Вацди зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу.A 1,500 lb (680 kg) millet slip is purchased from the farm and transported to the processing site. The material is fed into the Z Pr Ripsp Wacdy shredder at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8 to 9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material.

Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модельThe candy-like material is fed into a cutting device with a rotating knife Mipsop, model

ЗС30. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє ГГ /О 43:1.ZS30. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average GG /O of 43:1.

Зразки обробляють пучком електронів з використанням прискорювача, що знаходиться в сховищі з незагасаючими хвилями КподоїгопФ ТТ200, що доставляє електрони з енергією 5Samples are treated with a beam of electrons using an accelerator located in a storage with non-attenuating waves KpodoihopF TT200, which delivers electrons with an energy of 5

МеВ при вихідній потужності 80 кВт. У таблиці 10 описані використані параметри. У таблиці 11 описана номінальна використана доза. (510)MeV at an output power of 80 kW. Table 10 describes the parameters used. Table 11 describes the nominal dose used. (510)

Таблиця 10Table 10

Параметри КподоїгопФ ТТ 200 пучок СГ! номінал (максимум): 10 МеВ (10 кеВ - 250 кеВ)Parameters of KpodoihopF TT 200 bundles of SG! nominal (maximum): 10 MeV (10 keV - 250 keV)

Розсіювання енергії при 10 МеВ Повна ширина на рівні напівмаксимуму (ЕМУНМ) 300 кеВEnergy dissipation at 10 MeV Full width at half maximum (EMUNM) 300 keV

Потужність пучка при 10 МеВ Гарантований робочий діапазон від 1 до 80 кВт (Споживанняєенергїї 7777711Beam power at 10 MeV Guaranteed operating range from 1 to 80 kW (Power consumption 7777711

ОМ):OHM):

При потужності пучка 50 кВт -210 кВтWith a beam power of 50 kW -210 kW

При потужності пучка 80 кВт -260 кВтWith a beam power of 80 kW -260 kW

СистемавЕ 11111111 107,5:1 МГЦSystemavE 11111111 107.5:1 MHz

Тпотвоп ТН7ВІTpotvop TN7VI

Скануючий рупор пнн"'нншшшяшШшШшнScanning horn pnn"'nnshshshshshshshshshhn

Номінальна довжина сканування (виміряна при | 120 см 25-35 см від вікна - 077 - т скануванняNominal scan length (measured at | 120 cm 25-35 cm from the window - 077 - t scan

Номінальна частота сканування (при 100 Гц ях 5 95 максимальній довжині сканування)Nominal scan frequency (at 100 Hz and 5 95 maximum scan length)

Одноманітність сканування (на протязі 90 Фо 59 номінальної довжини сканування) оUniformity of scanning (over 90 Fo 59 of the nominal scan length) o

Таблиця 11Table 11

Дозування, що доставляються зразкамDosages delivered to samples

Загальне дозування (Мрад)Total dosage (Mrad)

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 23 - Одержання корму для тварин з люцерниExample 23 - Production of fodder for animals from alfalfa

Стапель люцерни масою 1500 фунтів (680 кг) придбавають на фермі і транспортують в місце переробки. Матеріал подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпсп Вацоді зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу.A 1,500 lb. (680 kg) bale of alfalfa is purchased from the farm and transported to the processing site. The material is fed into the Z Pr Ripsp Vatsodi shredder at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8 to 9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material.

Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 50230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє ГГ /О 43:1.The candy-like material is fed into a Mipsop rotary knife cutter, model 50230. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) openings. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average GG /O of 43:1.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 24 - Одержання корму для тварин з люцерниExample 24 - Production of fodder for animals from alfalfa

Стапель люцерни масою 1500 фунтів (680 кг) придбавають на фермі і транспортують в місце переробки. Матеріал подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпсп Вацой зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу.A 1,500 lb. (680 kg) bale of alfalfa is purchased from the farm and transported to the processing site. The material is fed into the Z Pr Riipsp Vacoi shredder at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8 to 9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material.

Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 50230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє ГГ /О 43:1.The candy-like material is fed into a Mipsop rotary knife cutter, model 50230. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) openings. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average GG /O of 43:1.

Зразки обробляють пучком електронів з використанням прискорювача, що знаходиться в сховищі з незагасаючими хвилями КподоїгопФ ТТ200, що доставляє електрони з енергією 5Samples are treated with a beam of electrons using an accelerator located in a storage with non-attenuating waves KpodoihopF TT200, which delivers electrons with an energy of 5

МеВ при вихідній потужності 80 кВт. У таблиці 10 описані використані параметри. У таблиці 11 описана номінальна використана доза.MeV at an output power of 80 kW. Table 10 describes the parameters used. Table 11 describes the nominal dose used.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровамиThese processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows

Зо і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.Zo and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 25 - Одержання корму для тварин з паперуExample 25 - Obtaining feed for animals from paper

Стапель паперу масою 1500 фунтів (680 кг) складають до плоского стану і подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпспй Вацоп зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см).A 1,500 pound (680 kg) sheet of paper is folded flat and fed into the Z Pr Ripspj Vatsop shredder at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8-9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm).

Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 5230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє І /О 43:1.The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The candy-like material is fed into a Mipsop model 5230 rotary knife cutter. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average I/O of 43:1.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 26 - Одержання корму для тварин з паперуExample 26 - Obtaining feed for animals from paper

Стапель паперу масою 1500 фунтів (680 кг) складають до плоского стану і подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпспй Вацоп зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см).A 1,500 pound (680 kg) sheet of paper is folded flat and fed into the Z Pr Ripspj Vatsop shredder at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8-9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm).

Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 5230. Розвантажувальне сито має бо отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє І /О 43:1.The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The candy-like material is fed into a Mipsop rotary knife cutter, model 5230. The discharge screen has holes of 1/8 inch (0.32 cm). The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average I/O of 43:1.

Зразки обробляють пучком електронів з використанням прискорювача, що знаходиться в сховищі з незагасаючими хвилями КподоїгопФ ТТ200, що доставляє електрони з енергією 5Samples are treated with a beam of electrons using an accelerator located in a storage with non-attenuating waves KpodoihopF TT200, which delivers electrons with an energy of 5

МеВ при вихідній потужності 80 кВт. У таблиці 10 описані використані параметри. У таблиці 11 описана номінальна використана доза.MeV at an output power of 80 kW. Table 10 describes the parameters used. Table 11 describes the nominal dose used.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 27 - Одержання корму для тварин з травиExample 27 - Obtaining fodder for animals from grass

Стапель трави масою 1500 фунтів (680 кг) подають в пристрій для подрібнення З Пр РіїпспA 1,500-pound (680-kg) wad of grass is fed into the shredder Z Pr Riipsp

Вацоді зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 53230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см).Water at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8 to 9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The candy-like material is fed into a Mipsop rotary knife cutter, model 53230. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) openings. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm).

Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє І /О 431.A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average I/O of 431.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Зо Приклад 28 - Одержання корму для тварин з травиFrom Example 28 - Obtaining fodder for animals from grass

Стапель трави масою 1500 фунтів (680 кг) подають в пристрій для подрібнення З Пр РіїпспA 1,500-pound (680-kg) wad of grass is fed into the shredder Z Pr Riipsp

Вацодп зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйми (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 53230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см).Water at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8 to 9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The candy-like material is fed into a Mipsop rotary knife cutter, model 53230. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) openings. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm).

Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє І /О 43:1.A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average I/O of 43:1.

Зразки обробляють пучком електронів з використанням прискорювача, що знаходиться в сховищі з незагасаючими хвилями КподоїгопФ ТТ200, що доставляє електрони з енергією 5Samples are treated with a beam of electrons using an accelerator located in a storage with non-attenuating waves KpodoihopF TT200, which delivers electrons with an energy of 5

МеВ при вихідній потужності 80 кВт. У таблиці 10 описані використані параметри. У таблиці 11 описана номінальна використана доза.MeV at an output power of 80 kW. Table 10 describes the parameters used. Table 11 describes the nominal dose used.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 29 - Одержання корму для тварин з пшеничної соломиExample 29 - Production of animal feed from wheat straw

Стапель пшеничної соломи масою 1500 фунтів (680 кг) подають в пристрій для подрібненняA 1,500 lb (680 kg) load of wheat straw is fed into a shredder

З пр Ріїпсп Вацоі зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, бо еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипбоп, модель 5230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє І /О 4371.From pr Ripsp Vatsoi at a rate of about 15 to 20 pounds per hour (6.8-9.1 kg/hr.). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and thick, because it is equivalent to the thickness of the original material. The candy-like material is fed into a Mippop Model 5230 Rotary Knife Cutter. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average I/O of 4371.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 30 - Одержання корму для тварин з пшеничної соломиExample 30 - Production of animal feed from wheat straw

Стапель пшеничної соломи масою 1500 фунтів (680 кг) подають в пристрій для подрібненняA 1,500 lb (680 kg) load of wheat straw is fed into a shredder

З пр Ріїпсп Вацоі зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипбоп, модель 5230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє І /О 43:1.From pr Ripsp Vatsoi at a rate of about 15 to 20 pounds per hour (6.8-9.1 kg/hr.). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The candy-like material is fed into a Mippop Model 5230 Rotary Knife Cutter. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average I/O of 43:1.

Зразки обробляють пучком електронів з використанням прискорювача, що знаходиться в сховищі з незагасаючими хвилями КподоїгопФ ТТ200, що доставляє електрони з енергією 5Samples are treated with a beam of electrons using an accelerator located in a storage with non-attenuating waves KpodoihopF TT200, which delivers electrons with an energy of 5

МеВ при вихідній потужності 80 кВт. У таблиці 10 описані використані параметри. У таблиці 11 описана номінальна використана доза.MeV at an output power of 80 kW. Table 10 describes the parameters used. Table 11 describes the nominal dose used.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровамиThese processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows

Зо і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.Zo and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 31 - Одержання корму для тварин з біомасиExample 31 - Production of feed for animals from biomass

Стапелі проса, люцерни, паперу, трави і пшеничної соломи масою 1500 фунтів (680 кг) по окремості подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпсп Вацоді зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12- дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипбоп, модель 5С30.1,500 lb (680 kg) millet, alfalfa, paper, grass, and wheat straw straws are individually fed into the Z Pr Riipsp Vatsodi shredder at a rate of approximately 15 to 20 lb/hr (6.8-9.1 kg/hr .). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The confetti-like material is fed into a cutting device with a rotary knife Mypbop, model 5C30.

Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє ГГ /О 43:1.The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average GG /O of 43:1.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 32 - Одержання корму для тварин з біомасиExample 32 - Production of feed for animals from biomass

Стапелі проса, люцерни, паперу, трави і пшеничної соломи масою 1500 фунтів (680 кг) по окремості подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпсп Вацоді зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12- дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті бо матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипбоп, модель 5С30.1,500 lb (680 kg) millet, alfalfa, paper, grass, and wheat straw straws are individually fed into the Z Pr Riipsp Vatsodi shredder at a rate of approximately 15 to 20 lb/hr (6.8-9.1 kg/hr .). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. Similar to confetti because the material is fed into a cutting device with a rotary knife Mypbop, model 5C30.

Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє ГГ /О 43:1.The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average GG /O of 43:1.

Зразки обробляють пучком електронів з використанням прискорювача, що знаходиться в сховищі з незагасаючими хвилями КподоїгопФ ТТ200, що доставляє електрони з енергією 5Samples are treated with a beam of electrons using an accelerator located in a storage with non-attenuating waves KpodoihopF TT200, which delivers electrons with an energy of 5

МеВ при вихідній потужності 80 кВт. У таблиці 10 описані використані параметри. У таблиці 11 описана номінальна використана доза.MeV at an output power of 80 kW. Table 10 describes the parameters used. Table 11 describes the nominal dose used.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 33 - Одержання корму для тварин з біомасиExample 33 - Production of feed for animals from biomass

Стапелі проса, люцерни, паперу, трави і пшеничної соломи масою 1500 фунтів (680 кг) змішують і подають в пристрій для подрібнення З Пр Рііпсп Вацодй зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12- дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипбоп, модель 5С30.A 1,500 lb (680 kg) millet, alfalfa, paper, grass, and wheat straw straw is mixed and fed into a Z Pr Riipsp Vatsody shredder at a rate of approximately 15 to 20 lb per hour (6.8-9.1 kg/hr .). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The confetti-like material is fed into a cutting device with a rotary knife Mypbop, model 5С30.

Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє ГГ /О 43:1.The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average GG /O of 43:1.

Зо Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 34 - Одержання корму для тварин з біомасиExample 34 - Production of feed for animals from biomass

Стапелі проса, люцерни, паперу, трави і пшеничної соломи масою 1500 фунтів (680 кг) змішують і подають в пристрій для подрібнення З Пр Ріїпсп Вацодйі зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12- дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипбоп, модель 5С30.1500 lb (680 kg) millet, alfalfa, paper, grass, and wheat straw straws are mixed and fed into the Z Pr Riipsp Vatsodyi shredder at a rate of approximately 15 to 20 lb/hr (6.8-9.1 kg/hr .). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The confetti-like material is fed into a cutting device with a rotary knife Mypbop, model 5C30.

Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє ГГ /О 43:1.The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average GG /O of 43:1.

Зразки обробляють пучком електронів з використанням прискорювача, що знаходиться в сховищі з незагасаючими хвилями КподоїгопФ Т1200, що доставляє електрони з енергією 5Samples are treated with a beam of electrons using an accelerator located in a storage with non-attenuating waves KpodoihopF T1200, which delivers electrons with an energy of 5

МеВ при вихідній потужності 80 кВт. У таблиці 10 описані використані параметри. У таблиці 11 описана номінальна використана доза.MeV at an output power of 80 kW. Table 10 describes the parameters used. Table 11 describes the nominal dose used.

Ці перероблені зразки ущільнюють з утворенням гранул, придатних для вживання коровами і іншою худобою. Гранули поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.These processed samples are compacted to form pellets suitable for consumption by cows and other livestock. Pellets are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 35 - Одержання корму для тварин з біомасиExample 35 - Production of feed for animals from biomass

Стапелі проса, люцерни, паперу, трави і пшеничної соломи масою 1500 фунтів (680 кг) змішують і подають в пристрій для подрібнення З Пр Рііпсп Вацодй зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12- 60 дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см)A 1,500 lb (680 kg) millet, alfalfa, paper, grass, and wheat straw straw is mixed and fed into a Z Pr Riipsp Vatsody shredder at a rate of approximately 15 to 20 lb per hour (6.8-9.1 kg/hr .). The shredder is equipped with two 12- to 60-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm)

розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипбоп, модель 5С30.unloading sieve. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The confetti-like material is fed into a cutting device with a rotary knife Mypbop, model 5C30.

Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє 1/0 431.The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average of 1/0 431.

Перероблені зразки комбінують з сухою бардою (000) з одержанням суміші, придатної для вживання коровами і іншою худобою. Ці суміші поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.Processed samples are combined with dry barda (000) to obtain a mixture suitable for consumption by cows and other livestock. These mixtures are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 36 - Одержання корму для тварин з біомасиExample 36 - Production of feed for animals from biomass

Стапелі проса, люцерни, паперу, трави і пшеничної соломи масою 1500 фунтів (680 кг) змішують і подають в пристрій для подрібнення З Пр Рііпсп Вацодй зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12- дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипбоп, модель 5С30.A 1,500 lb (680 kg) millet, alfalfa, paper, grass, and wheat straw straw is mixed and fed into a Z Pr Riipsp Vatsody shredder at a rate of approximately 15 to 20 lb per hour (6.8-9.1 kg/hr .). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The confetti-like material is fed into a cutting device with a rotary knife Mypbop, model 5С30.

Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйми (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє Г/О 43:1.The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The gap between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inches (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average G/O of 43:1.

Зразки обробляють пучком електронів з використанням прискорювача, що знаходиться в сховищі з незагасаючими хвилями КподоїгопФ ТТ200, що доставляє електрони з енергією 5Samples are treated with a beam of electrons using an accelerator located in a storage with non-attenuating waves KpodoihopF TT200, which delivers electrons with an energy of 5

МеВ при вихідній потужності 80 кВт. У таблиці 10 описані використані параметри. У таблиці 11 описана номінальна використана доза.MeV at an output power of 80 kW. Table 10 describes the parameters used. Table 11 describes the nominal dose used.

Перероблені зразки комбінують з сухою бардою (005) з одержанням суміші, придатної для вживання коровами і іншою худобою. Ці суміші поширюють на фермах і зберігають в силосах для зберігання. Ці гранули згодовують коровам і іншій худобі.Processed samples are combined with dry barda (005) to obtain a mixture suitable for consumption by cows and other livestock. These mixtures are distributed on farms and stored in silos for storage. These pellets are fed to cows and other livestock.

Приклад 37 - Автономне сільське господарствоExample 37 - Autonomous agriculture

Фермер збирає урожай проса і відправляє його на переробку на оброблювальну установку.A farmer harvests millet and sends it to a processing plant for processing.

Просо переробляється, як описано в прикладі 21. Перероблений матеріал постачають фермеру у формі гранул, які згодовують коровам, що йому належать, і іншій худобі.The millet is processed as described in Example 21. The processed material is supplied to the farmer in pellet form, which is fed to his cows and other livestock.

Приклад 38 - Автономне сільське господарствоExample 38 - Autonomous agriculture

Фермер збирає урожай проса і відправляє його на переробку на оброблювальну установку.A farmer harvests millet and sends it to a processing plant for processing.

Просо переробляється, як описано в прикладі 22. Перероблений матеріал постачають фермеру у формі гранул, які згодовують коровам, що йому належать, і іншій худобі.The millet is processed as described in Example 22. The processed material is supplied to the farmer in the form of pellets, which are fed to his cows and other livestock.

Приклад 39 - Автономне сільське господарствоExample 39 - Autonomous agriculture

Фермер збирає урожай проса і переробляє його з використанням обладнання, розташованого на фермі. Просо переробляється, як описано в прикладі 21. Перероблений матеріал постачають фермеру у формі гранул, які згодовують коровам, що йому належать, іA farmer harvests millet and processes it using equipment located on the farm. The millet is processed as described in Example 21. The processed material is supplied to the farmer in pellet form, which is fed to his cows and

БО іншій худобі.BO other cattle.

Приклад 40 - Автономне сільське господарствоExample 40 - Autonomous agriculture

Фермер збирає урожай проса і переробляє його з використанням обладнання, розташованого на фермі. Просо переробляється, як описано в прикладі 22. Перероблений матеріал постачають фермеру у формі гранул, які згодовують коровам, що йому належать, і іншій худобі.A farmer harvests millet and processes it using equipment located on the farm. The millet is processed as described in Example 22. The processed material is supplied to the farmer in the form of pellets, which are fed to his cows and other livestock.

Приклад 41 - Ферментація у обертовій колбі з використанням Ріспіа 5іїрйівExample 41 - Fermentation in a rotary flask using Rispia 5iiryov

Короткий викладBrief summary

Ферментацію у обертовій колбі з використанням різних ферментів і Ріспіа 5іїрйі5 проводили із застосуванням фізичної обробки. бо ПротоколFermentation in a rotary flask using different enzymes and Rispia 5iiryi5 was carried out with the use of physical treatment. because the Protocol

Експерименти проводили згідно з параметрами, наведеними в таблиці 12.The experiments were performed according to the parameters listed in Table 12.

Таблиця 12Table 12

Хімічні речовини і матеріали, використані для експерименту в обертовій колбіChemical substances and materials used for the experiment in a rotating flask

Одержання посівного матеріалуObtaining seed material

Робочий банк клітин Р. 5ійрйіє МЕКІ У-7124 одержують з регідратованої ліофілізованої культури, одержаної від АКЗ Сийиге СоПесіоп. Кріофлакони, що містять культуру Р. 5Іірій5 в 15The working cell bank of R. 5iirie MEKI U-7124 is obtained from a rehydrated lyophilized culture obtained from AKZ Siyige SoPesiop. Cryoflacons containing the culture of R. 5Iiriy5 in 15

Фо об./0б. гліцерині, зберігають при -75 "С. Частину розмороженого матеріалу банку клітин наносять штрихами на бульйон для дріжджів і плісняви (СУМ) «т 20 г/л агар (рН 5,0) і інкубують при 30 "С протягом 2 діб. Чашки витримують протягом 2 діб при 4 "С перед застосуванням.Fo ob./0b. glycerol, store at -75 "С. Part of the thawed material of the cell bank is applied with strokes to broth for yeast and mold (SUM) "t 20 g/l agar (pH 5.0) and incubated at 30 "С for 2 days. The cups are kept for 2 days at 4 "C before use.

У колбу Ерленмейєра об'ємом 250 мл, що містить 100 мл середовища (40 г/л глюкози, 1,7 г/л азотистої основи дріжджів, 2,27 г/л сечовини, 6,56 г/л пептону, 40 г/л ксилози, рН 5,0), інокулюють одну колонію і її інкубують протягом 24 годин при 25 "С і 150 об./хв. Після росту протягом 23 годин відбирають зразки і аналізують їх відносно оптичної густини (600 нм в УФф- спектрофотометрі) і чистоти (барвник Грама). Виходячи з цих результатів, дві посівні колби, кожна з яких має оптичну густину (003) від 4 до 8, об'єднують для інокуляції всіх колб для вирощування.In a 250 mL Erlenmeyer flask containing 100 mL medium (40 g/L glucose, 1.7 g/L yeast nitrogen base, 2.27 g/L urea, 6.56 g/L peptone, 40 g/ l xylose, pH 5.0), inoculate one colony and incubate it for 24 hours at 25 °C and 150 rpm. After growth for 23 hours, samples are taken and analyzed for optical density (600 nm in a UV spectrophotometer) and purity (Gram stain) Based on these results, two seed flasks, each with an optical density (003) of 4 to 8, are pooled to inoculate all the culture flasks.

Ілюстративні експериментиIllustrative experiments

Експерименти проводять для 1) визначення точної потужності пристрою для обробки ультразвуком і регулювання температури (нижче 60 "С), ії 2) підтвердження концентраціїExperiments are conducted to 1) determine the exact power of the device for ultrasonic treatment and temperature regulation (below 60 "C), and 2) confirm the concentration

СейПисіаві 1.5 ЕС і Момогуте 188 з РіІигопіс Е-68 і без нього.SeiPisiavi 1.5 ES and Momogute 188 with and without Riygopis E-68.

П'ятсот мілілітрів води додають в аналітичну склянку об'ємом 1 л. Рупор пристрою для опромінення Вгапзоп Моде! 450 Бопійег поміщають на 1/2 дюйма (1,25 см) в склянку і встановлюють на максимальну постійну потужність на 60 хвилин. Температуру води вимірюють кожні 10 хвилин протягом 60 хвилин обробки ультразвуком.Five hundred milliliters of water are added to an analytical beaker with a volume of 1 liter. Horn of the device for irradiation Vgapzop Mode! 450 Bopiegs are placed 1/2 inch (1.25 cm) into a beaker and set on maximum continuous power for 60 minutes. Water temperature is measured every 10 minutes during 60 minutes of ultrasound treatment.

Експеримент проводять для визначення того: 1) чи є концентрація СеПисіабі 1.5 ЕС іThe experiment is carried out to determine: 1) whether the concentration of SePysiabi is 1.5 EC and

Момо7уте 188 (0,5 мл і 0,1 мл на грам біомаси, відповідно) достатньою для експериментів з обертовими колбами, і 2) чи посилює додавання Рішигопіс Е68 гідроліз целюлози. Приготовляють чотири 250-мл колби зі 100 мл стерильного бульйону (1,7 г/л азотистих основ дріжджів, 2,27 г/л сечовини, 6,56 г/л пептону, рН 5,0). Дубльовані колби містять 1 95 мас./об. Рійгопіс Е-68. У колбиMomo7ute 188 (0.5 mL and 0.1 mL per gram of biomass, respectively) is sufficient for spin-flask experiments, and 2) whether the addition of Rishigopis E68 enhances cellulose hydrolysis. Prepare four 250-ml flasks with 100 ml of sterile broth (1.7 g/l yeast nitrogen bases, 2.27 g/l urea, 6.56 g/l peptone, pH 5.0). Duplicate flasks contain 1 95 wt./rev. Riygopis E-68. In the flask

Зо додають кристалічну целюлозу ЗоїКкаБіос (б г) і дозволяють просочитися при кімнатній температурі протягом 14 годин. Додають Сеїисіаві 1.5 ЕС і Момо7уте 188 (0,5 млі 01 мл на грам ЗоїКкагіос, відповідно) і кожну колбу інкубують при 50 "С протягом 24 годин при 100 об./хв.ZoiKkaBios crystalline cellulose (b g) is added and allowed to soak at room temperature for 14 hours. Seysiavi 1.5 EU and Momo7ute 188 (0.5 ml and 1 ml per gram of ZoiKkagios, respectively) are added and each flask is incubated at 50 °C for 24 hours at 100 rpm.

Взяття зразків зі всіх чотирьох колб проводять перед додаванням ферменту і через 24 години після додавання ферменту і їх аналізують відносно концентрації глюкози з використанням аналізатора У5І Віоспет (У5І, Іпіег5сіепсе). Один мілілітр вмісту посівної колби з Ріспіа 5іірйні додають до чотирьох колб і їх інкубують при 25 "С і 125 об./хв. протягом 24 годин. Взяття зразків проводять з кожної колби перед інокуляцією і після інкубації протягом 24 годин і їх аналізують відносно концентрації етанолу з використанням аналізатора У5І Віоспет (У5І, Іптег5сіепсе).Taking samples from all four flasks is carried out before the addition of the enzyme and 24 hours after the addition of the enzyme and they are analyzed for glucose concentration using the U5I Viospet analyzer (U5I, Ipieg5siepse). One milliliter of Rispia 5iirini seed flask content is added to four flasks and incubated at 25 °C and 125 rpm for 24 hours. Samples are taken from each flask before inoculation and after incubation for 24 hours and analyzed for ethanol concentration using the U5I Viospet analyzer (U5I, Ipteg5siepse).

Тестовані колбиTested flasks

Тестовані колби являють собою 2,8-л колби Фернбаха, в яких містилося 900 мл бульйону (1,7 г/л азотистих основ дріжджів, 2,27 г/л сечовини, 6,56 г/л пептону, рН 5,0). Контрольні колби являють собою 250-мл колби, що містять 100 мл бульйону (40 г/л глюкози, 1,7 г/л азотистих основ дріжджів, 2,27 г/л сечовини, 6,56 г/л пептону, 40 г/л ксилози, рН 5,0). Точні характеристики кожної колби визначають в Хуїесо, і вони описані в таблиці 13, нижче.Test flasks are 2.8 L Fernbach flasks containing 900 mL of broth (1.7 g/L yeast nitrogenous bases, 2.27 g/L urea, 6.56 g/L peptone, pH 5.0) . Control flasks are 250 mL flasks containing 100 mL of broth (40 g/L glucose, 1.7 g/L yeast nitrogenous bases, 2.27 g/L urea, 6.56 g/L peptone, 40 g/L l xylose, pH 5.0). The exact characteristics of each flask are determined by Huieso and are described in Table 13, below.

Зразки не стерилізують перед початком експерименту. Всі зразки додають в колби і їм дозволяють просочуватися протягом 15 годин при кімнатній температурі. Деякі із зразків обробляють ультразвуком протягом однієї години з використанням пристрою для обробки ультразвуком Вгапхоп Моде! 450 Зопійег, обладнаного дезінтегруючим рупором розміром 1/2 дюйма (1,25 см). Спочатку планувалося розділити вміст колб на дві частини, і кожну половину обробляти ультразвуком безперервно при максимальній потужності обладнання аж до 450 ват (допустима потужність залежить від в'язкості зразка) протягом 1 години. Параметр потужності З і коефіцієнт використання імпульсу 90 95 були достатніми для змішування вмісту склянки. При параметрі потужності З показання лічильника складає від 30 до 40. Обчислена потужність становить 40-60 ват.The samples are not sterilized before the start of the experiment. All samples are added to flasks and allowed to infuse for 15 hours at room temperature. Some of the samples are sonicated for one hour using the Vgahop Mode sonicator! 450 Zopieg equipped with a 1/2 inch (1.25 cm) disintegrating horn. Initially, it was planned to divide the contents of the flasks into two parts, and each half to be treated with ultrasound continuously at the maximum power of the equipment up to 450 watts (the permissible power depends on the viscosity of the sample) for 1 hour. The power parameter C and the pulse utilization factor of 90 95 were sufficient to mix the contents of the beaker. With the power parameter C, the meter reading is from 30 to 40. The calculated power is 40-60 watts.

Початково планувалося перемішувати декілька зразків (див. таблицю 13) протягом різних періодів часу з використанням лабораторного гомогенізатора РОЇМТКОМ РТ 10/35 (або ротора/статора) при 25000 об./хв. протягом різних періодів часу. Зразки 222 і 223 розділяють на дві склянки і обробляють протягом 30 хвилин з використанням великого Кіпетаїйса Роїуїгоп РТ 10/35. Генератор (наконечник) являє собою РТА 20 з діаметром статора 20 мм. Пристрій працює зі швидкістю 11000 об./хв. Робота при вище 11000 об./хв. приводить до розбризкування вмісту склянки, зміщення склянки і надмірного нагрівання обладнання. Після зразків 223 і Ж24Initially, it was planned to mix several samples (see Table 13) for different periods of time using a laboratory homogenizer ROIMTKOM RT 10/35 (or rotor/stator) at 25,000 rpm. during different periods of time. Samples 222 and 223 are divided into two glasses and processed for 30 minutes using a large Kipetaiis Royuigop RT 10/35. The generator (tip) is a PTA 20 with a stator diameter of 20 mm. The device operates at a speed of 11,000 rpm. Work at above 11,000 rpm. leads to splashing of the contents of the glass, displacement of the glass and excessive heating of the equipment. After samples 223 and Zh24

Роїуїгоп РТ 10/35 припинив працювати, передбачувано внаслідок надмірного використання з досить в'язкими зразками. Таким чином, використовують портативний Роїуїоп РТ1200С.Roiugop RT 10/35 stopped working, presumably due to excessive use with rather viscous samples. Thus, they use a portable Royiop RT1200S.

Генератор (наконечник) являє собою РТ-БА 1212 з діаметром статора 12 мм. Пристрій міг працювати при 25000 об./хв. Оператор помітив, що на портативному пристрої при 25000 об./хв. спостерігали схожу міру перемішування в порівнянні з більш великою моделлю при 11000 об./хв. Оператор періодично перемішує зразок для забезпечення рівномірного перемішування.The generator (tip) is RT-BA 1212 with a stator diameter of 12 mm. The device could operate at 25,000 rpm. The operator noticed that on a portable device at 25,000 rpm. observed a similar degree of agitation compared to the larger model at 11,000 rpm. The operator periodically stirs the sample to ensure uniform mixing.

Зразки з 19 по 22 перемішують за допомогою портативного Роїуїгоп РТ 12000.Samples 19 to 22 are mixed using a portable Roiugop RT 12000.

Ферментативна попередня обробка включає: 1) ферментний комплекс Еї - АссеїЇІегазет 1000 при густині завантаження 0,25 мл на грам субстрату; і 2) Е2 - СеПисіаві 1.5 БО і Момогуте 188 при концентрації завантаження 0,5 і 0,1 мл на грам субстрату, відповідно. Після фізичної попередньої обробки (див. таблицю 13, нижче) додають відповідний фермент(и) і колбиEnzymatic pre-treatment includes: 1) enzyme complex Ei - AsseyiIegazet 1000 at a loading density of 0.25 ml per gram of substrate; and 2) E2 - SePisiavi 1.5 BO and Momogute 188 at a loading concentration of 0.5 and 0.1 ml per gram of substrate, respectively. After physical pretreatment (see Table 13, below), the appropriate enzyme(s) and flasks are added

Зо витримують при 50 "С ії 125 об./хв. протягом 20 годин. Після 20 годин колби охолоджують до кімнатної температури протягом 1 години перед додаванням Р. 5ііріїі5.This is maintained at 50 °C and 125 rpm for 20 hours. After 20 hours, the flasks are cooled to room temperature for 1 hour before adding R. 5iiiiii5.

Таблиця 13Table 13

Узагальнення тестованих обробокGeneralization of tested treatments

Номер Концентрація ФерментативнаNumber Concentration Enzymatic

Номер тесту зразка зразка Фізична обробка обробка (50 "С, г/900 мл) 21 год.)Test number sample sample Physical processing processing (50 "C, g/900 ml) 21 h.)

Контроль (250-мл колба), що проводиться в двох Ні екземплярах кожного тижняControl (250-ml flask), performed in duplicate every week

Просочення протягом 15 год. при к.т. при к.т. при к.т. при к.т.Impregnation for 15 hours. at c.t. at c.t. at c.t. at c.t.

Оржів шення во при к.т. при к.т.Orzhiv shen in the case of kt. at c.t.

Продовження таблиці 13 рен в фіжеееннння! о во при к.т. рен ово фрреенннняво при к.т.Continuation of table 13 ren in fizheeennnnia! o in at k.t. ren ovo frreennnniavo at k.t.

Просочення протягом 15 год. 10 ХР-10е 35 при к.т. обробка ультразвуком Е2 протягом 1 год.Impregnation for 15 hours. 10 ХР-10е 35 at c.t. E2 ultrasound treatment for 1 hour.

Просочення протягом 15 год. 11 ХрР-ЗОе 35 при к.т. обробка ультразвуком Е2 протягом 1 год.Impregnation for 15 hours. 11 KhrR-ZOe 35 at c.t. E2 ultrasound treatment for 1 hour.

Просочення протягом 15 год. 12 ХР-БОе 35 при к.т. обробка ультразвуком Е2 протягом 1 год.Impregnation for 15 hours. 12 KhR-BOe 35 at c.t. E2 ultrasound treatment for 1 hour.

Просочення протягом 15 год. 13 ХР-10е 35 при к.т. обробка ультразвуком Е2 протягом 10 хв.Impregnation for 15 hours. 13 KhR-10e 35 at kt. E2 ultrasound treatment for 10 min.

Просочення протягом 15 год. 14 ХрР-ЗОе 35 при к.т. обробка ультразвуком Е2 протягом 10 хв.Impregnation for 15 hours. 14 KhrR-ZOe 35 at c.t. E2 ultrasound treatment for 10 min.

Просочення протягом 15 год. 15 ХР-БОе 35 при к.т. обробка ультразвуком Е2 протягом 10 хв.Impregnation for 15 hours. 15 KhR-BOe 35 at c.t. E2 ultrasound treatment for 10 min.

Просочення протягом 15 год. 16 ХР-10е 35 при к.т. обробка ультразвуком Е2 протягом 30 хв.Impregnation for 15 hours. 16 KhR-10e 35 at c.t. E2 ultrasound treatment for 30 min.

Просочення протягом 15 год. 17 ХрР-ЗОе 35 при к.т. обробка ультразвуком Е2 протягом 30 хв.Impregnation for 15 hours. 17 KhrR-ZOe 35 at c.t. E2 ultrasound treatment for 30 min.

Просочення протягом 15 год. 18 ХР-БОе 35 при к.т. обробка ультразвуком Е2 протягом 30 хв. при к.т. 10 хв. на роторі/статорі при к.т. 10 хв. на роторі/статорі при к.т. 10 хв. на роторі/статорі при к.т. 30 хв. на роторі/статорі при к.т. 30 хв. на роторі/статорі при к.т. 30 хв. на роторі/статоріImpregnation for 15 hours. 18 KhR-BOe 35 at c.t. E2 ultrasound treatment for 30 min. at c.t. 10 min. on the rotor/stator at kt. 10 min. on the rotor/stator at kt. 10 min. on the rotor/stator at kt. 30 min. on the rotor/stator at kt. 30 min. on the rotor/stator at kt. 30 min. on the rotor/stator

АналізAnalysis

Зразки відбирають з кожної колби після фізичної і/або ферментативної попередньої обробки (безпосередньо перед додаванням Р. в5іїрій5) і аналізують їх відносно концентрації глюкози з використанням аналізатора У5І Віоспет (У5І, Іп(ег5сіепсе). Зразки центрифугують при 14000 об./хв. протягом 20 хвилин і супернатант зберігають при -20 "С. Перед аналізом зразки розбавляють до рівня глюкози 0-25,0 г/л. Стандарт глюкози аналізують приблизно після кожних 30 зразків, щоб пересвідчитися в збереженні цілісності мембрани.Samples are taken from each flask after physical and/or enzymatic pretreatment (immediately before the addition of R. viiirii5) and analyzed for glucose concentration using a U5I Viospet analyzer (U5I, Ip(eg5siepse). The samples are centrifuged at 14,000 rpm for 20 minutes and the supernatant is stored at -20 "C. Before analysis, the samples are diluted to a glucose level of 0-25.0 g/L. The glucose standard is analyzed approximately after every 30 samples to ensure that the integrity of the membrane is maintained.

З кожної колби відбирають всього п'ять зразків через 0, 12, 24, 48 і 72 години і аналізують їх відносно концентрації етанолу з використанням аналізатора У5І Віоспет на основі аналізу алкогольдегідрогенази (У5І, Іпіегосіепсе). Зразки центрифугують при 14000 об./хв. протягом 20 хвилин і супернатант зберігають при -20 "С, а перед аналізом розбавляють до концентрації етанолу 0-3 г/л. Стандарт у вигляді етанолу в концентрації 20 г/л аналізують приблизно після кожних 30 зразків для того, щоб пересвідчитися в тому, що цілісність мембрани зберігалася протягом аналізу.A total of five samples are taken from each flask after 0, 12, 24, 48 and 72 hours and analyzed for ethanol concentration using the U5I Viospet analyzer based on alcohol dehydrogenase analysis (U5I, Ipiegosiepse). The samples are centrifuged at 14,000 rpm. for 20 minutes and the supernatant is stored at -20 "C, and diluted to an ethanol concentration of 0-3 g/l before analysis. A standard in the form of ethanol at a concentration of 20 g/l is analyzed approximately after every 30 samples in order to make sure that that membrane integrity was maintained throughout the assay.

Зразок посівної колби аналізують для визначення вихідної концентрації клітин в тестованих колбах. Крім того, з кожної колби після інкубації протягом 72 годин відбирають по одному зразку і аналізують їх відносно концентрації клітин. Придатним чином розбавлені зразки змішують з 0,05 96 трипановим синім і наносять в гемоцитометр Меицирацег. Клітини підраховують при збільшенні 40Х.A sample of the seed flask is analyzed to determine the initial concentration of cells in the tested flasks. In addition, one sample is taken from each flask after incubation for 72 hours and analyzed for cell concentration. Appropriately diluted samples are mixed with 0.05 96 trypan blue and applied to a Meicyrateseg hemocytometer. Cells are counted at 40X magnification.

РезультатиThe results

ЕкспериментиExperiments

Результати експерименту з пристроєм для обробки ультразвуком представлені в таблиці 14.The results of the experiment with the ultrasonic treatment device are presented in Table 14.

Не було проблем з надмірним нагріванням води.There were no problems with overheating the water.

Таблиця 14Table 14

Експеримент з пристроєм для обробки ультразвукомAn experiment with a device for ultrasound treatment

Температура СС) ов ни и пох С: ПОTemperature СС) ов ны и пох С: PO

Результати експерименту по підтвердженню концентрації СейПисіаві 1.5 ЕС і Момо7уте 188 зThe results of the experiment to confirm the concentration of SeiPysiavi 1.5 ES and Momo7ute 188 with

Рішгопіс Е-68 і без нього представлені в таблицях 15 і 16. У кожну колбу додають целюлозу в концентрації 60 г/л (ЗоїЇКанРіос). Після інкубації протягом 24 годин одержують від 33,7 до 35,7 г/л глюкози (від 30,3 до 32,1 г/л розщепленої целюлози).Rishgopis E-68 and without it are presented in tables 15 and 16. Cellulose is added to each flask at a concentration of 60 g/l (ZoiIKanRios). After incubation for 24 hours, from 33.7 to 35.7 g/l of glucose is obtained (from 30.3 to 32.1 g/l of split cellulose).

Після інкубації протягом 24 годин з Р. 5іїрйі5 в колбах залишалося 23,2-25,7 г/л глюкози. Це вказує на те, що не вся глюкоза була використана при інкубації протягом 24 годин.After incubation for 24 hours with R. 5iiryi5, 23.2-25.7 g/l of glucose remained in the flasks. This indicates that not all of the glucose was used during the 24-hour incubation.

Не було даних про токсичність Ріигопіс Е-68 відносно Р. 5іїрій5. Однак не було збільшення кількості глюкози після обробки ферментом протягом 24 годин при додаванні Ріигопіс Е-68.There were no data on the toxicity of Riygopis E-68 against P. spp. However, there was no increase in the amount of glucose after treatment with the enzyme for 24 hours when Riigopis E-68 was added.

Таблиця 15Table 15

Результати для глюкозиResults for glucose

Концентрація глюкози (г/л)Glucose concentration (g/l)

Колба Перед обробкою Після обробки ферментом Після Р. зіїріі5 ферментом 50 "С, 24 години, 100 об./хв. | протягом 24 год.Flask Before treatment After treatment with enzyme After R. ziirii5 enzyme 50 "C, 24 hours, 100 rpm | for 24 hours

Яка містить Рішгопіс ВWhich contains Rishgopis V

Таблиця 16Table 16

Результати для етанолуResults for ethanol

Концентрація етанолу (г/л) у визначені моменти часу (год.)Ethanol concentration (g/l) at certain time points (hours)

Колба - -8-- яFlask - -8-- i

О (інокуляція, після обробки ферментом) | Р. 5ііріїї5 протягом 24 год.O (inoculation, after enzyme treatment) | R. 5iiiii5 within 24 hours.

Яка містить Рішгопіс АWhich contains Rishgopis A

Якамістить РішопісВ. | -////777777777101700077711111111111111111111111117361What does Rishopis contain? | -////7777777771017000777111111111111111111111111117361

У ході першого тижня тестування посівна колба має оптичну густину (600 нм) 9,74 і концентрацію клітин 4,21х108 клітин/мл. Дев'ять мл матеріалу посівної колби додають в кожну з тестованих колб і 1 мл додають в контрольні колби (1 95 об./06.). Таким чином, вихідна концентрація клітин в кожній колбі становить 4,21х105/мл.During the first week of testing, the seed flask has an optical density (600 nm) of 9.74 and a cell concentration of 4.21x108 cells/ml. Nine ml of inoculum material is added to each of the test flasks and 1 ml is added to the control flasks (1 95 vol./06.). Thus, the initial concentration of cells in each flask is 4.21x105/ml.

У ході другого тижня тестування посівна колба має оптичну густину (600 нм) 3,02 і концентрацію клітин 2,85х109 клітин/мл. Для того, щоб врахувати відмінності в кількостях клітин і 00, 12 мл матеріалу посівної колби додають в кожну з тестованих колб і 1,5 мл додають в контрольні колби (1,5 95 об./06.). Таким чином, вихідна концентрація клітин в кожній колбі становить 3,80х106/мл.During the second week of testing, the seed flask has an optical density (600 nm) of 3.02 and a cell concentration of 2.85x109 cells/ml. In order to account for differences in the number of cells and 00, 12 ml of the inoculum material is added to each of the test flasks and 1.5 ml is added to the control flasks (1.5 95 vol./06.). Thus, the initial concentration of cells in each flask is 3.80x106/ml.

Концентрація етанолу в колбах представлена в таблиці 17. Найбільш високу концентрацію етанолу спостерігають в колбі Ж (Зразок ХР, просочення протягом ночі, обробка Е2 при 50 "С протягом 21 години). Одержана протягом 48 годин концентрація з вихідних 35 грамів становить 19,5 г/л (17,55 г/на колбу). Вихід етанолу (грами етанолу/грами субстрату) в колбі Жб становить 0,50.The concentration of ethanol in the flasks is presented in Table 17. The highest concentration of ethanol is observed in flask Ж (Sample ХР, impregnation overnight, E2 treatment at 50 "С for 21 hours). The concentration obtained within 48 hours from the initial 35 grams is 19.5 g /l (17.55 g/per flask).The yield of ethanol (grams of ethanol/grams of substrate) in the flask is 0.50.

Таблиця 17Table 17

Концентрація етанолу о Номераража Го я 21111111 0247 | 016 |о0лої солі |006 77771775... | 0312 | 031 |1030| 1130 | 18.80 7777776 | 0399 | 2 щ073 | 755 | 195507 | 19.00 7771777... .| 0419 | 038 | 473 | 16807 | 15.40 7777778 ..юЮюЮюЮ.| 0370 | 046 | 056| 986 | 15.50 77778... | ол83 | 047 | 053| 5 ющ 1200 | 140 7.771077 | 0216 | 035 2 щ | блі| 13.80. | 1560 77713... 086 | щ099 2 4 ющ |842| 1050 25 ДЩ ЮюКХ | 1420 7717717... 0989 | ющ045 | 173| 1060 | 12.00 777723. | 096 | ющ 057 щ |677| ло | л2ло «Зразки були проаналізовані двічі з тим же результатом.Ethanol concentration 016 |oily salt |006 77771775... | 0312 | 031 |1030| 1130 | 18.80 7777776 | 0399 | 2 sh073 | 755 | 195507 | 19.00 7771777... .| 0419 | 038 | 473 | 16807 | 15.40 7777778 ..yuyuyuyuyuyu.| 0370 | 046 | 056| 986 | 15.50 77778... | ol83 | 047 | 053| 5 yush 1200 | 140 7.771077 | 0216 | 035 2 sh | bli| 13.80. | 1560 77713... 086 | sh099 2 4 yush |842| 1050 25 DSH YuuKH | 1420 7717717... 0989 | yush045 | 173| 1060 | 12.00 777723. | 096 | yush 057 sh |677| lo | l2lo “Samples were analyzed twice with the same result.

Колби з концентрацією етанолу більше 15 г/л виділені напівжирним шрифтом.Flasks with an ethanol concentration greater than 15 g/l are highlighted in bold.

Результати аналізу глюкози представлені в таблиці 18. Після обробки ферментом протягом 21 годин найбільш висока концентрація глюкози становить 19,6 г/л (17,6 грам/на колбу) в колбі б (зразок ХР, просочення протягом ночі, обробка Е2 при 50 "С протягом 21 години). Ця колба також являє собою колбу з найбільш високою концентрацією етанолу (див. таблицю 17). Через 72 години в колбах залишалася дуже невелика кількість глюкози. Не було виявлено глюкози в колбах 1 і 2.The results of the glucose analysis are presented in Table 18. After treatment with the enzyme for 21 hours, the highest concentration of glucose is 19.6 g/L (17.6 grams/per flask) in flask b (sample XP, overnight impregnation, E2 treatment at 50 " C for 21 hours). This flask is also the flask with the highest concentration of ethanol (see Table 17). Very little glucose remained in the flasks after 72 hours. No glucose was detected in flasks 1 and 2.

Таблиця 18Table 18

Концентрація глюкозиGlucose concentration

Концентрація глюкози (г/л) у визначені моменти часу (год.) 00111111 0001 а111111711111111111111110011111111111171711111111100071 нннижини,ининншсснишшшншишиши у ти 81111111111Г11111111111111154777777771117111171 17717171 006 71 81111118 17111111111009 8 111111111111111111111158777777777777171171177717171717171711006 1 в 11111111111111111111155.77771717171717171717171177171717171717100621щКонцентрація глюкози (г/л) у визначені моменти часу (год.) 00111111 0001 а111111711111111111111110011111111111171711111111100071 нннижини,ининншсснишшшншишиши у ти 81111111111Г11111111111111154777777771117111171 17717171 006 71 81111118 17111111111009 8 111111111111111111111158777777777777171171177717171717171711006 1 в 11111111111111111111155.77771717171717171717171177171717171717100621щ

Результати прямого підрахунку клітин представлені в таблиці 19. Концентрація життєздатних клітин була вищою, ніж в контрольних колбах. Найбільш низькі кількості клітин спостерігають в колбах 1-4.The results of direct cell counting are presented in Table 19. The concentration of viable cells was higher than in the control flasks. The lowest number of cells is observed in flasks 1-4.

Таблиця 19Table 19

Кількість клітин 2 411111111111100611111111 61111110 вт н"'нИИХХТШШВІІХШВВВВЛІИІЙНВВВВСТЬСЬСКСЬСЯХХИИИИИИИИИИИИИВВВВВВНЯ н"нііЬикушннннших ниниNumber of cells 2 411111111111100611111111 61111110 tu n"'nИХХХШШВІХШВВВВЛИИЙНВВВВСТССКСХХХИИИИИИИИИИИЯIVVVVVVVNYA n"niiХkushnnnnshih today

Продовженя таблиці 19Continuation of table 19

Приклад 42 - Одержання продуктів біоконверсії з біомасиExample 42 - Production of bioconversion products from biomass

Стапель біомаси масою 1500 фунтів (680 кг) подають в пристрій для подрібнення З Пр РіїпспA 1,500-pound (680-kg) batch of biomass is fed into the shredder Z Pr Riipsp

Вацодп зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подають в різальний пристрій з обертовим ножем Мипзоп, модель 5230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см).Water at a rate of approximately 15 to 20 pounds per hour (6.8 to 9.1 kg/hr). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The candy-like material is fed into a Mipsop model 5230 rotary knife cutter. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) holes. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm).

Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє І /О 431.A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average I/O of 431.

Матеріали обробляють пучком електронів з використанням прискорювача, що знаходиться в сховищі з незагасаючими хвилями КподоїгопФ ТТ200, що доставляє електрони з енергією 5Materials are treated with a beam of electrons using an accelerator located in a storage with non-attenuating waves KpodoihopF TT200, which delivers electrons with an energy of 5

МеВ при вихідній потужності 80 кВт. У таблиці 10 описані використані параметри. У таблиці 11 описана номінальна використана доза.MeV at an output power of 80 kW. Table 10 describes the parameters used. Table 11 describes the nominal dose used.

Перероблені матеріали розподіляють в настільні стерилізовані ферментери Мем/ Вгип5улісК зсіепіййс у формі рідкого середовища, яке виготовляють для підтримання росту, розмноження і або активності мікроорганізму, вибраного внаслідок його здатності продукувати необхідний продукт біоконверсії. Різні концентрації перероблених матеріалів додають в комбінації з різними кількостями інших допоміжних матеріалів, які звичайно є необхідними для росту, розмноження іабо активності вибраних мікроорганізмів. Також в середовище додають джерело азоту.Processed materials are distributed in table-top sterilized Mem/Vhyp5ulisK zsiepiys fermenters in the form of a liquid medium, which is made to support the growth, reproduction and/or activity of a microorganism selected due to its ability to produce the required bioconversion product. Different concentrations of processed materials are added in combination with different amounts of other auxiliary materials, which are usually necessary for the growth, reproduction and or activity of the selected microorganisms. A source of nitrogen is also added to the medium.

Концентрацію або кількість перероблених матеріалів і кожного з допоміжних матеріалів (включаючи джерело азоту) записують на лабораторному ноутбуку або на комп'ютерному жорсткому диску.The concentration or amount of processed materials and each of the auxiliary materials (including the nitrogen source) is recorded on a laboratory notebook or computer hard disk.

Зо Стартову культуру вибраного мікроорганізму додають в кожний з різних культуральних розчинів в ферментерах. Кожний з інокульованих культуральних розчинів інкубують при температурі від приблизно 15 "С до приблизно 40 "С протягом від 4 до 48 годин в аеробних або анаеробних умовах. Після культивування мікроорганізми і супернатанти клітин збирають і необов'язково розділяють з використанням центрифугування. Потім зразки або заморожуютьZ The starter culture of the selected microorganism is added to each of the different culture solutions in the fermenters. Each of the inoculated culture solutions is incubated at a temperature from about 15 "C to about 40 "C for 4 to 48 hours under aerobic or anaerobic conditions. After cultivation, microorganisms and cell supernatants are collected and optionally separated using centrifugation. Then the samples are either frozen

З5 для зберігання, або оцінюють для визначення рівня біоконверсії продукту в клітинах або супернатанті. Результати записують, і експерименти повторюють до одержання максимального виходу продукту біоконверсії. Культуральний розчин і умови, використані для одержання цього максимального виходу, масштабують для застосування в великомасштабній ферментації.C5 for storage, or evaluated to determine the level of bioconversion of the product in cells or supernatant. The results are recorded, and the experiments are repeated until the maximum yield of the bioconversion product is obtained. The culture solution and conditions used to obtain this maximum yield are scaled up for use in large-scale fermentation.

Приклад 43 - Великомасштабне одержання продуктів біоконверсії з біомасиExample 43 - Large-scale production of bioconversion products from biomass

Стапель біомаси масою 1500 фунтів (680 кг) змішують і подають в пристрій для подрібненняA 1,500 lb (680 kg) batch of biomass is mixed and fed into a shredder

З пр Ріїпсп Вацоі зі швидкістю приблизно від 15 до 20 фунтів на годину (6,8-9,1 кг/год.). Пристрій для подрібнення обладнаний двома 12-дюймовими (30-см) обертовими лезами, двома фіксованими лезами і 0,30-дюймовим (0,8-см) розвантажувальним ситом. Відстань між обертовими і фіксованими лезами встановлюють на 0,10 дюйма (0,25 см). Матеріал для подрібнення, що виходить з пристрою, нагадує конфеті з шириною від 0,1 дюйма (0,25 см) до 0,5 дюйма (1,3 см), довжиною від 0,25 дюйма (0,6 см) до 1 дюйма (2,5 см) і товщиною, еквівалентною товщині вихідного матеріалу. Схожий на конфеті матеріал подається в різальний пристрій з обертовим ножем Мипбоп, модель 5230. Розвантажувальне сито має отвори 1/8 дюйма (0,32 см). Зазор між обертовими і фіксованими лезами встановлюють приблизно на 0,020 дюйма (0,05 см). Різальний пристрій з обертовим ножем дробить схожі на конфеті фрагменти вістрями леза, розриваючи фрагменти і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно один фунт на годину (454 грами на годину). Середня довжина волокон становить 1,063 мм, і середня ширина волокон становить 0,0245 мм, даючи середнє І /О 43:1.From pr Ripsp Vatsoi at a rate of about 15 to 20 pounds per hour (6.8-9.1 kg/hr.). The shredder is equipped with two 12-inch (30-cm) rotating blades, two fixed blades and a 0.30-inch (0.8-cm) discharge screen. The distance between the rotating and fixed blades is set at 0.10 inches (0.25 cm). The shredding material coming out of the device resembles confetti, 0.1 inch (0.25 cm) to 0.5 inch (1.3 cm) wide, 0.25 inch (0.6 cm) to 1 inches (2.5 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the original material. The confetti-like material is fed into a Mippop model 5230 rotary knife cutter. The discharge screen has 1/8 inch (0.32 cm) openings. The clearance between the rotating and fixed blades is set at approximately 0.020 inch (0.05 cm). A rotating knife cutter crushes the confetti-like fragments with the blade tips, breaking the fragments and releasing the fibrous material at a rate of approximately one pound per hour (454 grams per hour). The average fiber length is 1.063 mm and the average fiber width is 0.0245 mm, giving an average I/O of 43:1.

Матеріали обробляють пучком електронів з використанням прискорювача, що знаходиться в сховищі з незагасаючими хвилями КподоїгопФ ТТ200, що доставляє електрони з енергією 5Materials are treated with a beam of electrons using an accelerator located in a storage with non-attenuating waves KpodoihopF TT200, which delivers electrons with an energy of 5

МеВ при вихідній потужності 80 кВт. У таблиці 10 описані використані параметри. У таблиці 11 описана номінальна використана доза.MeV at an output power of 80 kW. Table 10 describes the parameters used. Table 11 describes the nominal dose used.

Перероблені матеріали використовують для одержання культурального розчину, визначеного в прикладі 42. Вибраний мікроорганізм і культуральний розчин комбінують в ферментері з фіксованим об'ємом з підживленням великого об'єму і підтримують з використанням умов і протягом періоду часу, визначених в прикладі 42. Концентрований культуральний розчин, що містить перероблені матеріали, додають при необхідності в ферментер. Крім того, продукт біоконверсії і мікроорганізми видаляють з ферментера і переробляють для зберігання або застосування.The processed materials are used to produce the culture solution defined in Example 42. The selected microorganism and the culture solution are combined in a fixed-volume, bulk-fed fermenter and maintained using the conditions and for the time period defined in Example 42. Concentrated Culture Solution , containing recycled materials, is added to the fermenter if necessary. In addition, the bioconversion product and microorganisms are removed from the fermenter and processed for storage or use.

Приклад 44 - Великомасштабне одержання продуктів біоконверсії з біомаси з використанням відходів тваринництва як джерела азотуExample 44 - Large-scale production of bioconversion products from biomass using livestock waste as a nitrogen source

Продукти біоконверсії одержують, як описано в прикладі 43, з використанням відходів тваринництва як джерела азоту. Перед застосуванням відходи тваринництва стерилізують з використанням стерилізації фільтрацією або парою і високим тиском. Перед додаванням в культуральний розчин стерилізовані відходи тваринництва сушать.Bioconversion products are obtained as described in example 43, using livestock waste as a nitrogen source. Before use, livestock waste is sterilized using filtration or steam and high pressure sterilization. Sterilized livestock waste is dried before adding to the culture solution.

Приклад 45 - Великомасштабне одержання Ризагішт мепепайшт (АТСС 20334) з біомасиExample 45 - Large-scale production of Ryzagisht mepepaisht (ATSS 20334) from biomass

Еизагічт мепепаїшт культивують з використанням способу, описаного в прикладі 43. ЗібраніEizagicht mepepaisht is cultivated using the method described in example 43. Collected

Е. мепепайшт комбінують з регідратованим яєчним білком, цибулинами, текстурованим пшеничним білком (пшеничний білок, пшеничний крохмаль) і маслом каноли і переробляють для застосування як їжі для людини.E. mepepaisht is combined with rehydrated egg white, onions, textured wheat protein (wheat protein, wheat starch) and canola oil and processed for use as human food.

ІНШІ ВАРІАНТИ ЗДІЙСНЕННЯOTHER EXECUTION OPTIONS

Зо Описаний ряд варіантів здійснення винаходу. Проте, зрозуміло, що можна проводити різні модифікації без відхилення від суті і обсягу винаходу.A number of variants of implementation of the invention are described. However, it is clear that various modifications can be made without departing from the essence and scope of the invention.

У деяких варіантах здійснення відносно низькі дози радіаційного випромінювання, необов'язково в комбінації зі звуковою енергією, наприклад з ультразвуковою енергією, застосовують для поперечного зшивання, щеплення або іншого збільшення молекулярної маси природного або синтетичного вуглеводовмісного матеріалу, такого як будь-який з матеріалів в будь-якій формі (наприклад, волокнистій формі), описаних в даному документі, наприклад роздроблених або нероздроблених целюлозних або лігноцелюлозних матеріалів, таких як целюлоза. Поперечне зшивання, щеплення або інше збільшення молекулярної маси природного або синтетичного вуглеводовмісного матеріалу можна проводити контрольованим або попередньо визначеним чином шляхом вибору типу або типів використовуваного радіаційного випромінювання (наприклад, е-пучок і ультрафіолетове випромінювання або е- пучок і гамма-випромінювання) і/або дози або кількостей доз застосовуваного радіаційного випромінювання.In some embodiments, relatively low doses of radiation, optionally in combination with sonic energy, such as ultrasonic energy, are used to cross-link, graft, or otherwise increase the molecular weight of a natural or synthetic hydrocarbon-containing material, such as any of the materials in any -what form (for example, fibrous form) described in this document, for example shredded or unshredded cellulosic or lignocellulosic materials, such as cellulose. Cross-linking, grafting, or otherwise increasing the molecular weight of a natural or synthetic hydrocarbon-containing material can be accomplished in a controlled or predetermined manner by selecting the type or types of radiation used (eg, e-beam and ultraviolet radiation or e-beam and gamma radiation) and/or dose or number of doses of applied radiation.

Наприклад, волокнистий матеріал, який включає перший целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, що має першу молекулярну масу, можна опромінювати так, щоб одержати другий целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, що має другу молекулярну масу, яка перевищує першу молекулярну масу. Наприклад, якщо як джерело випромінювання використовують гамма- випромінювання, можна використовувати дозу від приблизно 0,2 Мрад до приблизно 10 Мрад, наприклад від приблизно 0,5 Мрад до приблизно 7,5 Мрад або від приблизно 2,0 Мрад до приблизно 5,0 Мрад. Якщо використовують опромінення е-пучком, можна використовувати меншу дозу (відносно гамма-випромінювання), таку як доза від приблизно 0,1 Мрад до приблизно 5 Мрад, наприклад від приблизно 0,2 Мрад до приблизно З Мрад або від приблизно 0,25 Мрад до приблизно 2,5 Мрад.For example, a fibrous material that includes a first cellulosic and/or lignocellulosic material having a first molecular weight can be irradiated to produce a second cellulosic and/or lignocellulosic material having a second molecular weight greater than the first molecular weight. For example, if gamma radiation is used as the radiation source, a dose of from about 0.2 Mrad to about 10 Mrad can be used, for example from about 0.5 Mrad to about 7.5 Mrad or from about 2.0 Mrad to about 5.0 Mrad. If e-beam irradiation is used, a lower dose (relative to gamma radiation) can be used, such as from about 0.1 Mrad to about 5 Mrad, for example from about 0.2 Mrad to about 3 Mrad or from about 0.25 Mrad to about 2.5 Mrad.

До волокнистих матеріалів, ущільнених волокнистих матеріалів або до будь-яких інших матеріалів і композитів, описаних в даному документі, можна додавати одну з представлених нижче добавок. Можна додавати добавки, наприклад, у формі твердої речовини, рідини або газу. Добавки включають наповнювачі, такі як карбонат кальцію, діоксид кремнію і тальк; неорганічне інгібітори горіння, такі як тригідрат оксиду алюмінію або гідроксид магнію; органічні інгібітори горіння, такі як хлоровані і бромовані органічні сполуки. Інші добавки включають лігнін, 60 віддушки, засоби, поліпшуючі сумісність, технологічні добавки, антиоксиданти, замутнювачі,One of the following additives may be added to fibrous materials, compacted fibrous materials, or any other materials and composites described in this document. Additives can be added, for example, in the form of a solid, liquid or gas. Additives include fillers such as calcium carbonate, silicon dioxide and talc; inorganic flame retardants, such as aluminum oxide trihydrate or magnesium hydroxide; organic flame retardants, such as chlorinated and brominated organic compounds. Other additives include lignin, 60 fragrances, compatibilizers, processing additives, antioxidants, opacifiers,

термостабілізатори, барвники, піноутворювальні речовини, полімери, наприклад деградовані полімери, фотостабілізатори, біоциди і антистатичні засоби, наприклад стеарати або етоксиловані аміни жирних кислот. Придатні антистатичні сполуки включають провідні вуглисті речовини, вуглецеве волокно, металеві наповнювачі, катіонні сполуки, наприклад четвертинні сполуки амонію, наприклад хлорид М-(З-хлор-2-гідроксипропіл)/утриметиламонію, алканоламіди і аміни. Ілюстративні деградовані полімери включають полігідроксикислоти, наприклад полілактиди, полігліколіди і співполімери молочної кислоти і гліколевої кислоти, полі(гідроксимасляну кислоту), полі(гідроксивалеріанову кислоту), співполімер лактиду і е- капролактону, співполімер гліколіду і е-капролактону, полікарбонати, полі(амінокислоти), полі(гідроксіалканоат)и, поліангідриди, складні поліортоефіри і суміші цих полімерів.heat stabilizers, dyes, foaming agents, polymers, such as degraded polymers, photostabilizers, biocides and antistatic agents, such as stearates or ethoxylated fatty acid amines. Suitable antistatic compounds include conductive carbons, carbon fiber, metal fillers, cationic compounds such as quaternary ammonium compounds such as M-(3-chloro-2-hydroxypropyl)/trimethylammonium chloride, alkanolamides and amines. Illustrative degraded polymers include polyhydroxy acids, such as polylactides, polyglycolides and copolymers of lactic acid and glycolic acid, poly(hydroxybutyric acid), poly(hydroxyvaleric acid), lactide and e-caprolactone copolymer, glycolide and e-caprolactone copolymer, polycarbonates, poly(amino acids) , poly(hydroxyalkanoates), polyanhydrides, complex polyorthoesters and mixtures of these polymers.

Коли описані добавки включені, вони можуть бути присутніми в кількостях, обчислених з розрахунку на суху масу, що складають від менше 1 95 аж до 80 95 з розрахунку на загальну масу волокнистого матеріалу. Більш конкретно, кількості знаходяться в діапазоні від приблизно 0,5 мас. 95 до приблизно 50 мас. 95, наприклад 5, 10, 20, 30 95 або більше, наприклад 40 95.When the additives described are included, they may be present in amounts calculated on a dry weight basis ranging from less than 1.95% to as much as 80.95% by weight of the total fibrous material. More specifically, the amounts range from about 0.5 wt. 95 to about 50 wt. 95 such as 5, 10, 20, 30 95 or more such as 40 95.

Будь-які добавки, описані в даному документі, можуть бути інкапсульованими, наприклад висушеними розпилювальним сушінням, або мікроінкапсульованими, наприклад, для захисту добавок від нагрівання або вологості в процесі зберігання.Any additives described herein may be encapsulated, such as spray-dried, or microencapsulated, such as to protect the additives from heat or moisture during storage.

Волокнисті матеріали, ущільнені волокнисті матеріали, смоли або добавки можна забарвлювати. Наприклад, волокнистий матеріал можна забарвлювати до комбінування зі смолою і змішування з одержанням композитів. У деяких варіантах здійснення це забарвлення може бути корисне при маскуванні або приховуванні волокнистого матеріалу, особливо великих агломератів волокнистого матеріалу, в підданих формуванню або екструзії частинах, коли це бажано. Такі великі агломерати, коли вони присутні у відносно високих концентраціях, можуть виглядати як крупинки на поверхнях, підданих формуванню або екструзії частин.Fibrous materials, densified fibrous materials, resins or additives can be colored. For example, fibrous material can be dyed before being combined with resin and mixed to produce composites. In some embodiments, this coloring may be useful in masking or concealing fibrous material, especially large agglomerates of fibrous material, in molded or extruded parts when desired. Such large agglomerates, when present in relatively high concentrations, may appear as grains on the surfaces of molded or extruded parts.

Наприклад, бажаний волокнистий матеріал можна забарвлювати з використанням кислотного барвника, прямого барвника або реактивного барвника. Такі барвники доступні відFor example, the desired fibrous material can be dyed using an acid dye, a direct dye, or a reactive dye. Such dyes are available from

Зресіга Юуе5, Кеагту, МОУ або Кеузіопе Апійпе Согрогайоп, Спісадо, ІС. Конкретні приклади барвників включають ЗХРЕСТЕА"М ЦОЯНТ МЕП ОМУ/ 20, БРЕСТВАСІЮТМ МЕП ОМУ 401. СОМ 200,Zresiga Juue5, Keagtu, MOU or Keusiope Apiipe Sogrogayop, Spisado, IS. Specific examples of dyes include ZHRESTEAM TSOYANT MEP OMU/ 20, BRESTVASIUTM MEP OMU 401. SOM 200,

ЗРЕСТВАМУ! "М ВОБАМІМЕ 8, 5РЕСТВАММУІ!"М МЕОТЕАЇ РБЕО В, 5РЕСТЕАМІМЕ"МI'm getting married! "M VOBAMIME 8, 5RESTVAMMUI!"M MEOTEAI RBEO V, 5RESTEAMIME"M

Зо ВЕМ2ОРЕВРИОВІМЕ, 5РЕСТАВАСІАЛО"М ВІАСК ОВ, 5РЕСТАВАМІМЕ"М ТОРБОЦОЇ5Е О іFrom VEM2OREVRYOVIME, 5RESTAVASIALO"M VIASK OV, 5RESTAVAMIME"M TORBOTCOYI5E O and

ЗРЕСТААМІМЕ"М СЕЕМ І МІ. 200 95, кожний з яких доступний від Зресіга Юуєв.ZRESTAAMIME"M SEEM AND MI. 200 95, each of which is available from Zresig Yuuev.

У деяких варіантах здійснення з барвниками змішують концентрати барвників в смолах, що містять пігменти. Коли такі суміші потім змішують з бажаною кількістю волокнистого матеріалу, волокнистий матеріал може забарвлюватися іп 5йи в процесі перемішування. Концентрати барвників доступні від Сіагіапі.In some embodiments, concentrates of dyes in resins containing pigments are mixed with dyes. When such mixtures are then mixed with the desired amount of fibrous material, the fibrous material may be colored by the mixing process. Dye concentrates are available from Siagiapi.

Може бути переважним додавання у волокнистий матеріал, ущільнений волокнистий матеріал або композити ароматизатора або віддушки.The addition of a flavoring or perfuming agent to the fibrous material, densified fibrous material or composites may be preferred.

Пересувна переробка біомасиMobile processing of biomass

Описані стаціонарні установки для переробки біомаси. Однак, залежно від джерела сировини біомаси і продуктів, продукованих з неї, може бути переважною переробка біомаси в пересувних установках, які можуть бути розташовані поблизу джерела сировини і/або поблизу ринків збуту продуктів, одержуваних з сировини. Як приклад, в деяких варіантах здійснення, як сировину біомаси використовують різні трави, такі як просо. Транспортування великих об'ємів проса з областей, де воно росте, на перероблювальні установки на відстані сотень або навіть тисяч миль може бути як енергетично марнотратним, так економічно дорогим (наприклад, вартість транспортування сировини на поїзді оцінюється від 53,00 до 56,00 за тонну на 500 миль). Більше того, деякі з продуктів переробки сировини проса можуть бути придатні для ринків в областях, де вирощують сировину біомаси (наприклад, корм для жуйних тварин). Так само, транспортування корму для жуйних тварин на сотні або навіть тисячі миль на ринок не може бути економічно доцільним.Stationary plants for biomass processing are described. However, depending on the source of the biomass feedstock and the products produced from it, it may be preferable to process the biomass in mobile installations that may be located near the source of the raw material and/or near the markets for the products obtained from the raw material. As an example, in some embodiments, different grasses, such as millet, are used as biomass raw materials. Transporting large volumes of millet from growing areas to processing facilities hundreds or even thousands of miles away can be both energy-intensive and economically expensive (for example, the cost of transporting raw materials by train is estimated to be between 53.00 and 56.00 per a ton per 500 miles). Moreover, some of the millet feedstock products may be suitable for markets in areas where biomass feedstocks are grown (e.g. ruminant feed). Likewise, transporting ruminant feed hundreds or even thousands of miles to market may not be economically feasible.

Таким чином, в деяких варіантах здійснення системи для переробки, описані в даному документі, здійснені як пересувні переналагоджувані установки по переробці. Один з варіантів здійснення такої пересувної установки показаний на Фіг. 41. Установка по переробці 8000 включає п'ять транспортних вантажних автомобілів 8002, 8004, 8006, 8008 і 8010 (хоч на Фіг. 41 показано п'ять вантажних автомобілів, як правило, можна використовувати будь-яку кількість вантажних автомобілів). Вантажний автомобіль 8002 включає джерело води і системи переробки і системи електричного живлення для інших вантажних автомобілів. Кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 адаптований для паралельної переробки сировини біомаси. 60 Вантажний автомобіль 8002 включає вхідний отвір 8012 для джерела води для одержання води з постійного джерела (такого як водопровідна мережа) або ємності (наприклад, ємності на іншому вантажному автомобілі, або ємності або іншого резервуара, розташованого в області переробки). Технологічна вода циркулює в кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 через водопровідні труби 8020 для водопостачання. Кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 включає частину водопровідної труби 8020. Коли вантажівки розташовуються поруч одна з одною, організовуючи пересувну установку для переробки, частини водопровідної труби 8020 сполучаються, утворюючи безперервний водопровід для транспортування води.Thus, in some embodiments, the recycling systems described herein are implemented as mobile reconfigurable recycling facilities. One of the variants of the implementation of such a mobile installation is shown in Fig. 41. Processing plant 8000 includes five transport trucks 8002, 8004, 8006, 8008 and 8010 (although Figure 41 shows five trucks, generally any number of trucks can be used). The 8002 truck includes a water source and recycling system and electrical power systems for other trucks. Each of the trucks 8004, 8006, 8008 and 8010 is adapted for parallel processing of biomass raw materials. 60 The truck 8002 includes a water source inlet 8012 for receiving water from a permanent source (such as a water main) or a container (eg, a container on another truck, or a container or other reservoir located in the processing area). Process water is circulated to each of the trucks 8004, 8006, 8008, and 8010 through water supply pipes 8020. Each of the trucks 8004, 8006, 8008, and 8010 includes a portion of the water pipe 8020. When the trucks are positioned next to each other to form a mobile recycling unit, the portions of the water pipe 8020 connect to form a continuous water conduit.

Кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 включає вхідний отвір для води 8022 для постачання технологічною водою, і вихідний отвір для води 8024 для видалення технологічної води. Вихідні отвори для води 8024 в кожній з вантажівок 8004, 8006, 8008 і 8010 ведуть у фрагментований безперервний водопровід 8026 для скидання води, який аналогічним чином сполучений в безперервний водопровід, коли вантажні автомобілі розташовуються поряд. Відпрацьована технологічна вода циркулює в пристрій для переробки води 8028 у вантажному автомобілі 8002, який обробляє воду для видалення шкідливих матеріалів відходів, а потім здійснює рециркуляцію обробленої води через водопровідну трубу 8030 зворотно в подавальну водопровідну трубу 8020. Скидні матеріали, видалені з використаної технологічної води, можуть бути викинені за межами даної території або вони можуть зберігатися (наприклад, в іншому вантажному автомобілі, не показано) і транспортуватися в складську споруду.Each of the trucks 8004, 8006, 8008, and 8010 includes a water inlet 8022 for supplying process water, and a water outlet 8024 for removing process water. Water outlets 8024 in each of the trucks 8004, 8006, 8008 and 8010 lead to a fragmented continuous water discharge conduit 8026, which is similarly connected to a continuous conduit when the trucks are positioned side by side. The spent process water circulates to a water treatment device 8028 in the truck 8002, which treats the water to remove harmful waste materials and then recycles the treated water through the water pipe 8030 back to the feed water pipe 8020. The waste materials removed from the used process water, may be disposed of off-site or may be stored (eg, in another truck, not shown) and transported to a storage facility.

Вантажний автомобіль 8002 також включає станцію постачання електрикою 8016, яка забезпечує електричне живлення кожного з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 ї 8010.Truck 8002 also includes an electrical supply station 8016 that provides electrical power to each of trucks 8004, 8006, 8008, and 8010.

Станція електричного живлення 8016 може бути сполучена з зовнішнім джерелом живлення через з'єднання 8014. Альтернативно або додатково, станція електричного живлення може бути адаптована для генерування енергії (наприклад, шляхом спалення джерела палива).The electrical power station 8016 may be coupled to an external power source via connection 8014. Alternatively or additionally, the electrical power station may be adapted to generate power (eg, by burning a fuel source).

Електрична енергія подається в кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 через електричний живильний кабель 8040. Кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 включає термінал електричного живлення 8018, з яким сполучені пристрої на вантажному автомобілі, що вимагають електричного живлення.Electrical power is supplied to each of the trucks 8004, 8006, 8008, and 8010 via an electrical power cable 8040. Each of the trucks 8004, 8006, 8008, and 8010 includes an electrical power terminal 8018 to which devices on the truck that require electrical power are connected. .

Кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 включає вхідний отвір 8042 для сировини і вихідний отвір 8044 для відходів. Сировина біомаси надходить в кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 через вхідний отвір 8042, де вона переробляється згідно зі способами, описаними в даному документі. Після переробки матеріал відходів видаляється через вихідний отвір 8044. Альтернативно, в деяких варіантах здійснення, кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 може бути сполучений із загальним вхідним отвором для сировини (наприклад, розташованим у вантажному автомобілі 8002), і кожний вантажний автомобіль може скидати матеріал відходів через загальний вихідний отвір (наприклад, також розташований у вантажному автомобілі 8002).Each of the trucks 8004, 8006, 8008 and 8010 includes an inlet 8042 for raw materials and an outlet 8044 for waste. The biomass feedstock enters each of the trucks 8004, 8006, 8008, and 8010 through inlet 8042, where it is processed according to the methods described herein. After processing, the waste material is removed through an outlet 8044. Alternatively, in some embodiments, each of the trucks 8004, 8006, 8008, and 8010 may be connected to a common feed inlet (eg, located in truck 8002), and each truck the vehicle may dump waste material through a common outlet (eg, also located in truck 8002).

Кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 може включати різні типи перероблювальних модулів; наприклад, на конфігурації, представленій на Фіг. 41, кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 включає прискорювач іонів 8032 (наприклад, горизонтальний тандемний зігнений прискорювач на базі пелетрона), станцію нагрівання/піролізу 8034, модуль для вологої хімічної переробки 8036 і модуль для біологічної переробки 8038. Як правило, кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 може включати будь-яку з систем переробки, описаних в даному документі. У певних варіантах здійснення кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 включає однакові системи переробки. Однак в деяких варіантах здійснення один або декілька вантажних автомобілів можуть мати різні системи переробки.Trucks 8004, 8006, 8008 and 8010 can each include different types of recycling modules; for example, on the configuration presented in Fig. 41, each of the trucks 8004, 8006, 8008, and 8010 includes an ion accelerator 8032 (e.g., a peletron-based horizontal tandem bent accelerator), a heating/pyrolysis station 8034, a wet chemical processing module 8036, and a biological processing module 8038. Typically , each of the trucks 8004, 8006, 8008, and 8010 may incorporate any of the recycling systems described herein. In certain embodiments, each of the trucks 8004, 8006, 8008, and 8010 includes identical recycling systems. However, in some embodiments, one or more trucks may have different recycling systems.

Крім того, деякі або всі вантажні автомобілі можуть мати певні вмонтовані системи переробки, які не використовуються, залежно природи вихідного матеріалу. Як правило, компонування різних вмонтованих систем переробки на кожному з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 є переналагоджуваним згідно з типом перероблюваного матеріалу.In addition, some or all trucks may have certain on-board recycling systems that are not used, depending on the nature of the source material. As a general rule, the layout of the various on-board recycling systems on each of the 8004, 8006, 8008 and 8010 trucks is reconfigurable according to the type of material being processed.

Установка для переробки 8000 є ілюстративною установкою для паралельної переробки; кожний з вантажних автомобілів 8004, 8006, 8008 і 8010 переробляє сировину біомаси паралельно. У певних варіантах здійснення пересувні установки по переробці здійснені як установки по послідовній переробці. Один з варіантів здійснення послідовної пересувної установки по переробці 8500 представлений на фіг. 42. Установка по переробці 8500 включає три залізничних вагони 8502, 8504 і 8506 (як правило, можна використовувати будь-яку кількість залізничних вагонів), кожний з яких адаптований для проведення однієї або декількох стадій переробки у всьому процесі переробки біомаси. Залізничний вагон 8502 включає вхідний отвір для сировини для подачі сировини зі сховища (наприклад, будівлі сховища або іншого бо залізничного вагона). Сировина транспортується з одного перероблювального модуля на інший,Processing plant 8000 is an illustrative parallel processing plant; each of the trucks 8004, 8006, 8008 and 8010 processes biomass raw materials in parallel. In certain embodiments, mobile recycling facilities are implemented as sequential recycling facilities. One of the variants of the implementation of a sequential mobile processing plant 8500 is presented in fig. 42. Processing plant 8500 includes three railcars 8502, 8504 and 8506 (generally any number of railcars can be used), each of which is adapted to carry out one or more processing stages in the entire biomass processing process. Rail car 8502 includes a raw material inlet for feeding raw material from storage (eg, a storage building or other rail car). Raw materials are transported from one processing module to another,

серед трьох залізничних вагонів через безперервну конвеєрну систему. Залізничний вагон 8502 також включає станцію електричного живлення 8514 для постачання електричним живленням кожного із залізничних вагонів 8502, 8504 і 8506.among three railway cars through a continuous conveyor system. Railcar 8502 also includes an electrical power station 8514 to supply electrical power to each of railcars 8502, 8504, and 8506.

Залізничний вагон 8502 включає пристрій для грубої механічної переробки 8516 і пристрій для тонкої механічної переробки 8518 для конвертування вихідної сировини в тонкоподрібнений волокнистий матеріал. Третій пристрій для механічної переробки 8520 розкатує волокнистий матеріал в плоский безперервний пласт. Потім пласт волокнистого матеріалу транспортується в прискорювач іонів 8522 на залізничному вагоні 8504, в якому волокнистий матеріал піддається дії пучка іонів. Після обробки пучком іонів волокнистий матеріал транспортується в низькоенергетичний прискорювач електронів 8524.The railway car 8502 includes a device for coarse mechanical processing 8516 and a device for fine mechanical processing 8518 to convert raw materials into finely divided fibrous material. A third mechanical processing device 8520 rolls the fibrous material into a flat continuous bed. The layer of fibrous material is then transported to an ion accelerator 8522 on rail car 8504, in which the fibrous material is exposed to the ion beam. After treatment with an ion beam, the fibrous material is transported to a low-energy electron accelerator 8524.

Потім волокнистий матеріал транспортується в модуль хімічної переробки 8526 в залізничному вагоні 8506 для однієї або декількох стадій хімічної переробки. Залізничний вагон 8506 включає вхідний отвір для технологічної води 8532, в який подається технологічна вода із зовнішнього резервуара (наприклад, ємності або іншого залізничного вагона).The fibrous material is then transported to the chemical processing module 8526 in rail car 8506 for one or more stages of chemical processing. Rail car 8506 includes a process water inlet 8532 into which process water is supplied from an external reservoir (eg, a tank or another rail car).

Після хімічної обробки в перероблювальному модулі 8526, матеріал транспортується в модуль для біологічної переробки 8528 для запуску ферментації вивільнених з матеріалу цукрів. Після завершення біологічної переробки матеріал транспортується в сепаратор 8530, який відводить корисні продукти в трубопровід 8510 і скидні матеріали в трубопровід 8512.After chemical treatment in processing module 8526, the material is transported to biological processing module 8528 to initiate fermentation of the sugars released from the material. After the biological processing is complete, the material is transported to separator 8530, which diverts useful products to pipeline 8510 and waste materials to pipeline 8512.

Трубопровід 8510 може бути сполучений з модулем зберігання (наприклад, автомобілем- цистерною або із зовнішньою ємністю для зберігання). Аналогічно продукти відходів можуть транспортуватися через трубопровід 8512 в модуль зберігання, такий як автомобіль-цистерна ілабо, у зовнішню споруду для зберігання. Сепаратор 8530 також здійснює рециркуляцію чистої технологічної води для подальшої доставки в модуль хімічної переробки 8536 і/або модуль біологічної переробки 8528.Conduit 8510 can be connected to a storage module (for example, a tank car or an external storage container). Similarly, the waste products may be transported via pipeline 8512 to a storage module, such as an ilabo tank car, to an external storage facility. Separator 8530 also recycles clean process water for further delivery to chemical processing module 8536 and/or biological processing module 8528 .

Як розглянуто вище, установка для переробки 8500 є прикладом послідовної конфігурації пересувної установки для переробки; кожний із залізничних вагонів 8502, 8504 і 8506 включає відмінний набір систем переробки; і технологічний потік сировини з кожного вагона сполучений з наступним вагоном послідовно для завершення послідовності переробки.As discussed above, the processing plant 8500 is an example of a sequential configuration of a mobile processing plant; each of the rail cars 8502, 8504 and 8506 includes an excellent set of recycling systems; and the technological flow of raw materials from each car is connected to the next car in sequence to complete the processing sequence.

Як правило, для переробки сировини біомаси можна використовувати множину різнихAs a rule, many different types can be used to process biomass raw materials

Зо конфігурацій переробки. Установки для переробки, як на основі вантажних автомобілів, так і на основі поїздів, можуть бути адаптовані як для послідовної, так і для паралельної роботи. Як правило, компонування різних модулів переробки є переналагоджуваним, і для конкретної сировини можуть використовуватися не всі модулі переробки. Коли конкретний модуль переробки не використовується для конкретної сировини, модуль переробки може бути відведений від технологічного потоку. Альтернативно модуль переробки може залишатися в загальному технологічному потоці, однак він може бути вимкнений, так що сировина проходить через вимкнений модуль швидко, без здійснення модифікації.From processing configurations. Processing plants, both truck-based and train-based, can be adapted for both sequential and parallel operation. As a rule, the arrangement of different processing modules is configurable, and not all processing modules may be used for a particular raw material. When a specific processing module is not used for a specific raw material, the processing module can be diverted from the process stream. Alternatively, the processing module can remain in the general process flow, but it can be disabled so that the raw material passes through the disabled module quickly, without modification.

Пересувні установки для переробки можуть включати один або декілька електронних пристроїв контролю, які автоматизують деякі або всі аспекти процесу переробки біомаси і/або порядок настроювання пересувної установки. Наприклад, електронний пристрій контролю може бути адаптований для одержання вхідної інформації про матеріал сировини, яка підлягає переробці, і може генерувати різну вихідну інформацію, включаючи пропоновану конфігурацію пересувної установки для переробки, і/або величини для одного або декількох параметрів переробки, включених в процес переробки біомаси, які будуть реалізовані.Mobile processing units may include one or more electronic control devices that automate some or all aspects of the biomass processing process and/or the setup of the mobile unit. For example, the electronic control device may be adapted to receive input information about the feedstock material to be processed and may generate various output information, including a proposed configuration of the mobile processing plant and/or values for one or more processing parameters included in the processing process. biomass to be realized.

Хоч вище описане транспортування на вантажному автомобілі, частина установки для переробки або вся установка для переробки може бути транспортована будь-яким іншим способом, наприклад залізницею або на морському судні, наприклад кораблі, баржі, човні, доку або плаваючій платформі. Також транспортування можна проводити з використанням більше ніж одного виду транспорту, наприклад, з використанням контейнера, як на кораблі, так і на тракторі з причепом або поїзді.Although the transportation by truck is described above, part of the processing plant or the entire processing plant can be transported by any other means, such as by rail or on a marine vessel, such as a ship, barge, boat, dock or floating platform. Also, transportation can be carried out using more than one mode of transport, for example, using a container, both on a ship and on a tractor with a trailer or a train.

У деяких варіантах здійснення способи, описані в даному документі, можна здійснювати з використанням, наприклад, вугілля (наприклад, деревного вугілля).In some embodiments, the methods described herein can be performed using, for example, coal (eg, charcoal).

Таким чином, інші варіанти здійснення знаходяться в об'ємі представленої нижче формули винаходу.Thus, other implementation options are within the scope of the claims presented below.

Claims (15)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУFORMULA OF THE INVENTION 1. Спосіб підготовки кормового матеріалу, що складається з: зміни молекулярної структури полісахаридів біомаси, яка містить полісахариди у формі целюлози, геміцелюлози або крохмалю, шляхом опромінення біомаси випромінюванням з дозою щонайменше 5,0 Мрад, використовуючи пучок електронів потужністю щонайменше 5 кВт, для отримання кормового матеріалу, що має середньочисельну молекулярну масу від приблизно 3000 Дальтон до приблизно 50000 Дальтон, при цьому кормовий матеріал має доступність поживних речовин, що перевищує доступність поживних речовин біомаси, де зазначений спосіб не включає використання мікроорганізмів.1. The method of preparing feed material, consisting of: changing the molecular structure of polysaccharides of biomass, which contains polysaccharides in the form of cellulose, hemicellulose or starch, by irradiating the biomass with radiation with a dose of at least 5.0 Mrad, using an electron beam with a power of at least 5 kW, to obtain feed material having a number average molecular weight of from about 3,000 Daltons to about 50,000 Daltons, wherein the feed material has nutrient availability that exceeds the nutrient availability of biomass, wherein said method does not include the use of microorganisms. 2. Спосіб за п. 1, де кормовий матеріал є кормовим матеріалом, придатним для споживання твариною.2. The method according to claim 1, where the feed material is a feed material suitable for animal consumption. 3. Спосіб за п. 1, де кормовий матеріал є кормовим матеріалом для застосування в сільському господарстві.3. The method according to claim 1, where the feed material is feed material for use in agriculture. 4. Спосіб за п. 1, де кормовий матеріал додатково містить фермент.4. The method according to claim 1, where the feed material additionally contains an enzyme. 5. Спосіб за п. 1, де пучок електронів має потужність щонайменше 10 кВт.5. The method according to claim 1, where the electron beam has a power of at least 10 kW. 6. Спосіб за п. 1, де пучок електронів має потужність щонайменше 20 кВт.6. The method according to claim 1, where the electron beam has a power of at least 20 kW. 7. Спосіб за п. 1, де пучок електронів має потужність щонайменше 50 кВт.7. The method according to claim 1, where the electron beam has a power of at least 50 kW. 8. Спосіб за п. 1, де пучок електронів має потужність щонайменше 100 кВт.8. The method according to claim 1, where the electron beam has a power of at least 100 kW. 9. Спосіб за п. 1, в якому біомасу піддають опроміненню пучком електронів при потужності дози більше 1 Мрад/с.9. The method according to claim 1, in which biomass is exposed to electron beam irradiation at a dose rate of more than 1 Mrad/s. 10. Спосіб за п. 9, в якому потужність дози становить від приблизно 1 Мрад/с до приблизно 10 Мраді/с.10. The method according to claim 9, in which the dose rate is from about 1 Mrad/s to about 10 Mrad/s. 11. Спосіб за п. 1, в якому на біомасу впливають опроміненням, використовуючи більше ніж один пристрій для опромінення пучком електронів.11. The method according to claim 1, in which the biomass is irradiated using more than one electron beam irradiation device. 12. Спосіб за п. 11, який додатково містить проходження біомаси крізь і між пристроями для опромінення пучком електронів.12. The method according to claim 11, which additionally includes the passage of biomass through and between devices for irradiation with an electron beam. 13. Спосіб за п. 1, в якому біомаса містить лігноцелюлозний матеріал.13. The method according to claim 1, in which the biomass contains lignocellulosic material. 14. Спосіб за п. 13, в якому лігноцелюлозний матеріал вибирають з групи, яка складається з трав, рисового лушпиння, макухи, джуту, прядива, льону, бамбуку, сизалю, абаки, соломи, серцевин кукурудзяних качанів, кукурудзяної соломи, люцерни, сіна, кокосових волокон, бавовни, морської трави, водоростей і їх сумішей.14. The method according to claim 13, in which the lignocellulosic material is selected from the group consisting of grasses, rice husks, cake, jute, yarn, flax, bamboo, sisal, abaca, straw, corn cob cores, corn straw, alfalfa, hay, coconut fibers, cotton, sea grass, algae and their mixtures. 15. Спосіб за п. 14, де вказаний матеріал містить серцевини кукурудзяних початків і/або кукурудзяну солому.15. The method according to claim 14, where the specified material contains cores of corn cobs and/or corn straw. 16. Спосіб за п. 1, де кормовий матеріал містить лігнін. 100 шЮМАЄА дет Ж і ре -її4 риаште я 22 вихо гоксннносос І ОБРОБКА З й» ПРОЦЕС і ПЕРСВОНКА МАТЕТАЛУ | Й | І ПРОДЖКТНІ ПРОДУКТИ спізпрРОЛУЮТИА СТВПВРОДУКТИ чЧг. 116. The method according to claim 1, where the feed material contains lignin. 100 шЮМАЕА det Ж and re -ії ріаште і 22 vyho hoksnnnosos AND PROCESSING WITH і» PROCESS and PERSVONKA OF THE MATETAL | And | AND PROJECT PRODUCTS spizprroluyutia STVPVRODUKTY hChg. 1 ОА дже СР онве ші ЗлоКОН десваення | ті що й ко НИ Щ оо ще Хюннстнй ЧАТЕАЛ і 214 з ко й | й нолокнМетия Ш МаїТНАЙ фіг, СЯ ще ее. : й о | -2 Б, І ее важ 5 » соя на ех сх є Кт, сс У Пе ох І ще п пес А пен Ме нм я с (й й ай В Кох МеВ с еаяи рию о у пан и МЕМ ОК рр Я я я в т ка м й . ка дж Пюре їй се о ; о й и п Ки й ЛВ и ЕК и й слави ОК ж ч дини ве У ннннну є й ; ух пд ее сах й кущ я. иа блююний ран й Ме й ще ФО са Я НИ що З - ГО: сн ШЕ А ши, чу кий ше до К ТИ ши УА в 5 щі ій їй І . З Кк. й Яд в хай 5 Сини х Й що ОВК, ул Кк зок. 1 у ї й ій М т МК Ту СО їй МИ й 7 я; я |. | / кі ие зІНАтрии ом, НЕ ШИ СИ Що 7 Й т Я св же Й У вх ЩЕ ; КЗ Є 3 з » К: 5 ху ми кока ; й . ї ! Се. ;. плине? ке: ЗИ Я лук 7 на я І | | ск Ді тя т: Б их Я и гЯ: у й З Б ль Зк Я ях, З яри ие ТЯ, Я 540 У ша я г ж що ден я р в , ". М її пл. я КН М 1 ее га 7 Кит : і й шк ; М Я: я ЩЕ ГА. З Зх «їх тяж г г, Я: с не Я у др а Ах, ес тк дз Й Її и я Гук жи, ук и Же ий та» Щ ов ко й Кк Її МНК яд жу Ходив : Й й и сив тав в аж Зб ух п зу ї М усееру МИСКИ кі аа шля нта ; коор МЕЛЕНІ ее ТА етх й Жассж ПРИ. й око с Гай В й ек й: Й ши й р р й х рай зда 0250 а Ух ж че: Же ДЖЕК «7 йакууму Фіг, З що я о сеї Шо я ДРУГ ЕСИТИ «й Ї ї ПЕВНА НТ шннй, ДЖЕРКДО.OA je SR onve shi ZloKON desvaiennya | those that and who WE What else Hyunnstny CHATEAL and 214 z ko and | and noloknMetiya Sh MaiTNAI fig, SYA still ee. : and about | -2 B, I ee vaz 5 » soy na eh shh is Kt, ss U Pe oh I still p pes A pen Me nm i s (y y ay V Koh MeV s eayay riyu o u pan i MEM OK rr I I I in t ka m y. ka j Puree to her se o ; o y i p Ky and LV and EK and y glories OK zh ch dyny ve U nnnnnu y y uh pd ee sah y kush y. ia vomiting wound y Me and more FO sa I NI what Z - GO: sn SHE A shi, chu kyy she to K TI shi UA in 5 shchi ii her I . Z Kk. y Yad v hai 5 Sons x Y that OVK, ul Kk zok. 1 u i y yy M t MK Tu SO her WE and 7 I; I |. | / ki ie zINAtrii om, NOT SHY SY What 7 Y t I sv same Y U vh SCHE ; KZ E 3 z » K: 5 hu we koka ; и . и ! Se. ;. plyne? ke: ZY I luk 7 na I | | sk Di tya t: B ih I i gYa: y y Z B l Zk I yah, Z yary ie TYA, I 540 U sha I g what day I r v , ". M her pl. I KN M 1 ee ha 7 Kit: i and shk ; M I: I STILL GA. With Zh "ih tyaz g g, I: s not I in dr a Ah, es tk dz Y Her i i Guk zhi, uk i Zhe iy ta" Sh ov ko i Kk Her MNK yad zhu Walked: I i y syv tav v azh Zbuh p zu i M useru MYSKY ki aa shlya nta ; koor MELENI ee TA eth y Jasszh PRI. y oko s Gai V y ek y: Y shy y r r y h rai zda 0250 a Uh zh che: Zhe D ЖЕК «7 yakuumu Fig, From what am I about sei Sho I'm a FRIEND of ESYTI «y І і CERTAIN NT shnny, ЖЕРКДО. ПІВОНЕ зх ДРУГНН 225 ге ВОаНОКОоВ нні ВОпОКВМСТНИ Я ноалОокинетий жк ВОоЛОКНИСТІЙ й ро мАТЕНАХ МАТВІЧАЙ.PIVONE zh DRUGNN 225 ge VOANOKOov nni VOPOKVMSTNY I noalOokinetyy zhk VOLOKNISTIY and ro matenakh MATVICHAY. ОО МАЗЕВАЛ ОО Фіг 4 ТОМА ТЕМАЯЛ З УВИЛЬНЧЕННЯ СО МАТЕЯНАЛЯ ОО НИЗКОЮ З аа Ам нини ОБЕМНОКУ ї ОО БУСТМННОЮ ГУСТННЮ І зва уУЮЧА І ТЕЧОВННА «Віг. 5OO MAZEVAL OO Fig. 4 TOMA TEMAYAL WITH THE RELEASE OF SO MATEYANAL OO LOW WITH aa Am nina OBEMNOKU and OO BUSTMNNOY GUSTNNYA AND zva UUYUCHA AND CURRENT "Vig. 5 Оу, кн | А. шоу х щи г І ту - 4 з сх ти Шо Ши З - ї с. й у і ! сеї Ж ж і ве й й ча й й ик и Шен НН Ко т и, В и жк : Кі з Я й ла ІН у Ж я кі 75 Сбор кА Я й ок ВЖК кі ий 00 аку ВоВ 147 бух х й і -УЦ Ше: с з ех з» І з. Я жея Це і. режи з 813--7 Же КЕ п ваOh, kn | A. shou x shchi g I tu - 4 z sh ti Sho Shi Z - i p. and in and ! sei Zh i ve y y cha y y y y Shen NN Ko t y, V y zhk : Ki z Ya y la IN u Z hya ki 75 Sbor kA I y ok VZHK ki yy 00 aku VoV 147 bukh hy y i - UC She: s z eh z" I z. I eat It and. cuts from 813--7 Zhe KE p va СО. ред : КЕ; -х іш ре ЦК / сь 350-1И Ме А щ у "Ук яти Ши нь 380 У рю у аа ван ше й и я и о / у й и - щ щу ! ! в кт, " в й г «х Іс ще ПВХ ; з ас є 7 Я Би Бо :з шо Е Го вав 7 ода се що і аа те ро Мах Лиш За рих Я ща зах Шзмв я» йо т, і Що з7а ши їCO. editor: KE; -х иш re ЦК / си 350-1Й Me A щ у "Ук яти Ші н 380 U ryu у аа ван ше и и я и о / ю и и - щ щу !! в кт, " в и г «х І more PVC; with as is 7 I would because: with sho E Go vav 7 oda se that and aa te ro Mak Lish Za ryh I scha zah Shzmv i" yo t, and What z7a shi y Фіг. оFig. at СЕ Пс жа що й є х ». Кк КЕ У а. с з б У о ут ший су ; х в Ах тк з те Ж Б і скажи чаш матку С и х, хо їх ділити в и ; і За ! ж, о ; Е, і Ще св» й ліз ж у СН ; ЧК; і ЧЕ: З рів Я ; а : а шо и ее У с г и м ВЕК З хе. не і дю р чу ес ак 4 ха сх ЄSE Ps what is x ". Kk KE U a. s z b U o ut shy su ; x v Ah tk z te Z B and tell the mother of the cup S y x, ho to share them in y ; and for ! yes, oh Eh, and even St" and climbed in SN; Cheka; and CHE: Z riv I ; a : a sho i ee U s g i m VEK Z he. ne i du r chu es ak 4 ha shh Ye Фіг. 7А Фіг. 7 і і - з с їкч ч Ше ех у с ня чу Я я м ії / ж й ч й з бе не шко св у рам Женя й ЧигоЄ Фіг. 7 НЯ і МАТВІЇВ |. ФО мапнАЛОЇ | мРООРгАНІЗМОМ ЯКО кв по ПРСЛНАННЯ ЗОВНІ ОоКНСЛЮВАЛЬНИХ інн УумОонаАМ ту т Те с св те То. Ба соFig. 7A Fig. Fig. 7 NIA and MATTHEW |. FO MAPNALOI | mROORGANISMS AS Kv po PRSLNATION EXTERNALLY OOKNSLYUVAL inn UumOonaAM tu t Te s sv te To. Ba so Фіг.Fig. ие КЕ ха ви Й о сен п ОБО й | п, - Ії І ек кл ож ий ко мк, Ше ОД ше ше ща Фк У ши Мой КМ, щу ж м Ши НО в дово ск лиж Ух о я ХУ й ху чи в; ШИ ї о но А зе вія нити с ще ме п вв о В. Ух й ШИН . Ан ї їб йе КО що К 0 їіщ- ця й й рн . бю, ше ще в жи и «и са а не а. ти ОК о. о. ОБ во щі ж КК але кн Кв зн ОМ ВЕ КА ний В ей Ж и р сн ї ко З й Ох ах й Кай р Е о о. п п З ож и Х зр «Ж Зк ге - Є КЗ зп кю 50 ШЕ й М ех о. | й ОКО с ШК ай в В соя КВК А АК 5 ; й Й КК, о й ЩО а Шо ф РН ан 5 де. кб Ши. кос а ШЕ й о йон ; я нет З КІ ай со ЗО й як Я ОВ я М маш й А о ри рн:ie KE ha you Y o sen p OBO y | p, - Iii I ek kl ozh iy ko mk, She OD she she shcha Fk U shi My KM, schu zh m Shi BUT in dovo sklizh Uh oh I HU and hu chi v; SHY i o no A ze via nyty s still me p vv o V. Uh y SHYN . An y yib ye KO that K 0 yiishch- tsya y rn . бю, ше ще в жи и "y sa and not a. are you ok bro at. OB voshchi same KK ale kn Kv zn OM VE KA ny V ey Zhy r sni ko Z y Okh ah y Kai r E o o. p p Z ozh i X zr «Zh Zk ge - E KZ zp kyu 50 SHE and M eh o. | y OKO with ShK ay in B soya KVK A AK 5 ; y Y KK, o y SCHO a Sho f RN an 5 de. kb Shi. kos a SHE and o ion ; I don't have Z KI ai so ZO and how I OV i M mash y A o ry rn: І Ж. я .- ОК В дк НЯ рукам я Шия Бут и Ва І Ех си вай Е Кк : а БУ ву - | й в С У З ск вай с в й в ою ск С й. се ЖК Мо: де Я ОК : МА сво кВ Ї ща о п, я ях ех ще г: їк С. КО мк; БЕ Ї я КО . мине зим те ке 5 і: с ЕК ій ак и й я Ше я чо ьо о. дя се. ТО зопо ще зозо ря й ще З зо. рану ИЙ ; А дллле Башдінин ой х і У 0 дебобовчкома) Ірвлуюаї див З Суквянровина І жехмнчна обробка чінововтування Жві зе жири ото 3045 й ; ЗО і: Ї уМесйтаакова м й х : фо пригутуватно і охімічнай експе Ех її і пеки з. ши ТЕН ЗОООх, ! ї шшшН Ах ; з ЗО | Перемістнхи песучи ! х перееаний до лжереля | З Шок пок ВхЕ во нучкаМ ; ; - зі спектр Яг Її З ! ! | ! ге : ! Опровікатя Е: ; Зав м- | і ; нення ник річних і О5Щ4 нення КО ве і 0 я-ЗОВО х у йо ЖКАКЕ о Ша і т ве ткож жк ТАК я Механічне Об ї ха М й ан Й везвікення в ше кт - ой З055 т тесрда возовнна Кереміститв нд онаєтулнх і о стане б Фіг й : з ай но лк щ " Ї й то; й о З Є й 2 о скаувння НОТУ ч "У ПОПЕРЕДНЮ КОВА. І; Кр Я о ЮЕУКА ТИМ а Мо ВИПРОМІНЮВАННЯМ ие це бдть комАСЯ ВЮ ТАННЯ 0 ау ж ВЮМАСА НЕЛЮЧАЄ Є я ТАДНКАЛН: - її ди а ЧА т1оя А у ХОЛ ЖУВАНЬНЯ й вІДННА у шк уно? 14 З ! і ян | тов ях я, ! ах дн ЙО зів ; м Ж -й Ї ; ї р пов Х ше ше о 1 ІЗ не У Я Що Кк х Иптм І хо х кни нс в 3198 маше я пи пи : В пива І им чи нн нн ; : х ці аа ї г Ї і. дк чт :I J. I .- OK V dk NYA rukum I Neck But i Va I Eh sy wai E Kk : a BU vu - | y v S U Z sk vai s v y v oyu sk S y. se ZHK Mo: de I OK : MA svo kV Y shcha o p, I yah eh sche g: ik S. KO mk; BE Y I KO . mine zim te ke 5 i: s EK iy ak i i i She i cho yo o. thank you Then there is a star and a star. IY wound; A dlle Bashdinin oi x and U 0 debobovchkoma) Irvluyuai see Z Sukvyanrovina And zhekhmnic processing of chinovovtvaniya Zhvi ze zhyri oto 3045 y ; ZO i: Y uMesytaakova m y x: fo prigutuvatno and ochemikay expe Eh her and peki z. shi TEN ZOOOH, ! h shshshH Ah ; with ZO | Move the sand! x transferred to lzherel | With Shok pok VhE vo nuchkaM; ; - with spectrum Yag Her With ! ! | ! heh : ! Obvikatya E: ; In charge of m- | and Annual and O5Sh4 nention KO ve and 0 i-ZOVO h in yo ZHKAKE o Sha i t vetkozh zhk YES i Mechanical Obiha Myan Y immortalization in shekt - oy Z055 t tesrda vozovnna Keremistitv nd onaetulnh i o stane b Fig y : z ay no lk sh " Y y to; y o Z Ye y 2 o skauvniya NOTU h "IN PREVIOUS KOVA. AND; Kr Ya o YUEUKA TIM a Mo RADIATION ee this bdt koMASYA VU TANNYA 0 au zh VYUMASA NELUCHAE I TADNKALN: - her di a Ч t1oya A u HOL CHEWING and ОДННА in shk uno? 14 With ! and Yang | friend I, ! ah dn YO ziv ; m Z -y Y ; i r pov H she she o 1 IZ ne U I What Kk x Iptm I ho x kny ns v 3198 mashe I pi pi: In piva I im chi nn nn; : x these aa i g Yi i. Mon Thu : но. лав я о ше ши ЧИ Шк | і. НЕ пив) | й Гоіннеря тн-ВО ! а В реко СЯ хх 383 | | о Пн 3184 ! пл моє Бо / «ах Ж Во - зі78 х я й х ія ух й Ж шу чн / ши сш ШІ НИbut. lav i o she shi ЧИ Shk | and. DID NOT drink) | and Goinnera tn-VO ! and In the river SYA xx 383 | | about Mon 3184! pl my Bo / «ah Ж Vo - zi78 х я и хия ух й Ж шу чн / ши шш ШИ НИ 5. Я5. I 5. «ий ко) во | і А, Соч ов 72 342 Фі ІВ ит но ' і ! ' Е й а х вища НН й Е ІЗ дехто ок екикн й ; : чих 143 Кк Я ОХОЛОДЖУЛАНЬНЯ ! ОЗ Е Ка: ВІВННА р и лави 1 ! т щей я /й р роя ай і ше че ях Я з і і Й і КЕ Її х я с . Я ще КН : . і : я Ж Й; й мед ' Ї виш : Й ТО х З с . І і ри пінні я ! 1150-77 33550 т 16 ; сон чої і ! ще ваше з і - м ; ї і ! ї Як ж МАК м кю фею є г.5. "iy ko) in | i A, Soch ov 72 342 Fi IV it no ' i ! E and a x higher NN and E IZ dekhto ok ekikn y; : sneeze 143 Kk I'M COOLING! OZ E Ka: VIVNNA r y lavy 1 ! t scheche i /y r roya ay i she che yak I z i i Y i KE Her h i s . I'm still KN : . and: I Z Y; y med' Y vysh: Y TO x Z p. And I am foaming at the mouth! 1150-77 33550 t 16; dream choi and ! also yours with i - m; and and ! і How is MAK m kyu fairy there is Mr. Є жу пюж г є, КСКАЙСАА ЛА АЛССКАЙСАВ САЛО МА КАК ТА КАСА МІВ ВАЗ АН ФКСАА ВККСУ ЖЕ РОТА МОСЧК ФАСФА ОМ ЖОТООФООАФСНМ ВЕ.There is zhu pyuzh g is, KSKAYSAA LA ALSSKAYSAV SALO MA KAK TA KASA MIV VAZ AN FKSAA VKKSU ZHE ROTA MOSCHK FASFA OM ZHOTOOFOOAFSNM VE. ФАК Ме век чнг ПЕ песен й Ма Вих аю іFAK Me vek chng PE songs and Ma Vykh ayu i Ша нн | ж" 44723 з ВОНО КО ІЗ «у і МОМ : З МУНИЧАЛУ по? "кокер Дннніднннірнннтннна нон ек і : що З и миши пн а ли ї 125 ! ще й | | ! Є У ї чу з Ше я І; а їі зі | й ях ! ; во ож: я пеміноютн І я ЦЗ Е ти 46 ти Ї НАДУЮЛЖЕННЯ ' зок ЕД Най ГЯ 1» Й ж Є рчйннях й 4 Е Е ж: ї й Кя фо В дань міфемтом ей іх ЕВ ик ОБ Ше о о 0 ВОожжнистго ; Кишені Я я я, МАТВМАЧХ і Уж : МК Мен ! яки нні їх х хо її І | ; тен СС КТ ; Н пенею нюх І ох ій у. : в ер пише З і 14431 7 днях фено нене ей о ха і ' ! г х й Я з їх ї й є Що й ПЗ и м І і ! х ої УЖ я М: ви АНІ з ї з Б Бех ; й ; плит Н І З Я Кк : іSha nn | z" 44723 z VONO KO Z "u i MOM: Z MUNICHAL po? also | | ! Ye U yi chu with She ya I; and her with | and yah! ; vo ozh: I peminoyutn I I CZE E ti 46 ti I I ABUSE ' zok ED Nai GYA 1" I same Ye rchynnyam and 4 E E same: i and Kya fo In dan mifemtom ey ih EV ik OB She o o 0 VOozzhnystgo ; Pockets I am I, MATVMACHH and Uzh: MK Men! what are their x ho her I | ; tan SS CT; N peneyu nyuh I oh iy u. : v er writes Z i 14431 7 days ago, it's a good idea! g h y I of them y y is What and PZ i m I and ! х ой ЖХ I M: you ANI z і z B Beh ; and plates N I Z Y Kk : i В і : й М п . 11153133 04497 ! ан пу и пам а п и и п Пи ТЕНIn and: and M p. 11153133 04497 ! an pu i pam a p i i p Pi TEN Фі 1 ій 1334 дит таВе за т -Би -214 чи. ту -1236 74 ке НИ зво роне 150 і 4218 Менні шен ше о 45; к Ж т й чи 128 |, х 1216 1 1216 їв 1253. Дон «я ШИЯ -1228 1220-73 | п ши ши і Г й ни НИ. ее пишна п ння : ; 1284-7 їзая вад 15е т25оFi 1 ii 1334 dit taVe for t -Bi -214 chi. tu -1236 74 ke NI zvorone 150 and 4218 Menni shen she o 45; k Zh t y chi 128 |, x 1216 1 1216 ate 1253. Don "i SHIA -1228 1220-73 | p shi shi and G y ni NI. her gorgeous wife: ; 1284-7 izaya vad 15e t25o Фіг. 13 нн ДЖЕРЕДО ЖИВЛЕННЯ ! ! ! У й «у В ч і с й 85 що - | | | ож 8 де тоско що р-н . ПЕРЕТНОРЮВАЗ . | - ! мкл і 79 7О і ! Я ее Пи: се яеДНУВАЛЬННИ 1-3 Ах й УПОР - ! Ь ! т. р: зим панк Я - »-заО-О онов ічащи З ЗОFig. 13 nn JEREDO FOOD! ! ! U y "u В h i s y 85 that - | | | Oh, 8, where is the district? PERETNORYUVAZ. | - ! μl and 79 7O and ! I ee Pi: se ee DNUVALNNY 1-3 Oh and STOP - ! B! t. r: zim punk Ya - »-zaO-O onov ichaschi Z ZO Фі. 13Fi. 13 Г Ви, щи ши в БЮ д педЕехомих т 50 я т бе 00 пвРЕВоБкА З й СУХА СИРОВИНА ; -й АЛЕ АА АВР оч ; ПИ й еко І . дуги г «ОТ ЕОБЕКЦІ ТК воза я Вей ТДТУ вологовмасту ення ВОДА иа 7 о вівовнн | реє ри вою зоенитеоеееаегегегеної НАГРІВАННЯ ГАЗО нд ПОЛІ) вяд БІВО щ516О го : у й ;G You, shshi shi in BYU d pedEehomih t 50 i t be 00 pvREVoBkA Z y DRY RAW MATERIALS; -th BUT AA AVR points; PI and eco I. arcs r «OT EOBEKTSI TK voza i Vey TDTU moisture lubrication water ia 7 o vivovnn | rere ry voy zoeniteoeeeeaegehegenoi HEATING GAS nd POLY) vyad BIVO sh516O go : y y ; С. шк я НН ни АННИ -к вода шнненннннсобв 00 ГАСІННЯ ї ше ГТОДАНННА 1 нн | | |ОПЕРВВОБКА ет ВОво й РОЗДІЛЕННЯ ГАЗ ПАРНА ЇЇ у 8130 й пра С ш- В 0 суспвимя | | ше МИ ши НА ВОЛНЕННЯ. ше ши ще ТальУВАННЯЇ феєю БІ вБенТЯМНИч | Що - 6150 - ; Бо я ий же Б щі і ше т ОВО лит БЮ . у вію ГлероУВАННЯ ЇЇ ООГМЕХАНЧНЕЇ с Ну НК | оБЕРІГАННЯ о отівоздіяЕНИХ О РЕчОВиНе. ІЙ | Я : понесе ооснволнноннию; . тя юр ванн екв МОМНДЕНСАНІЯФ 0ООООЧИЩЕНІ оООчщЕННЯ ОО ВДЯНЯО С. з в ' -К ВК во. "во ШІ ЩЕ ! их Б ен щи Ї,ннннннюнье шшннниннннншу шо МОЧИННИКН ЩІ в 1. 518оS. shk i NN ni ANNA -k water shnnennnnnsobv 00 EXTINGUISHING i she HTODANNNA 1 nn | | |OPERVVOBKA et VOvo and DISTRIBUTION OF GAS STEAM HER in 8130 and pra S sh- In 0 suspvimya | | We are on the run. she shi still pampering fairy BI vBenTYAMNYch | What - 6150 - ; Because I am the same God and she t OVO lit BYU. in the eyelash GLEROUVATION OF HER OOGMECHANIC s Well NK | PROTECTION OF THOSE AFFECTED BY SUBSTANCE. ИЙ | I: will bear oosnvolnnoniyu; . tya yur vann eq MOMNDENSANIYAF 0OOOOOCHICHENI oOOOshchenni OO VDIANYAO S. with in ' -K VC vo. "vo SHI SCHE ! ih Ben shchi Y,nnnnnyunye shshnnnninnnnnshu sho MOCHYNNYKN SCHI in 1. 518o Фіг. 14 во воо 7 І ЩО; 5500 ГБ Й к к и обу 01 8530 52 (бе уджлдакі Я Га В мо з. воFig. 14 o'clock 7 AND WHAT; 5500 GB Y k k i obu 01 8530 52 (be ujldaki Ya Ga V mo z. vo Фіг. 15 во 7 є тт ВУБО Ши тА ОН дн -- вуУво -- хЗ о. в740 п й ра с 8770 ТО щк - - і бУга їх 6780Fig. 15 in 7 is tt VUBO Shi tA ON dn -- vuUvo -- hZ o. в740 p y ra s 8770 TO shk - - and bUga them 6780 Фіг. 16Fig. 16 1 ї й; зд вай й лен и у, ) ГАЗО НАДХОДНТВ | | 1715 ВИЙ п п Шо ССС І чн ч І і718 ей 1713 1714 АК Й енннй есессий газ, щОоВихОДеть1 st; zd vay y len y y, ) GASO NADHODNTV | | 1715 VIY p p Sho SSS I chn ch I i718 ey 1713 1714 AK Y ennny essessii gas, shOovykhODet Фіг. 17Fig. 17 М ннчнх Б рр 00000 ТАВЩОНАДХОДИТЬ "ДТовен- 182177 у /- 1823 ик ан У ОС І клини) | виш газ ще ВНхОДИТЬ Фіг ів й Гевеи ГАЗ ЕЕ НАДХОННТЬ шк г і «-ї, 7 Й чі ня г Ї сен 1 ВА сиза Й - 137 я ПЕ т ше ЩІ шщ ши ля рн п и ас 1435 каз ВиХОДиТ: Фіг, 19Мннчнх Брр 00000 THICKNESS "DTOVEN- 182177 в /- 1823 икан У ОС И клини) | Vysh gas also INCLUDES Fig iv and Hevei GAS EE SURVEYING shk g and "-i, 7 Y chinia g Y sen 1 VA siza Y - 137 i PE t she SCHI shsh shi la rn p i as 1435 kaz OUTPUT: Fig, 19 144 м М НМА ку, Ї 148 й х, 140 и -яаї 145 ший144 m M NMA ku, Y 148 i x, 140 i -yaai 145 shii «Не. о Дн, о ра ях у янв ФНе і ї ше пня ОТО сссоко : й я А МЕХАНІЧНА | 5Ого шт і ПЕРЕВОБКА віБо і вн сн ї ше ГЕНА СУХКІ У вода СуРОВННА ня Біт водо ЗАХНШАЮЧАТ | ЕЗМИВУВАННЯ | », їй ВЕНА і " сюссоеююєфвЕ СУРЕНИНИ Ще ЛОБАНКА песо ВВ оеоогооогоесооососсооососї взяв 0000 я ЕКСТВАКЦІЯ їОПОМКО 0 р ВоднАсУСОВНЯЯ Я не ан ер ВІДКОЛИ СИРОВИНИ Основи їі ! ОО АГЕНТИ 5180 пт віз СКИСЛЮВАЄІ 00ополюдня ОБО Шона ЛЬНЕМЕНТИ дві ОБООБКА СУСПЕНЯИ ноя ! ропоооввнь і Н сиРОВННИ | : Щ | 5110. ТЕРьИЧНа 516о і 7 з ; СИХЕЄНЯ Ах ! - Го СУПИННЯ, | зоссово Фооске нин. ЛИ ет 9 ООАНСТНЖЯНЯ. РО роко Бегограь зей ОКИСЛЕННЯ СУСНЕНЯЇ У Же БЕСТРАВЦІЯ. бююоезі НБЕХКИНКЕ І житя | СНвОоВННИ | РОЗЛІЛЕННЯ що шини | - ОВО Ї крою МЕХАНІЧНЕ РОЛІВННЯ | ВА : міоФАЗА Ще дя у В ви тесля ги 5120 ПОДАЛЬША |; ЯКЕ"Not. o Dn, o rai yah u janv FNe i yshe pnia OTO sssoko : y i A MECHANICAL | 5Ogo sht and REVOBKA viBo and vn sni she GENA SUKHI U SUROVNNA nya Bit vodo ZAHNSHAYUCHAT | EXCITING | », Her vein and" Sussouyuuyuuyuuyuuyuuyuuyuuyuyuyuyuzh Surenins still lobank of peso in ooo -ooreosososososososososozoicososius I took an ecclesia by ecclesiastric. : Ш | 5110. Teryichna 516o and 7 z ; SYCHEENIA Ah ! - Ho SUPINNYA, | zossovo Fooske nin. LY et 9 OOANSTNZHIANYA. RO roko Begograj zey OXIDATION SUSNENYAI U Zhe BESTRAVTSIA. buyuoezi NBEHKINKE AND life | SNvoOVNNY | SPILLING that tires | - THIS IS THE MECHANICAL FISHING | VA : MYOPHASE Even more in V you carpenters 5120 FURTHER |; WHICH Фіг. 22 сен й ШУ Я КРОКВ голе Претеннннняу Метт рт, шо меня м нн пр НА и не ЗЖОБЛЮННЯ фею ВОЛОКОН ОК і а ЕНККВВ ВК ше.Fig. 22 September y SHU I KROKV gole Pretennnniau Matt rt, sho menya m nn pr NA i ne ZJOBLYUNYA feyu VOLOKON OK i a ENKKVV VK she. АН зем меескнн ; КТ у Її ватняння ММ М: ї ЗУБ КА І За ї ; ї ЩЕ: : пах і и нн Ши У ШИ сени ШИ НИ її ІЯДАНЕ і: фннююк ноя скл ок ск кю Е НЕОН і афовому Дрова ЗНОВ КОВКА і во МнЕОБОНЗЕКОВЕ і у ; і; вит кння Не дюдатюов НЕ: ОБОРОТ ! 22000 фкннкнккфй ТВО ІНК ссосс ХО УНИЛЬНЕННЯ ЗЕМ Не Її тю ЗКЕНТЕКОНЯ ДЕПВНЕННМ сБеме ВОДЖЕРИО 3 |: З В Х Е Годошоких З | рр п й В Г еокчеННЯ. фея Й МвОВО ЯчКН ЧК ях , 3 лалалалллкиЙ В. сою ПЕНОКННСТ Я Е ; З й МАТЕР Я , ши Щи Го Ї пкхониовані й Ї Ї деоетюкЬ АКТ З ши ше мини ши Ї авазееминио рення і ; ! ПОВЕ 100 нні ВМВАТАННХ НЕОБОН'ЯЗКОВЕ ГЯ й і Я ОБОРОТНІ Що Я В ОНЕНЖАВНО Б дюююдв ФЕРМЕНТ ННЯ дежннкічнянксе ОО БІДРБНО ТАНСПОРЕУМАННЯК.National Academy of Sciences of Meesknn; KT in Her quilting MM M: th ZUB KA I For her ; и MORE: : pah i i nn Shi U ШЩ seni ШЙ ШЙ ШЙ ШЙ ИЯДАНЕ i: fnnuyuk noya skl ok sk kyu E NEON and afovu Firewood AGAIN FORGING i in MnEOBONZEKOVE i y ; and; vyt knnia Not dyudatyuov NOT: TURNOVER ! 22000 фкнннккфй TVO INK ssoss HO NULLIFICATION OF EARTH No Her tyu ZKENTEKONYA DEPVNENNM sBeme VOJERIO 3 |: Z V H E Godoshokikh Z | yy p y V G eokceNNYA. fairy Y MvoVO YachKN ChK yah , 3 lalalalllkiY V. soyu PENOKNNST I E ; Z и MOTHER Я , ш Щ Щ Г Х Х пхониовани и Х Х deoetiuk АКТ Х ш ш ш ми ш Х и avazeeminio rennia и ; ! POVE 100 nni VMVATANNH NEOBONYAZKOVE GYA and and I REVOLTARY What I IN ONENZHAVNO B duyuyudv ENZYME NNYA dezhnnkichnyankse OO BIDRBNO TANSPOREUMANNYAK. Монннннні АБО ЗЕЕРК АННИ : ! " не я Я ГФКУМКНУСВАНІ ПУКРИ ТЕ СОМ росі еЕКНТАНЯ І Й стеки й Я ; І КОН. пиши сш 5 5 о ДГ пРОлУєт й (АПРЕЛЯ. і САНОЛІ і зі «Фіг. 33 дв нт 64 вентиляційний Й ї ВІВ БВАТУНММОКРУ фею З ва сек ! (5 ден і МК 485 що х ав АХ ато і і 5 г і і де ! Ї ач | 467 о) ХХ | пбся-496 ! кА | ГпАРАЗВОЙЛКВА ще ії ММ ява хх тАва (дн ПО --479 АтMonnnnnni OR ZEERK ANNA : ! " not I I GFKUMKNUSVANI PUKRI TE SOM rosi eEKNTANIA I I stacks and I ; I CON. write ssh 5 5 o DG prolUet and (APRIL. and SANOLI and with "Fig. 33 dv nt 64 ventilation Y i VIV BVATUNMMOKRU feu Z va sec ! (5 day and MK 485 that x av AH ato i and 5 g i and de ! І ach | 467 o) ХХ | pbsya-496 ! kaA | GpARAZVOYLKVA still ii MM java xx tAva (day PO --479 At Фів. 24Thebes 24 25 до кс Е-й м Х й о мя у од окре Я сити Кк : хх щх кари Кк сни Ка у» вив КК с КИ СУ СХ и Ру Я з5ой пед шо ре ших і хх яр нтя М МОЖ ее Би кн КУ ри их КЗ ота пок І шк ншнннаннн еВ синя ях а 7 ХА сей а сах Як ї : Кан пий ВЗ Ми п ше з ві сли питне ; г Ки ик ни ях оБа4В 250 Ки ц Кор ие ВВ З а их Ви ери КО рий ЕРИ КА Декрет КЗ КК зр кожи Ко ЯК кое Б и вит ВЗ ! их СВ ка я КУ х. лики нику З Ку ре нний хх ОЛИВИ зкзк Сини Пр жа я І звЗБ Ся З І: щу у; 8-3 м Ку Ду У : 5 п кох ривки й КІ х х и де ся КЗ25 to ks E-y m X y o mya u od okre I saty Kk : хх шхх kari Kk sny Ka u» vyv KK s KI SU СХ i Ru I z5oy ped sho reshih i хх yar ntya M МОЖ ee By kn KU ry ih KZ ota pok I shk nshnnnannn eV siniyah a 7 HA sei a sah How i: Kan piy VZ We pshe z osly drinke; g Ki ik ny yah oba4B 250 Ky ts Kor ie VV Z a ih Vy ery KO ryy ERIKA Decree KZ KK z koji Ko YAK koe vy vit VZ ! ih SV ka i KU x. lyki niku Z Kure nnyi xx OLIVY zzkzk Sons of Przha I I zvZB Sya Z I: schu y; 8-3 m Ku Du U: 5 p koh jerks and KI x x i de sia KZ К5. йо ния ле КИ у щи ють СЕ ху шо це Синя Тих А ко хе З пори йо г ях Ки Певон й є у НЯ и Ку ки дор прє юня А 5 й 5 у у ха ев по ни я Ки и еко пк ж тяK5. Yo niya le KI u shchi yut SE hu sho this Sinya Tikh A ko he Z pory yo g yah Ky Pevon y y y nya y Ku ky dor pree yunya A 5 y 5 y u kha ev po ny y Ky y eko pk zh ty Ба. тутBa. here Фиг. 28 ЗИ озна ІА М НК М В сок квкух с що ОО М КУ ОО М МК Я ОХ МеВ ОКУ ПО КК АК ОК КК я х ПО КО КК ОО Ок о и Моя АК КОХ ОО КО Ох ОО С ОК А В ОО УМХ ОО УК ОМ ЕК ОХ ОО ОО з ОК Кя А Я А ОО ОК Я КОКО ОО я МО Ко ОК КК В Ки Ме ОО В о о ОВ ПЕ КО ХО В ЕК М КО ОЗ о КК КОХ М КК КК Кк УК В КО М В ОО и в В В Я ЕК КК ОК М о КАК ОХ ОО МКК ВАК, ПАК К КО В ОО ОН хх ОО ОК ОО ОО ОО КМ КК КИ ЗОВ С ОО ак КВ ОККО а и ККУ ОК ОМ ОХ ОХ СО КАК КАНОНИ ОО ОК БЕ ОО ОО ОВ о У МКК ОК ПКМУ ОО ОТ ПЕК М НК о МОХ УМО ОО ВХ ОО М с г З по Х ОА ОК ОО Є ОН КО оо нн о ВК я ОВ МОВА ОВ КО МО ЗО КВ ОК ОО ВВ ОО ОК МО я ОО УК СО В ОК ВО ОК В ОК ОО на о и МЕНЕ ВЕ ОО Я КК КК КО ККУ КО я ВОК оо ОК Ве КИ Я сх ЕК КВ ОО АН В КОКО ОХ УМО ОКУ КАК КК КК ОО ОО ОК В МК КК ОО КОХ ОК КК пе 5 В я МО В УМО ВХ ХОМ МКК МУ Ух ОО ОО с 5 ВО ОО ПК К Я ВІВ КВК АСК ОК. кН ОО А о ВОМ ОККО КОКО КК ОО В КО их ЕК в ОО о 5 с ОК КК КО КО КК ОК ЕК ОКО КК ПО я МО ОКО ОМ я ОМ ЕК ОО п ПО с ОКО КО В ОКХ ОО В КВ КК КК Я АН ОКХ КК КК М Я КО з КК ОО ОКХ В ОД В ИН КМ ОО КУ пен КО С о ох ПЕ ОО ВАК КК КО п Он В ОО В В М ВО ОХ ПО ОО о НК КК ОК в ОК В ПРИН ОК ОКУ ХК ОКХ ХМ ККХ ОКО ХК ОО Я ОМ ВК КК ОВ з ОА ВХ ОК КОМА ПО ОКО М М о. ОО ТОК Ве ко КВ ОО КАК КА ОО є ПК КАК ОО МО А МОХ ОО я КК УК КО Хе о ЗА ОК и СОМ АК ОКО ОО М ОКУ МК Е ЕК о я КАК с ОКА МОМ ЗО и о Ов ОКХ о І В НИ Ве АХ ОХ ОО ОК 0 ПО ОН ОХ МОХ ОО КУ ОО Ко ОО М М ВХ СО В М КОХ ОКО ОВ В ЕК ШК ОХ ВОМ По ЗО ОККО АК КА КК ОК ПОМ Оя ПКО ОО Я М КОКО ОН ОК и ОККО о М о ОО В У ОК КО ОККО ОБО ОК КК КК ТОК и Ко ОО ОХ КАК КК ОМ ОН ОО МОХ див Я ММ жу сх за,Fig. 28. UK OM EC OH OO OO z OK Kya A I A OO OK I COCO OO i MO Ko OK KK V Ky Me OO V o o OV PE KO HO V EK M KO OZ o KK KOH M KK KK Kk UK V KO M V OO i v V V Y EK KK OK M o KAK OH OO MKK VAK, PAK K KO V OO ON xx OO OK OO OO OO OO KM KK KY ZOV S OO ak KV OKKO a i KKU OK OM OH OH SO KAK CANONS OO OK BE OO OO OV o U MKK OK PKMU OO OT PEK M NK o MOH UMO OO VH OO M s g Z po H OA OK OO E ON KO oo nn o VC i OV MOVA OV KO MO ZO KV OK OO VV OO OK MO I OO UK SO V OK VO OK V OK OO na o i MENE VE OO I KK KK KO KKU KO I VOK oo OK Ve KY I sh EK KV OO AN V KOKO OH UMO OKU KAK KK KK OO OO OO OK V MK KK OO KOH OK KK pe 5 V I MO V UMO ВХ HOM MKK MU Uh OO OO s 5 VO OO PK K I VIV KVK ASK OK. kN OO A o VOM OKKO KOKO KK OO V KO ih EK v OO o 5 s OK KK KO KO KK OK EK OKO KK PO i MO OKO OM i OM EK OO p PO s OKO KO V OKH OO V KV KK KK I AN OKH KK KK M YA KO z KK OO OKH V OD V YN KM OO KU pen KO S o oh PE OO VAK KK CO p On V OO V V M VO OH PO OO o NK KK OK in OK V PRIN OK OKU ЧК OKХ ХМ КЧХ ОКО ЧК ОО Я ОМ ВК КК ОВ z OA ВХ ОК КОМА ПО ОКО М M o. OO TOK Ve ko KV OO KAK KA OO is PC KAK OO MO A MOH OO i KK UK KO He o ZA OK i SOM AK OKO OO M OKU MK E EK o i KAK s OKA MOM ZO i o Ov OKH o I V NI Ve AH OH OO OK 0 PO ON OH MOH OO KU OO Ko OO M M ВХ SO V M KOH OKO OV V EK SHK OH VOM Po ZO OKKO AK KA KK OK POM Oya PKO OO Y M KOKO ON OK i OKKO o M o ОО В У OK KO OKKO OBO OK KK KK TOK i Ko OO OH HOW KK OM ON OO MOH see I MM zhu sh za, Фіг. 36 соток одкюввх ОК ком кров ОО Ва 5 ОХ МОХ хо КО о я а що що ОК КОКО ХХ СХ Ж З ХОДУ ЕХ я ЕК й ОК вве ОКА о. п . : с т МО КК ЗК В ЕОМ 0: о а и я а о я с З КО ОВ ОХ КК КК Кан 5 0. с о. п. є с с о КО БЖ ЗОН У ОК Ов ОО Сом Де 55 о п. 5 їй ЗОН ПОЗ КЕ ККЗ МКМ КИ УКХ МКК о СОЯ КОЖ и ж КК ОН КОКО ОК НК ек КК ех п п С ше а КЖК Я М ОХ А ИН КУ Ох КО А В ОО СНО М в ох ОВ с т 1. п ОКХ З КОКО Зх Кн КО Кох М ПО КМ я о 0. с с о а о Пе У КОКО ПО КО п о - - у КО в СЯ ВК Ох З до У У Я ОК с о. о с с ОК ТК сах ТКУ ОХ ОО о о. . о - с Я ВХ ОК КТК ТО о З з с с С.г п а 5 . в. ОКУ ОКУ ПОВ ОХ КАК о с о. п. о. КИ Я БИК Оу ПАК СХ ОК ЕКО Ул ММК ОК Б ОВ о 5 ПК ОК ОК КК 5 о с о КОКО ЗК ре КМ ЗК АВ Де о КК КО в ОК ЕВ ок ОКО У о. с Я Ох ху Ок АХ с сив ОМ 5 . Я ЗКУ ОК Б ОО пе я п З. г НН. я КК ПК По УК М Ж п. ша. п. З с» . . о. г Ох ОО ОО - КК ЗУ ОКУ ДОК МОЯ в . о. о СІК Ка ЗО ОМС КА КАК В СКУ й о о. п с З ОХ с й 5 ОО о НН КО Ох Сум Кс ВС КК ООН ЕКО м Он СОМ п о о. що З В ОКИС ОХ МКК о ЕК МО о. кг п. КТК а Х ОО ОКХ и ХК с я ОК ЗК Ох ОО ях 5. ОО З ЗК УК АК КАК ВВ М я ня ОКУ о о. о ек ЗХ ОКО ОКХ о с о ОК КМ шХ МУ С КОХ ОК АКА КК ОК ко . о МКК ОХ с ЗО: Мая СУ 5, 5. о МОДИ А Я НИ ЕМ Ка В ОО ПК ВВИЯ що о о 5 ОМ и я п Мо КК КВК НАХ Ки и КУ КАК УК 6 іх о. і ся 55 А КМ ОКХ КО пн ОВ о о. ОМ КО АК КК ОО, ЯК ОКХFig. 36 acres odkuvvh OK kom krov OO Va 5 OH MOH ho KO o i a what what OK KOKO ХХ СХ Ж Z HODU EH I EK y OK vve OKA o. p. : s t MO KK ZK V EOM 0: o a i i a o i s Z KO OV OH KK KK Kan 5 0. s o. p. A YN KU Oh KO A V OO SNO M v oh OV st t 1. p OKH Z KOKO Zh Kn KO Koh M PO KM i o 0. s s o a o Pe U KOKO PO KO p o - - in KO v SYA VK Oh Z to U U I OK with o. o s s OK TK sah TKU OH OO o o. . o - s I VH OK KTK TO o Z z s s S.g p a 5 . in. OKU OKU POV OH KAK o s o. p. o. KY I BYK Ou PAK Х OK ECO Ul MMK OK B OV o 5 PK OK OK KK 5 o s o KOKO ZK re KM ZK AV De o KK KO in OK EV ok OKO U o. s I Oh hu Ok AH s siv OM 5 . I ZKU OK B OO pe i p Z. g NN. i KK PC Po UC M Zh p. sha. p. With c" . . at. r Okh OO OO - KK ZU OKU DOK MY in . at. o SIK Ka ZO OMS KA KAK V SKU and o o. p s Z OH s y 5 OO o NN KO Oh Sum Ks VS CC UN ECO m On SOM p o o. that Z V OKIS OH MKK o EK MO o. kg n. o ek ЗХ OKO OKH o s o OK KM shХ MU S KOH OK AKA KK OK ko . o MKK OH with ZO: Maya SU 5, 5. o MODY A I NI EM Ka V OO PK VVIYA that o o 5 OM i i p Mo KK KVK NAH Ki i KU KAK UK 6 ih o. i sia 55 A KM OKH KO pn OV o o. OM KO AK KK OO, JAK OKH 5. У КВУ КК МОЯ ДК КАК я а о З о 5 а Ех о ее по ОЦ о с хх ОККО МОВ М ЗВ М о х. по ОО ОВ пре ие о сн КК а М УК КУ ОК КОХ МК ОД МОХ ще КА АИ ЗМК МЕККА В ЗО УЖ КК Ук У еВ о ех о. о. ОО ЗАХО ОХ ЗУ х МК ОО АСК КНУ Ко я и СУ ККУ ном МУ ОХ шо що о о о я КО Кок В Б КЕ ОО КК ОК пон ОО, ТАКО КК Ко ще ОЖККХ СУК УКН ща ЕКОН ж ОО У о . : с її с я о ОК У ОА ще п ЛКК КУ 5 МУ КЛ Еш ех х ХВ ен, С ОК КК ку СК 5 зе я СУА. с с 5 Ж Ух КОВИХ Ко по ку ОК п ХО ЗО они У ОО сх Ко : о о : шо . ко а А Ак шви є с ОО У ек КК УКХ СК ОХ Кс ЕК . о. о о г КК ие Кк о що А З у о о. о .5. IN KVU KK MY DK KAK i a o Z o 5 a Eh o ee po OC o s xx OKKO MOV M ZV M o h. po OO OV preie o sn KK a MUK KU OK KOH MK OD MOH sce KA AI ZMK MECKA V ZO UZH KK Uk U eV o eh o. at. OO ZAHO OH ZU x MK OO ASK KNU Ko i i SU KKU nom MU OH what o o o i KO Kok V B KE OO KK OK pon OO, TAKO KK Ko still OJKKH SUK UKN shcha ECON zh OO U o . : s her s i o OK U OA still p LKK KU 5 MU KL Ash eh x KhV en, S OK KK ku SK 5 ze i SUA. с с 5 Х Ух КОВЫХ Ko po ku OK p HO ZO they U OO shh Ko : o o : sho . ko a A Ak seams are OO U ek KK UKH SK OH Ks EK . at. o o g KK ie Kk o what A Z u o o. oh о. 0. с я щ» ОО ОО Я ТК с о о МУКуи В У с . о . . Он МО Ки: Ки ок КМ ККУ ЗА МВ 0 - ДК о с Сх п: шо с 1 с о я ОКУ ОК ОКО КЕ ОК В і й с ОХ ОО ЗВ У ЗВО МОЯ що ПО с я Я екендннсненнння : ОО ОК ОО З - - Ма в ст - МИОКОИКТИВИ би. ЯН і нквек зве КЕ В ВК м КВ КЕ и о ОМ о ІВ ех І о щ- КК ПеКХО Х з» КЕ Во у ей Я КОЖ УК ОВ се КО ВО М ОВ у в о свя ОО с Ох и п щих . ПИШИ КМ ОХ МКУ МОХ СО ЗО щтх Та КОМ Ех ка ях Ох . . . ПЕТ КККМИ я в ОККО КОХ Ох ша шо о с о с с КАХ М я ОКА ПАК км Б с ОХ С СОБОЮ ОО З ВХ Ен е ТК МК о МОУ що і. сх о Я КВ М КОМА МОУ ОК ДИ с о с ОО КК са п о. ше КОМ ОСС НИ ОВК В ПО У вв в ОХ ОКХ УК КО КОХ ПК КК ОХ ЕК КО Пд : с ОКО У ДУХ СВО МОСК с У С ОК КВ ЕЯ о о 0 она о 0 ОВ С с ПОВ Ж З щі з Ко КО ОХ ХХ У АВ ОВК КО КОКО зх Хв КК о ОКО я У ех м ее 5 сх у ЕК ІА ОХ ща КО св ня С СК КО У ОКО СЕУ що У УДК ск БЕЗ М ОУН хо К о ОК ОК АХ КК ОК АСх У ОО» КВ УЖ КК КОКО ОК ВВ Сх де ОО Х МОХ ХВ КУ Ж не МК ХК СУ ЗХ ак де УП МАО ОК КК У КО АКА ОКХ Ох о. с о Ох о Ех а ОО МОВ ОКУ 5 А уки оо ОО ПО ОН г с 0. ЗКУ ОО ОК Пе ОН що о о. ж я КО ОО МО М Х ОК ОК КА КИ КК З ОВ ХРО КУМ У Ух ЗМК Я с Я С шо ох Ох ХВ Ох ОО в. : с 5 5 5. пе Кох ЗХ о ДОВ х Ух УКХ КО 5 о. о. о о. о о. 3. іх З ЕКО МО В ЗМК У ЕК КО КО пХ АХ КО ОКО ОКА Я і о. ХХ ОК ПОТОМ ОК КИ ОВ ОХ КОХ о У Ве Я Ви Ох МВА ОО ж ОО, КК ОО ОХ о 2 ОО ОВ У ОО ХУ аю КО ЛИЖ ОКО В ОУН ПК УК ях о ОКОМ Я ж ОК ОХ с о 0. оо о ОО о ке сах ОО я ОО ОХ КК ОО КУ с с А Ко СК МАО ВО ОО КК М КЯ с о МАЯ ОКХ ОО ЗКУ ОКХ СК ХО МОВ ТУ СЕ ще З, о. о. . о. о ща с Ох ОК КК КО В КОХ Ах ОО УК с с а о СОУ у . с ОО О. ПО ЗА 5 КК 0 ЕЕ Ж ОХ ОКО ОМ ох у ТММ ОО ЕК ОКХ ОК МК КИ еВ ОХ БО АК Я КО КК ХК ЗК ОКХ ше М о 0. о . Ес ОХ КОХ КК ОКО КВ КАК С ОК е о ВК ЗК ке ОТ КВ КВ КК ЕЕ ПК же КВК по Ох с - о с З п с ОО ОО КВ КАМИ КК КН ВЕ З АК ПОВ МАЯ КК КК ПОН ЕЕ, Ох ОКХ КК с ках 0 У є о х и . Я Ох В в А ОА КА КВ З ОО А КВ КК ОА 3 4 я с а а У СЕС Ов НК ОХ ЗО МКМ ОКХ ОК КАК КО КУА МО я ОХ КК СОН МУ х п. с 5 п. с 0 ня ОО Кох КО УК А ЗМОВ і о. і Ох Зх пе п я С с п с а ОТ а З КО Ма ОО В МОМОМО СО КХ КК УК УК о УК ОХ По (|і п. о ХККХ и СК о БОБ Зх о. МОН в о КИ о КОЖ с ПО о п. ОХ КО МКК ОБОХ ОО КК ДОК МИША МО пе с с а оо В ОКО ЗК Я . Кия ПИ по ОО ОО я ОКХ КИКЕ А ОО 0. ох Ко ПК ЗБК ОО КУ фе ОК КУ . с с КАК с о о У А ВО ОО в ВУ ЗО. . и 5 с КО Я шо Кос х а с. В, ОХ ОК Я с с їх о ом с о. . с 5 ОК у. СО ЕК КН ОКУ з В ОК ДОС СИ о я ОК В ОО ще КВ ОК Ох ОК а о З о ЕМ КО с с п ОО с УК МКМ ЕКО с о о с КО Ново п ЯКУ Янко шк пон ен ам як ов ММ КК ВК ХК - я уж Ук НГ деat. 0. s i sh» OO OO I TK s o o MUKui V U s . oh . On MO Ky: Ki ok KM KKU ZA MV 0 - DK o s Sh p: sho s 1 s o i OKU OK OKO KE OK V i i s OH OO ZV U ZVO MY what PO s ia I dekndnnsnennnnia: OO OK OO Z - - Ma in art - MYOKOIKTIVY would. YAN i nkwek zve KE V VK m KV KE i o OM o IV eh I o sh- KK PeKHO X z» KE Vo u ey I KOZH UK OV se KO VO M OV u v o svya OO s O i p schyh . WRITE KM OH MKU MOH SO ZO shthh Ta KOM Eh ka yah Oh. . . PET KKKMY i in OKKO KOH Oh sha sho o s o s s KAH M i OKA PAK km B s OH S SOBOYU OO Z VH En e TK MK o MOU what i. sh o I KV M KOMA MOU OK DY s o s OO KK sa p o. ше KOM OSS NI OVK V PO U vv v OH OKH UK KO KOH PC KK OH EC KO Pd : s OKO U DUH SVO MOSK s U S OK KV EYA o o 0 ona o 0 OV S s POV Z schi z Ko KO ХХ ХХ У AV ОВК КО КОКО зх Хв КК о ОКО я У хм ее 5 шх У ЕК ІА ОХ шка KO svnya S SK KO U OKO SEU what U UDC sk BEZ M MOUN ho K o OK OK AH KK OK ASh U OO» KV UZH KK KOKO OK VV Сh de OO X MOH ХВ КУ Ж ne MK ХК SU ХХ ak de UP MAO OK KK U KO AKA OKH Oh o. s o Oh o Eh a OO MOV OKU 5 A uki oo OO PO ON g s 0. ZKU OO OK Pe ON what o o. zh i KO OO MO M H OK OK KA KY KK Z OV HRO KUM U Uh ZMK I s I S sho oh Oh ХВ Oh OO v. : 5 5 5 at. oh oh oh oh 3. ih Z EKO MO V ZMK U EK KO KO pH AH KO OKO OKA I and o. XX OK THEN OK KY OV OH KOH o U Ve I You Oh MVA OO zh OO, KK OO OH o 2 OO OV U OO HU ayu KO LIZH OKO V OUN PC UK yah o OKOM I zh OK OH s o 0. oo o OO o ke sah OO i OO OH KK OO KU s s A Ko SK MAO VO OO KK M KYa s o MAYA OKH OO ZKU OKH SK HO MOV TU SE still Z, o. at. . at. o shcha s Oh OK KK KO V KOH Ah OO UK s s a o SOU u . s OO O. PO ZA 5 KK 0 EE Ж OH OKO OM oh y TMM OO EK OKH OK MK KY eV OH BO AK I KO KK ХK ZK OKH she M o 0. o . Es OH KOH KK OKO KV KAK S OK e o VC ZK ke OT KV KV KK EE PK same KVK po Okhs - o s Z ps OO OO KV KAMI KK KN VE Z AK POV MAYA KK KK MON EE, Okh OKH KK s kah 0 U is o x y . I Oh V v A OA KA KV Z OO A KV KK OA 3 4 I s a a U SES Ov NK OH ZO MKM OKH OK KAK KO KUA MO I OH KK SON MU x p. s 5 p. s 0 nya OO Koch KO UK A ZMOV and Fr. and Okh Zkh pe pya S s p s a OT a Z KO Ma OO V MOMOMO SO KX KK UC UC o UK OX Po (|i p. o ХККХ i SK o BOB Зх o. МОН v o КИ o KОЖ s PO o n. U A VO OO v VU ZO. OK V OO still KV OK Oh OK a o Z o EM KO s s p OO s UK MKM ECO s o o s KO Novo p YAKU Yanko shk pon en am yak ov MM KK VK ХK - I already Uk NG de ОККО й ще ОВК ОКО С КО ОК су во о кеквезнвознвввв вовк Ох . У 0. о о. КО ОК 5 В в Оу о с с пиСОМОК ОК КЕ ОККО КО ОО ща о. и 5 ОО ШИН КК ЖК УМ УМО Я о УКХ МЛК с о. 5. о я ОО ох ОО о ОК ж ОК ОК МО КА ОО КО по Ох Ох Я "ОЗ 5 ОО ГК ОА ОО ОК ЩО КОКО ОК КК о С ОО КК КК С ОКУ у с МОЖ о ОО ЕХ ОК во мо с КМ о ак ОО с ОО В ОО ОК КК КО ОО о В ОК А кв ОК ох с ОО ОВ СВ КК СКК ПО В КО КВ КОКО ОК ОК КК ЗК СК вЯ ОХ ОК ОО,OKKO and more OVK OKO S KO OK su vo o kekveznvoznvvvv vovk Oh. In 0. o o. KO OK 5 V in Ou o s s pYSOMOK OK KE OKKO KO OO shcha o. and 5 OO SHYN KK ZHK UM UMO I o UKH MLK s o. 5. о я ОО ох ОО о OK ж OK OK MO KA OO KO po Oh Oh I "OZ 5 OO ГK OA OO OK ЧО КОКО OK КК о С ОО КК КС ОКУ у s МОЖ ОО ЭХ OK vo mo s KM o ak OO s OO V OO OK KK KO OO o V OK A kv OK oh s OO OV SV KK SKK PO V KO KV KOKO OK OK KK ZK SK vYA OH OK OO, 5. ОО Я В КК и ОО ОО ТО КК Кок ПАК КК КК ОО ох ПО ее хх о Ех С. ОО ох Са Ж 5 3 КОМ КУ ОК ВК ОО ОКО ОВ КК ОО КОХ с с ОБ пут м А ПО ох З ОК ОККО ОК З АКА КК В МО ВВ КМ ОКО ОКО ХХ МОУ КО СХ МО ОО ши ие ОКО ОКО ПК У ЗО п Є ОО НК ро о МО п с Х г КОКО ПОМ ОК КО ОВ Кран СКК Я о ОКХ ОХ п ОО ОХ М п ОКО ОХ КО ОО о ОО, и вх у 3 Ох КОКО о ОК ПОХЖИУКОХ ОО ОО ПО МА СО З ОК М КО МО ДА ОК Ох ХО у КК ОО В ХА с о с с. й ав о. КЕКСИ ОО ї СО М З ОО ОХ ОК МУ Я Моя о с п. с о. ОХ 5 ма ОО ОК КК ОО о М Е КК с. с о ее о о З ОА КВК МАК У МОУ З ЗО У МО ОК КО ФАО КУ ОК с ВУХ ОО о ен в шах ОО ОО ОБО а пев ОВ ее о. у х5. OO I V KK i OO OO TO KK Kok PAK KK KK OO oh PO ee xx o Eh S. OO oh Sa Ж 5 3 KOM KU OK VK OO OKO OV KK OO KOH s s OB put m A PO oh Z OK OKKO OK Z AKA KK V MO VV KM OKO OKO XX MOU KO СХ MO OO shi ie OKO OKO PC U ZO p E OO NK ro o MO p s X h COKO POM OK KO OV Kran SKK I o OKH OH p OO OH M p OKO OH KO OO o OO, and in 3 Oh KOKO o OK POHZHIUKOKOH OO OO PO MA SO Z OK M KO MO DA OK Oh HO u KK OO V HA s o s s. and Av. CUPS OO i SO M Z OO OH OK MU I My o s p. s o. ОХ 5 ma OO OK KK OO o M E KK p. s o ee o o Z OA KVK MAK U MOU z ZO U MO OK KO FAO KU OK s VUH OO o en v shah OO OO OBO a pev OV ee o. in h З . В 3 що ОК ОО ВО я о З о МОУ ХО В ЗО ТОК ещ їх КОХ КК З КІWith В 3 what OK OO VO I about Z about MOU HO V ZO TOK even their KOH KK Z KI Б. . Ох с о ОВ ОО С ХО КО ОХ Ох КО ОЦ КОКО Я с. о пн 5 КО ооо КВ по ех ОХ ОКА КК о ОО о ОО КО У; А А ВО со о я 3. В ТКОАКЛ Ко ОМ о В ОККО о ОН ох з КОХ с 5 М о КО ЗУ ПО с ше А ОО ЖЕО щ ПАХ АКВА о в СОКОМ ША о ЗК ООН с ОО Ва ОО М о ОКО КО 5-5 ОККО ДУ УМО СОН ОО ОК С ЕКО МОЯ КО СКК КА ОО ПО СООЖКО ще ОО ОБО я КК УК КК ОКО ОО СОКУ ЗО КК КОХ БОЖКО ОА ЗЕ ВО У КК ОК Же МУК ВЕ КК ХУ У ХК ОКО ОО Я о Оу ше Я а ОО ОО ОВ о ОК Ан С ОО п Ох ке Око о М ою М ОХ ш 1 ММ За 7B. Oh s o OV OO S HO KO OH Oh KO OC KOKO I p. o pn 5 KO ooo KV po eh OH OKA KK o OO o OO KO U; A A VO so o i 3. V TKOAKL Ko OM o V OKKO o ON oh z KOH s 5 M o KO ZU po s she A OO ZHEO sh PAH AQUA o in SOKOM SHA o ZK UNO s OO Va OO M o OKO KO 5-5 OKKO DU UMO SON OO OK S ECO MY KO SKK KA OO PO SOOZHKO more OO OBO I KK UK KK OKO OO SOKU ZO KK KOH BOZHKO OA ZE VO U KK OK Zhe MUK VE KK HU U ХK OKO OO I o Ou še I a OO OO OV o OK An S OO p Oh ke Oko o M my M OH w 1 MM Za 7 Фіг. 25 дк 500 рн й у жо у Он ВВЕ вищу й І: БО ках й В ех я В и ща да в: ШЕ ш- 1 ОВ Ши ИН ЯК НЯ ко твтить» Ка я шах ЕК и : ОБ х ях і ; ї х МОЖ У Н Н щ і БУ ВАХ і Н і кад КК Коко З І і ОА. і х | 1 ще і МЖК і Н пек, деккююютєюскя МВ : і і НЕ: оон с Н Н ПОВЕ КА ЩЕ їх Е Мк Аля ж ке КУ | ' шо же му ре нан : В еюї І вано шин КЕ ие 2 Ї охо ше ХХХ дня Ки сЕіїх о ЯМІ й й й в ї ! ! г щ Ї Війну х Ше Ї вов--. ЩО ее : - во ХЕ пн, я ? ; ер: ш шо а ! І щі пт» з а до» Мн коди ле іх ОО У ж Ки й: у, но ГІ КК КО щ» їх ЇFig. 25 dk 500 rn y u zho y On VVE higher and I: BO kah y Veh i Vy shcha da v: SHE sh- 1 OV Shi YN YAK NYA ko tvtyt" Ka i shah EK y : OB khyah i ; i x MOZ U N N sh i BU VAH i N i cad KK Koko Z I i OA. and x | 1 more and MZHK and N pek, dekkyuyuyutyeuskya MV : and and NOT: oon s N N POVE KA SCHEE ih E Mk Alya zh ke KU | ' sho same mu re nan: V eyui I vano shin KE ie 2 I okho she XXX day Ky seiih o YAMI y y y y y y y y y y ! ! г щ Х Х Х Х Х Х Х Х вov--. WHAT EE : - in ЭЭ пн, I? ; er: what! I shchi pt" z a to" Mn kody le ih OO U zh Ki y: y, but GI KK KO sh" ih Y Віг. З зх ек ще ше о Ве ПИШИ З ВУХО ОКУ ОО СУ шо Б. і я її ки ЗЕ еНИ Б МОМ два ДНК З ш- ОХ «ОК ЕЕ Ух Вона с й ЕЕ оо ОБОХ ох КК Ох с 5 СК о ТАЖ ТК о М с З М ву п о. ФМ ОККО УК УА ЗО ех Ка я о, я 5: ВХ: п я ОО ОМ й. хх с ч-- т . о СТ о ОК пе ех с. С о Кк . оWhig Z zhek sshe o Ve WRITE WITH EAR EYE OO SU sho B. and I her ki ZE eNY B MOM two DNA Z sh- OH "OK EE Uh She s y EE oo BOTH oh KK Oh s 5 SK o TAJ TK o M s Z M vu p o. FM OKKO UK UA ZO eh Ka i o, i 5: ВХ: p i OO OM y. xx s h-- t . o ST o OK pe eh s. S o Kk. at Ко . с ОО МО с МВ 0 й п. Ох 5 о і. о. ї ЕЕ с ОКУ З ВИ с у БУ с 0. ОХ кий ВВ ЕХ Я ж с . КО з З ОК мо с о о ЗК Ви КА Я У З ЗОН ЕК МО ОО о . . її З. : В ХО Та щих У Ов Я ОКО ОКУ ОКХ Я с З ОЗОНУ ЗК а.с с о М о, Ох пок 0 о с о. ВОК Во хх 0. се о. о о . ж ОО ОК є ЗООКОО о о СИ ОК ЕЕ пок ОО с ї САН ПК ОО З о п 0 . с о в ЗОВ Й и УКВ Ох МС НН УКОК г г по НА ке М сCo. s OO MO s MV 0 y p. Ох 5 о i. at. i EE s OKU Z VI s u BU s 0. OH kyy VV ЭХ I zh s . KO z Z OK mo s o o ZK Vy KA I U Z ZON EK MO OO o . . her Z.: V HO Ta shchyh U Ov I OKO OKU OKH I s Z OZONU ZK a.s s o M o, Okh pok 0 o s o. VOK Wo xx 0. se o. oh oh z OO OK is ZOOKOO o o SY OK EE pok OO s i SAN PK OO Z o claim 0 . s o v ZOV Y i UKV Okh MS NN UKOK g g po NA ke M p 5. НН: 5 що о с . с КВ МОЯ ОВ ОККО КОЖ Я НК а. с ех ОХ ОХ а У Ух о а З ах ХУ щ 5 рос он ККУ З Се Оу Сх СО Ох ЗО шо і. а у п с І УК 6. КК У КО аа с о нн о у КК 5 ОКХ о с пня о я Бе Ох о що те о. м в КО Ж х МЕ ЗО ж ОК ОХ ПКЕЕ соя УК Я ооо оновсв о с КТК Ки млн СЕ ща и п КЕ ВК я Ха о о. Ен пе МЖК, А її їй с в ККУ ВХ п. т ЗАМ АИАВК5. NN: 5 what about p. with KV MY OV OKKO KOZH I NK a. s eh OH OH a U Uh o a Z ah HU sh 5 ros on KKU Z Se Ou Shh SO Oh ZO sho i. a u p s I UK 6. KK U KO aa s o nn o u KK 5 OKH o s pnya o i Be Oh o what te o. m in KO Zh х ME ZO z zh OK OH PKEE soya UC Ya ooo onovsv o s KTK Ky mln SE shcha i p KE VC i Ha o o. En pe MZHK, And her s in KKU VH p. t ZAM AIAVK Фіг. 33 сехкуевкоя хх ОМ ОО ОО ОМ З ОО В ОО ОО В В ОВ її: й 0 сЄ ! ОО ОКО Оу М ОО ХЕ с МА В ЕК КЕ Й о. У он КО ХО МОХ СЕК ОВ п КО ОА КК з с У у ОО ОКОМХ ща Сну ЗА ОБО с її КОКО ОХ ОКО ОХ ОХ ПК В ЗО с п и В МFig. 33 sehkuevkoya хх ОМ ОО ОО ОМ З ОО В ОО ОО В В OV her: y 0 сЭ ! OO OKO Ou M OO KHE s MA V EK KE Y o. U on KO HO MOH SEC OV p KO OA KK z s U u OO OKOMH shcha Snu ZA OBO s her KOKO OH OKO OH OH PK V ZO s p i V M У 0. о ОККО ОВО СТ пе КК КОХ Ох КК КОКО ОК ее кв КОХ М ОО я МО Ко ОО ох ОН я У УК о. я ОО Ох 5. КАК ВВ о. МО В п и ОК КО Он ОА КАК ЗК ХО Ох ОК АК КК Мн Бе 5 о. ог п сг . . ОККО ОО а КК В а ЗО КО МЖК ОО ех ОО о ом в о во ен ХО С поU 0. o OKKO OVO ST pe KK KOH Oh KK KOKO OK ee kv KOH M OO i MO Ko OO oh ON i U UK o. I OO Oh 5. HOW VV o. MO V p i OK KO On OA KAK ZK HO Oh OK AK KK Mn Be 5 o. og p sg. . OKKO OO a KK V a ZO KO MZHK OO eh OO o om v o vo en HO S po І. п. 5 с ОЗАК у КВ ОХ о. КО Я ОК КВ ОК о. ПУ ОО М ОМ СУЯ ОВ о о - Ох БОХХКВ У КА ев ОКОМ ОО МО ОК КО В я М Я ОО В і. її КК ВО ООН ОО ОХ ОО с ОВ КК ЕД ОК о о ОО ОО с М с о. ОО хе ОМ З МКУ НН ї КО КК ЗЕ а явки В ом Зелме ЩЕ Я пен В оеекекюінк иI. claim 5 s OZAK in KV OH o. KO I OK KV OK o. PU OO M OM SUYA OV o o - Okh BOHHKV U KA ev OKOM OO MO OK KO V i M I OO V i. its CC VO UN OO OH OO s OV KK ED OK o o OO OO s M s o. OO he OM Z MKU NN i KO KK ZE a yavky V om Zelme SCHE I pen V oeekekyuink i Фіг. 33 ЖЖ да т ВВ Б . . СО оо ЩЕ Я ук с В ЗОВ ОО І У Е ВО ВЕК о. КК о КК ПП ПЕ п НИХ ОО КО шо по о о. і Бе Шо с о По Х ОО Й ХК КО ОХ о ам о ОО, ВО ОВ ПВ МО Ко ОККО ОО В МКК КК АК ОНКО ОКХ що а я СКК М В ЗХ о ЗКУ ЕВ ОККО я ЗFig. 33 ЖЖ da t VV B . . SO oo STILL I uk s V ZOV OO I U E VO VEK o. KK o KK PP PE p NIH OO KO sho po o o. and Be Sho s o Po H OO Y ХK KO OH o am o OO, VO OV PV MO Ko OKKO OO V MKK KK AK ONKO OKH what a i SKK M V ZH o ZKU EV OKKO i Z 5. ОККО В КО ОК КК Ж КОКО З ОТАК о ОК о Х ПОЗОВ ЗЕ УКХ вс ОК КОКО З В я ОБ кн о ОО Б. п шо с 5 А5. OKKO V KO OK KK Ж COKO Z OTAK o OK o X CLAIM FROM UKH vs OK KOKO Z V ia OB kn o OO B. p sho s 5 A - о. а ПО З І 1 Ж ОКХ шо ОО НН МОХ ТО ОККО ВЖАЯ ТО ФК ЕХ ПЕК КК Ма и ОХ ТЕ КО ЗОМ ЗЕ В ОКО ПОЖКХ Се др ЩО З о. ЕК ек ОК ОК Бо КЕсон М ОХ ОВК я ОХ УМО ОК о. ПАХ 5. ОВ о ша. о. ПО ОО ох ОК 5 КО ДЖ КОМ о о СКК що ХХХ КО їх хх м КК -Х поши ЛАК ВАК Зх ОХ ОО. ОКХ КК г. З о. 5 КО о ОО Я ху ХО ХК ОК ВН МОВ ПАК ККХ МК ОХ ХК КОКО З КО о В о В В п ОХ о. я в о ОК У ОАОК ОК о ЗК 0 КО ОКХ ОВ я КО с 5 с с КО В ОК і ее п. ОК ОКО ВХ СК Ж То ЗХ МК ОО ОХ СК о.- o. a PO Z I 1 Z OKH sho OO NN MOH TO OKKO VZHAYA TO FC EH PEK KK Ma i OH TE KO ZOM ZE V OKO POZHKKH Se dr SCHO Z o. EK ek OK OK Bo KEson M OH OVK i OH UMO OK o. PAH 5. OV o sha. at. PO OO oh OK 5 KO Ж KOM o o СКК that ХХХ KO их хх m КК -Х poshi LAC VAK Хх ОХ ОО. OKH KK, Z o. 5 KO o OO I hu HO ХК OK VN MOV PAK KKH MK OH ХK KOKO Z KO o V o V V p OH o. i in o OK In OAOK OK o ZK 0 KO OKH OV i KO s 5 s s KO V OK i ee p. OK OKO VH SK Z To ZHH MK OO OH SK o. 0. я нн Е: НК В В ЕК М хе ОО о о аа фін МОЗКУ ва Зх З КК я о й Бо х Кеш и чЧНг. За о . Кк З нта о СВК о . З 5 ОЗ о п. хе . с я о дет КНУ Е КУ їх М Б е о. СХ Ж У ОО ВОК о с . ! ! ща КК То СХ в хх що а їх М ХХ СО Б 0 ОК ах о . і, ї ще ОВ ьо . Ж . де ке СО о ес УЗ с о Ко що Ко ЗХ КО о . о г Її я о о. п що 1 - / Б КО с Ощ хо с !0. i nn E: NK V V EK M he OO o o aa fin MOZKU va Zh Z KK i o y Bo x Kesh i chChNg. For o. Kk Z nta about SVK about . From 5 OZ at p. he. s i o det KNU E KU ih MB e o. SH Z U OO VOK o.s. ! ! shcha KK That Х in xx that and their M ХХ СО B 0 OK ah o . and, and still OV yo . J. de ke CO o es UZ s o Ko that Ko ZHH KO o . o g Her i o o. n what 1 - / B KO s Oshch ho s ! ї. - і с 5 КК о Ух Оу щ Б. о. шо с с ох я ЩЕ. й ги о г о. о о. Ба: щ с с. і. ;eat - and with 5 KK about Uh Ou sh B. o. what s s oh I MORE. y gy o g o. oh oh Ba: sh s s. and. ; Її. в 5 с о о і. г бо. о. . о. о . оHer. in 5 s o o i. Mr. at. . at. oh at Я о. с КО ха Ох Ко с о с о. З М ХХ В с о. с о с ї о о. . о ОО що Ох ПУ о о. є о ще о ОО Зо ОО Ко Ох о о о: ОХ ОО о а а де Ох Ж ПНЕО о о 1 о о о. . с я с х с о 1 , | о. МКК хі ОК ЕК ОХ НУ ОХ ВОК с м . п. о с 1 я й . г ЗЕ С. с . й ; . . с У с : - г о о. с МО сI am s KO ha Oh Ko s o s o. Z M XX V c o. s o s i o o. . o OO what Oh PU o o. there is o more o OO Zo OO Ko Oh o o o: ОХ ОО o a a a de Ох Ж PNEO o o 1 o o o. . s i s x s o 1 , | at. MKK hi OK EK OH NU OH VOK s m . p. o s 1 i and . g ZE S. p. and . . s U s : - g o o. with Mo : п. хх с с --: p. xx s s -- 3 о. ща с с с ей с УКХ с УКХ о нот в з о. З о3 o. shcha s s ey s VHF s VHF o not v z o. With Fr 3-3. 1 щі с 1 й ща щи БУХ дики й Є 5 кою и о зони . КК па В с г г й я сни с с ХХ 35 Зк шк с - г. оо сін З Цій с, Ко Ва о. Й щи" обососоо СЖК що З г с й с КО гу зх ти не з п о ЕВ з їі сх в БО ях о. до що я ех З ОО в о Бо ит с ОВ шо зок ножу кА ОО о БК 4 ОК с Ох г ЗУ п З с Б ох г МК п о 1 ке ЩО 5 . А В: що МО о к Б ке о. п о хе г К З с Уа ТИ - ИН хо о. М с ЕВ г г хо ЗК о я М о о п с с. ши. Ж Я ПІКУ о. В 2 дм ЗХ г о о що я ще п ЗЕ о с ще г 0. СК ОХ ОБО, о ще с 1 му - г 5 о с о. - ох х ху КО нн. Хо г. ОВ ОО ще 5 о о Ех Со о п о с о М сли о ЗВ Ко Ко чщ Б с Ю с У ях ЖК З о МЕТИ ОД КК ке КО ої о т о о о с ХО о: щу З хе Ж МВ СО МО я ІМ У о ше С МОККИКХ Ом ХО Зх ТИХ ХХ С3-3. 1 th with 1 th th th th BUH wild and There are 5 koi and o zones. KK pa V s g g y ya sny s s ХХ 35 Zk shk s - g. oo sin Z Tsii s, Ko Va o. Y shchi" obososoo SZHK that Z g s y s KO gu zh ti ne z p o EV z ii sh in BO yah o. to what I eh Z OO in o Bo it s OV sho zok knozu kA OO o BK 4 OK s Oh g ZU p Z s B oh g MK p o 1 ke WHAT 5. A B: what MO o k B ke o. p o he g K Z s Ua TI - YN ho o. M s EV g g ho ZK o I M o o ps s. shi. Ж I PIKU o. In 2 dm ЗХ h o o what I still p ZE o s still g 0. SK OH OBO, o still s 1 mu - g 5 o s o. - ох х ху KO nn. Ho g. OV OO 5 more o o Eh So o p o s o M sly o ZV Ko Ko chsh B s Yus s Uyah Z o METY OD KK ke KO oi o o o o o o s ХО о: шчу Z he Ж Х MV SO MO I IM U o she S MOKKIKH Om ХО Х ХХ ХХ С 1. іх 0 В о с 1 З У ї 0. ще п. що 1 с пк. а с с о. о. о. о 0. о, п. с п г КВ о о 53 я М о с Бе с о ОО о же я ЗКУ а пс щ с 5 АХ Я В Я Ж А З СХ с . о о 1 дХ ОО о БУ 3. ХА МЕ Кк х ше вх ох п 5 ох ШК с с 1 СЕ е о п. ДК о. СО ЕХ У Ку -- кто о У с с г лх с п ОО. о чо Ах Я о. о 0 п с хо. п с о. п. с я ї о их й с о ; | - . с х М х Сн х ЗХ що сх До З ПЕТЯ ОКХ ее ТК, ЕЛЕ ОК о п п с БК Сон о З ; о їх В М с хх с о ха ра: о о в -я х о п я г о с Де вне УККООХ ОО . 0. А о о се су З о ще о сення Зх ше че 0 ее о Вк де .: . чне па я 3 я ІОВ хх .- о чи 7 6 : я шия А о В . ї її іо З - Є шк . ОК КИ: с Зх ПДК г о. НЯ ше іх ЗК ке же х й ей в Ох о ог г ох 5 ХК СЕ їх ж о - о що 5. -- ща я шк о Я М Сще а я 5 ов ох З ях нм пе че М х ВХ з ВИ: о 6 а их 5 . п: а 0 г с. МЕ мно ке КО ОА ЕХ В слі Ан М КО ПОВ Ах У і» З Во Я; офіц СЯ КІ І рн о.1. ih 0 V o s 1 Z U y 0. more p. that 1 s pk. a s s o. at. at. o 0. o, p. s p g KV o o 53 i M o s Be s o OO o ze i ZKU a ps sh s 5 AH I V I Ж A Z СХ s . o o 1 dX OO o BU 3. ХА ME Кк х ше вх ох claim 5 ох SHK s 1 SE e o p. DK o. SO EH U Ku -- kto o U s s g lh s p OO. oh what Ah I oh. o 0 p s ho. p s o. p. s i y o ih i s o ; | - с х Мх Снх ЗХ что сх To Z PETYA OKH ee TK, ELE OK o p ps BK Son o Z ; about them V M s xx s o ha ra: o o v -ya h o p ia g o s De vne UKKOOH OO . 0. A o o se su Z o still o senia Zh she che 0 ee o Vk de .: . chne pa i 3 i IOV xx .- o chi 7 6: i neck A o B . i her io Z - Ye shk. OK KY: s Х ПДК г. NYA she ih ZK ke zhe h y ey v Oh o og g ohh 5 ХК SE ih zh o - o what 5. -- shcha i shk o I M Ssche a i 5 ov oh Z yah nm peche M x ВХ with YOU : at 6 a.m. at 5 p.m. p: a 0 g s. ME mno ke KO OA EH V sli An M KO POV Ah U i» Z Vo Ya; officer SYA KI I rn o. то Зо Во 7О в 00. І ов ря 875 А и ше ши щи я ТО ОБЛАЄТЬА ОА ! 1у ОБ шо о | ще 55 щ БО ії 4000 за 0 З000 М 0000 1500 001000 НН ХВиИЛЬОВЕЧИСЛА ЄМОSo Zo Vo 7O at 00. I ovrya 875 And she she shi shchi I TO OBLAYETYA OA! 1u OB sho o | 55 more ЧБО ии 4000 for 0 З000 М 0000 1500 001000 НН ХВиИЛОВЕЧИСЛА EMO Фіг. 57 100 во 50 - 0 -- шунт М їй В 90 х й І; з ! 5О -ї | г з / ОБЛАСТЬ А ЧА | ! Що ОО звБа0 000 500 02000 1500 1000 БОЮ Хвильові ЧИСЛА СМ «Фіг. 35Fig. 57 100 in 50 - 0 -- shunt M to her B 90 x and I; with ! 5O -th | g z / AREA A CHA | ! What OO zvBa0 000 500 02000 1500 1000 BOYU WAVE NUMBERS SM "Fig. 35 ИБКТРИМА 7 меж кла кю хін я юю ковку й живих неойавіен пиво вві І і Ї я. ДКОКЧЕННХ пет рія : х зникне, Н поети 1 сет - : Н РОКИ ; се «ох глдовдоинкаци еМІНОУВАНА х і ь | сита | - г еенччуьний пф оцеЗиеННк | бЕЖОрВКА -- - , Й ше форфрон- ення Хатка КОМ Ко ЕКО оо о ЯК А М: мини зн НИ ПІДГОТОВКА СИРОВИНИ шли ши пн ТИН ЗВРОВКА І Ж ч КІ ше КАВЕЛЕНКА | пе ЕИЕКТРНКА зм апаниня ДЕМАТУРУ КИМ ЗАН КО коки шомавик ИШК. оо мов неви : Сі ЖЕЕМЕН ТА 1 КН ен Її Ко шими ої 0 ДВРЕТАТАНХ -я ілллннннйд 0 СНКЖРИ 7 | суочлаллчя тля и т Й і ці Й се НЕ Я дУкцЯ Я т і г ЛЮЖЕЖ ше Ї ит Ї, лячно : ! т СІ ДДОВННН ЗИ ННУ плин : фам житт вже тжттрію тет поєлюію пов южттжє й ХУ , ра | і ! пеМови» ! поза ТК АЛУВИСКНЕВАТЮЮ Бек БИВОТНКА пи тноя з ВОДА» --- се ДІДА: катАА їоооцавх 3 Й Й шля ПАБ, е А плн як 4438 Фелнтлнтненетнтчаехенінетпзння КАТОК ре ПОдУньнІ НЕКЕКА о З - . фіг. 39 ПОМРЕ ДНЯ ОКРОБКА тя ХУ дек і шо Н Шен 4 й у ' Долннннннннноу ЯК : : ший ї еп т ; Н І ПІДГОТОВДЕНА : І і Н СИКОВННА ; їн і «4 Ві І 3 маш; АН КА КА АННА НИ ІМ і шт і ке олнютияс шок ення кис АЛАНА 5 ро 1 КАК КК КА 7 г й ' 7 З і х «77 ' Н нрророацавюроои ди СОМ ЕННЯ Її» йо ах литок пек рю мтотоге КАЧА, КЕ МКС РЕ КА ЧК Кот Т чо тв нот тво і КА Є Р о сі пе те чо ті поховечтє кекс товсте рик нняоинняннянну змжжннхй вода Н Здав кт млн ря тю тля ВК пкт МК ЧА МАК ул лк тич Р ВУ Чо КК оду як нд з пк зн ми пек п Кз лк І пр ! 40 се : 1 МЛЬТВАЖВЖКЦМ ге, р. ки т Ге Н ях Н З т Е я ! Я зі і - мя і їх За ! -х, і мех -ЗИ 1 з Я «УЗ у : -а сен Е «еювний ! і 48 Ж і пВОцЕС і ю Я і Н А ще. й ! кан, о Шк Й З : - їх ух, 35 4 Е ; у ї яв 5 і ! "Екок тах щі реч 1 дя 7 о В з Н 2 Ек і і і | ; : : : Н Н нон нн ненні Н я а І Вк А ! 28 ...89 ! дог їIBKTRIMA 7 mezh kla kyu hin ya yuyu kovku and live neoyavian beer vvi I and Y i. DKOKKHENNH petria: x will disappear, N poets 1 set -: N YEARS; se «oh gldovdoinkasi eMINOUVANA x and | sifted | - g eenchchuiny pf oceZieNNk | CONSUMPTION -- - , and other processing Hutka KOM Co ECO oo o HOW A M: mini zn PREPARATION OF RAW MATERIALS shly shi pn TIN ZVROVKA AND J h h KHI she KAVELENKA | pe EIEKTRNA z apaninya DEMATURU KIM ZAN KO koki shomavyk ISHK. oo mov nevy: Si ZHEMEN TA 1 KN en Her Ko shimi oi 0 DVRETATANH -ya illlnnnnyd 0 SNKZHRY 7 | Suochallchya tlia i t Y i tsi Y se NE I dUKcSY I t i g LUZHEZH she Y it Y, fearfully : ! t SI DDOVNNN ZY NNU flow: fam zhitt already tzhttriyu tet poeluiyu pov yuzhttje y HU, ra | and ! talk"! outside TK ALUVYSKNEVATYU Bek BIVOTNKA pi tnoya with WATER" --- se DIDA: catAA ioootsavh 3 Y Y slia PUB, e A pln as 4438 Felntlntnenetntchaeheninetpznnia KATOK re POdUnni NEKEKA o Z - . fig. 39 AFTERNOON OKROBKA tya HU dec i sho N Shen 4 y u ' Dolnnnnnnnnou YAK : : shii yi ep t ; N I PREPARED: I and N JUICY; yin and "4 Vi I 3 mash; AN KA KA ANNA NI IM i shti ke olnyutiyas shock eni kis ALANA 5 ro 1 KAK KK KA 7 g y ' 7 Z i x "77 ' N nrroroatsavyurooi di SOM ENY Her" yo ah litok pek ryu mtotoge KACHA, KE MKS RE KA ЧК Кот Т чо тв not тво и KA Е Rоsi pe te чо ти поховечте кекс тлере рик няоиннянну змжжннхы вода Н Дав кт мл ряту тю тля ВК пкт МК Ч MAK ul lk tych R VU Cho KK оду как нд з пк зн we pek p Kz lk I pr ! 40 se : 1 MLTVAZHVZHKTSM ge, r. ky t Ge N yah N Z t E i ! I am with and - I am and they are for! -x, and meh -ZY 1 with I "UZ y : -a sen E "eyuvnyy ! and 48 Ж and pVOtsES and yu Ya and N A more. and ! kan, o Shk Y Z: - their ear, 35 4 E ; in y yav 5 and ! "Ekok tah shchi rech 1 dya 7 o V z H 2 Ek i i i | ; : : : N N non nn nenni N ya a I Vk A ! 28 ...89 ! dog i Чнг. 40 во14 вроChng. 40 in 14 hours 15. нн нн | 2 Тез шишки - 8028) ! ПОПИ, сенеен | Шесссстве ва р- шо Шен 4 і | к- ДО і ові. Ш С ЗВО т І вот вме ТЛ 1П - ВОЗ 80з4 воза. 8024 і і ооовосоосоососсссові і ! вооосви Коос ван (з З Мк: ї Май -8010 8028. МК --е ДЕеся ШИ Ше Я Шен для ше: ш-3 Ж Ї І не | вої. Таоза - ши 8035 | ЯОЗ4 ваз М. Ше я вв за М 5-5» | возв | ф-но | ль -8022 ше дше вода ВО возі |. вого. пн у й о ше шт ВОТО Вазв ВО рр пи ння М ШИ | 7 воїввбди З воза возя| воза15. nn nn | 2 Thesis cones - 8028) ! BUTT, seneen | Shessstve va r- sho Shen 4 and | k- TO and ovi. Sh S ZVO t I vot vme TL 1P - WHO 80z4 voza. 8024 and and ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooood vooosvy Koos van (from Z Mk: і May -8010 8028. MK --e DEesya SHY She I Shen for she: sh-3 Ж Y I ne | voi. Taoza - shi 8035 | YaOZ4 vaz M. She I vv for M 5-5» | vozv | f-no | l -8022 she dshe water IN the car | Фіг. ЯFig. I 85ОВ и В ----5ю шк Щ вБ22 | вБоя шо Ї я І в5ов р-н ч 26 ЩІ вка? ВБоВ |.85ОВ and В ----5yu shk Sh vB22 | vBoya sho Y i I v5ov r-n h 26 SHCI vka? VBoV |. й 7. В5ЗО нс 5534 -- ! ВОЮ сх ШЕ Фіг, Яand 7. V5ZO ns 5534 -- ! VOYU sh SHE Fig, Ya ВОоМАСА ; СИ ИЖА : ізнвженця рівнів неподання ; ! пеодУЮТИ ! БЮМАСА ! ОСБРОВКА ізниження ріпнів неподланих : ВИКОН ! ПРОДУКТИ х КаVOOMASA; SY IZHA: the level of non-presentation level; ! PEOPLE! BYUMASS! PROCEDURE of the decline of unrepaired studs: EXECUTION! PRODUCTS x Ka Фіг. 4383Fig. 4383 ОРГАНІЗМ ПЕРЕРОБЛЕНА, : БЮМАСАЖУЛЬТУРАЛЬНИЙ МОЗЧИНОИ УСТИНА Е КЛІТИН АХ ЕМ ОХ ФЕКМЕНТАЦІЯ ! і ГУСТИНА НТ ни вд М у Її ПЕРЕРОБЛЕНА пеоенеенеетттееннтеененновнот» одесі, КЕЕІМАСАЖУЛЬТУЄАЬ і БИМЕНТАЦІЯ льний возчин : ! ТУСТИНАКШІННВОБ'ЄМ У СЕМЕН я ПРОДУКТ | вен Фіг, 44THE ORGANISM IS REDUCED, : BYUMASAJULTURAL MUSCLES MOUTH E CELLS AH EM OH FECMENTATION! and DENSITY NT ni vd M in Her RECOVERED peoeneeneeettteennteenennovnot" Odessa, KEEIMASAJULTUEA and BIMENTATION lny vozhchin : ! TUSTINAKSHINNVOBYEM IN SEEDS I PRODUCT | vein Fig, 44 І юРГАНІЗМ Є ПЕРЕРСОКЛЕНА БККМАСАЖУЛЬТУРАЧЬНИЙ ОС РОЗЧИН ГУЄТИНА КЛІТИН АЯВ ЄМ ХІ ! ФЕКМЕНТАЦІЯ 0 ТУСІВНАКНИТННВОКЕМ Х ПЕРЕРОБЛЕНАЇС| нн, ЛИН БЮМАСАЖУЛЬТУРА 0 ФевмеитАЦІЇ ЛЬМИЙ їх ГУСТИНА КЛИН ВАМ Х ФЕРМЕНТАЦІЯ і | ТУсТИнАКЛННІЄМ ; ! пРОонУКТ ПРОДУКТAND THE ORGANISM HAS BEEN REDUCED BKK MASSAGE ULTRASOUND SOLUTION GUYETINA CELLS AYAV YEM HI ! FECMENTATION 0 TUSIVNAKNITNNVOKEM X PEREROBLENAIS| nn, LIN BYUMASAJULTURA 0 FevmeitATIONS LYMY their DENSITY KLIN VAM X FERMENTATION and | TUSTINAKLNNIUM ; ! PRODUCT PRODUCT Чиг. 35Chig. 35 ЕЮМАСА ПОПЕРЕДНЯ СНТОБКА пиши і ПОЮДЕЕВЕННЯ ПРОВ. ПРОДУКТІ ПЕННЯ) СкиСБКА. (РАДІАЦІВЮОБРОБК А УДЬТРАЗВУКОМЛИРО ЛЕМОКНОВЕНМЯ» . ооооосооооосососо і ши | пюодкт ; рю пиноунанцинни ПЕРЕРОВКА шишфу ПРОДУКТ ЗEYUMASA PREVIOUS SNTOBKA write and POYUDEEVENNIA PROV. FOAM PRODUCTS) SkiSBKA. (RADIATION PROCESSING AND UDTRAZVUKOMLYRO LEMOKNOVENMYA» Фіг. 46Fig. 46
UAA201014297A 2008-04-30 2009-04-28 Process for the preparation of feed materiala UA110317C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4940508P 2008-04-30 2008-04-30
PCT/US2009/041963 WO2009134791A2 (en) 2008-04-30 2009-04-28 Processing biomass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA110317C2 true UA110317C2 (en) 2015-12-25

Family

ID=55171910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201014297A UA110317C2 (en) 2008-04-30 2009-04-28 Process for the preparation of feed materiala

Country Status (2)

Country Link
AR (8) AR102134A2 (en)
UA (1) UA110317C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113693001A (en) * 2021-09-08 2021-11-26 苏州澳聚生物科技有限公司 Method for cultivating cold-resistant seedlings of red crayfish
CN115336742A (en) * 2022-08-18 2022-11-15 南京财经大学 3D printing ink for pleurotus eryngii, preparation method and application thereof, and preparation method of 3D printing food for pleurotus eryngii

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113693001A (en) * 2021-09-08 2021-11-26 苏州澳聚生物科技有限公司 Method for cultivating cold-resistant seedlings of red crayfish
CN115336742A (en) * 2022-08-18 2022-11-15 南京财经大学 3D printing ink for pleurotus eryngii, preparation method and application thereof, and preparation method of 3D printing food for pleurotus eryngii
CN115336742B (en) * 2022-08-18 2024-03-29 南京财经大学 Pleurotus eryngii 3D printing ink, preparation method and application thereof, and preparation method of pleurotus eryngii 3D printing food

Also Published As

Publication number Publication date
AR104798A2 (en) 2017-08-16
AR104795A2 (en) 2017-08-16
AR102134A2 (en) 2017-02-08
AR104794A2 (en) 2017-08-16
AR104797A2 (en) 2017-08-16
AR105617A2 (en) 2017-10-25
AR104796A2 (en) 2017-08-16
AR104793A2 (en) 2017-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2678806C1 (en) Biomass treatment
US9745609B2 (en) Processing biomass
AU2015200713B2 (en) Processing biomass
UA110317C2 (en) Process for the preparation of feed materiala
AU2013202819B2 (en) Processing biomass
AU2016225857B2 (en) Processing biomass