Giriş: Fermentation Waste Management'ın Büyülmesi
Fermentasyon, şeker ve nişastaların etanol, organik asitler, enzimler veya diğer metabolitler verimli, her fermentasyon endüstrileri gıda ve içecek üretimi biyoyakıtlara, farmasötik bileşiklere ve endüstriyel kimyasallara kadar uzanan genişleyen, organik asitlere ve nişastalara ve diğer metabolitlere dönüşümün etkili olduğu gibi, her fermentasyon kaçınılmaz olarak atıkların geri çekilmesi ve azaltımı sağlayan yeni kimyasal maddelere yol açan enerji kaynaklarının korunması ve işlenmesini sağlayan yeni bir kaynaktır.
Fermentation Waste: Tipler, Kompozisyon ve Çevre Etkisi
Fermentation atık akışları, yemstock, mikrobiyal su, süreç koşulları ve hedef ürüne bağlı olarak geniş ölçüde değişir: Common categories şunları içerir:
- [FONT:0] Mikrobiyolojileri [[Dönetici: 1)) - maya, bakteri veya mantar hücreleri fermentasyondan sonra ayrıldı. Biradeler ve distilleri, bu genellikle mayınlar veya distiller olarak adlandırılır ve #8217; tahıllar.
- [FONT:0]Effluent ve proses suyu) - retrat şekerleri, organik asitler, alkoller ve metabolik ürünler. yüksek kimyasal oksijen talebi (COD) bu eutrofiklerin yüksek oranda tedavi edilememesine neden olabilir.
- [FONT:0]Solid kalıntıları [[Dönetici: 1) Fizyoz veya lübünli, mısır fiber veya lignocellulosic solovers gibi çözülmemiş malzemeler. Bunlar genellikle hücreli, hemicellulose ve lignin yüksek.
- [FONT:0]Volatile bileşikler ve gazlar - karbon dioksit ürün tarafından büyük bir gaza sahiptir, iz miktarda uçucu organik bileşikler (VOCs) ile birlikte, odour ve hava kalitesi sorunlarına katkıda bulunabilir.
Atık yönetiminin çevresel etkisi önemli. Yüksek doz (biyokimyasal oksijen talebi) suları alırken oksijeni tüketebilir, su kirliliğini öldürür.Tüzüksüz olmayan, düzenleyiciler ve endüstri liderleri, sıfır-yaralı bir enerji üretimine sahip bölgelerde, çöp-enerji modellerine de karışır.
Etkileyici Valorizasyon
Tüm fermentasyon kaybı eşit değildir. Kanaryalitesi birkaç parametreye bağlıdır:
- [FONT:0)Moisture content[[[DÜT:1) - yüksek-moisture akışları (örneğin, effluent) anaerobik sindirme için daha uygun, drier katılar komposted edilebilir veya hayvan yemi olarak kullanılabilir.
- [FONT:0]Nutrient profili[[DÜT:1) - protein zengin harcanan maya, daha fazla kullanımdan önce hidrolitli hücreli atıklar gerektirebilir.
- [FONT:0)Ferzli bileşiklerin (Döneticiler) (örneğin, kürküral, fendik bileşikler) ikincil süreçlerde mikrobik sindirim gibi mikrobiyal aktiviteyi engelleyebilir, preted.
- [FONT:0]Volume ve mevsimlik[[Dönetici: 1 ) - büyük, sürekli fermentasyondan (örneğin) özel valorizasyon tesislerine izin verirken, toplu süreçler depolamaya veya karıştırmaya ihtiyaç duyabilir.
Atık Valorizasyon için Stratejiler: Ürünlere Ürünlerin Ürünlerine Dönüştürmesi
Aşağıdaki alt bölümler, fermentasyon atıklarını piyasalanabilir kaynaklara dönüştürmek için en yaygın olarak uygulanan ve ortaya çıkan stratejileri özetliyor.Her yaklaşım teknoloji hazırlığı, ürün değeri ve ölçeklenebilirlik için değerlendiriliyor.
Kompiyon ve Soil Değişiklikleri
Organik katı kalıntıları, harcanan tahıllar, meyve pomace ve mikrobiyal biyokütleler gibi, kompozisyon süreci, organik maddeyi stabilize eder, patojenleri öldürür ve su yapısını ve doğurganlıkları artırır. Birçok kişi yerel çiftlikler veya belediyeler ile ortak olan birçok ürüne sahip olabilir. Örneğin, arazi dolum makinelerini kullanarak hassas bir şekilde uzaklaştırır.
Hayvan Beslemesi Fermentation Byproducts
Belki de en kurulmuş valorizasyon rotası, B vitamini ve temel amino asitler ile birlikte, ıslak distiller ve #8217; örneğin, tanol üretimi ile ilgili olarak, daha yüksek miktardaki sıvı maddeye ihtiyaç duyan tahıllar için önemli miktardaki sıvılar için önemli miktardaki sıvılar ve sıvılar için, bu ürünlerin ekonomik değeri genellikle yüksek çözünürlükte bulunur.
Anaerobik Digestion ile Biyoenerji
Sıvı effluentler ve ıslak organik katılar, biyogaz (özellikle kotan ve karbon dioksit) üretmek için anaerobik sindirmelere veya araç yakıtlarına kadar yükseltilebilir.Anaerobik sindirimi ayrıca, sıvı dolum limitleri ile kiralanabilir. Birçok büyük ölçekli mayınlama ve biyotanol tesisleri şimdi, yerinde bulunan enerjileri doğal gaz şebekelerine entegre edebilir.
Kimyasal Kurtarma: Asitler, Alkoller ve Enzymes
Fermentasyon genel olarak ticari ilginin geleneksel organik bileşikleri içerir, örneğin, suknik asit, etanol ve çeşitli enzimler.Bu, gelişmiş ayrılık teknolojileri - membran filtrasyon, iyon değişimi, elektrodiiz ve sıvı-liquid ekstraksiyon - onları yeniden veya satış için geri kazanabilir. Örneğin, glutamik asit, biyolojik atıkların biyomalzeme işlemine bağlı olarak zenginleştirilebilir.
Bioplastiklerin ve Biyo temelli Kimyasalların Üretimi
Gelişen bir alan, organik atıkların üretimi sırasında üretilen sıvı yağ asitleri (PHE) için bir miktar sıvı yağ asitleri (VFA) üretmek için bir yemleme veya kimyasal dönüşüm için bir miktar sıvı yağ asitleri (PHE) için bir sınıf biyodegrad edilebilir ilaçlara dönüşür. Örneğin, bazı firmalar tahılları ikinci aşamaya kadar zehirleme veya butanol'u ikinci aşamaz için, diğerlerinden oluşan tek hücreli protein üretimini keşfederler.
Doğrudan bir gübre veya Soil Durumer olarak kullanın
Bazı dikmeler, özellikle de sıvı, anesteziden ve hala distillasyondan yoksundur, doğrudan bir azot /phosphorus / piyonel kaynak olarak tarım arazilerine uygulanabilir. Bu uygulama, diğer kombinasyonlarla ve aynı anda atıkları azaltır. ancak, hidroponik ürünler için dikkat yönetimin ortadan kaldırılması, salinizasyon veya patojenin yayılması için gerekli olan teşvik sistemleri ile düzenlenir.
Fermentation Waste Valorization'in çevresel ve ekonomik Faydaları
Atık kurtarmadan kaynak kurtarmaya geçiş, değer zincirinin her kısmına dokunan bir faydanın bir kısmını oluşturur.
Karbon Ayaklama ve Kirliliği Yeniden Üretin
Toprak doldurmalarından organik atıklar metafiğe indirgenme, anaerobik dekompozisyondan metamser emisyonlarını ortadan kaldırır. Anaerobik sindirmeler enerji için metne sahiptir, fosil yakıt kullanımı için% 50-80'lik tasarruf sağlar. Ayrıca, yüksek-COD effluentlerin iyi tedavi edilmesi, su ekosistemlerini ve insan sağlığını korumak için gerekli olan enerjiyi korur.
Yeni Gelir Akışları ve Maliyet Tasarrufları
Ürünlerin fermentasyonunu teşvik etmek, bir kâr merkezine bir maliyet merkezi açabilir. Örneğin, orta büyüklükte biracılık, yıllık olarak on binlerce dolar çiftçiye tahıl satarak, işletme davasını daha da iyileştirerek, daha fazla işletmeyi geliştirmek için bir taahhüt gösterebilir.
Bir Geometrik Biyoeconomy
Gaz kaybı yeni ürünler için ham bir malzeme olarak kullanılırken - beslenme, yakıt, gübre veya kimyasallar - geleneksel lineer ürün-kullanıcı modeli, bir dairesel sistem tarafından değiştirilir.S. Bioecono-discard modeli, ekonominin daha uzun bir süre içinde kalır, bakire kaynakların hedeflerine güvenir, genellikle fermento endüstrilerinin kümeleri ile ilişkin olur.
İş Yaratma ve Kırsal Kalkınma
Bina ve işletme valorizasyon tesisleri - kompostlama tesisleri, anaerobik sindiriciler, besleyici ilaçlar - yetenekli ve yarı yetenekli istihdam yaratır, genellikle kırsal veya çevresel bağımlılıklardan uzak geçiş için önemlidir.
Meydanlar ve Gelecek Yollar
Zorlu yararlarına rağmen, fermentasyon atık vazosulaştırma, araştırmacılar ve endüstri liderlerinin aktif olarak üstesinden gelmek için çalışan birkaç engelle karşı karşıya kalmaktadır.
Teknolojik ve Süreç Optimizasyon Engelleri
Birçok valorizasyon teknolojileri hala gelişmektedir. Örneğin, yüksek hacimli toksisitenin geri kazanılması, karbon zengin malzemelerle uyumlulaşma gerektirir - üründeki değişiklikler, ürün kalitesini korumak için daha uygun hale gelir.
Ekonomik Viability ve Scale
Büyük endüstriyel bitkiler, atıkların ekonomilerini elde edebilirken, küçük ve orta ölçekli fermentasyon operasyonları genellikle sermaye yatırımlarını haklı çıkarmak için hacmi yoksundur. Ortak veya kooperatif valorizasyon tesisleri - çok sayıda bira, şaraplar veya biool bitkiler havuzlarını satın alabilir - umut verici bir çözüm, ancak rakiplerden harcanan bir başka ekonomik bariyer, bazı ürünlerin düşük piyasa fiyatıdır.Örneğin, distiller ve #8217; tahıllar genellikle kurutulması maliyetinden daha az satıyorlar - insan değerli uygulamalar, çünkü mayadan harcanan bir diğer ekonomik bariyer, mevcut araştırmaların düşük piyasa fiyatıdır.
Düzenleme ve Güvenlik
Hayvan beslemesi veya gıda-iletişim malzemeleri için kader akışı sıkı güvenlik standartlarını karşılamalıdır. Mycot dem (e.g., kalıpy tahıl) ürün tarafından kullanılabilir.İzginlik çözücüleri veya proses kimyasalları Avrupa'da, atıkların bir ve daha fazla işlemesi için bir risk teşkil edebilir.
Public Perception and Market Kabul
Tüketiciler, & #8220'den elde edilen ürünlerin şüphecisi olabilir; kabul edilen ve besleyici oldukları zaman bile, örneğin, harcanan mayadan veya protein tozundan yapılan biyoplastikler şeffaf etiketleme ve eğitim kampanyaları gerektirir. Pilot tüketici çalışmaları, eko-bilite hikayesine dair çarpıcı bir şekilde vurgulandığında çarpıcı bir şekilde artacaktır.
Future Research
Birkaç araştırma sınırı, valorization aracıkit'i genişletmeye söz verir:
- [FONT:0)Mikrobial Konsortia[[Dönetici: 1)[Dönetici ve mantarların kompleks atıkları ve aynı anda birden çok ürün üretebilen topluluklar.
- [FONT:0]Electrobiokim sistemler[Dön 1) - mikro elektrolitliz hücreleri kullanarak, su elektrolizinden daha düşük enerji maliyetine hidrojen üretmek için mikropler.
- [FONT:0) Sonuç olarak, (Dönder) veya (C))))))))))))))))))))))Demek, şekerleri yüksek değerli bileşiklere geri dönüştürmek için genetik olarak değiştirilmiş maya veya bakteriler kullanarak, resveratrol, vanillin veya omega-3 yağ asitleri.
- [FONT:0]Nutrient kurtarma membranları[[DÜT:1) - seçici olarak amonyak ve fosforu effluentlerden alan yeni membran malzemeleri, gübre olarak doğrudan yeniden kullanım imkanı sağlar.
- [FONT:0) Yenilenebilir enerji ile ilgili olarak - güneş veya rüzgar enerjisi ile karbon yoğunluğunu daha fazla azaltmak için atık değerli süreçler.
A.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.
Sonuç: Sürdürülebilir bir Yol İleri
Fermentasyon atıkları artık kaçınılmaz bir yük olarak görülmez, ancak yakın döngüler, emisyonlar azaltıp yeni ekonomik fırsatlar yaratır. komponentlerden enerji için biyogaz yakalamak ve sanayi kullanımı için geri kazanmak için değerli bir ikincil kaynak olarak geniş ve sürekli genişleyen bir şekilde geniştir. Çevre ve ekonomik faydalar - daha düşük karbon ayak izi, kirliliği azaltmak ve yeni gelir akışları azaltmak - bir jestekonomiye harcanan tahıl desteği - atık valorizasyon altyapısı için zorlayıcı bir durum yaratmak.