降解来自纸浆和纸张制造污泥的方法技术

描述了降解或消化例如来自纸浆和/或纸张制造污泥的方法。进一步描述了在该方法中使用的组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在35U. S. C. § 119(e)下，本专利技术要求于2010年6月8日提交的美国临时专利申请第61/352，526号的优先权，通过参照将其整体并入本文。本专利技术涉及降解生物质或污泥的方法。本专利技术进一步涉及用于降解生物质或污泥的组合物。纸张的制造涉及在水中混合纸浆原料(通常是木纤维)以及诸如粘土的填料，和其它添加剂以生成纸浆混合物，以下简称纸浆(pulp)。然后使纸浆通过造纸机以成片。然后从片中脱水，并随后对片进行挤压和干燥，从而形成纸产品。废水中包含大量纤维和填料材料。收集该材料以用于稍后处理，但是这种回收通常是不完全的。废弃的材料和未被收集用于再利用的材料通常被传输至废物处理设施，在废物处理设施中除去依然剩余的固体，例如纤维和填料材料。净化的水释放至环境中或者传输回至造纸过程中以再利用。脱水后，造纸污泥以高浓度通常是以40%-60%的固体量含有固体。这种污泥的主要成分是纤维和粘土填料材料。这种污泥通常通过填埋在垃圾中、还田(Iandspreading)或焚烧来处理。尽管一些造纸法重复使用造纸污泥，但是已经发现这对施胶产生不利影响并引起施胶逆转(size reversion)。`在垃圾中填埋污泥的问题是其在一些局部产生环境问题。此外，拖走污泥的费用是十分昂贵的。另外，如果污泥未被适当处理，可能在污泥放置和运送的附近产生臭味问题。除了来自纸张和纸浆制造的污泥以外，产生自各种处理的生物质(例如，植物生物质、动物生物质和市政垃圾生物质)也具有类似问题。虽然已尝试使用各种组合物和处理工艺处理污泥或生物质，但在工业中仍然存在提供相比现有工艺更可预见、更便宜和/或更快速工作的方法的需求。专利技术概沭本专利技术的一特征是提供降解例如来自纸浆和/或纸张制造污泥的方法。本专利技术的另一特征是提供可施加至污泥以降解污泥的组合物。本专利技术的另一特征是提供处理或降解生物质的方法。本专利技术的另一特征是提供分解或降解生物质或污泥以减少固含量的方法。本专利技术的另一特征是提供分解或降解污泥以减少固含量并提供液体或浆料的方法，该液体或浆料可经处理以利用来自污泥或生物质降解的副产物，例如发酵处理以制造生物乙醇。本专利技术的另外的特征和优势将部分在下列说明书中陈述，且部分根据说明书将是显而易见的，或通过本专利技术实践可知晓。通过在说明书和所附权利要求中特别指出的元素及组合将了解并获得本专利技术的目标和其它优势。为实现这些和其它优势，根据本专利技术的目的，如在本专利技术中具体和广泛描述的，本专利技术涉及降解来自纸浆和/或纸张制造和/或其它来源(生活的和/或工业的)的污泥的方法。该方法包括向污泥施加至少一种具有纤维素酶活性的酶和至少一种非离子表面活性齐U，该非离子表面活性剂为具有至少7的HLB值的双官能嵌段共聚物。该酶和非离子表面活性剂可分别加入或能够以预制组合物的形式加入。该方法进一步包括对该污泥进行脱水。本专利技术进一步涉及组合物，该组合物包含至少一种具有纤维素酶活性的酶和至少一种非离子表面活性剂，该非离子表面活性剂为具有至少7的HLB值的双官能嵌段共聚物。该非离子表面活性剂优选加强酶或与酶具有一定协同作用以增加酶的总活性。换言之，本专利技术组合物的使用具有增加污泥固体减少的能力，例如，相比单独使用酶而不存在任何表面活性剂，增加至少10重量％的污泥减少。将理解前述总体说明及下列详细说明仅为示例性和解释性的且意图提供如权利要求所要求的本专利技术的进一步的说明。专利技术详沭本专利技术部分涉及降解来自纸浆和/或纸张制造和/或其它来源(无论生活的和/或商业的或工业的)的污泥的方法。该方法包括向所述污泥和/或其它来源施加至少一种具有纤维素酶活性的酶和至少一种非离子表面活性剂，该非离子表面活性剂为具有至少7的HLB值的双官能嵌段共聚物。该酶和非离子表面活性剂可分别加入或以预制组合物(pre-formed composition)的形式加入。该方法还涉及对污泥进行脱水。作为此方法的结果，可降解污泥以使污泥固含量下降。为了本专利技术的目的，如本专利技术所使用的污泥的降解包括消化该污泥。通过减少污泥固含量，需要置入垃圾堆或另外处理的污泥量即使未消除也可显著减少。这给持有污泥的公司或个人提供了费用节省并提供了环境友好的解决方法。本专利技术包括以任意顺序和/或任意组合的下列方面/实施方式/特征。1. 一种降解来自纸浆和/或纸张制造污泥的方法，其中所述方法包括a)向所述污泥施加i)至少一种具有纤维素酶活性的酶，和ii)至少一种非离子表面活性剂，其为具有至少7的HLB值的双官能(difunctional)嵌段共聚物，或者包含i)和ii)的组合物；以及b)对所述污泥进行脱水。2.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述酶或所述组合物具有至少10单位/g的纤维素酶活性。3.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中存在的所述非离子表面活性剂的量为所述i)和ii)或所述组合物的至少0.1重量％。4.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中存在的所述酶和所述非离子表面活性剂的重量比为酶非离子表面活性剂0. 1:10 10:0.1。5.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中i)和ii)或所述组合物的所述纤维素酶活性相比单独使用i)大至少10%。6.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中作为使用i)和ii)或所述组合物的所述方法的结果的污泥固体减少相比单独使用i)多至少10重量％。7.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述酶包括脂肪酶。8.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中在所述降解方法中，所述污泥中存在纤维素纤维，且纤维素纤维至少被部分降解，并且其中所述污泥的固含量减少。9.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中部分降解污泥(degradingof the sludge in part)形成糖。10.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述方法进一步包括在发酵处理中将所述糖转化为乙醇。11.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述方法发生在从约5° C 约75° C的温度。12.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述方法在不存在任何单独加入的酸或碱，或二者的情况下进行。13.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述污泥包括纤维素材料。14.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中存在的所述纤维素材料的量为约0.1重量％ 约70重量％，基于污泥的干重。15.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述非离子表面活性剂为PE0-PP0-PE0型嵌段共聚物。16.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述HLB值为至少12。17.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述HLB值为至少20。18.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述HLB值为至少24 30。19.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中减少(reduce)所述污泥以至少部分形成糖、葡萄糖、更短链纤维素或它们的任意组合。20.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述污泥是初沉污泥。21.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法，其中所述污泥是二沉污泥。22.任何前述或下列实施方式/特征/方面的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.08 US 61/352,5261.一种降解来自纸浆和/或纸张制造污泥的方法，其中所述方法包括 a)向所述污泥施加 i)至少一种具有纤维素酶活性的酶，和 ii)至少一种非离子表面活性剂，其为具有至少7的HLB值的双官能嵌段共聚物，或者 包含i)和ii)的组合物； 以及b)对所述污泥进行脱水。2.权利要求1的方法，其中所述酶或所述组合物具有至少10单位/g的纤维素酶活性。3.权利要求1的方法，其中存在的所述非离子表面活性剂的量为所述i)和ii)或所述组合物的至少0.1重量％。4.权利要求1的方法，其中存在的所述酶和所述非离子表面活性剂的重量比为酶非离子表面活性剂0. 1:10 ~ 10:0.1o5.权利要求1的方法，其中i)和ii)或所述组合物的所述纤维素酶活性相比单独使用i)大至少10%。6.权利要求1的方法，其中作为使用i)和ii)或所述组合物的所述方法的结果的污泥固体减少相比单独使用i)多至少10重量％。7.权利要求1的方法，其中所述酶包括脂肪酶。8.权利要求1的方法，其中在所述降解方法中，所述污泥中存在纤维素纤维，且纤维素纤维至少被部分降解，并且其中所述污泥的固含量减少。9.权利要求1的方法，其中部分降解污泥形成糖。10.权利要求1的方法，其中所述方法进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：周向东，
申请(专利权)人：巴科曼实验室国际公司，
类型：
国别省市：