The process simulated in this study

The process simulated in this study has been demonstrated in
laboratory-scale and reported in our previous publications
(Pleissner et al., 2013, 2014a, 2015a,b). The process flow of the
pilot plant was designed accordingly and depicted in Fig. 1 using
Super-Pro Designer 8.0
.
As shown in Fig. 1a, food waste was first grinded into pieces
smaller than 1 cm3 and blended with water at a solid-to-liquid
ratio of 43.5%. It was then mixed with the fungal solid mashes of
Aspergillus awamori and Aspergillus oryzae, which were grown on
bakery waste at 30 C for 7 days in solid state fermentation, to
facilitate the fungal hydrolysis for the recovery of glucose, free
amino nitrogen and phosphate (Pleissner et al., 2013). The
hydrolysis was carried out in a bioreactor at 55 C for 36 h. After
the hydrolysis, the remaining lipid-rich solids were separated by
centrifugation at 10,000g for 15 min. The hydrolysate was filtersterilized and transferred to a fermentor for microalgae, Chlorella
pyrenoidosa, cultivation. The inoculum of C. pyrenoidosa was prepared using food waste hydrolysate, containing 5 g L1 glucose,
0.2 g L1 FAN and 0.1 g L1 phosphate, as culture medium in shake
flasks at 28 C and an initial pH of 6.5 for 5 days, followed by seed
fermentation for 2 days. Algae fermentation was carried out aerobically at a pH of 6.5 and 28 C for 5 days and algal biomass was
obtained after centrifugation of the fermentation broth at
10,000g for 15 min. After that, algal biomass and lipid-rich solids
from food waste were lyophilized, followed by lipid extraction
with CHCl3:CH3OH (1:1, v/v). It was assumed that the solvent used
in lipid extraction can be completely recovered and reused in subsequent extractions (Vlysidis et al., 2011a). Lipids were then used
in plasticizer production, while the defatted solids and defatted
algal biomass were used as nitrogen sources in lactic acid fermentation and raw materials in animal feed production in Scenario I
and Scenario II, respectively.
The defatted algal biomass was proteolyzed using Flavourzyme
1000 L and Neutrase
0.8 L (Novozymes, DK), while defatted remaining solids were not. Both materials were then used as
nitrogen sources in fermentative lactic acid production by Bacillus
coagulans strain 162 (DSM 2314). Furthermore, the medium was
supplemented with 60 g L1 glucose. The inoculum was prepared
in shake flasks at 100 rpm at 52 C and an initial pH of 6.5 for
15 h, followed by seed fermentation for 1 day. The inoculum size
was 6% (v/v). The recovery of lactic acid involved solid–liquid
separation by centrifugation, impurities adsorption using granulated activated carbon (GAC) and ion-exchange chromatography.
The recovery yield was assumed to be 92% (Cao et al., 2002). The
fermentative lactic acid production process is depicted in Fig. 1b.
The transesterification of fatty acids in algal and food waste
lipids was carried out for 1 h at 90 C with the mixture of CH3-
OH:HCl:CHCl3 (10:1:1, v/v/v) in a reactor. After cooling down the
reaction mixture to room temperature, the formed fatty acid
methyl esters (FAMEs) were extracted using hexane and undergone epoxidation with 30% H2O2, toluene and formic acid at room
temperature for 24 h in a stirred reaction vessel. It was assumed
that the solvents used in the process can be completely recovered
and reused (Vlysidis et al., 2011a). The process flow of plasticizer
production is shown in Fig. 1c.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การจำลองในการศึกษานี้ได้แสดงให้เห็นว่าในเครื่องชั่งห้องปฏิบัติการ และรายงานในสิ่งพิมพ์ของเราก่อนหน้านี้(Pleissner et al., 2013, 2014a, 2015a, b) ขั้นตอนของกระบวนการโรงงานนำร่องตามการออกแบบ และแสดงใน Fig. 1 ใช้ออกซุปเปอร์ Pro 8.0ตามที่แสดงใน Fig. 1a อาหารขยะเป็นครั้งแรก grinded เป็นชิ้นมีขนาดเล็กกว่า 1 cm3 และผสมกับน้ำที่ทึบกับน้ำยาอัตราส่วนของ 43.5% แล้วจะถูกผสมกับ mashes แข็งเชื้อราของAspergillus awamori และ Aspergillus แห้งระดับต่าง ๆ ซึ่งได้ปลูกในเบเกอรี่เสียที่ 30 C 7 วันในสถานะของแข็งหมัก การช่วยไฮโตรไลซ์เชื้อราสำหรับการฟื้นตัวของน้ำตาลกลูโคส ฟรีอะมิโนไนโตรเจนและฟอสเฟต (Pleissner et al., 2013) ที่ไฮโตรไลซ์ถูกดำเนินใน bioreactor ที่ 55 C สำหรับ h. 36 หลังไฮโตรไลซ์ ของแข็งอุดมไปด้วยไขมันที่เหลือถูกคั่นด้วยcentrifugation ที่ 10000 g สำหรับ 15 นาที ด้วยการถูก filtersterilized และโอนย้ายไป fermentor สำหรับ microalgae, Chlorellapyrenoidosa เพาะปลูก Inoculum ของ C. pyrenoidosa ถูกเตรียมการใช้อาหารด้วยเสีย ประกอบด้วย 5 กรัมน้ำตาลกลูโคส L 10.2 g L 1 พัดลมและฟอสเฟต 0.1 g L 1 เป็นสื่อวัฒนธรรมในการปั่นนำที่ 28 C และ pH เริ่มต้น 6.5 5 วัน ตาม ด้วยเมล็ดหมัก 2 วัน สาหร่ายหมักทำออก aerobically ที่ pH 6.5 และ 28 C 5 วัน และมีชีวมวล algalได้รับหลังจาก centrifugation ซุปหมักที่g 10000 สำหรับ 15 นาที หลังจากนั้น ชีวมวล algal และอุดมไปด้วยไขมันของแข็งจากอาหารขยะมี lyophilized ตาม ด้วยการสกัดไขมันกับ CHCl3:CH3OH (1:1, v/v) มันถูกสันนิษฐานว่า ตัวทำละลายที่ใช้ในไขมัน สกัดสามารถสมบูรณ์กู้ และนำมาใช้ใหม่ในภายหลังสกัด (Vlysidis et al., 2011a) แล้วใช้โครงการในการผลิตกระด้างไนล ในขณะที่ของแข็งที่สกัดไขมันทาง และสกัดไขมันทางชีวมวล algal ถูกใช้เป็นแหล่งไนโตรเจนในกรดหมักและวัตถุดิบในสัตว์เลี้ยงผลิตในสถานการณ์ฉันและสถานการณ์ II ตามลำดับชีวมวล algal ที่สกัดไขมันทางถูก proteolyzed Flavourzyme 1000 L และ Neutrase 0.8 L (การ Novozymes, DK) ในขณะที่สกัดไขมันทางเหลือ ของแข็งไม่ได้ วัสดุทั้งสองแล้วใช้เป็นแหล่งไนโตรเจนในกรด fermentative โดยคัดcoagulans สายพันธุ์ 162 (DSM 2314) นอกจากนี้ ถูกสื่อเสริม ด้วย 60 g L 1 กลูโคส มีเตรียม inoculum ในในจับน้ำที่ 100 รอบต่อนาทีที่ 52 C และ pH 6.5 สำหรับการเริ่มต้น15 h ตาม ด้วยเมล็ดหมัก 1 วัน ขนาด inoculum6% (v/v) ได้ การฟื้นตัวของกรดของแข็ง – ของเหลวที่เกี่ยวข้องแยก โดย centrifugation ใช้ดูดซับสิ่งสกปรกแต่คาร์บอน (GAC) และการแลกเปลี่ยนไอออน chromatographyจากผลตอบแทนในการกู้คืนถูกสมมติให้ 92% (Cao et al., 2002) ที่กระบวนการผลิตกรดแลคติ fermentative เป็นภาพที่ Fig. 1bเพิ่มกรดไขมันใน algal และอาหารขยะโครงการที่ดำเนินการสำหรับ h 1 ที่ 90 C มีส่วนผสมของ CH3-OH:HCl:CHCl3 (10:1:1, v/v/v) ในเครื่องปฏิกรณ์แบบ หลังจากลงเล่นน้ำส่วนผสมปฏิกิริยากับอุณหภูมิห้อง กรดไขมันมีรูปแบบmethyl esters (FAMEs) ที่สกัดด้วยเฮกเซนและเปลี่ยน epoxidation 30% H2O2 โทลูอีนและกรดที่ห้องอุณหภูมิใน 24 ชมในปฏิกิริยาคนเรือ เป็นสมมติกู้คืนที่หรือสารทำละลายที่ใช้ในกระบวนการได้อย่างสมบูรณ์และนำกลับมาใช้ (Vlysidis et al., 2011a) ไหลของกระด้างไนลผลิตจะแสดงอยู่ในซี Fig. 1

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กระบวนการจำลองในการศึกษาครั้งนี้ได้รับการแสดงให้เห็นในห้องปฏิบัติการขนาดและรายงานในสื่อสิ่งพิมพ์ของเราก่อนหน้า
(Pleissner et al., 2013, 2014a, 2015a b)
การไหลของกระบวนการของโรงงานนำร่องได้รับการออกแบบตามและที่ปรากฎในรูป 1
โดยใช้การออกแบบSuper-Pro 8.0 ?.
ดังแสดงในรูป 1a,
เศษอาหารที่ถูกบดเป็นชิ้นแรกที่มีขนาดเล็กกว่า1 cm3
และผสมกับน้ำที่เป็นของแข็งไปของเหลวอัตราส่วน43.5% มันได้รับการผสมแล้วกับ mashes ของแข็งเชื้อรา
awamori Aspergillus และ Aspergillus oryzae
ซึ่งถูกปลูกในเสียเบเกอรี่วันที่30 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 7 วันในการหมักของรัฐที่มั่นคงเพื่ออำนวยความสะดวกในการย่อยเชื้อราสำหรับการกู้คืนของกลูโคสฟรีไนโตรเจนอะมิโนและฟอสเฟต(Pleissner et al., 2013) ย่อยสลายได้ดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพที่ 55? C เป็นเวลา 36 ชั่วโมง หลังจากการย่อยสลายที่เหลือของแข็งที่อุดมไปด้วยไขมันถูกแยกจากกันโดยการหมุนเหวี่ยงที่10,000g นาน 15 นาที ถูกไฮโดรไล filtersterilized และโอนไปยังถังหมักสำหรับสาหร่าย, Chlorella pyrenoidosa การเพาะปลูก หัวเชื้อซี pyrenoidosa ที่ได้รับการจัดทำขึ้นโดยใช้ไฮโดรไลเศษอาหารที่มี 5 กรัม L 1 กลูโคส0.2 กรัม L 1 FAN และ 0.1 กรัม L 1 ฟอสเฟตเป็นสื่อกลางในวัฒนธรรมในการสั่นขวดที่28 องศาเซลเซียสและ pH เริ่มต้นของ 6.5 เป็นเวลา 5 วันตามด้วยเมล็ดหมักเป็นเวลา2 วัน หมักสาหร่ายได้ดำเนินการใช้ออกซิเจนที่ค่า pH 6.5 และ 28 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 5 วันและชีวมวลสาหร่ายได้รับหลังจากการหมุนเหวี่ยงของน้ำหมักที่10,000g นาน 15 นาที หลังจากนั้นชีวมวลสาหร่ายและของแข็งที่อุดมไปด้วยไขมันจากเศษอาหารที่ถูกแห้งตามด้วยการสกัดไขมันด้วยCHCl3: CH3OH (1: 1, v / v) สันนิษฐานว่าเป็นตัวทำละลายที่ใช้ในการสกัดไขมันสามารถกู้คืนได้อย่างสมบูรณ์และนำกลับมาใช้ในการสกัดสารที่ตามมา (Vlysidis et al., 2011a) ไขมันที่ถูกนำมาใช้ในการผลิตพลาสติในขณะที่ของแข็งสกัดและสกัดน้ำมันชีวมวลสาหร่ายถูกนำมาใช้เป็นแหล่งไนโตรเจนในการหมักกรดแลคติกและวัตถุดิบในการผลิตอาหารสัตว์ในสถานการณ์ที่ผมและสถานการณ์ที่สองตามลำดับ. ชีวมวลสาหร่ายสกัดได้ proteolyzed ใช้ Flavourzyme? 1000 L และ Neutrase? 0.8 L (Novozymes, DK) ในขณะที่โปรตีนจากของแข็งที่เหลืออยู่ไม่ได้ วัสดุทั้งสองถูกนำมาใช้เป็นแหล่งไนโตรเจนในการผลิตกรดแลคติกโดยหมัก Bacillus coagulans สายพันธุ์ 162 (DSM 2314) นอกจากนี้สื่อที่ได้รับการเสริมด้วย 60 กรัม L 1 กลูโคส หัวเชื้อที่ได้รับการจัดเตรียมไว้ในขวดสั่นที่ 100 รอบต่อนาทีที่ 52 องศาเซลเซียสและ pH เริ่มต้น 6.5 สำหรับ 15 ชั่วโมงตามด้วยการหมักเมล็ด 1 วัน ขนาดเชื้อเป็น 6% (v / v) การฟื้นตัวของกรดแลคติกที่เกี่ยวข้องกับของแข็งของเหลวแยกโดยการหมุนเหวี่ยงการดูดซับสิ่งสกปรกโดยใช้ถ่านทราย (GAC) และโครมาแลกเปลี่ยนไอออน. อัตราผลตอบแทนการกู้คืนที่ได้รับการสันนิษฐานว่าจะเป็น 92% (Cao et al., 2002) กรดแลคติกหมักขั้นตอนการผลิตเป็นที่ปรากฎในรูป . 1b transesterification ของกรดไขมันในสาหร่ายและเศษอาหารไขมันได้ดำเนินการเป็นเวลา1 ชั่วโมง 90 C ที่มีส่วนผสมของ CH3- หรือไม่OH: HCl: CHCl3 (10: 1: 1, v / v / v) ในเครื่องปฏิกรณ์ . หลังจากที่เย็นลงผสมปฏิกิริยาที่อุณหภูมิห้อง, กรดไขมันที่เกิดขึ้นเมทิลเอสเตอร์(FAMEs) ถูกสกัดโดยใช้เฮกเซนและระดับการ epoxidation กับ H2O2 30% โทลูอีนและกรด ณ ห้องอุณหภูมิเป็นเวลา24 ชั่วโมงในเรือปฏิกิริยากวน สันนิษฐานว่าตัวทำละลายที่ใช้ในกระบวนการที่สามารถกู้คืนได้อย่างสมบูรณ์และนำกลับมา(Vlysidis et al., 2011a) การไหลของกระบวนการของพลาสติผลิตจะแสดงในรูป 1c

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

กระบวนการจำลองในการศึกษานี้ได้แสดงในระดับห้องปฏิบัติการ และรายงานใน

สิ่งพิมพ์ก่อนหน้านี้ของเรา ( pleissner et al . , 2013 , 2014a 2015a , B ) กระบวนการไหลของ
ต้นแบบที่ได้รับการออกแบบตาม และภาพในรูปที่ 1 การใช้ซูเปอร์ออกแบบ Pro 8.0

.
ดังแสดงในรูปที่ 1A , เศษอาหารก่อนบดเป็นชิ้น
ขนาดเล็กกว่า 1 cm3 และผสมกับน้ำในอัตราส่วน ของแข็งของเหลว
43.5 % จากนั้นผสมกับของแข็ง mashes ของเชื้อรา Aspergillus และ
awamori Aspergillus oryzae ซึ่งปลูกบน
ของเสียเบเกอรี่ที่ 30  C เป็นเวลา 7 วัน ในการหมักของแข็ง เพื่อให้ย่อยสลายเชื้อรา
สำหรับการกู้คืนของกลูโคส กรดอะมิโนไนโตรเจนและฟอสเฟต ( ฟรี
pleissner et al . , 2013 )
การกระทำในแบบที่ 55  เป็นเวลา 36 ชั่วโมงหลังการย่อยไขมันที่เหลือ
, รวยของแข็งแยกโดย
3 ที่ 15 นาที 10000g ตามลำดับ คือ filtersterilized และโอนไปยังถังเลี้ยงสาหร่ายคลอเรลล่าไพรีน ด์โดซ่า
, , การเพาะปลูก เชื้อ C . ไพรีน ด์โดซ่าเตรียมใช้จากขยะอาหารที่มี 5 g l  1 =
02 G L  1 พัดลมและ 0.1 g l  1 ฟอสเฟต เป็นอาหารเพาะเลี้ยงในขวดเขย่า
ที่ 28  C และ pH เริ่มต้นเท่ากับ 6.5 5 วัน ตามด้วยการหมักเมล็ด
2 วัน สาหร่ายหมักได้ดําเนินการ aerobically ที่พีเอช 6.5 และ 28  องศาเซลเซียสเป็นเวลา 5 วัน และชีวมวลสาหร่ายคือ
ได้รับหลังการปั่นเหวี่ยงของน้ำหมักที่
10000g เป็นเวลา 15 นาที หลังจากนั้น ชีวมวลสาหร่ายที่อุดมไปด้วยไขมันและของแข็ง
ของเสียจากอาหาร ได้แก่ โปรตีน ตามด้วยการสกัดไขมัน
กับ chcl3 : ch3oh ( 1 : 1 v / v ) มันถูกสันนิษฐานว่าใช้ตัวทำละลายในการสกัดไขมัน
สามารถกู้คืนได้อย่างสมบูรณ์ และใช้ในการสกัด ( ตามมา vlysidis et al . , 2011a ) ไขมันแล้วใช้
ในการผลิตพลาสติไซเซอร์ ในขณะที่สกัดของแข็งและสกัด
ชีวมวลสาหร่ายถูกใช้เป็นแหล่งไนโตรเจนการหมักกรดแลคติกและวัตถุดิบในการผลิตอาหารสัตว์ในบทที่ฉัน
และสถานการณ์ที่ 2 ตามลำดับ ซึ่งเป็น proteolyzed
สาหร่ายชีวมวลโดยใช้ flavourzyme
1000 ลิตร และ 1.8 ลิตร ( 6.5
NOVOZYMES DK ) ในขณะที่สกัดของแข็งที่เหลือไม่ได้ ทั้งวัสดุที่ใช้ เช่น