Спосіб одержання молочної кислоти з міських твердих відходів (варіанти) та спосіб одержання молочної кислоти з целюлозного компонента міських твердих відходів

1 Способ получения молочной кислоты из городских твердых отходов, предусматривающий ферментацию молочнокислыми бактериями, отличающийся тем, что сначала получают городские твердые отходы, затем удаляют из них шины, крупные части черных и цветных металлов, пластмассы и стекла и получают целлюлозный компонент, потом измельчают полученный целлюлозный компонент и обрабатывают его разбавленной серной кислотой при температуре от 40°С до 100°С, растворяя тем самым оставшиеся тяжелые металлы и получая растворимый и нерастворимый компонент, после этого отделяют растворимый компонент от нерастворимого компонента, затем высушивают полученный нерастворимый компонент, обрабатывают его при соотношении 1 1 по массе концентрированной серной кислоты к нерастворимому компоненту и получают частично гидролизованную смесь, потом разбавляют полученную гидролизованную смесь водой при температуре от 80°С до 100°С, после этого перемешивают' полученную разбавленную смесь при 100°С и получают разложившийся материал, после чего удаляют твердые вещества из полученного разложившегося материала и получают фильтрат, затем разделяют фильтрат на раствор, содержащий кислоту, и раствор, содержащий сахар, потом концентрируют раствор, содержащий сахар, до 1% -20% концентрации сахара, доводят рН полученного концентрированного раствора, содержащего сахар, до от 4,5 до 7,5 единиц, после чего фер ментируют полученный раствор молочнокислыми бактериями и получают раствор, содержащий молочную кислоту, после этого обрабатывают полученный раствор и получают коммерчески приемлемую форму молочной кислоты 2 Способ по п 1, отличающийся тем, что нерастворимый компонент, полученный после полного гидролиза целлюлозного компонента городских твердых отходов, высушивают и сжигают в качестве бойлерного топлива для получения энергии 3 Способ по п 1, отличающийся тем, что молочнокислые бактерии выбирают из группы, состоящей из Streptococcus, Pediococcus, Leuconostoc и Lactobacillus 4 Способ по п 1, отличающийся тем, что молочнокислые бактерии выбирают из группы видов, состоящей из Lactobacillus arabmosus, Lactobacillus pentosus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus xylosus, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus bulgancus, Lactobacillus casei, Lactobacillus leichmanmi и Streptococcus lactis 5 Способ по п 1, отличающийся тем, что растворимый компонент отделяют от нерастворимого компонента в винтовом прессе 6 Способ по п 1, отличающийся тем, что в качестве воды используют отработанные или сточные воды, содержащие азот 7 Способ по п 1, отличающийся тем, что разложившийся материал фильтруют через фильтр пресс 8 Способ по п 1, отличающийся тем, что фильтрат разделяют на раствор, содержащий кислоту, и раствор, содержащий сахар, непрерывной хроматографией посредством ионообменных мембран 9 Способ по п 1, отличающийся тем, что фильтрат разделяют на раствор, содержащий кислоту, и раствор, содержащий сахар, непрерывной противоточной хроматографией посредством ионообменных мембран 10 Способ по п 1, отличающийся тем, что раствор, содержащий сахар, концентрируют до 1 - 20 % содержания сахара посредством фильтра обратного осмоса 11 Способ по п 1, отличающийся тем, что рН концентрированного раствора содержащего сахар, доводят до от 4,5 до 7,5 единиц посредством до О 00 го 43879 бавления аммиака 12 Способ по п 1, отличающийся тем, что коммерчески приемлемую форму молочной кислоты получают посредством удаления молочнокислых бактерий из раствора фильтрацией 13 Способ по п 1, отличающийся тем, что полученную частично гидролизованную смесь разбавляют водой при температуре от 80°С до 100°С с получением раствора, содержащего 4-6 частей воды на 1 часть частично гидролизованной смеси по массе 14 Способ по п 1, отличающийся тем, что перед обработкой концентрированной серной кислотой высушенный нерастворимый компонент смешивают с осадком сточных вод или лепешкой фильтрата осадка сточных вод 5 Способ получения молочной кислоты из городских твердых отходов, предусматривающий ферментацию молочнокислыми бактериями, отличающийся тем, что сначала получают городские твердые отходы, затем удаляют из них шины, крупные части черных и цветных металлов, пластмассы и стекла и получают целлюлозный компонент, потом измельчают полученный целлюлозный компонент и обрабатывают его 1 - 10 % серной кислотой в течение 0,25 - 4 часов при температуре от 40 до 100°С, растворяя тем самым оставшиеся тяжелые металлы и получая растворимый и нерастворимый компонент, после этого отделяют растворимый компонент от нерастворимого компонента посредством винтового пресса, затем высушивают полученный нерастворимый компонент, обрабатывают его при соотношении 1 1 по массе концентрированной серной кислоты к нерастворимому компоненту в течение 10 минут при температуре от 30°С до 80°С и получают частично гидролизованную смесь, потом разбавляют полученную частично гидролизованную смесь водой при температуре от 80°С до 100°С и получают раствор, содержащий от 4 до 6 частей воды на 1 часть частично гидролизованной смеси по массе, после этого перемешивают полученную разбавленную смесь в течение от 1 до 4 часов при 100°С а получают разложившийся материал, после чего фильтруют полученный разложившийся материал посредством фильтра-пресса и получают фильтрат, затем разделяют фильтрат на раствор, содержащий кислоту, и раствор, содержащий сахар, непрерывной хроматографией с применением ионообменных мембран, потом концентрируют раствор, содержащий сахар, до 1% - 20% концентрации сахара посредством фильтра обратного осмоса, доводят рН полученного концентрированного раствора, содержащего сахар, до от 4,5 до 7,5 единиц аммиаком, после чего ферментируют полученный раствор молочнокислыми бактериями при температуре от 25°С до 40°С и получают раствор, содержащий молочную кислоту, затем фильтруют молочнокислые бактерии из полученного раствора, после этого обрабатывают фильтрованный раствор и получают коммерчески приемлемую форму молочной кислоты 16 Способ по п 15, отличающийся тем, что нерастворимый компонент, полученный после полного гидролиза целлюлозного компонента городских твердых отходов, высушивают и сжигают в качестве бойлерного топлива для получения энергии 17 Способ по п 15, отличающийся тем, что молочнокислые бактерии выбирают из группы, состоящей из Streptococcus, Pediococcus, Leuconostoc и Lactobacillus 18 Способ по п 15, отличающийся тем, что молочнокислые бактерии выбирают из группы видов, состоящей из Lactobacillus arabmosus, Lactobacillus pentosus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus xylosus,' Lactobacillus delbrueckn, Lactobacillus bulgancus', Lactobacillus casei, Lactobacillus leichmanmi и Streptococcus lactis 19 Способ по п 15, отличающийся тем, что перед обработкой указанной концентрированной серной кислотой высушенный нерастворимый компонент смешивают с осадком сточных вод или лепешкой фильтрата осадка сточных вод 20 Способ получения молочной кислоты из городских твердых отходов, предусматривающий ферментацию молочнокислыми бактериями, отличающийся тем, что сначала получают городские твердые отходы, затем удаляют из них шины, крупные части черных и цветных металлов, пластмассы и стекла и получают целлюлозный компонент, потом измельчают полученный целлюлозный компонент и обрабатывают в соотношении приблизительно 1 1 серной кислоты к твердому компоненту по массе и получают частично гидролизованную смесь, после этого разбавляют полученную частично гидролизованную смесь водой при температуре от 80°С до100°С, затем перемешивают полученную разбавленную смесь при 100°С для получения разложившегося материала, потом удаляют твердые вещества и все тяжелые металлы из полученного разложившегося материала и получают фильтрат, затем разделяют фильтрат на раствор, содержащий кислоту, и раствор, содержащий сахар, потом концентрируют раствор, содержащий сахар, до 1% - 20% концентрации сахара, доводят рН полученного концентрированного раствора, содержащего сахар, до от 4,5 до 7,5 единиц, после чего ферментируют полученный раствор молочнокислыми бактериями при температуре от 25°С до 40°С и получают раствор, содержащий молочную кислоту, после этого обрабатывают фильтрованный раствор и получают коммерчески приемлемую форму молочной кислоты 21 Способ по п 20, отличающийся тем, что нерастворимый компонент, полученный после полного гидролиза целлюлозного компонента городских твердых отходов, высушивают и сжигают в качестве бойлерного топлива для получения энергии 22 Способ по п 20, отличающийся тем, что молочнокислые бактерии выбирают из группы, состоящей из Streptococcus, Pediococcus, Leuconostoc и Lactobacillus 23 Способ по п 20, отличающийся тем, что молочнокислые бактерии выбирают из группы видов, состоящей из Lactobacillus arabmosus, Lactobacillus pentosus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus xylosus, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus bulgancus, Lactobacillus casei, Lactobacillus leichmanmi и Streptococcus lactis 43879 24 Способ по п 20, отличающийся тем, что полученную частично гидролизованную смесь разводят водой при температуре от 80 до 100°С с получением раствора, содержащего от 4 до 6 частей воды на 1 часть частично гидролизованной смеси по массе 25 Способ по п 20, отличающийся тем, что перед обработкой указанной концентрированной серной кислотой измельченный целлюлозный компонент смешивают с осадком сточных вод или лепешкой фильтрата сточных вод 26 Способ получения молочной кислоты из целлюлозного компонента городских твердых отходов, предусматривающий ферментацию молочнокислыми бактериями, отличающийся тем, что сначала измельчают целлюлозный компонент городских твердых отходов, потом проводят гидролиз кислотой полученного целлюлозного компонента и получают растворимый и нерастворимый компонент, после этого разделяют полученный растворимый компонент от полученного нерастворимого компонента, затем разделяют растворимый компонент на раствор, содержащий кислоту, и раствор, содержащий сахар, непрерывной хроматографией с применением ионообменных мембран, потом концентрируют раствор, содержащий сахар, до 1% - 20% концентрации сахара посредством фильтра обратного осмоса, доводят рН полученного концентрированного раствора, содержащего сахар, до от 4,5 до 7,5 единиц аммиаком, после чего ферментируют полученный раствор молочнокислыми бактериями при температуре от 25°С до 40°С и получают раствор, содержащий молочную кислоту, затем удаляют молочнокислые бактерии из раствора, потом обрабатывают фильтрованный раствор и получают коммерчески приемлемую форму молочной кислоты, после чего высушивают полученный нерастворимый компонент и сжигают сухой полученный нерастворимый компонент в качестве бойлерного топлива для получения энергии 27 Способ по п 26, отличающийся тем, что молочнокислые бактерии выбирают из группы, состоящей из Streptococcus, Pediococcus, Leuconostoc и Lactobacillus 28 Способ по п 26, отличающийся тем, что молочнокислые бактерий выбирают из группы видов, состоящей из Lactobacillus arabmosus, Lactobacillus pentosus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus xylosus, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus bulgancus, Lactobacillus casei, Lactobacillus leichmanmi и Streptococcus lactis 29 Способ по п 26, отличающийся тем, что перед сжиганием сухой полученный нерастворимый компонент смешивают с не хлорированной пластмассой 30 Способ по п 26, отличающийся тем, что перед гидролизом указанной кислотой целлюлозный компонент смешивают с осадком сточных вод или лепешкой фильтрата сточных вод Настоящее изобретение относится к процессам и оборудованию для автоматизированной обработки городских твердых отходов (MSW) (со свалки или полученных прямо из городских служб), осадка сточных вод и шинных отходов с целью удаления и утилизации любых годных к употреблению материалов и для промышленного производства молочной кислоты В основном от материалов твердых отходов и осадка стоков избавляются закапыванием и/или сжиганием Ограничения по охране окружающей среды и на свалки и на мусоросжигатели, требуют получения альтернативных растворов твердых отходов Протест общественности, касающийся загрязнения, вызываемого мусоросжигателями, остановил разработку многих новых проектов мусоросжигателей Правительство в ответ на проблемы, связанные со свалками, предписало, что должно применяться повторное использование с целью сохранения природных ресурсов и остановки потока материалов твердых отходов на свалки получения растворимых Сахаров и ферментируют для получения этанола Патент США 5184780 раскрывает систему обработки твердых отходов, имеющую одну или более обрабатывающих линий для обработки твердых отходов с целью выделения материалов для повторного использования, таких как гофрированный картон, черные металлы, пластмассовые продукты, бумагу и стекло Патент США 5135861 раскрывает способ получения этанола из биомассы, которую гидролизуют, используя диоксид углерода, полученный при реакции ферментации, или природные органические кислоты из отходов цитрусовых в качестве катализатора Патент США 5104419 раскрывает способ получения метанола из твердых отходов, например из городских твердых отходов, посредством частичного окисления и сжигания материалов твердых отходов, пропускания газов, образующихся при сжигании, кислорода и диоксида углерода через материал твердых отходов, отделения менее летучих компонентов газа от более летучих компонентов и реакции более летучих компонентов с диоксидом углерода с образованием метанола Патент США 5060871 раскрывает способы отделения металлических примесных частиц посредством использования различий в размере, плотности и/или электропроводности частиц Патент США 5036005 раскрывает способ не Было разработано множество технологий для выделения материалов для повторного использования из твердых отходов с целью получения топлива и производства коммерчески пригодных субстанций Например Патент США 5198074 раскрывает способ получения этанола из бамбука, который включает расщепление, измельчение и промывание бамбука и прессование для удаления воды Затем волокна предварительно гидролизуют паром для 43879 прерывного ферментационного получения этанола топливного качества из сахара, где этанол удаляют в экстракционной колонне с растворителем, содержащей растворитель, который нетоксичен для ферментирующих микроорганизмов Патент США 5009672 раскрывает способ повторного использования и выделения компонентов городских твердых отходов посредством сжатия под высоким давлением и просеивания, а также стадий разделения с помощью магнита Выделенный перегнивающий органический компонент затем подвергают процессу анаэробной ферментации для получения биогаза, который может быть непосредственно использован для получения электроэнергии Патент США 4974781 раскрывает процесс разделения бумаги и пластмассы, в котором материалы обрабатывают смачиванием и нагреванием для повторного получения бумажной пульпы Материалы вторично полученной пульпы затем отделяются от материалов, из которых пульпа не образуется, и затем они повторно используются, сжигаются или применяются как промышленное сырье в химических процессах Патент США 4952503 раскрывает способ непрерывного получения этанола с использованием стадии разделения с помощью центрифуги для удаления дрожжей Патент США 4874134 раскрывает способ обработки твердых отходов для выделения материалов для вторичного использования, таких как гофрированный картон, черные металлы, цветные металлы, пластмассовые продукты, бумажные и стеклянные емкости, а также биоразлагаемые материалы, которые могут быть обработаны с образованием компоста Большие ценные не подлежащие обработке материалы и восстанавливаемые материалы выделяют первыми, затем с помощью магнитов отделяют фракцию черных металлов, затем материал отходов измельчают, затем с помощью магнитов отделяют вторую фракцию черных металлов, а затем пневматически отделяют фракцию бумаги для получения биоразлагаемой фракции, которая может быть потом компостирована Патент США 4692167 раскрывает устройство для обработки твердых отходов для получения гранулированного твердого топлива посредством измельчения, магнитного отделения черных металлов, просеивания, высушивания, гравитационного разделения, разделения на циклонном коллекторе, просеивания и гранулирования под давлением Патент США 4650689 раскрывает способ получения этанола из целлюлозных материалов посредством обработки целлюлозных материалов высоко концентрированным газом неорганической кислоты, такой как HCI, под давлением и обработки горячей водой для получения сусла, содержащего сахара, которые могут быть ферментированы Патент США 4612286 раскрывает способ кислотного гидролиза биомассы, содержащей ферментируемые материалы, в структуре противоточной диффузионной обработки Предпочтительно кислота является приблизительно 2 до 10% по 8 объему серной кислотой Патент США 4553977 раскрывает способ разделения компонентов твердых отходов с помощью барабанного грохота, который удаляет алюминиевые консервные банки с образованием обогащенной органическими веществами фракции, из которой могут быть выделены повторно используемые волокнистые продукты Стальные консервные банки удаляют отделением с помощью магнита Органические вещества выделяют для применения в качестве топлива с или без образования пульпы для выделения бумажной пульпы Патент США 4541530 раскрывает способ отделения металлических частиц от неметаллических частиц обработанных твердых отходов посредством гомогенизации и магнитной обработки компонентов отходов для получения концентрата металлов, например концентрата алюминия Патент США 4384897 раскрывает способ обработки материала биомассы двустадийным гидролизом, где на первой стадии деполимеризуются более легко гидролизуемые полисахариды, а на второй стадии деполимеризуются более трудно деполимеризующиеся полисахариды Материал биомассы может быть обработан контактированием с молекулярным кислородом на стадии активации между первой и второй стадиями гидролиза Кислоты нейтрализуют основанием, таким как карбонат или гидроксид кальция, для получения раствора, который пригоден для ферментации с образованием этанола Патент США 4341353 раскрывает способ выделения топлива и повторного используемых компонентов из мусора с использованием дисковых грохотов и воздушных сепараторов Патент США 4288550 раскрывает способ разложения мусора анаэробной ферментацией в присутствии дрожжей, образующих этанол, для прямого превращения крахмала в этанол без предварительного гидролиза и с последующей обработкой продукта метан-образующей анаэробной ферментацией для получения метана Патент США 4069145 раскрывает способ отделения частиц с большей электропроводностью от частиц с меньшей электропроводностью в сепараторном устройстве с электромагнитными вихревыми токами Патент США 4063903 раскрывает устройство для использования твердых отходов посредством выделения неорганических компонентов и превращения органического компонента в топливо или топливные добавки Измельченный материал обрабатывают кислотой, которую нагревают, и высушивают и перемалывают для получения тонко измельченного топливного продукта Молочная кислота, которая естественно присутствует во многих продуктах питания, применяется как консервант для подавления микробной порчи в прошедших обработку мясных продуктах, морских продуктах, майонезе и салатных соусах, как сырье для получения эмульгаторов, таких как лактилаты жирных кислот и эфиры моно- и диглицеридов, применяемые в выпечке, наполнителях и гарнирах, и как усилитель вкуса в безалкогольных напитках, маргарине, джемах, желе, печенье, вине и пиве Фармацевтические применения включают 43879 растворы для внутривенного введения и диализа Около 40 миллионов фунтов молочной кислоты, большая часть которой импортируется, ежегодно потребляется в Соединенных Штатах Недавно производство молочной кислоты привлекло к себе внимание вследствие разработки пластмасс на основе полимолочной кислоты (PLA), которые являются 100% разлагаемыми и одобрены для применения Министерством пищевых продуктов и лекарств (U S Departament of Energy, Innovations for Tomorrow, National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO (1992), стр 1 2) Пластмассы PLA могут превосходить характеристики многих термопластмасс, используемых в настоящее время для упаковки продуктов потребления, и могут стать основой семейства безопасных для окружающей среды полимеров (Lipmsky Е S , et al , Chem Engm Progresses 8 26(1986)) Основные бактерии-продуценты молочной кислоты включают следующие роды Streptococcus, Pediococcus, Leuconostoc и Lactobacillus (Murray R G E , Bergey's Mannual of Determinative Bacteriology, Vol 2, Sneath P M A , ed Williams and Wilkms, Baltimore, MD (1986), стр 1209) Более того, основные виды Lactobacillus, продуцирующие молочную кислоту, включают Lactobacillus arabmosus, Lactobacillus pentosus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus xylosus, Lactobacillus delbrueckn, Lactobacillus bulgancus, Lactobacillus casei и Lactobacillus leichmannii (McCaskey T Д , et al , Appl Biochem Biotech 45-46 555(1994)) Объектом настоящего изобретения является разработка автоматизированного эффективного процесса обработки городских твердых отходов и осадка сточных вод, предпочтительно в форме лепешки фильтрата сточных вод, с целью выделения любых материалов для повторного использования и для получения годной к употреблению коммерческой молочной кислоты Другим объектом настоящего изобретения является получение способа утилизации существующих свалок, и, таким образом, устранения будущего воздействия на окружающую среду старых свалок Также следующим объектом настоящего изобретения является разработка обрабатывающего оборудования, которое не будет оказывать вредное воздействие на окружающую среду Способ непрерывной автоматизированной обработки материала городских твердых отходов и осадка сточных вод с целью удаления и утилизации любых годных к употреблению материалов и с целью получения коммерческой молочной кислоты предусматривает следующие стадии доставку городских твердых отходов навалом к обрабатывающему оборудованию, удаление шин, крупных частей черных и цветных металлов, пластмассы и стекла из указанных отходов для получения целлюлозного компонента, измельчение целлюлозного компонента, полученного на стадии (Ь), обработку указанного измельченного целлюлозного компонента и, необязательно, осадка сточных вод разбавленной (приблизительно от 1 до 10%) серной кислотой в течение приблизительно от 0,25 до 4 часов при температуре при 10 близительно от 40 до 100°С для значительной солюбилизации оставшихся тяжелых металлов и получения растворимого компонента и нерастворимого компонента, удаление растворимого компонента, полученного на стадии (d), из нерастворимого компонента, высушивание нерастворимого компонента, полученного на стадии (е), обработку высушенного нерастворимого компонента, полученного на стадии (f), при соотношении приблизительно 1 1 концентрированной серной кислоты (около 70%) к нерастворимому компоненту по массе для получения частично гидролизованной смеси, разбавление частично гидролизованной смеси, полученной на стадии (д), водой при температуре приблизительно от 80°С до приблизительно 100°С для получения раствора, содержащего, например, около от 4 до 6 частей воды на 1часть частично гидролизованного материала по массе, перемешивание разбавленной смеси, полученной на стадии (h) в течение приблизительно от 1 до 4 часов при приблизительно от 80°С до 100°С для получения разложившегося материала, удаление твердых веществ из разложившейся смеси, полученной на стадии (і), для получения фильтрата, разделение фильтрата на раствор, содержащий кислоту, и раствор, содержащий сахар, концентрирование раствора, содержащего сахар, до 1% - 20% концентрации сахара, подведение рН концентрированного раствора, содержащего сахар, полученного на стадии (I), до приблизительно от 4,5 до 7,5, ферментацию раствора, полученного на стадии (т), молочнокислыми бактериями при приблизительно от 25°С до приблизительно 50°С для получения раствора, содержащего молочную кислоту, и обработку молочной кислоты из раствора, полученного на стадии (п), для получения коммерчески приемлемой формы молочной кислоты Далее изобретение касается способа получения молочной кислоты и удаления практически всех тяжелых металлов и хлоридов из целлюлозного компонента городских твердых отходов (MSW) и/или осадка сточных вод, предусматривающего измельчение целлюлозного компонента городских твердых отходов, обработку указанного измельченного компонента полученного на стадии (а) и/или осадка сточных вод при соотношении приблизительно 1 1 концентрированной серной кислоты (около 70%) к твердому компоненту при приблизительно от 30°С до 80°С для получения частично гидролизованной смеси, разбавление частично гидролизованной смеси, полученной на стадии (Ь), водой при температуре приблизительно от 80°С до 100°С для получения суспензии, например, с соотношением жидкость твердое вещество приблизительно 5 1 и при концентрации серной кислоты около 12%, перемешивание разбавленной смеси, полученной на стадии (с) в течение приблизительно от 1 до 4 часов при приблизительно от 80°С до 100°С для получения разложившегося материала, 12 11 43879 удаление нерастворимого компонента, содертрированной серной кислоты жащего практически все тяжелые металлы, из 31 Резервуар для хранения отраборастворимого компонента, полученного на стадии танной воды (необязательно) (d), и 32 Водоподогреватель обработку растворимого компонента для поА Собирающий резервуар для лиглучения коммерчески приемлемой формы молочнина ной кислоты В Бойлерный резервуар для хранеНеожиданно вышеупомянутые объединенные ния сырья процессы обеспечивают высокоэффективное и С Бойлер эффективное по стоимости получение молочной кислоты из осадка сточных вод и/или городских В практическом применении изобретения сытвердых отходов рье может быть материалом городских твердых Способ выделения из отходов, включающий отходов, включающим отходы, полученные прямо признаки изобретения, изображен на прилагаемом из городских служб, или городские твердые отхосхематическом рисунке, который образует часть ды, которые были предварительно закопаны на этого описания, где фиг является блок-схемой, свалке и затем выкопаны В дополнение к городсподробно описывающей полный процесс обработким твердым отходам сырье может быть осадком ки материала городских твердых отходов и/или сточных вод, предпочтительно в форме лепешки осадка сточных вод фильтрата сточных вод, который также содержит значительные количества целлюлозного материаСсылка Описание оборудования ла (около 35% масса масса) Материал твердых отходов вводят в оборудование через полностью 1А/1В Бункер для хранения необрабоавтоматизированный принимающий узел Затем танного сырья отходы нагружают на большой транспортер Все 2 Дозирующий резервуар присутствующие материалы, пригодные для по3 Камера для предварительной обвторного применения, такие как ценные крупные работки предметы, черные металлы, цветные металлы, 4 Резервуар для хранения разбавтакие как алюминий, стекло, пластмассу и резину ленной серной кислоты и др затем извлекают Способы извлечения таких 5А Первичный винтовой пресс предметов хорошо известны и описаны, напри5В Вторичный винтовой пресс мер, в Патентах США No No 5184780, 5104419, 6 Сушильная установка 5060871, 5009672, 4974781, 4874134, 4692167, 7 Резервуар для хранения обрабо4553977, 4541530, 4341353, 4069145 и 4063903, танного сырья содержание каждого из которых полностью вклю8 Резервуар для нейтрализации чено здесь в виде ссылки разбавленной серной кислоты Предпочтительно, чтобы материалы шинных 9 Резервуар для извести отходов собирались на отдельном большом 10 Гипсовый бельтинг-пресс транспортере, который ведет к системе обработки 11 Резервуар для хранения нейтрашинных отходов и извлечения резины, где остатки лизованной воды шин измельчают и удаляют резину, сталь и волок12 Система для гидролиза но 13 Варочные котлы Для удаления всех крупных объемных мате14 Собирающий резервуар No 1 риалов из черных металлов с транспортера для 15 Фильтрпресс твердых отходов применяется магнитный кран с 16 Резервуар для регенерации и дистанционным управлением Эти крупные матехранения кислоты риалы затем проводят через дробилку, которая 17 Система для регенерации кислоты уменьшает их до рабочих размеров Затем мате18 Испаритель риал посылают в бункер для повторно используе19 Собирающий резервуар No 2 мых материалов, где они ожидают брикетирова20 Фильтр обратного осмоса ния 21 Система уравновешивания амМатериал отходов, остающийся после удалемиака и рН ния крупного материала, затем сепарируют с при22 Система для введения молочноменением барабанного грохота или другого прокислых бактерий сеивающего механизма, который разрушает все 23 Собирающий резервуар No 3 упаковки и дает два раздельных потока обработки При соответствующей сепарации один поток 24 Резервуар для ферментации будет содержать органические отходы, состоящие 25 Фильтр и собирающий резервуар в основном из целлюлозного материала, тогда как для молочнокислых бактерий другой будет содержать металлические продукты 26 Устройство для обработки молочопределенного размера, пластмассу, стекло и ной кислоты резину 27 Охлаждающий змеевик Материалы отходов проходят через несколько 28 Резервуар для хранения молочмагнитных разделений для удаления всех черных ной кислоты металлов Затем отходы проходят через сепара29А/29В Резервуар для хранения воды тор с использованием вихревых токов для удале30 Резервуар для хранения конценния цветных металлов Черные и цветные метал 14 13 43879 лы оба транспортируются в бункеры, где ожидают лера общий затраты на энергию для обрабатыбрикетирования Органические отходы затем извающего оборудования, как описано здесь, могут мельчают и обрабатывают в системе получения быть значительно понижены Более того, неожимолочной кислоты, которая принимает материал данно высокое номинальное значение БТЕ (бриотходов и обрабатывает его с получением молочтанская тепловая единица) на фунт (приблизиной кислоты для коммерческой продажи Предтельно 4000 - 13350) полученного лигнина может почтительно, когда используют осадок сточных быть повышено смешиванием его с компонентом вод, его следует сначала высушить для получения чисто сгорающих нехлорированных пластмасс лепешки осадка сточных вод Способы обезвожиMSW Технология, способная отделять нехлоривания осадка сточных вод для получения лепешек рованную пластмассу от хлорированной пластосадка сточных вод хорошо известны Например, массы (например, PCV (полихлорвинила)), изсодержание влаги в осадке сточных вод может вестная как Vinyl Cycle™ продается National быть снижено с помощью вакуумных фильтров до Recovery Technologies, Nashville, Tenessee Техно70 - 75% с целью получения лепешки осадка сточлогия Vinyl Cycle™ описана в Патенте США No ных вод Поскольку лепешки осадка сточных вод в 5260576, ее содержание полностью приведено норме не будут содержать значительные количездесь в виде ссылки Этот составной лигниноства материалов для повторного использования пластмассовый материал может также сжигаться (алюминий, стекло, пластмассы и т п), они могут как бойлерное топливо, таким образом еще более быть прямо обработаны концентрированной серпонижая стоимость энергии описанного процесса ной кислотой и обработаны в системе получения получения молочной кислоты молочной кислоты Однако, при необходимости Любые неорганические материалы, остаюдальнейшее высушивание лепешки осадка сточщиеся после вышеупомянутого процесса просеиных вод может достигаться быстрой или распыливания могут быть гранулированы и использованы тельной сушкой, где частицы лепешки осадка коммерчески как добавки в строительные матесточных вод высушивают в суспензии в потоке риалы горячих газов для получения почти мгновенного Настоящее изобретение является полностью удаления избытка влаги Барабанные сушилки и автоматизированным, требующим только рутинносистемы с непрямым нагреванием также могут го наблюдения в конце каждой смены операции быть использованы Эти технологии высушивания Полностью автоматизированная технология протипично содержат глиномялку, барабанную сусеивания устраняет необходимость антисанитаршильную печь, циклонную сушилку и газоочистиной сортировки вручную тель Вышеупомянутые технологии высушивания Настоящее изобретение позволяет создать описаны в Sludge Digestion and Disposal, Public установку с полностью нулевым выбросом Все Works 125 047 - D58 (1994), содержание которых здания могут быть полностью закрытыми Все заполностью приведено здесь в виде ссылки Часть грязнители воздуха и воды могут быть задержаны сопутствующих продуктов из процесса получения и вместе обработаны Все материалы, входящие в молочной кислоты может поступать в коммерчеоборудование, могут быть обработаны и превраскую продажу и/или использоваться для вырабащены в материалы для коммерческого использотывания электричества для работы оборудования вания Например, нерастворимый материал, полученный после гидролиза целлюлозного компонента MSW Эти и другие применения и преимущества и/или осадка сточных вод в основном состоит их станут очевидными из последующих описаний и лигнина, природного ароматического органическоспецификаций проекта го полимера, обнаруженного во всех сосудистых Таблица 1 детализирует состав сухих городрастениях Неожиданно обнаружено, что при исских твердых отходов (MSW), как установлено пользовании лигнина в качестве топлива для бойEnvironmental Protection Agency (Агентством защиты окружающей среды) Таблица 1 Состав городских твердых отходов Органические вещества 74,0% Черные металлы 7,5% Цветные металлы 1,5% Стекло 10,0% Пластмассы 5,0% Неорганические вещества 2,0% Настоящее изобретение разработано для получения твердых отходов, таких как детализированы в Таблице 1, городских твердых отходов, которые получают со свалок, и осадка сточных вод, предпочтительно в форме лепешки фильтра та сточных вод Два последних типа сырья будут иметь состав, отличный от представленного в Таблице 1, однако это не повлияет на их применение в описанном изобретении Скорость, с которой твердые отходы могут быть обработаны по 15 43879 16 средством системы, сильно зависит от размера с использованием вихревых токов применяют для населенного пункта, который будет обслуживать автоматического удаления материалов из цветных настоящее изобретение Система может перераметаллов, включая батарейки ботать от 25 тонн в час до 125 тонн или более в Сепаратор с использованием вихревых токов час Оборудование может быть масштабировано помещают после магнитных сепараторов, так чтосоответственно бы черные металлы не повредили оборудование сепаратора с использованием вихревых токов Материалами, которые не перерабатываются, Наличие любых материалов из черных металлов в являются вредные отходы, взрывчатые и инфекили на сепараторе с использованием вихревых ционные отходы Система способна обрабатывать токов будет приводить в серьезному и дорогохолодильники, стиральные машины, сушильные стоящему повреждению сепаратора с использоустройства, газовые плиты, металлические остатванием вихревых токов Оставшиеся материалы ки автомобилей, крупные материалы, мелкие проотходов переносят на транспортере в молотковую мышленные отходы и стандартные городские дробилку, которая уменьшает размер материала твердые отходы Настоящая система разработана до размера приблизительно от - 3" до - 4" для извлечения пластмасс, стекла, резины, черУменьшение размера материала способствует ных металлов и цветных металлов из твердых процессу получения молочной кислоты отходов Грузовые машины разгружают отходы на Молотковая дробилка будет включать кожух большой транспортер, такой, как может быть позащиты от взрыва для устранения потенциальных лучен у Е&Н Systems, который пересекает длину взрывов, связанных с пылью первого строения молотковой дробилки Затем Поток материала может быть разделен на два используют магнитный кран с дистанционным различных пути процесс получения молочной управлением для удаления всех металлических кислоты и путь получения гумуса Распределение объектов Эти удаленные объекты помещают в отходов между двумя системами зависит от точавтоматизированную систему предварительного ного объема отходов, поступающих в оборудовадробления для уменьшения размеров Когда ние уменьшение размеров завершено, отходы вновь Как обсуждалось выше, сырье, состоящее из вносят в систему, в собирающие бункеры с целью осадка сточных вод или лепешки фильтрата сточбрикетирования на стандартном упаковочном ных вод, в норме может обходить описанный выпрессе ше процесс сортировки и непосредственно обрабатываться концентрированной серной кислотой Барабанный грохот, обычно полученный из для обработки в системе получения молочной таких источников, как MacLanahan Corporation, кислоты затем используют для того, чтобы автоматически открыть упаковки, удалить мелкие примеси и изПроцесс, применяемый в настоящем изобремельчить стеклянные материалы тении, исчерпывающе описан ниже со ссылками Материал в потоке для получения молочной на фиг 1 кислоты транспортируют через серию из пяти магУровень тяжелых металлов, обнаруженный в нитных сепараторов, которые будут удалять пракцеллюлозном компоненте осадка сточных вод (и тически все черные металлы Этот, так сказать, лепешках, состоящих из него) или MSW, может поток отходов, который состоит в основном из значительно различаться в зависимости от источметаллических и целлюлозных компонентов, досника отходов Например, гидролизат, образовантавляется из барабанного грохота к серии наклонный из целлюлозного компонента некоторых обных транспортеров, каждый из которых имеет устразцов MSW, полученных из городских или высоко ройство магнитного сепаратора, таких как индустриализированных областей, как было покабарабанный или ленточный, которые хорошо иззано, загрязнен тяжелыми металлами до такой вестны Выходной конец каждого транспортера степени, что ингибировал бы процесс ферментаподдерживается на высоте, превышающей вход в ции молочной кислоты или загрязнял бы полученкаждый последующий транспортер, так что матеную впоследствии молочную кислоту Поэтому эти риал, проходя магнитное просеивание, подвергатипы образцов MSW могут быть обработаны с ется перемешиванию под действием силы тяжецелью снижения в них содержания тяжелых мести при переходе с одного транспортера на таллов перед гидролизом для того, чтобы избедругой, повышая таким образом количество изжать загрязнение ферментационной среды С друвлеченных магнитном оставшихся черных металгой стороны, было обнаружено, что удаление лов на последующем магнитном сепараторе тяжелых металлов из менее загрязненных образСтроение транспортера таково, что оно обеспечицов может быть осуществлено посредством эфвает полностью автоматизированное выделение фективного ионообменного процесса после гидчерных металлов в центральную зону Этот тип ролиза целлюлозного сырья транспортера также обеспечивает перемешиваСледующее обсуждение описывает два проние материалов для гарантии удаления 98% всех цесса, которые могут быть использованы для сничерных металлов Выделенные черные металлы жения содержания тяжелых металлов в целлюпадают в вертикальный желоб и транспортируютлозном компоненте пищевых отходов Один ся из устройства в собирающий бункер для втокоторый снижает содержание тяжелых металлов ричного использования перед гидролизом, и другой - после гидролиза Какой из процессов использовать, может быть Оставшийся материал затем транспортируют установлено на основе уровня загрязнения тяжек сепаратору с использованием вихревых токов, лыми металлами, который обнаружен в сырье такой как Enez Ferrous Metal Separator Сепаратор 17 43879 А Процесс автоматизированной обработки MSW Стадия 1 Предварительная обработка Ссылка 1А/1В-11 Цель Целью процесса предварительной обработки является отделить тяжелые металлы, которые могут загрязнить полученную молочную кислоту или ингибировать ферментацию гидролизованного целлюлозного компонента MSW и/или осадка сточных вод, путем смешивания поступающего измельченного целлюлозного компонента с разбавленной серной кислотой Твердые вещества затем прессуют, а жидкости обрабатывают известью, создавая гипс, как побочный продукт Затем гипс удаляют, а оставшиеся твердые вещества подготавливают для расщепления на сахара в Системе для гидролиза Образец, обработанный согласно настоящему процессу, который практически не содержит следовых количеств металлов, является таковым, в котором содержание этих металлов снижено по меньшей мере на приблизительно 70% Бункер для необработанного сырья (Ссылка 1А и 1В) получает сырье с 85% - 90% чистого органического материала в предварительно измельченном состоянии до размера частиц 2" (5/8" х 2") Каждый бункер содержит приблизительно 25 тонн материала, что грубо равно 2 - 1/2 дневному поступлению сырья Материалы, не содержащие тяжелые металлы в определяемом количестве, не требуют предварительной обработки, поэтому их хранят отдельно в бункере 1В Материал транспортируют из бункера 1А с помощью большого транспортера в дозирующий бункер (Ссылка 2) Дозирующий бункер распределяет необработанное сырье в камеру для предварительной обработки (Ссылка 3), где разбавленная серная кислота (приблизительно 1 - 10% по массе) смешивается с сырьем при приблизительно 40 - 100°С Это позволяет растворить тяжелые металлы и хлориды (хлориды металлов и, возможно, органические хлориды) из сырья Затем материал транспортируют на шнековом конвейере к Винтовым Прессам (Ссылки 5А и 5В), способным удалить около 60% - 80% содержащейся жидкости, таким образом убирая растворимый компонент из нерастворимого компонента Рекомендуется вторичное промывание для удаления любых остаточных кислот (Ссылка 5В) Твердые вещества из винтового Пресса затем поступают в Конвейерную сушильную установку (Ссылка 6) при скорости подачи приблизительно 3,25 тонны в час Конвейерная сушильная установка еще более снижает содержание влаги в сырье до приблизительно 5% - 10% Высушенный нерастворимый компонент, имеющий легкую пушистую консистенцию пневматически переносят в Бункер для хранения обработанных сырья (Ссылка 7) Жидкости из Винтового Пресса по трубопроводу перекачивают обратно в Резервуар для хранения разбавленной серной кислоты (ссылка 4) для повторного использования Кроме того, разбавленную кислоту из Системы для регенерации кислоты (Ссылка 17) по трубопроводу подают в Резервуар для хранения разбавленной кислоты 18 Тяжелые металлы и осадок из Резервуара для хранения переносят в Резервуар для нейтрализации (Ссылка 8) Жидкость в Резервуаре для нейтрализации смешивается с известью и закачивается в Бельтинг-пресс (Ссылка 10), где удаляется гипс Оставшуюся нейтрализованную жидкость, состоящую из НгО и частиц, затем пропускают через задерживающий частицы фильтр и возвращают в Собирающий резервуар для воды (Ссылка 11) для повторного использования в системе Как обсуждалось ниже, альтернативный ионообменный процесс для удаления в основном тяжелых металлов включает проведение стадии гидролиза, описанной ниже, и выделение не растворимого в воде лигнина Обнаружено, что почти все тяжелые металлы связываются с лигнином Стадия 2 Гидролиз Ссылка 12-16, 31, А, В, С Цель Целью Процесса Гидролиза является разрушение молекулярной структуры сырья до Сахаров посредством смешивания материала с концентрированной (приблизительно от 65 до 93%, предпочтительно около 70%) серной кислотой Раствор сахара / кислоты / воды готовят за определенный период времени, после которого удаляют твердые вещества Раствор направляют в Систему для регенерации кислоты для сепарации Предварительно обработанное сырье дозируют из Бункера для хранения (Ссылка 7 или Ссылка 1В) в Систему для гидролиза (Ссылка 12), где приблизительно 70% концентрированная серная кислота автоматически подается в соотношении приблизительно 1 1 Если не указано иначе, все соотношения и % содержание, указанные здесь, основаны на соотношении масса масса Там, где указано, соотношение приблизительно 1 1 включает композиции, содержащие от 60 40 до 40 60 по массе смеси Предпочтительно соотношение концентрированной серной кислоты и предварительно обработанного сырья приблизительно от 45 55 до 55 45 по массе Материал смешивают в течение приблизительно 2 - 25 минут, предпочтительно около 10 минут и направляют в Варочные котлы (ссылка 13) вместе с водой, нагретой до температуры около 88°С Этот раствор состоит из соотношения 2 1 (приблизительно 2 части воды на приблизительно 1 часть гидролизованного материала по массе) Этот материал медленно перемешивают, поддерживая постоянную температуру около 96°С в течение приблизительно 1 - 4 часов В этих условиях целлюлоза и гемицеллюлоза превращаются в глюкозу и ксилозу соответственно В конце этого периода содержимое Варочных котлов переносят в Собирающий резервуар (Ссылка 14), чтобы обеспечить перезагрузку Варочных котлов Собирающий резервуар стабилизирует температуру материала и регулирует поток на Фильтрпресс (Ссылка 15) Материал из Собирающего резервуара затем фильтруют, например закачивая его в Фильтрпресс (Ссылка 15), который удаляет суспендированные твердые вещества с образованием фильтрата Твердые вещества могут быть распылены, промыты и возвращены в Сушильную уста 19 43879 новку (Ссылка 6) для использования как бойлерного топлива Затем фильтрат перекачивают из Фильтрпресса в Резервуар для регенерации и хранения кислоты (Ссылка 16) Примечание Отработанную воду из Резервуара для хранения отработанной воды (Ссылка 31) могут быть использованы как заменитель чистой воды в Системе гидролиза (Ссылка 12) Все патогены, присутствующие в отработанной воде, уничтожаются в Системе гидролиза Высокое содержание азота в отработанной воде сохраняется, фактически устраняя необходимость добавления соединений азота, таких как аммиак (питательный компонент, применяемый в процессе ферментации молочной кислоты) Стадия 3 Регенерация кислоты Ссылки 16-19 Цель Целью Процесса регенерации кислоты является выделение серной кислоты из раствора сахара/кислоты/воды для получения содержащего кислоту раствора и содержащего сахар раствора Концентрированную серную кислоту и воду затем вторично применяют в системе Когда сахара и вода удалены из раствора, их подают по трубопроводу в Резервуары для ферментации с целью ферментации в молочную кислоту Существует множество хорошо известных способов выделения серной кислоты из водного потока, каждый из которых может быть применен в практическом использовании изобретения Например, водный поток может быть пропущен через фильтр с активированным углем, на котором остаются сахара, и промыт водой для отмывания оставшейся кислоты Адсорбированный сахар может быть затем элюирован промыванием нагретым спиртом См М R Moore and J W Barrier, «Ethanol from Cellulosic Residues and Crops», Annual report, DOE / SERI Contract No DK - 6 - 06103 - 1, Tennessee Valley Authority, Muscle Shoals, Alabama, October 1987, стр 27 - 49, содержание которого включено здесь в виде ссылки Однако этот способ отделения серной кислоты от Сахаров не является предпочтительным, поскольку спирт должен быть выпарен из полученного раствора Сахаров перед ферментацией, что добавляет другую стадию, требующую ввода энергии Могут также возникать проблемы с переносом кислоты между циклами адсорбции и десорбции, которые могут быть улучшены применением впуска азота между циклами Возможно также возникновение проблем с потоком спирта (этанола), который не насыщается при 70°С, приводя к снижению насыщения сахаром Более низкие скорости потока этанола и увеличенное время цикла десорбции усиливает десорбцию Сахаров, что дает вытекающие потоки, которые на 95 - 100% насыщены сахаром Более предпочтительно возможное применение ионообменных смол для разделения кислоты и сахара на содержащий кислоту поток и содержащий сахар поток Такие смолы включают сильно кислотные катионобменные смолы Amberhte типа «GEL», например IR 120 PLUS функциональность серной кислоты, которую продает Aidnch Chemical Company Сахар адсорбируется на силь 20 но кислотной смоле, приводя к образованию содержащего кислоту потока, который может быть повторно использован Адсорбированные сахара затем выделяют элюцией со смолы чистой водой См М R Moore and J W Barrier, «Ethanol from Cellulosic Residues and Crops», Annual report, DOE / SERI Contract No DK - 6 - 06103 - 1, Tennessee Valley Authority, Muscle Shoals, Alabama, October 1987, стр ЗО - 39, содержание которого включено здесь в виде ссылки Устройство, которое обеспечивает непрерывное разделение содержащих кислоту и сахар потоков продается Advanced Separation Technologies Incorporated, Lakeland, Florida (Модель ISEP LC2000), в которой использована сильно кислотная ионообменная смола (Fmex CS16G, размер ЗЮмк) Такие устройства описаны, например, в Патенте США No No 4522726 и 4764276, содержание которых полностью приведено здесь в виде ссылки Также возможно разделить кислоту и сахар, используя растворитель, который селективно экстрагирует и удаляет кислоту из водного раствора сахара См М R Moore and J W Barrier, «Ethanol from Cellulosic Residues and Crops», Annual report, DOE / SERI Contract No DK - 6 - 06103 - 1, Tennessee Valley Authority, Muscle Shoals, Alabama, October 1987, стр 39 - 49, содержание которого включено здесь в виде ссылки Разделение может быть проведено на экстракционной колонке Карра, имеющей тарелки с обратно-поступательным движением Колонка имеет принимающие резервуары на каждом конце для разделения растворителя и гидролизата Смешивание выполняется тефлоновыми тарелками, соединенными с мотором Раствор кислоты-сахара вносят в верхнюю часть колонки, которая опускается в колонку, где водный раствор внутри нее смешивается в растворителем Растворитель вносят в нижнюю часть колонки Водный раствор, содержащий сахар, выходит из нижней части колонки, тогда как содержащий кислоту раствор растворителя выходит из верхней части Кислота может быть затем выделена из растворителя, например отгонкой растворителя или промыванием растворителя дистиллированной водой Устройство и растворитель для непрерывного отделения кислоты от водных растворов Сахаров получают, например от Ghtsch, Inc , Parsippany, NJ Ожидается, что поток сахара, полученный любым из этих процессов сепарации, будет содержать остаточную кислоту Предпочтительна нейтрализация остаточной кислоты известью или аммиаком до рН приблизительно от 4,5 до 7,5 Жидкость, содержащую приблизительно 10% сахара, 10% кислоты и 80% воды закачивают из Резервуара для регенерации и хранения кислоты (Ссылка 16) в Систему регенерации кислоты (Ссылка 17), которая разделяет жидкость на раствор кислоты/воды и раствор сахара / воды Раствор сахара/воды закачивают в Собирающий резервуар (Ссылка 19), раствор регенерированной кислоты/воды закачивают в Испаритель (Ссылка 18), где воду удаляют из кислоты выпариванием и возвращают в Резервуар для хранения воды (Ссылка 29А) Удаление воды доводит концентрацию кислоты до ее исходного уровня около 70% 21 43879 Это позволяет возвратить кислоту из Испарителя в Резервуар для хранения концентрированной кислоты (Ссылка 30) для повторного использования в системе Стадия 4 Ферментация Ссылки 19-24 Цель При необходимости перед ферментацией раствор сахара / воды / следов кислоты может быть обработан гидроксидом кальция для удаления ингибиторов ферментации молочной кислоты, таких как ионы сульфата, фенольные соединения и фурфурол, как описано McCaskey Т А , et al , Appl Biochem Biotech 4 5 - 4 6 555(1994) Более того, оптимальные условия ферментации, включая температуру инкубирования, скорость инокуляции, время ферментации и рН, для используемых молочнокислых бактерий, могут быть установлены рутинным экспериментальным путем (i d) Целью Процесса ферментации является сконцентрировать раствор сахара и смешать его с молочнокислыми бактериями для образования молочной кислоты Молочнокислые бактерии, как здесь используется, означают любой микроорганизм, способный ферментировать источник углерода с образованием молочной кислоты Более того, фраза «коммерчески приемлемая форма молочной кислоты», как используется здесь, означает любую соль молочной кислоты, которая может быть продана или коммерчески использована Раствор сахара может быть сконцентрирован до приблизительно 1% - 20% выпариванием (например, с применением тепла и/или вакуума) или с помощью фильтра обратного осмоса Когда ферментация завершена, молочнокислые бактерии могут быть удалены перед обработкой раствора молочной кислоты Из Собирающего резервуара (Ссылка 19) сахар, воду и следовые количества кислоты (менее приблизительно 0,1%) прокачивают через Фильтр обратного осмоса (Ссылка 20) для удаления части воды в растворе и доведения концентрации сахара до около 1% - 20% Аммиак может быть добавлен и рН тщательно контролируется для гарантирования того, что требуемый баланс рН около от 4,5 до 7,5 поддерживается для оптимальной ферментации В этот момент молочнокислые бактерии и, если необходимо, любые питательные вещества, важные для ферментации молочнокислых бактерий, могут быть добавлены (Prescottand Dunn, Industrial Microbiology, 3rd Ed , McGraw-Hill Book Company, Inc (1959) стр 304 - 330), смешаны и закачаны в Собирающий резервуар (Ссылка 23) и впоследствии в Резервуары для ферментации (Ссылка 24) Охлаждающий змеевик (Ссылка 27) помогает поддерживать требуемую температуру приблизительно 25 - 50°С для ферментации После завершения ферментации ферментированную жидкость дозированно подают на фильтр и в собирающий резервуар (Ссылка 25), где удаляют молочнокислые бактерии и подают их по трубопроводу в Резервуар для хранения бактерий Оставшуюся жидкость дозированно вносят в Собирающий резервуар (Ссылка 25), где она ожидает обработку 22 Стадия 5 Обработка молочной кислоты Ссылки 2 5 - 2 6 Цель Целью обработки молочной кислоты является очистка и концентрирование раствора молочной кислоты, полученной в процессе ферментации Раствор молочной кислоты, полученный в процессе ферментации может быть обработан известью и сконцентрирован в испарителе (Ссылка 18), затем закачан в кристаллизаторы (выпарные аппараты), где могут быть получены кристаллы лактата кальция Ионообменные смолы предпочтительно могут быть использованы для концентрирования и очистки молочной кислоты, полученной в процессе ферментации Например, могут быть использованы ионообменные смолы Amberhte, получаемые от Sigma Chemical Co , St, Louis, МО Более предпочтительно может быть также использовано устройство, описанное, например в Патентах США No No 4522726 и 4764276, содержание которых здесь полностью приведено в виде ссылки, которое обеспечивает непрерывные концентрирование и очистку молочной кислоты из ферментационного раствора В Ионообменный процесс для удаления тяжелых металлов из MSW Неожиданно было обнаружено, что уровень загрязнения тяжелыми металлами, типично определяемый в MSW и осадке сточных вод, является достаточно низким, поэтому ассоциированные тяжелые металлы в основном остаются связанными с нерастворимой фракций, получаемой после кислотного гидролиза целлюлозного компонента В связи с этим концентрации растворимых тяжелых металлов, остающихся в гидролизате, намного ниже уровней, которые могут значительно загрязнять полученную молочную кислоту или нарушать ферментацию Основываясь на этом наблюдении, настоящее изобретение далее касается эффективного процесса пост-гидролизного удаления тяжелых металлов из целлюлозного компонента MSW и/или осадка сточных вод Стадии обработки сырья подобны таковым, описанным здесь выше за исключением того, что удаление тяжелых металлов из предварительно измельченного сырья откладывается на период после стадии гидролиза В таком случае стадия, включающая предварительную обработку целлюлозного материала разбавленной серной кислотой, может быть опущена, устраняя таким образом необходимость вторичного промывания и занимающую много времени и энергоемкую стадию сушки предварительно обработанного сырья Поэтому вместо предварительной обработки предварительно измельченного сырья разбавленной серной кислотой, его непосредственно вводят в систему гидролиза, куда автоматизированно вносят приблизительно 70% серную кислоту в соотношении около 1 1 (кислота / образец) Эту суспензию затем перемешивают при 30 - 80°С предпочтительно в течение приблизительно 2 - 20 минут или, более предпочтительно, в течение приблизительно 2 - 1 5 минут, затем ее вносят в варочные котлы, где суспензию разводят водой, имеющей температуру приблизительно от 80 до 100°С, пока соотношение жидкость - твердые ве 23 43879 щество не будет составлять 5 1, а концентрация серной кислоты не станет приблизительно 12% Материал перемешивают, поддерживая постоянную температуру приблизительно 80 - 100°С в течение 1 - 4 часов В этих условиях превращение целлюлозы и гемицеллюлозы в глюкозу и ксилозу является 87-100% Когда гидролиз завершен, содержимое варочных котлов переносят в собирающий резервуар, чтобы обеспечить перезагрузку варочных котлов Собирающие резервуары поддерживают температуру гидролизата и регулируют его поток на фильтрпресс, где удаляют суспендированные твердые веществ с образованием фильтрата Фильтрат разделяют на раствор, содержащий кислоту, и раствор, содержащий сахар, и раствор, содержащий сахар, обрабатывают для получения молочной кислоты Нерастворимый компонент, собранный с фильтрпресса, высушивают, необязательно смешивают с компонентом нехлорированной пластмассы MSW и используют как бойлерное топливо для получения энергии, например для вырабатывания электричества, которое может быть прода 24 но или использовано в операциях обрабатывающего оборудования Если требуется, уровень тяжелых металлов, ассоциированных с нерастворимым компонентом, может быть снижен перед сжиганием обработкой 1 - 10% солевым раствором с последующим промыванием водой Имея теперь в основном описанное изобретение, то же самое будет понятным при ссылке на следующие примеры, которые приведены здесь только в целях иллюстрации и не предназначены для того, чтобы быть ограниченными, пока не указано иначе Полный текст всех заявок, патентов и публикаций, цитированных выше и ниже, таким образом вводится ссылкой в их полноте Примеры Пример 1 Удаление тяжелых металлов из MSW предварительной обработкой разбавленной серной кислотой Образец городских твердых отходов (включая все твердые вещества) анализируют на содержание тяжелых металлов Результаты представлены ниже (Таблица 2) Таблица 2 Металл мг/кг (ррт - частей на миллион) Цинк 86 Медь 30 Хром 10,6 Кадмий 0,6 Свинец 20 Железо 1190 Никель 0,5 Олово >1 (не определено) 20г образца MSW в 200г 2%-ой водной серной кислоты нагревают с обратным холодильником в течение 2 часов Твердые остатки фильт руют, промывают и представляют на анализ (Таблица 3) Таблица 3 Металл мг/кг((ррт) % Восстановления Цинк 7,8 91 Медь 3,0 90 Хром 2,4 77 Кадмий ND' 100 Свинец 6,0 70 Железо 98 92 Никель ND 100 Олово ND 1 N D = Не определено 25 43879 Эти данные показывают, что простое промывание разбавленной, горячей кислотой эффективно снижает уровни тяжелых металлов в MSW Пример 2 Удаление тяжелых металлов из MSW ионообменным процессом Образцы MSW смешивают вместе, получая композиционный образец Затем четыре образца берут из композиционного образца и анализируют на содержание целлюлозы, лигнина и золы, используя следующую процедуру Композиционные образцы MSW высушивают до содержания влаги меньше, чем 1% в микроволновой печи и затем пропускают через сито 20меш Затем образцы смешивают с равным количеством (по массе) 10%-ой серной кислоты и нагревают в течение двух часов при приблизительно 100°С После нагревания жидкость удаляют фильтрацией и твердый остаток собирают промывают, сушат и взвешивают Потеря массы 26 из-за обработки 10%-ой серной кислотой представляет собой содержание гемицеллюлозы в образцах MSW Объединенные твердые остатки затем перемешивают с 70%-йсерной кислотой и помещают в реактор, содержащий 5 частей воды на 1 часть твердого остатка, и нагревают при примерно 100°С в течение 3 часов в микроволновой печи Твердый остаток затем фильтруют из суспензии и определяют содержание глюкозы Отфильтрованные твердые остатки затем сушат, нагревают до примерно 600°С и определяют содержание золы Содержание лигнина в каждом образце определяют по разнице массы золы, содержащейся в образце, и полной массы образца Результаты, представленные в Таблице 4, показывают, что композиционный образец является гомогенным в отношении целлюлозы, лигнина, золы и гемицеллюлозы Таблица 4 No Теста Целлюлоза, % Лигнин, % Зола, % Гемицеллюлоза,% 1 53 20 18 9 2 55 20 18 7 3 58 18 17 7 4 56 19 19 6 Среднее 55 19 18 7 ЮОг образца MSW и ЮОг (соотношение кислота образец 1 1) 70%-ой серной кислоты полностью перемешивают до тех пор, пока не образуется черная паста Температуру поддерживают примерно 30°С в течение 20 минут перемешивания Затем реакционную смесь добавляют к воде, предварительно нагретой до примерно 88°С, получая соотношение воды к твердым остаткам 5 1 и концентрацию серной кислоты приблизительно 12% Затем суспензию нагревают при приблизи тельно 100°С в в течение примерно 2 - 3 часов до окончания процесса гидролиза После завершения реакции жидкость гидролизата и твердый осадок разделяют и анализируют на содержание углеводов и тяжелых металлов Анализ гидролизных твердых осадков Твердые осадки, полученные в процессе гидролиза, анализируют на содержание целлюлозы, лигнина и золы, используя вышеописанную процедуру Результаты представлены в Таблице 5 Таблица 5 Целлюлоза, % Лигнин, % Зола, % 7 49 44 Эти результаты четко демонстрируют, что условия гидролиза данного изобретения являются достаточными для значительного снижения содержания целлюлозного в целлюлозных MSW и/или осадке сточных вод Анализ гидролизатной жидкости Гидролизатную жидкость нейтрализуют известным объемом гидроксида натрия Нейтрализованный образец затем анализируют на содержание глюкозы, используя глкжозный анализатор YSI модель 20 Результаты этой процедуры показывают, что гидролизат содержит приблизительно 10% сахара (скорректировано для разбавления) Теоретический выход сахара составляет 10,4% Ошибки в анализе и разложение некоторого количества глюкозы наиболее вероятно объясняют различия Анализ гидролизата и нерастворимого компонента на содержание тяжелых металлов Первоначальный композиционный образец MSW, твердые осадки гидролизата и жидкость гидролизата (содержание тяжелых металлов гидролизата рассчитано на сухую массу) анализируют для определения уровней меди, цинка, хрома, никеля и железа Результаты этого анализа представлены в Таблице 6 27 43879 28 Таблица 6 MSW (ppm)1 Гидролизат (ppm)1 Нерастворимый компонент из гидролизата (ppm)1 Медь 18 0,94 50 Цинк 140 23 39 Никель 10 2,1 7,1 Железо 2,300 480 1,100 12 4,0 17 Металл Хром 1 В расчете на сухую массу Первоначальное предгидролизное сырье MSW содержит примерно ожидаемый уровень тяжелых металлов Однако, неожиданно нерастворимый осадок, полученный после стадии гидролиза, содержит намного большие концентрации тяжелых металлов, чем ожидаемые на основе исследований предварительной обработки Хотя заявители не хотели бы быть связанными определенной теорией, очевидно, что твердые осадки могут быть частично окислены в процессе реакции гидролиза, превращающей их в низкосортные ионообменные смолы, которые удерживают тяжелые металлы Осадок удерживает свыше 90% меди, 55% хрома и 20 - 30% цинка, никеля и железа Более того, ожидается, что большая часть тяжелых металлов в гидролизате будет переходить с кислотным потоком в процессе разделения кислоты/сахара, еще больше снижая содержание тяжелых металлов Образец, обработанный в соответствии с представленным ионобменным процессом, который содержит практически все тяжелые металлы, удаленные из гидролизата, является образцом, который содержит примерно 90% меди, примерно 55% хрома и примерно 20 30% цинка, никеля и железа, удерживаемых в нерастворимом компоненте Пример 3 Влияние тяжелых металлов на гидролиз Следующую процедуру применяют для определения, будет ли влиять повышение количества Си, Zn, Cr, Ni и Fe в рециркулированной кислоте на гидролиз целлюлозных MSW и/или осадка сточных вод Хлопчатобумажную корпию, целлюлозный материал, который не содержит никаких тяжелых металлов, гидролизуют, используя вышеописанную процедуру, за исключением того, что сульфаты Си, Zn, Cr, Ni и Fe добавляют к 70%ой кислоте в 20-кратных концентрациях по сравнению с предполагаемыми на основе данных, представленных в Таблице 6 Превращение целлюлозы в глюкозу измеряют и сравнивают с пре вращением, полученным без добавления тяжелых металлов (контроли) Проводят повторные реакции, и процент превращения целлюлозы в глюкозу для образцов, содержащих тяжелые металлы, составляет 85% и 87 % по сравнению с 86% и 87 % для контролей Результаты этих экспериментов показывают, что концентрации этих тяжелых металлов, превышающие до 20-ти кратных уровней ожидаемые в жидком компоненте гидролизата MSW, не влияют существенно на гидролиз На основании этих результатов ясно, что стадия предварительной обработки для удаления тяжелых металлов из MSW или осадка сточных вод не всегда необходима для предотвращения проблем с загрязнением тяжелыми металлами, так как тяжелые металлы, обычно обнаруживаемые в сырье, в значительной степени могут быть удалены с твердым осадком, полученным в процессе стадии гидролиза Однако, для образцов MSW и/или осадка сточных вод с высоким уровнем загрязнения тяжелыми металлами, может быть необходимо предварительно обработать целлюлозное сырье или гидролизат перед ферментацией, как описано здесь Пример 4 Удаление тяжелых металлов из гидролизата перед ферментацией Присутствие избыточных количеств тяжелых металлов в гидролизате может нарушать процесс ферментации или загрязнять полученную молочную кислоту Поэтому в необычном примере, где избыточные тяжелые металлы определяются в гидролизате, можно применять для их удаления следующую процедуру Известь добавляют к гидролизату, пока значение рН не достигнет 10,5 - 11 Гипс и избыток извести затем фильтруют из суспензии и измеряют концентрацию тяжелых металлов в гидролизате Количество тяжелых металлов в гидролизате снижается в соответствии с результатами, представленными вТаблице7 Таблица 7 Металл Начальное ррт Конечное ррт % Изменения Медь 0,94 0,19 80 Никель 2,1 1,5 29 4 0,4 90 Хром 29 Металл Железо 43879 ЗО Продолжение таблицы 7 Начальное ррт Конечное ррт % Изменения 480 66 86 Результаты, представленные в Таблице 7 демонстрируют, что добавление извести эффективно снижает концентрацию тяжелых металлов в гидролизате Следует также отметить, что 80% 90% меди и хрома удаляются добавлением извести Поэтому, если получен гидролизат, такой как показан в Таблице 7, который содержит концентрацию тяжелых металлов, достаточно большую для жесткого ингибирования процесса ферментации или загрязнения полученной молочной кислоты, то добавление извести позволяет смягчить эту проблему Пример 5 Удаление тяжелых металлов из осадка, полученного после гидролиза Если требуется, следующая процедура может быть использована для снижения уровня тяжелых металлов, связанных с нерастворимым компонентом, полученным после гидролиза до сжигания Нерастворимый компонент собирают и промывают 1%-ым раствором NaCI при комнатной температуре Один раз промытый, нерастворимый компонент отделяют от раствора NaCI и измеряют количество связанных тяжелых металлов Количество тяжелых металлов, связанных с нерастворимым компонентом, уменьшается в соответствии с результатами, представленными в Таблице 8 Таблица 8 Металл Начальное ррт Конечное ррт % Изменения Медь 50 13 74 Никель 7,1 2,9 59 Хром 17 5,3 69 1100 260 76 Железо ЭТИ результаты демонстрируют, что уровень тяжелых металлов, связанных с нерастворимым компонентом, полученным после гидролиза, может быть снижен солевым промыванием до сжигания в виде топлива Пример 6 Отделение Сахаров от серной кислоты В следующем примере применяют прибор ISEP LC200, использующий смолу Fmex CS16G с размером частиц 310 микрон, полученный от Ad vanced Separation Technologies Incorporated, Lakeland FL, для отделения Сахаров от серной кислоты из раствора 4,5% сахара / 4,2% (масс) кислоты Объем смолы составляет 1,22фут3 Подача раствора сахара/кислоты составляет 0,082 BV (объемы слоев)/час Смолу промывают 1,65 галлонами воды/галлон сырья Результаты представлены ниже Таблица 9 Сахарный продукт Кислотный продукт Выделение 99,87% 96,08% Чистота 95,5% 99,88% Концентрация 4,0% 4,25% Таким образом, оборудование ISEP способно эффективно отделять сахара от серной кислоты, обеспечивая рециркуляцию серной кислоты в процессе Пример 7 Анализ лигниновых и гипсовых материалов, полученных в процессе гидролиза Для того, чтобы определить физические и химические характеристики лигниновых и гипсовых материалов, полученных заявленными процессами гидролиза, типовые образцы MSW сортируют, измельчают и гидролизуют в соответствии с настоящим изобретением Полученный лигнин анализируют, следуя тест-стандартам ЕРА и ASTM (Американское общество по исследованию метал лов и Агентство по охране окружающей среды США), для определения его физических и химических характеристик до и после обзоливания Там указано, что лигнин анализируют в соответствии с Процедурой Токсических Характеристик Выщелачивания (Toxicity Characteristic Leaching Procedure - TCLP), которая включает 18-часовую экстракцию образца либо уксусной кислотой, либо раствором ацетата натрия и последующий анализ выщелоченного продукта на примеси, включая металлы, пестициды и полулетучие органические соединения Детали TCLP перечислены в «Test Methods for Evaluating Solid Waste, Physical / Chemical Methods, EPA Publication SW-846», содержание которо 31 43879 го полностью включено здесь в виде ссылки Ре10 зультаты этого анализа представлены в Таблице 32 Таблица 10 Тест Результаты' Основные данные рН TCLP - экстракта^ рН жидкости TCLP - экстракта 4,91 1 Металлы Мышьяк, экстрагируемый TCLP 0,11мг/л Барий, экстрагируемый TCLP 1,35м г/л Кадмий, экстрагируемый TCLP 0,05м г/л Хром 2,2ррт Хром, экстрагируемый TCLP 0,13м г/л Медь 58ррт Свинец 11ррт Свинец, экстрагируемый TCLP Ртуть, экстрагируемая TCLP 0,11мг/л 0,0002 м г/л Никель 93°С Содержание любых твердых веществ, присутствующих в сточной воде, минимально и в свою очередь не снижает значение БТЕ лигнина Высокое содержание азота в сточных водах не только играет роль питательного компонента для молочнокислых бактерий, но также снижает количество аммиака, которое также является источником азотного питания, требующегося для правильного хода ферментации Сточные воды (если употребляются) будут закачиваться по трубопроводу в Вод о подогреватель (Ссылка 32) со скоростью 111 фунтов в мин 43879 Загрузка Вода из Вторичного винтового пресса (Ссылка 5В) 187,5фунтов/мин (8час/сутки, 5 дней в неделю) Выход Вода для Вторичного винтового пресса (Ссылка 5В) 187,5фунтов/мин (8час/сутки, 5 дней в неделю) Спецификации (3000 галлонов) 7' - 6" I D, х 10' - 1" высотой, прем / изо смола w / покрытие Nexus, включая 24" боковой и верхний проходы для персонала и лестницу с эпокси-покрытием (без защитной сетки) Плоское дно с как минимум четырьмя зажимными кронштейнами и поднимающими опорами Резервуар для хранения концентрированной серной кислоты (Ссылка No 30) Описание Резервуар для хранения концентрированной серной кислоты служит емкостью для хранения 70% концентрированной серной кислоты, применяемой в процессе Резервуар принимает концентрированную кислоту из Испарителя (ссылка 18) со скоростью 5,7 фунтов в мин в течение 8 часов операции Системы предварительной обработки и 8,3фунтов в мин в течение остающихся 16 часов операции и по выходным Концентрированную серную кислоту по трубопроводу подают из Резервуара для хранения концентрированной серной кислоты в Систему для гидролиза (Ссылка 12) со скоростью 27,8 фунтов в мин, при чередовании одного часа работы насоса и одного часа отдыха Резервуар для хранения концентрированной серной кислоты сертифицирован ASME (Американское общество по исследованию металлов) и превосходит любую и все государственные и местные нормы и промышленные инструкции, а также ЕРА (Агентство по охране окружающей среды США) и всеми другими учреждениями, связанными с охраной окружающей среды В связи с содержащимся материалом определяют 110% барьер герметичности, как установлено нормами и инструкциями для улавливания любых потерь или очистки материала Загрузка Концентрированная серная кислота из испарителя (Ссылка 18) 5,7фунтов/мин (часы 0 - 8, 5 дней в неделю) Концентрированная серная кислота из Испарителя (Ссылка 18) 8,30фунтов/мин (часы 8 - 24, 5 дней в неделю и по выходным) Серная кислота требуемой концентрации 22500 фунтов в неделю Выход Концентрированная серная кислота для Системы гидролиза (Ссылка 12) 27,8фунтов/мин (24часа в сутки, 5 дней в неделю, чередование одного часа работы насоса и одного часа отдыха) Спецификации 10'4" Ю х 16'7" высотой, премиум / изо смола, верхний и боковой 24" проходы для персонала, лестница с эпокси-покрытием и предохранительной сеткой Плоское дно с как минимум четырьмя зажимными кронштейнами и поднимающими опорами Приблизительная вместимость резервуара составляет 10400 галлонов Загрузка Сточные воды из источника доставляются в массе с как требуется Если бы сточные воды применяли исключительно без чистой воды как состав, требования были бы 400000 фунтов в неделю В среднем скорость доставки была бы 55,6фунтов/мин (24час/сутки, 5 дней в неделю) Выход Сточная вода для Вод о подогревателя (Ссылка 32) 111фунтов/мин (24час/сутки, 5 дней в неделю, чередование одного часа работы насоса и одного часа отдыха) Спецификации 10'4" Ю х 16'7" изофталевая смола, верхний и боковой 24' проходы для персонала, лестница с эпокси-покрытием (без предохранительной сетки) Плоское дно с как минимум четырьмя зажимными кронштейнами и поднимающими опорами Приблизительная вместимость резервуара составляет 10400 галлонов Водоподогреватель (Ссылка No 32) Описание Чистую воду из Резервуара для хранения воды (Ссылка 29А) по трубопроводу подают в Водоподогреватель со скоростью 111 фунтов в мин (если используют отработанную воду, жидкость закачивается по трубопроводу из Резервуара для хранения отработанной воды (Ссылка 31) стой же скоростью Воду нагревают до приблизительно 88°С и подают по трубопроводу в Варочные котлы (Ссылка 13) со скоростью 111 фунтов в мин , чередование одного часа работы насоса и одного часа отдыха Загрузка Вода из Резервуара для хранения воды (Ссылка 29А) или Резервуара для хранения отработанной воды (Ссылка 31) 111фунтов/мин (24час/сутки, 5 дней в неделю, чередование одного часа закачивания и одного часа отдыха) Выход Вода для Варочного котла (Ссылка 13) 111фунтов/мин (24час/сутки, 5 дней в неделю, чередование одного часа закачивания и одного часа отдыха) Резервуар для хранения лигнина (Ссылка No A) Описание Простой резервуар для хранения, где распы 57 43879 ленный лигнин хранят до ручной транспортировки материала в зону промывания и нейтрализации Лигнин удаляют из Фильтрпресса (Ссылка 15) со скоростью 5,2фунта/мин Лигнин вручную загружают в Вторичный винтовой пресс (Ссылка 5В), где его промывают, а затем высушивают в Сушильной установке (Ссылка 6) с приблизительной скоростью 15,6 фунтов/мин После высушивания лигнин имеет значение БТЕ/фунт приблизительно 10000 - 13350, и его доставляют в Резервуар для хранения бойлерных пищевых отходов (Ссылка В) Загрузка Лигнин из Фильтрпресса (Ссылка 16) 5,2фунта/мин (24час/день, 5 дней в неделю, ручная операция) Выход Лигнин для Вторичного винтового пресса (Ссылка 5В) 15,6фунтов/мин (во время 8 - 1 6 час, 5 дней в неделю) Спецификации Передвижные бункеры для хранения, размеры приблизительно 6' х 6' х 5' при вместимости приблизительно 180фунт3 Бойлерный резервуар для хранения сырья (Ссылка No В) Описание Простой резервуар для хранения лигнина и деревянных обрезков Смесь лигнин / деревянные обрезки или лигнин / нехлорированная пластмасса служит бойлерным топливом Лигнин подают на транспортере к бойлерному резервуару для хранения пищевых отходов со скоростью 15,6фунтов/мин Скорость, с которой сжигается бойлерное топливо будет составлять приблизительно 15,8фунтов/мин при образовании пара 3800 фунтов пара/час Загрузка Лигнин из Сушильной установки (ссылка 6) 15,6фунтов/мин (8час/день, 5 дней в неделю) Деревянные обрезки по требованию (в зависимости от выхода лигнина) Выход Бойлерное топливо для бойлера (Ссылка С) 15,8фунтов/мин (24час/день, 7 дней в неделю) Спецификации Бункер для хранения бойлерных пищевых отходов, размеры приблизительно 10' х 10' х 16' для вместимости приблизительно 1600фут3 Бойлер (Ссылка No С) 58 Описание Герметезированный бойлер используют для получения пара и горячей воды для системы Элементами системы, требующими пар и горячую воду, являются Варочный котел (Ссылка 13), Система регенерации кислоты (Ссылка 17), Резервуары для ферментации (Ссылка 24) Парогенератор разработан для сжигания максимум 950 фунтов в час топлива, представленного лигнином/деревянными обрезками, для получения приблизительно 3800фунтов пара/час, доставляемого K125PSIG Загрузка Топливо для бойлера из Бойлерного резервуара для хранения сырья (Ссылка В) 15,8фунтов/мин (24час/день, 7 дней в неделю) Выход Пар 3800фунтов/час пара (24час/день, 7 дней в неделю) Спецификации Система бойлера включает систему подачи топлива, систему тангенциальной топки, бойлерные резервуары высокого давления HRT, механический пылеуловитель, вытяжной вентилятор и вытяжную трубу, системы возврата конденсата и бойлерную систему подачи, подающий насос бойлера и системы контроля, контрольную панель и систему подачи химических веществ и мягчителя воды Краткое описание Системы обработки твердых отходов Процесс обработки твердых отходов, осадка отходов и шинных остатков и получения пригодных для применения коммерческих продуктов представляет собой систему с нулевым выбросом Процесс является полностью закрытым и с контролем запахов Вся вода фильтруется и очищается, и все запахи и пыль улавливаются и фильтруются Хотя настоящий Пример описывает процесс на 10т/день, он может быть легко масштабирован до 50 - ЮООт/день При этом будут изменены скорости и/или число часов, которое процесс будут вести в день Теперь, имея полное описание изобретения, будет понятно для ординарных опытных работников, что оно может применяться в сфере подобных типов операций, а также других параметров, без влияния на область изобретения или какоелибо его оборудование Фиг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90