加工生物质(例如，植物生物质、动物生物质和城市废弃生物质)以产生有用的中间体和产品，如能量、燃料、食品或材料。例如，描述了可以使用原材料如纤维素和/或木质纤维素材料以便例如通过发酵产生中间体或产品的系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加工生物质相关申请本申请要求2010年5月24日提交的美国临时申请序列No. 61/347，692的优先权。该临时申请的完整公开内容在此通过引用方式并入本文。背景纤维素和木质纤维素材料在众多应用中以巨大的量产生、加工和使用。这类材料经常使用一次，并且随后作为废物丢弃，或者简单地被认为是废料，例如，污水、甘蔗渣、锯屑和秸杆。各种纤维素和木质纤维素材料、其用途和应用已经在美国专利No. 7，074, 918、6，448，307,6, 258，876,6, 207，729,5, 973，035 和 5，952，105 以及许多专利申请中描述，包括 2006 年 3 月 23 日提交的 PCT/US2006/010648“FIBR0US MATERIALS AN D COMPOSITES (纤维材料和复合物)”和美国专利申请公开No. 2007/00454564 “FIBROUS MATERIALS ANDCOMPOSITES (纤维材料和复合物)”。概述通常，本专利技术涉及含有碳水化合物的材料(例如，生物质材料或生物质衍生材料)、加工这类材料以改变其结构的方法和由结构改变的材料产生的中间体和产品。这些方法中许多提供可以由多种微生物更轻易地使用以产生有用中间体和产品(例如，能量、燃料如乙醇、食品或材料)的材料。本文所述的方法利用单独的或与淡水组合的咸水和/或含有其他杂质、混杂物或污染物的水，从而减少或消除供应新鲜、未掺杂的水的需要。在一个方面，本专利技术特征在于一种方法，其包括使用作为咸水和/或掺杂的水源以将纤维素或木质纤维素原料转化成中间体或产品。一些实施方式包括一个或多个以下特征。原料可以进行处理以降低其抗降解性。例如，在一些情况下，原料已经用选自机械处理法、辐射法、超声波处理法、热解法、氧化法、蒸汽闪爆法、化学处理法及其组合的物理处理法处理。在一些情况下，原料已经用选自切害I]、碾磨、研磨、挤压、剪切和切碎的机械处理法处理。将所述原料转化成中间体或产品可以包括使所述原料与微生物在水溶液中接触。微生物可以适应于在咸水或掺杂的水中发挥作用。例如，微生物可以是海洋微生物或工程化微生物。该方法可以进一步包括处理水源以降低其盐度或杂质并且在所述水溶液中使用处理过的水。水源可以包括例如海水或微咸水。额外地或可选地，水源可以包括废水、灰水、收集的雨水、微生物掺杂的淡水补给，或任何这些水的混合物或任何这些水与淡水的混合物。生物质原料可以例如选自纸、纸产品、木材、木材相关材料、草类、稻壳、甘蔗渣、棉花、黄麻、大麻、亚麻、竹、剑麻、蕉麻、稻草、玉米芯、椰毛、藻类、海草、微生物材料、合成纤维素及其混合物。“结构修饰”生物质原料，如这个短语在本文中使用那样，意指以任何方式改变原料的分子结构，包括原料的化学键合排列、晶体结构或构象。这种改变可以是例如晶体结构完整性的变化，例如，通过使得在该结构内部发生微断裂，这可能不能由材料的结晶度的衍射测量值反映。可以通过在不同水平的结构修饰处理时测量产物的产率，间接地度量材料的结构完整性的这类变化。此外或可选地，分子结构的变化可以包括改变材料的超分子结构、材料的氧化、改变平均分子量、改变平均结晶度、改变表面积、改变聚合度、改变孔隙度、改变支化程度、在其他材料上接枝、改变晶域(crystalline domain)尺寸或改变总晶域(overall domain)尺寸。除非另外限定，否则本文中所用的全部技术与科学术语具有如本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本文所述的那些方法和材料相似或等同的方法和材料可以用于实施或检验本专利技术，然而以下描述合适的方法和材料。本文所提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献通过引用方式完整地并入。在矛盾的情况下，本说明书(包括定义)将居主导。此外，所述材料、方法和例子仅是说明性的并且不意在是限制性的。本专利技术的其他特征和优点将从以下详细描述并且从权利要求书中显而易见。 附图简述图I是说明将生物质转化成产品和副产物的框图。图2是说明生物质的处理和处理过的生物质在发酵方法中用途的框图。详述使用本文所述的方法，可以加工生物质(例如，植物生物质、动物生物质和城市废弃生物质)以产生有用的中间体和产品，如本文所述的那些。本文中描述了可以使用轻易可获得但可能难以通过诸如发酵的方法进行加工的纤维素和/或木质纤维素材料作为原材料的系统和方法。本文所述的多种方法可以有效地降低原料的抗降解性水平，使得它更易于加工，如通过生物加工法(例如，采用本文所述的任何微生物，如同型产乙酸菌(homoacetogen)或异型产乙酸菌(heteroacetogen)和/或本文所述的任何酶)、热加工法(例如，气化或热解)或化学方法(例如，酸水解或氧化)。生物质原料可以使用本文所述的任何方法中的一种或多种(如机械处理法、化学处理法、辐射法、超声波处理法、氧化法、热解法或蒸汽闪爆法)进行处理或加工。多种处理系统和方法可以在这些技术或本文和其他地方所述的其他技术中的两种、三种或甚至四种或更多种技术组合的情况下使用。本文所述的方法允许使用含有盐和/或其他杂质的水，由纤维素和/或木质纤维素材料制备有用的中间体和产品。例如，本文所述的方法可以利用咸水，例如，含有0. 5ppt至50ppt (份数/千)盐(NaCl)的水。咸水包括一般含有30_50ppt盐的海水和一般含有0.5ppt至30ppt盐的微咸水。本文所述的方法也可以使用淡水或咸水，所述淡水或咸水是被或可能被其他物质(例如，化学品、重金属或微生物杂质)掺杂。例如，这些方法可以利用废水、灰水、或掺杂或污染的地下水或地表水、收集的雨水或这些水源彼此任意组合或与新鲜、未掺杂的水或处理过的水任意组合。这些类型的水的任一种可以按照处理过的、部分处理过的或未处理的形式使用。这些类型的水的任一种可以例如按照掺杂的水对新鲜水或处理过的水的任何所需比率例如约 1:1、1:2 至 2:1、1:5 至 5:1、1:10 至 10:1、1:20 至 20:1、1:50 至 50:1 或1:100至100:1与新鲜水或处理过的水掺合。用于处理牛物质的系统图I显示用于将生物质、尤其具有明显纤维素和木质纤维素组分的生物质转化成有用的中间体和产品的方法10。方法10包括初步机械处理原料(12)，例如以便缩减原料110的尺寸。机械处理过的原料随后用修饰其结构的物理处理法(14)处理，例如通过削弱或微断裂材料晶体结构中的键。接着，在一些情况下，结构修饰的材料可以经历进一步的机械处理(16)。这种机械处理可以与初步机械处理相同或与之不同。例如，初步处理可以是尺寸缩减(例如，切割)步骤，随后是剪切步骤，而进一步处理可为研磨或碾磨步骤。如果在进一步加工之前需要进一步的结构改变(例如，抗降解性的降低)，材料可以随后经历进一步结构修饰处理和机械处理。接下来，处理过的材料可以用主加工步骤18 (例如，糖化和/或发酵)加工，以产生中间体和产品(例如，能量、燃料、食品和材料)。在一些情况下，主加工步骤的输出物是直接有用的，但是，在其他情况下，需要由后加工步骤(20)所提供的进一步加工。例如，在醇的情况下，后加工可以包括蒸馏并且在一些情况下包括变性。应当指出水在本文所述的 方法中以几本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.24 US 61/347,6921.ー种方法，包括 使用作为咸水和/或掺杂的水源以将纤维素或木质纤维素原料转化成中间体或产品。2.根据权利要求I所述的方法，其中所述原料已经进行处理以降低其抗降解性。3.根据权利要求I所述的方法，其中将所述原料转化成中间体或产品包括使所述原料与微生物在水溶液中接触。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述微生物适应于在咸水或掺杂的水中发挥作 用。5.根据权利要求3所述的方法，还包括处理所述水源以降低其盐度或杂质并且在所述水溶液中使用所述处理过的水。6.根据权利要求I所述的方法，其中所述水源包括海水或微咸水。7.根据权利要求I所述的方法，其中所述水源包括废水、灰水或收集...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·梅多夫，H·梅多夫，
申请(专利权)人：希乐克公司，
类型：
国别省市：
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