JP2018516603A - 微作物から吸湿性生成物を形成する方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、June 10,2015に提出された米国仮特許出願No.62/173,645の利益を主張し、それは、詳細に記述されているようなその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、いくつかの形態では、微作物(microcrop、マイクロクロップ)(例えば、光合成水生生物種)から臭気吸収性及び吸湿性生成物を誘導する方法及びシステムに関する。さらに具体的に言うと、本開示は、いくつかの形態では、アオウキクサ属(Lemna)などの1つ以上の光合成水生生物種から、キャットリター(猫用トイレ砂)及び他の動物用床敷を形成することに関する。いくつかの形態では、本開示は、1つ以上の光合成水生生物種(例えば、アオウキクサ属)からおむつ製品を形成することに関する。他の形態では、本開示は、1つ以上の光合成水生生物種(例えば、アオウキクサ属)から吸収性生成物を形成することに関する。吸収性生成物は、広範囲の掃除用途を有し得る。
動物家畜化の習慣に起因して、広範囲の地理的領域及び文化に渡って人々は、それらの住居又は他の屋内配置の中に住むペットを養う。このことは、ペット所有者が屋内ペットケアを便利に取り扱うことを助ける専門の生成物の需要につながってきた。例えば、トイレ砂(リター)は、臭気を追払って都合の良い(そして理想的にはまれな)掃除を可能にすると共に、動物廃棄物を処分するために設計された使い捨てパッケージ材料である。動物用床敷は、しばしばケージ内の屋内で動物が休養するために自然なプラットフォームを供給できる、より広いクラスの生成物である。
増え続ける世界人口は、トイレ砂(例えば、キャットリター)及び他の床敷(例えば、ウサギのケージ用)を含む多くのペット生成物に影響を及ぼす過剰な持続可能性の関心を刺激し続ける。更に、気候変動及び化石燃料消費に関する関心は、再生可能資源から最大効用を誘導するためのより効果的なプロセスを開発するように、イノベーターを駆り立て続ける。
既存のトイレ砂は、それらの構成から生じ得る種々の制限及び問題点を有する。例えば、粘土系生成物は、ペット及び/又は人間所有者に対する呼吸困難を引き起こし得るシリカを含有することがある。しかも、粘土は、再生可能材料でもないし、構成の点で有機物でもない。一方では、トウモロコシベースの生成物は、マイコトキシン(例えば、アフラトキシン)などの発ガン性物質を含有することがある。同様に、木質系生成物も問題である。なぜなら、それらは分解して過度のダストを生成し得るからである。
同様な持続可能性の関心は、おむつ製品(例えば、人用おむつ、動物おむつ、生理用ナプキン)の処分に関して生じる。典型的な使い捨てのおむつは、自然のプロセスを通して分解するのに500年以上かかると推定される。その上、限定利用度のスペース及び公衆衛生の関心を含む埋め立てごみ処理地に関する非常に多くの問題点が、政府及び業界関係者の両方の焦点であった。対応して、分解するのに長期間かかるそれらのアイテムに対する自然の(例えば、植物ベースの、生分解性の)代替案に関する興味が高まってきた。
従って、植物の水生生物種(例えば、光合成水生生物種)などの再生可能資源を使用して吸収性生成物(例えば、ペット生成物、おむつ製品)を開発する改善されたシステム及び方法の必要性が生じた。いくつかの形態によれば、本開示は、微作物(例えば、水生生物種、光合成水生生物種)から吸収性生成物(例えば、動物用床敷、おむつ製品)を製造する方法に関する。
いくつかの形態では、本開示は、微作物から吸収性生成物を製造する方法に関する。当該方法は:微作物を溶解(渙散)して、溶解(渙散)した微作物を生成すること;当該溶解した微作物を、固体部分及びジュース部分に分離すること;当該固体部分を加工して、吸収性固体を生成すること、を含むことができる。いくつかの形態では、吸収性固体は、吸収性粉末、吸収性ペレット、又は吸収性押出物を含み得る。いくつかの形態では、微作物はアオウキクサ属(Lemna)であってもよい。
いくつかの形態では、当該固体部分を加工して吸収性固体を生成することが、当該固体部分を分離して固体を形成することを含むことができる。いくつかの形態によれば、方法は、成形ユニットによって固体を成形して吸収剤ペレットを生成することを更に含むことができる。いくつかの形態では、方法は、押出機によって当該固体を押出して吸収剤ペレットを生成することを更に含むことができる。いくつかの形態によれば、固体を成形すること又は押出すことは、当該固体を実質的に加熱することなく実施できる。いくつかの形態では、成形すること又は押出すことが、蒸気を使用して実施できる。いくつかの形態によれば、固体部分を加工することが、当該固体を乾燥することを更に含むことができる。
いくつかの形態によれば、方法は、吸収性固体を吸収性生成物に加工することを更に含むことができる。いくつかの形態では、吸収性固体を加工することが、吸収性粉末を多孔性材料にパッケージすることを含むことができ、当該多孔性材料は、吸収性粉末を物理的に含有するのと同時に、外部水が当該吸収性粉末に自由に染み込む(飽和させる)ことを可能にする。
いくつかの形態では、吸収性固体が、(i)当該吸収性固体及び(ii)当該微作物からの葉緑素を含むことができる。いくつかの形態によれば、葉緑素は、臭気を吸収するように作動可能である。いくつかの形態によれば、吸収性固体が、約12重量%未満の含水量を有することができる。いくつかの形態では、吸収性固体が、≧約9.0L/kgの吸収性係数を有する吸収性粉末を含むことができる。いくつかの形態によれば、吸収性固体が、≧約1.44L/kgの吸収係数を有する吸収性ペレットを含むことができる。
いくつかの形態によれば、方法は、ジュース部分を加工してタンパク質に富んだ生成物を生成することを更に含むことができる。
開示のいくつかの側面によれば、動物用床敷は、臭気吸収性量の葉緑素及び水生生物種(例えば、光合成水生生物種)炭水化物を含む吸収剤材料を含むことができる。例えば、水生生物種(例えば、光合成水生生物種)炭水化物は、アオウキクサ属(Lemna)から加工されることができる。いくつかの形態では、水生生物種(例えば、光合成水生生物種)は、複数の異なる水生生物種(例えば、光合成水生生物種)から加工されることができる。いくつかの形態では、少なくともいくつかの葉緑素及び少なくともいくつかの水生生物種(例えば、光合成水生生物種)炭水化物は、水生生物種(例えば、光合成水生生物種)の一般的な収穫から加工されることができる。いくつかの形態によれば、吸収剤材料及び葉緑素は、約12重量%未満の含水量を有するペレットに形成されることができる。開示のいくつかの側面によれば、おむつの吸収剤層が吸収性生成物を含むおむつ(例えば、人用おむつ)が製造されることができる。いくつかの形態では、吸収性生成物は、以下から成る群から選択できる:(i)多孔性材料を含み、そして、微作物からの葉緑素と粉末化した形態の炭水化物リッチなミールとを含有するパッケージであって、当該葉緑素が、臭気(例えば、おむつの使用から発生する臭気)を吸収するように作動可能である、前記のパッケージ;(ii)多孔性材料を各々含み、そして、微作物からの葉緑素と粉末化した形態の炭水化物リッチなミールとを各々含有する複合パッケージであって、当該葉緑素が、臭気(例えば、おむつの使用から発生する臭気)を吸収するように作動可能である、前記の複合パッケージ;(iii)多孔性材料を含み、そして、微作物からの葉緑素とペレット形状の炭水化物リッチなミールとを含有するパッケージであって、当該葉緑素が、臭気(例えば、おむつの使用から発生する臭気)を吸収するように作動可能である、前記のパッケージ;及び(iv)多孔性材料を含み、そして、微作物からの葉緑素と粒子形状の炭水化物リッチなミールとを含有するパッケージであって、当該葉緑素が、(例えば、おむつの使用から発生する)臭気を吸収するように作動可能である、前記のパッケージ。いくつかの形態では、当該パッケージが、当該パッケージの全体域に渡って粉末化した炭水化物リッチなミールの一貫した分布を確実にするためにキルトされることができる。いくつかの形態では、おむつの当該吸収剤層が、他の吸収剤材料と同様に当該パッケージを含むことができる。
本特許のファイルは、カラーで作成された少なくとも1つの図面を含有する。カラー図面を持つ本特許のコピーは、申請と必要な料金の支払いがなされると、特許商標庁によって提供されるであろう。
開示のいくつかの形態は、本開示と以下の添付の図面とを一部参照することによって理解されることができる。
更に、便宜上、同様な構造に言及するために同様な参照符号を使用できるが、種々の実施例形態の各々は、別個の変形と考えることができる。同様な参照符号が使用される時、共通の要素の記述は繰り返されないことがある。なぜなら、これらの要素の機能性は形態間で同じ又は同様であることができるからである。さらに、図は、明白に反対に示されていない限り、スケール通りではない。
図1Aは、開示の特定の例示形態に基づく、タンパク質濃縮物生成物及び/又は炭水化物リッチな生成物(例えば、吸収性生成物)の製造のために微作物(例えば、光合成水生生物種、水生植物種、アオウキクサ属の種、藻類種)を生育させ、収穫し、そして細分する(部分化する)方法を例証する概略図である。微作物は、バイオリアクターシステム中で耕作し(培養し;作り)、収穫し、そして、分離して固体部分とジュース部分とを形成することができる。いくつかの形態では、固体部分は、1つ以上の炭水化物リッチな生成物を製造するために、加工されることができる。更に又は代替的に、ジュース部分は、1つ以上のタンパク質濃縮物生成物を製造するために、加工されることができる。炭水化物リッチな生成物は、吸収性生成物(例えば、動物用床敷、おむつ製品)を含むことができる。ここで使用する時、用語「吸収性生成物」は、それらの周囲から液体を吸収できる生成物を含むように意図される。いくつかの形態では、吸収性生成物は、臭気を吸収又は低減することができる。それらの水分及び臭気吸収性特性に起因して、ここに記載の方法及び当該システムを通して生成される炭水化物リッチな生成物は、臭気及び水分の吸収が有利である動物用床敷(例えば、動物用トイレ砂)、おむつ製品、及び掃除用途などの用途に使用できる。
タンパク質濃縮物生成物は、人間の消費及び/又は動物の飼料に適切な生成物を含むことができる。方法は、例えば、特定の環境的特徴の配置に基づき、屋内、屋外、及びそれらのいかなる組み合わせで実施されることができる。
いくつかの形態では、微作物は、(例えば、アオウキクサ属、サンショウモ(Salvinia)、又は他の適切な属から選択される)単一の光合成水生生物種を含むことができる。いくつかの形態によれば、微作物は、2つ以上の光合成水生生物種の組み合わせを含むことができる。微作物は、他の光合成水生生物種と比べて有利な特徴を有することができる(例えば、急速な生育速度;低減した栄養必要量;容易な収穫及び/又は加工;低減した蒸散速度;増加した炭水化物構成;増加した葉緑素生成及び1つ以上の誘導生成物の他の利益)。
微作物は、アオウキクサ属(例えば、ウキクサ)、ウキクサ属(Spirodela)、Landoltia、Wolfiella、サンショウモ(Salvinia)(例えば、浮揚シダ)、Wolffia(例えば、ミジンコウキクサ)、アカウキクサ(Azolla)(例えば、モスキートシダ)、ボタンウキクサ(Pistia)(例えば、ウォーターレタス)、又はそれらのいかなる組み合わせの種を含むことができる。例えば、アオウキクサ属の例示の種は、コウキクサ(Lemna minor)、ウキクサオブスキュラ(Lemna obscura)、Lemna minuta、イボウキクサ(Lemna gibba)、Lemna valdiviana、及びナンゴクアオウキクサ(Lemna aequinoctialis)を含むがそれらに限定されない。いくつかの形態では、微作物は、1つ以上の藻類種を含むことができる。微作物は、局所的環境条件の中で発達した同定された構成及び生育特徴に基づき局所的光合成水生生物種から選択されることができる。局所的種は、局所的環境条件へのそれらの適応に基づきオープンポンド又はバイオリアクター中で他の種を打ち負かすことができる。微作物は、光利用性及び温度の季節変動に対応して調整されることができる。
いくつかの形態によれば、バイオリアクターシステムは、監視システムを含むことができる。監視システムは、動作条件(例えば、栄養物添加の量及び/又はタイミング及び/又は生育培地流速;「供給装置」微作物添加、酸素、又は二酸化炭素添加)を調整する及び/又はバイオリアクター条件に関する1つ以上のユーザーアラート(例えば、栄養物濃度、pH、溶存酸素レベル、生育培地レベル、微作物分布、流速、温度)を提供する及び/又は表示するように構成されることができる。調整は、連続的に、半連続的に、周期的に、断続的に、必要に応じて、所定の又は可変時間、又はいかなる他の間隔で、なされることができる。調整は、微作物(例えば、光合成水生生物種)の収穫高及び/又は生育速度を最適化するように選択されることができる。例えば、微作物の製造の速度及び露光(例えば、光合成速度、再生速度)に基づき生育培地流の速度を調整する監視システムを持つ大きいスケールのオープンバイオリアクター中で、微作物は、生育させることができる。
いくつかの形態では、バイオリアクターシステムの条件(例えば、栄養物構成)は、微作物の特徴から又は誘導される生成物の出力を最適化するように調整されることができる。例えば、葉緑素は、微作物から誘導される吸収性生成物(例えば、動物用床敷)の臭気制御性を改善する機能を果たすことができるので、栄養物レベルは、葉緑素生成を最適化するように調整されることができる。
バイオリアクターシステムは、微作物マットの分布又は厚さを調整及び監視するように構成されることができる。例えば、微作物が指定の厚さ又は指定の分布に到達する時、バイオリアクターシステムは、収穫手順を始めるように構成されることができる。いくつかの形態では、バイオリアクターシステムは、バイオリアクターシステムの中の生育培地の蒸散速度を低減するように、微作物マットの最小厚さを維持するように構成されることができる。いくつかの形態では、バイオリアクターシステムは、生育培地を浸透できる日光のレベルを低減してそれによって藻類などの水中の光合成水生生物種の生育を低減するように、微作物マットの最小厚さを維持するように構成されることができる。
作用120では、(例えば、環境条件に基づき)指定の時間で又は微作物が指定の特徴(例えば、マット厚さ、マット分布、成熟)を開発した後に、バイオリアクターシステムから微作物が収穫されてバイオマス122を形成できる。微作物の収穫は手動又は自動化できる。いくつかの形態では、自動化スキマーシステムは、バイオリアクターシステムから微作物を捕集し、そして、収穫された微作物を(例えば、ポンプシステムを介して)傾斜振動スクリーン上に運んで、生育培地及び破片からバイオマス122を分離することができる。いくつかの形態では、微作物は、固定スクリーンフィルターを通してバイオリアクターシステムから微作物を真空スキミングすることによって収穫されることができる。いくつかの形態では、収穫された微作物(例えば、アオウキクサ属)及び生育培地(例えば、水)を含むバイオマス懸濁液は、傾斜振動スクリーンに運ぶことができ、そこでは、バイオマスが生育培地から分離されることができる。
収穫の間に、分離された生育培地は、バイオリアクターシステムの中に戻して又は追加の貯蔵容器(例えば、コンテナ又は池)にリサイクルすることができる124。バイオマスから分離された生育培地(例えば、水)の少なくとも40%、又は少なくとも50%、又は少なくとも60%、又は少なくとも70%、又は少なくとも80%、又は少なくとも90%、又は少なくとも95%は、将来の利用のためにリサイクルされることができる124。
いくつかの形態では、いくらか又は全ての洗浄液及び/又は第2の洗浄液は、捕集されて再利用される(例えば、リサイクルされる)ことができる。いくつかの形態によれば、バイオマスから分離された洗浄液及び/又は第2の洗浄液(例えば、水)の少なくとも40%、又は少なくとも50%、又は少なくとも60%、又は少なくとも70%、又は少なくとも80%、又は少なくとも90%、又は少なくとも95%は、将来の利用のためにリサイクルされることができる132。例えば、作用134では、リサイクルされた洗浄液は、いかなる所望の時間(例えば、洗浄液コンテナ中で)保持されることができ、そしてその後、作用110のバイオリアクターシステム中に手動又は自動のいずれかで、再組込まれることができる。
いくつかの形態では、作用140では、洗浄済又は未洗浄のバイオマスは、溶解させて溶解(渙散)したバイオマスを形成できる。溶解(渙散)は、例えば、生体構造を分解する浸透圧、超音波処理(例えば、超音波分解)、又は化学処理(例えば、pH調整)によるチョッピング、細断、粉砕、加圧、引裂、せん断、溶解(渙散)を含むことができる。いくつかの形態では、溶解は、例えば、バイオマスを製粉、粉砕、又は細断して溶解させたバイオマスを生成することによって、(製粉とも呼ばれる)機械的なやり方で実現できる。いくつかの形態では、溶解方法は、例えば、せん断ミル、ボールミル、コロイドミル、ナイフミル、ハンマーミル、粉砕機、ピューレマシン、フィルタープレス、又はそれらのいかなる組み合わせを使用して、実現できる。
いくつかの形態では、溶解は、室温未満の温度(例えば、約12℃)で実施できる。いくつかの形態によれば、溶解液(例えば、水、リサイクル水、逆浸透水)は、溶解の間に又はその前にバイオマス又は微作物に添加できる。例えば、溶解液の少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、又は少なくとも約90%は、ろ過生成物の逆浸透/ナノろ過の結果として生成する逆浸透水であることができる。いくつかの形態では、溶解液は、室温未満の温度(例えば、約12℃)であることができる。
作用160では、固体部分154は、更に加工されて(例えば、分離、押出し、成形、加熱、乾燥、製粉されて)、吸収性固体168(例えば、吸収性ペレット、吸収性粉末、吸収性滲出物)を形成することができる(例えば、図1Bを参照)。いくつかの形態では、吸収性固体168(例えば、吸収性ペレット、吸収性粉末、吸収性滲出物)は、吸収性生成物(例えば、動物用トイレ砂、動物用床敷、流出清掃生成物)として直接使用できる。いくつかの形態によれば、吸収性固体168(例えば、吸収性ペレット、吸収性粉末)は、更に加工されて、吸収性生成物169(例えば、おむつ製品、動物用床敷、動物用トイレ砂)を生成することができる。
作用170では、ジュース部分152は、更に加工されて、別個の生成物(例えば、栄養補給用のタンパク質濃縮物)に到達することができる。この生成物は、固体部分ベースの生成物とは別個の有用性を有することができ、従って、収穫された微作物の収益性及び総利用が増加できる。
種々の作用が図1Aに示される一方で、より多いかより少ないか又は異なる作用を実施して、微作物を処理して吸収性生成物を形成することができる。例えば、ジュース部分を加工する作用170は、いくつかの形態では実施されないことがあり、そして、ジュース部分は、その代わりに、(例えば、まだ収穫されていない微作物に栄養物を供給するために)バイオリアクターシステム中にリサイクル又は廃棄してもよい。しかも、以下の実施例に示されているように、作用の順序は変更できる。
いくつかの形態では、微作物(例えば、光合成水生生物種、アオウキクサ属、藻類種)を生育し、収穫し、そして分離する方法は、吸収性固体の製造用の複合のサイクル又は連続的な方法を伴うことができ、その結果、当該方法のより早いサイクルの副生物が、方法の1つ以上のその後のサイクル中にリサイクルされることができる。1つ以上の副生物のリサイクルは、方法に必要な水の全体量を低減できる。いくつかの形態では、連続的な又は循環的な方法は、多量の吸収性固体を製造するのに要求される正味のエネルギー入力を最小限にするように構成されることができる。
図1B及び図1Cに示したように、バイオマス122は、分離されて150、ジュース部分152及び固体部分154を生成することができる。いくつかの形態では、分離されるべき150バイオマス(例えば、アオウキクサ属)122は、洗浄する、洗浄しない、溶解させる、溶解させない、又はそれらのいかなる組み合わせをすることができる。ジュース部分152は、タンパク質に富んだ液体及び/又は少なくともいくらかの固体粒子(例えば、炭水化物、繊維)を含むことができる。
先に洗浄及び/又は溶解させてもよいバイオマス122の分離150は、加圧(例えば、ベルトプレス)、遠心分離、ろ過、加圧ろ過、又はそれらのいかなる組み合わせを含むことができる。バイオマス(例えば、収穫された微作物)、洗浄されたバイオマス、及び/又は溶解させたバイオマスを分離する150ための置き替え可能なユニット操作は、例えば、デカンター型遠心分離機、ベルトプレス、ファンプレス、ロータリプレス、スクリュープレス、フィルタープレス、フィニッシャープレス、又はそれらのいかなる組み合わせを含む。
分離150は、例えば、タンパク質分解活性を減少させるために、室温未満の温度(例えば、12℃)で実施することができる。いくつかの形態では、分離は、温度約40℃未満、約30℃未満、又は約20℃未満、又は約15℃未満、又は約10℃未満、又は約15℃未満、又は約10℃未満、又は約5℃未満、又は約2℃未満、又は約1℃未満、又は約0℃未満で実施できる。分離225は、所望の温度で、例えば、温度約0℃と約10℃との間、又は約5℃と約15℃との間、又は約10℃と約20℃との間、又は約15℃と約25℃との間、又は約20℃と約30℃との間、又は約25℃と約35℃との間、又は約30℃と約40℃との間で、実施できる。
図1B及び図1Cに示したように、固体部分154は、更に加工されて160、固体162を生成することができる。いくつかの形態では、固体部分154は、追加のジュースを抽出するために分離されることができ161、第1のジュース163及び固体162を形成できる。いくつかの形態では、第1のジュース163は、タンパク質に富んだ液体及び/又は少なくともいくらかの固体粒子(例えば、炭水化物、繊維)を含むことができる。
固体部分154を分離して161、第1のジュース163及び固体162を形成することは、加圧(例えば、ベルトプレス)、遠心分離、ろ過、加圧ろ過、又はそれらのいかなる組み合わせを含むことができる。固体部分を分離する161ための置き替え可能なユニット操作は、例えば、デカンター型遠心分離機、ベルトプレス、ファンプレス、ロータリプレス、スクリュープレス、フィルタープレス、フィニッシャープレス、又はそれらのいかなる組み合わせを含む。
いくつかの形態では、図1B及び図1Cに示したように、例えば、方法の他の段階で捕集される(例えば、ジュース部分の加工が第1のケーキを生産する)他の固体部分(例えば、第1のケーキ172、第2のケーキ165)は、固体162を組み合わせて固体混合物を形成することができる。いくつかの形態によれば、固体162又は固体混合物は、(例えば、乾燥、成形、押出、又はそれらのいかなる組み合わせによって)更に加工されて167、吸収性固体168を形成できる。
いくつかの形態では、固体162及び/又は固体混合物の含水量は、約90%未満、又は約80%未満、又は約70%未満、又は約60%未満、又は約50%未満、又は約40%未満、又は約30%未満、又は約20%未満、又は約10重量%未満であることができる。
図1B及び図1Cに示したように、ジュース部分152は加工されて170、第1のケーキ172を生成できる。第1のケーキ172は、固体部分154の一部として(例えば、作用150で)初期に分離されなかった葉緑素及び/又は炭水化物を含む固体材料であることができる。すなわち、第1のケーキ172は、ジュース部分152の中に残っている少なくともいくつかの固体から形成できる。
いくつかの形態では、図1B及び図1Cに示したように、第1のケーキ172及び第1のジュース163は、組み合わせてそして更に分離されて164、第2のジュース166及び第2のケーキ165を形成できる。いくつかの形態によれば、第1のケーキ172及び第1のジュース163は、独立して更なる分離164に施されることができる。
いくつかの形態によれば、1つのサイクルで捕集された第2のジュース166及び第2のケーキ165の一方又は両方は、フィードバックされてその後のサイクルで更に加工されることができる。例えば、図1Cに示したように、1つのサイクルから製造されて捕集された第2のケーキ165は、フィードバックされてその後のサイクルの固体部分154と組み合わせることができる。更に又は代替的に、図1Cに示したように、1つのサイクルから製造されて捕集された第2のジュース166は、フィードバックされてその後のサイクルのジュース部分152と組み合わせることができる。いくつかの形態では、分離作用164はバイパスされることができ、その結果、作用170でジュース部分152を加工することから生じる第1のケーキ172は、その後のサイクルの固体162又は固体部分154と直接に組み合わせることができる。同様に、いくつかの形態では、作用161で固体部分154の分離からの第1のジュース163は、その後のサイクルのジュース部分154と直接に組み合わせることができる。いくつかの形態では、方法は、別個のサイクルがないように連続的であることができる。これらの形態では、1つの加工ユニット又は作用からの出力は、入力として、他の加工ユニットへ連続的に供給することができる。
いくつかの形態によれば、ジュース部分を加工する170及び/又は固体部分を分離する154ためのユニットは、特定範囲の含水量及び/又は固体:ジュース比から利益を得る又は要求することができる。従って、第2のジュース166及び/又は第2のケーキ165は、ジュース部分を加工する170及び/又は固体部分を分離する161ためのユニットにフィードバックされることができ、その結果、これらのユニットの各々への正味の入力が、適切な範囲の中に入る。これは、1つ以上のユニット上に置かれたストレスを有益に低減することができ、それによって、それらの使用可能なライフタイムを増加できる。固体部分154及びジュース部分152の合計の効率的な分離を有益に最大にすることもできる。
いくつかの形態によれば、第1のケーキ172及び第1のジュース163は、独立して更なる分離164を施すことができる。いくつかの形態では、第1のケーキ172、第1のジュース163、又はそれらのいかなる組み合わせを分離すること164は、遠心分離、ろ過、加圧ろ過、又はそれらのいかなる組み合わせを含むことができる。様々な異なる置き替え可能なユニット操作は、例えば、高速ディスクスタック遠心分離機、円振動セパレーター、直線/傾斜運動シェーカー、デカンター型遠心分離機、フィルタープレス、加圧ろ過メカニズム、精密ろ過、真空ろ過、又はそれらのいかなる組み合わせを含む分離164をするために使用できる。
いくつかの形態によれば、分離164は、例えば、タンパク質分解活性を減少させるために、室温未満の温度で実施できる。いくつかの形態では、分離164は、温度約40℃未満、又は約30℃未満、又は約20℃未満、又は約15℃未満、又は約10℃未満、又は約15℃未満、又は約10℃未満、又は約5℃未満、又は約2℃未満、又は約1℃未満、又は約0℃未満で実施できる。いくつかの形態では、分離164は、温度約0℃と約10℃との間、又は約5℃と約15℃との間、又は約10℃と約20℃との間、又は約15℃と約25℃との間、又は約20℃と約30℃との間、又は約25℃と約35℃との間、又は約30℃と約40℃との間で実施できる。
図1Bに示したように、いくつかの形態では、第2のケーキ165は、固体162と組み合わせて固体混合物を形成できる。図1Cに示したように、第2のケーキ165は、(例えば、加工のその後のサイクルの)固体部分154と組み合わせて固体混合物を形成できる。固体混合物は、更なる加工(例えば、分離161、加工167)を施すことができる。
いくつかの形態によれば、例えば図1Bに示したように、第2のジュース165は、更に加工される170ことができる。図1Cに示したように、第2のジュース165は、(例えば、加工のその後のサイクルの)ジュース部分152と組み合わせることができる。
図1B及び図1Cに示したように、作用167では、固体162及び/又は固体混合物は、更に加工されて(例えば、成形、押出、乾燥、加熱、製粉)、吸収性固体168(例えば、吸収性ペレット、吸収性粉末、吸収性滲出物)を形成することができる。いくつかの形態では、吸収性固体168(例えば、吸収性ペレット、吸収性粉末、吸収性滲出物)は、吸収性生成物169(例えば、動物用トイレ砂、動物用床敷、流出清掃生成物)として直接使用できる。吸収剤固体は、人間又は動物の飼料サプリメント(例えば、アオウキクサ属ミール)として適切な炭水化物リッチなミール又は燃料フィードストックとして適切であることもできる。
前述したように、固体混合物は、1つ以上の分離プロセス150/161/170/164の後に残る1つ以上の固体162、第1のケーキ172、第2のケーキ165、又はそれらのいかなる組み合わせを含むことができる。吸収性固体を生成する方法は、例えば、含水量、粒子サイズ、タンパク質含有量、脂肪含有量、繊維含有量、灰分量、葉緑素含有量、シェルフライフ、ペレット又は粒状物サイズ及び成形、織り目、又はそれらのいかなる組み合わせを含む所望の特定の特徴に依存して、変更できる。
いくつかの形態では、固体162及び/又は固体混合物は、結果として得られる吸収性固体168の含水量を低減するために、乾燥ユニットによる乾燥手順を施すことができる。いくつかの形態では、最終生成物が低減した含水量を持つ吸収性固体になるように、乾燥手順は、固体168及び/又は固体混合物の他の加工(例えば、製粉、ペレット化、押出し)と同時に、又はそれより前に、又はそれに続いて、実施することができる。いくつかの形態では、乾燥手順は、例えば、スプレードライヤー、ダブルドラムドライヤー、フラッシュドライヤー、蒸発器、又はそれらのいかなる組み合わせを含むドライヤーメカニズムを使用して実施できる。
いくつかの形態によれば、乾燥方法は、別のもう1つの加工工程(例えば、成形、押出、製粉)と結び付けることができ、そこでは、分離された161固体は乾燥されて同時に吸収性固体168(例えば吸収性ペレット、吸収性押出物、吸収性粒状物)に加工される(例えば成形、ペレット化166、又は押出167)。
いくつかの形態では、乾燥手順後、固体及び/又は固体混合物は、更に加工されて、吸収性生成物(例えば流出掃除用途)として直接に粉末化した形態で使用できる吸収性固体を形成することができる。いくつかの形態では、乾燥固体及び/又は固体混合物は、成形ユニットによって成形される237ことができ、当該成形ユニットは、当該固体231及び/又は固体混合物を、吸収性生成物(例えば流出掃除用途、動物用床敷)として又はそれに使用するために便利な又は適切なグルーピング(例えば、ペレット又は粒状物)に成形するためのペレット化装置、造粒機、又は他の装置を含むことができる。成形手順237は、いくつかの形態によれば、おおよそ均質的な(例えば、もしも球状ならば同様な直径を有する又はもしも柱状ならば同様な長さ及び横断面直径を有する)通常の形状(例えば、柱状又は球状)を有することができる(例えば、吸収性固体の)複合のペレット、粒状物、又は他のタイプの集まりという結果になることができる。いくつかの形態では、成形237は、吸収性生成物を作成する不均質の及び/又は不規則に成形された集まりという結果になることができる。いくつかの形態によれば、固体231及び/又は固体混合物は、乾燥手順235(例えば、そこでは、吸収性生成物が成形されることは所望されない)を通して簡単に最終生成物(例えば吸収性粉末)になることができる。
いくつかの形態によれば、固体162及び/又は固体混合物は、粉砕されて(例えば、低減した粒子サイズを有する)吸収性粉末を形成することができる。いくつかの形態では、固体162及び/又は固体混合物は、乾燥前に粉砕されてもよい。いくつかの形態によれば、固体162及び/又は固体混合物が、<99%、又は<90%、又は<80%、又は<70%、又は<60%、又は<50%、又は<40%、又は<30%、又は<20%、又は<10%、又は<5%、又は<4%、又は<3%、又は<2%、又は<1%の含水量を保持するように、固体162及び/又は固体混合物は粉砕されてもよい。固体162及び/又は固体混合物は、例えば、せん断ミル、又はナイフミル、コロイドミル、ハンマーミル、粉砕機、ピューレマシン、フィルタープレス、超音波分解を使用して粉砕されてもよい。
いくつかの形態によれば、固体162及び/又は固体混合物は、成形ユニットによって成形されて(例えば、粒子化又はペレット化)、ペレットを形成できる。いくつかの形態によれば、ペレットは、流出掃除用途として、又は動物用トイレ砂、動物用床敷などの吸収性生成物として直接使用できる。いくつかの形態では、ペレットは、おむつ製品の吸収剤コア(例えば、人間又は動物おむつ、生理用ナプキン)などの吸収性生成物の構成要素を形成することができる。
いくつかの形態によれば、成形ユニットは、固体162及び/又は固体混合物を、吸収性生成物(例えば動物用トイレ砂、流出掃除用途、動物用床敷、おむつ製品の吸収剤コア)として又はそれに使用するのに便利な又は適切なグルーピング(例えば、ペレット又は粒状物)に成形するためのペレット化装置、造粒機、又は他の装置を、含むことができる。成形手順は、いくつかの形態によれば、おおよそ均質的な(例えば、もしも球状ならば同様な直径を有する又はもしも柱状ならば同様な長さ及び横断面直径を有する)通常の形状(例えば、柱状又は球状)を有することができる(例えば、吸収性固体の)複合のペレット、粒状物、又は他のタイプの集まりという結果になることができる。いくつかの形態では、成形手順は、ペレットを作成する不均質の及び/又は不規則に成形された集まりという結果になることができる。
他の成形ユニットは、固体162及び/又は固体混合物を、異なる形状(例えば、ディスク、球、押出円柱)及び/又は粉末化形態を有する吸収性固体に加工する際に、使用できる。いくつかの形態では、吸収性固体を粒状物に加工するのに有利であることができる。粒子化は、粉末出力の代わりに粒出力をデリバーするようにパラメーターが調整されている流動床乾燥機を使用することによって、乾燥方法と同時に達成されることができる。他の形態では、乾燥粉末は、別個の加工工程として粒子化方法を施すことができる。
成形ユニットは、いくつかの形態によれば、(例えば、化学的に変性された又は変性されていない)吸収性固体の柱状部分を押出すために、フラットダイ、リングダイ、又はいかなる他のタイプのメカニズムを使用するペレットミルであることができる。それらが押出される時に柱状部分を切断してそれによって複数のペレットを形成するために、1つ以上のブレードを使用できる。いくつかの形態では、ペレットは、約4ミリメートル(mm)の幅及び約8mm〜約10mmの範囲の長さを有することができる。しかし、より大きい、より小さい、又は異なった均整のペレットを、例えば用途に応じて生成することもできる。これらの寸法は、ダイのタイプ及び切断頻度などの成形ユニットの要因に基づき確立することができる。成形ユニットは、ペレットの寸法を変えるように整調でき、又は、それは異なる成形ユニットに置き換えることができる。
いくつかの形態では、成形手順は、ペレットを形成するために、熱、蒸気、及び/又は乾燥の使用を含むことができる。アオウキクサ属などのいくらかの微作物の独特の化学的特性に起因して、いくつかの形態では、成形ユニットは熱を要求しないことがある。加熱するための成形ユニット(例えば、ペレット製造ユニット)を待つことなく成形方法が開始することを可能にすることによって、成形方法は、省エネルギー及び/又は生産管理利益(例えば、そこでは、成形ユニットは連続的には動作していない)という結果になることができる。いくつかの形態では、成形ユニット(例えば、ペレット製造ユニット)は、ペレットの構成を実質的に加熱又は変化させてなくてもよい。いくつかの形態では、ペレット製造ユニットは、熱及び/又は結合剤を適用してペレットを形成することができ、そして、こうして(例えば、含水量を低減することによって)吸収性固体の化学的構成を変更することができる。所望ならより固いペレットを製造するために蒸気を使用でき、それは、含水量を増加させることもできる。
いくつかの形態では、成形ユニットは、ドライヤーと一体化することができ、その結果、組み合わせた乾燥及び成形ユニットの出力は、吸収性生成物(例えば、動物用トイレ砂、動物用床敷、流出清掃生成物)である。いくつかの形態によれば、ペレットは、吸収性生成物の構成要素(例えば、おむつ製品の吸収剤コア)を形成することができる。
いくつかの形態によれば、固体162及び/又は固体混合物は、押出機によって加工されることができる。いくつかの形態では、押出機方法は、変更された(例えば、改善された)織り目及び/又は多孔性を有することができる吸収性固体を生成するために、押出機装置の内部で熱、圧力及び水の組み合わせで固体162及び/又は固体混合物を処理することを含むことができる。
いくつかの形態では、押出機は、一般的に一定の切断面を有する吸収性生成物のセグメント(例えば、押出物)を押出すために、加工の間に使用することができる。押出機は、いくつかの形態によれば、変性された又は変性されていない吸収性固体の柱状部分を押出すために、フラットダイ、リングダイ、又はいかなる他のタイプのメカニズムを使用できる。それらが押出される時に柱状部分を切断してそれによって押出物(例えば、押出物)を形成するために、1つ以上のブレードを使用できる。いくつかの形態では、押出物は、約4ミリメートル(mm)の幅及び約8mm〜約10mmの範囲の長さを有することができる。しかし、より大きい、より小さい、又は異なった均整の押出物を、例えば意図された使用法シナリオに応じて生成することもできる。これらの寸法は、ダイのタイプ及び切断頻度などの押出機の要因に基づき確立することができる。押出機は、押出物の寸法を変えるように整調でき、又は、それは異なる押出機に置き換えることができる。
いくつかの形態によれば、押出物は、更に乾燥手順を施すことができる。いくつかの形態では、乾燥方法及び押出方法は、同時に又は並行して実施できる。
いくつかの形態では、吸収性粉末164は、吸収性生成物169(例えば流出清掃)として直接使用できる。いくつかの形態によれば、吸収性粉末、吸収性ペレット、又は吸収性押出物は、更に加工することなく吸収性生成物として直接使用できる。例えば、吸収性粉末、吸収性ペレット、吸収性押出物、又はそれらの組み合わせは、いくつかの形態によれば、流出清掃生成物、動物用トイレ砂、又は動物用床敷として使用できる。
いくつかの形態によれば、吸収性固体168(例えば、吸収性ペレット、吸収性粉末)は、更に加工して吸収性生成物169(例えば、おむつ製品、動物用床敷、動物用トイレ砂)を生成できる。
いくつかの形態では、吸収性固体(例えば、吸収性粉末、吸収性ペレット、吸収性滲出物)は、吸収性固体を物理的に含有すると同時に外部液体が吸収性固体に自由に染み込むことを可能にする多孔性材料に、パッケージされることができる。いくつかの形態では、パッケージされた固体及び/又は固体混合物は、大きいティーバッグに似ていることができる。他の形態では、パッケージされた固体及び/又は固体混合物は、様々な小さいティーバッグに似ていることができる。いくつかの形態では、多孔性パッケージは、紙、又は綿、又は他の多孔性材料を含むことができる。他の形態では、多孔性パッケージは、紙、綿、又は他の多孔性又は生分解性の材料のいかなる組み合わせを含むことができる。多孔性パッケージは、いくつかの形態では、自然の繊維、多孔性プラスチック、ポリマー構成、又はそれらのいかなる組み合わせを含むいかなる適切な材料を含むことができる。いくつかの形態によれば、粉末のかさ密度は、約400kg/m3、又は約350kg/m3〜約450kg/m3、又は約300kg/m3〜約500kg/m3、約0.4g/cm3、又は約0.35g/cm3〜約0.45g/cm3、又は約0.3g/cm3〜約0.5g/cm3であることができる。
いくつかの形態では、吸収性粉末は、更に加工されて、吸収性ペレット又は吸収性滲出物を形成することができる。いくつかの形態によれば、吸収性粉末は、成形ユニット(例えば、ぺレタイザー、造粒機、押出機)によって加工されて、吸収性ペレット又は吸収性押出物を形成することができる。いくつかの形態では、成形方法は、吸収性粉末を加熱することなく実施できる。いくつかの形態によれば、成形方法は、吸収性粉末、吸収性ペレット、又は吸収性押出物への蒸気の適用を含むことができる。成形方法の間の蒸気の適用は、吸収性ペレット又は吸収性押出物がその形状をより良好に維持すること又は崩壊するその傾向を減少させることを、助けることができる。
他の形態では、吸収性固体168(例えば吸収性ペレット、吸収性押出物、吸収剤粉末)は、加工されて吸収性生成物169を形成することができる。吸収性生成物169は、液体又は水分を吸収するために使用できる、動物用トイレ砂、おむつ製品(例えば人用おむつ、動物おむつ、生理用ナプキン、創傷詰め、他のおむつ製品)、流出清掃生成物、又は他の生成物を含むことができる。
いくつかの形態によれば、乾燥及び/又は加圧は、先に記載された分離作用150で、追加で又は代替的に起こることができる。いくつかの形態では、乾燥方法は、加工工程と結び付けることができ、そこでは、分離された固体231は、乾燥されると同時に吸収性固体(例えば吸収性ペレット、吸収性押出物、吸収性粒状物)に加工される(例えば成形、ペレット化237、又は押出239)。
いくつかの形態では、吸収性粉末は、吸収性生成物(例えば流出清掃)として直接使用できる。他の形態では、吸収性粉末は、成形ユニット(例えば、ぺレタイザー237、造粒機、押出機239)によって加工して、吸収性固体(例えば吸収性ペレット、吸収性押出物、吸収性粒状物)を形成できる。いくつかの形態では、成形方法は、吸収性粉末又は分離された231固体を加熱することなく実施できる。いくつかの形態では、成形方法は、乾燥方法を経なかった固体部分に実施できる。いくつかの形態によれば、成形方法は、吸収性粉末又は分離された固体231又は吸収性固体(例えば吸収性ペレット、吸収性押出物、吸収性粒状物)への蒸気の適用を含むことができる。成形方法の間の蒸気の適用は、吸収性固体がその形状をより良好に維持すること又は崩壊するその傾向を減少させることを、助けることができる。
いくつかの形態では、吸収性固体は、追加の加工をすること(例えばパッケージすること、形成すること)をすることなく吸収性生成物(例えば動物用トイレ砂、流出掃除用途)として直接使用できる。他の形態では、吸収性固体(例えば吸収性ペレット、吸収性押出物、吸収性粒状物、吸収剤粉末)は、加工して吸収性生成物を形成できる。吸収性生成物は、液体又は水分を吸収するために使用できる、動物用トイレ砂、おむつ製品(例えば人用おむつ、動物おむつ、生理用ナプキン、創傷詰め、他のおむつ製品)、流出清掃生成物、又は他の生成物を含むことができる。吸収性固体の成形及び/又は押出しは、乾燥して吸収性生成物を形成することと並行して又はそれよりも前に実施できる。
吸収性生成物は、いくつかの形態では、その少なくともいくつかが微作物からでもあることができる臭気吸収性量の葉緑素及び微作物(例えば、光合成水生生物種)からの炭水化物を含む吸収剤材料を有することができる。いくつかの形態では、臭気吸収性量は、厳密なセンサー分析を通して評価してもよく又はしなくてもよい1人以上の人間によって知覚される臭気を低減する量であることができる。臭気吸収性量は、いくつかの形態では、いかなる適切な検査によって検出可能な空中臭気原因の粒子の量を低減する量のことを言うことができる。いくつかの形態によれば、臭気吸収性量は、広い範囲の濃度を含むことができる。例えば、吸収性生成物を生成するために使用される吸収性固体は、少なくとも約50mg/kgの葉緑素濃度を含むことができる。いくつかの形態では、炭水化物リッチな固体の葉緑素濃度は約150mg/kgであることができる。他の適切な葉緑素濃度は、臭気を吸収するために適切であることができる。吸収性生成物を誘導するために使用される光合成水生生物種の葉緑素濃度は、変化もできる。例えば、乾燥アオウキクサ属は、約850mg/kgの葉緑素濃度を有することができる。
種々の作用が図1Dに示される一方で、より多い、より少ない、又は異なる作用が、微作物を加工して吸収性生成物を形成するために、実施できる。
図1Eは、開示の特定の例示形態に基づき、炭水化物リッチな生成物を製造するために、ジュース部分から固体部分を分離すること及び固体部分を加工することを例証する概略図である。
図1Eに示したように、バイオマス210は、ジュース部分226及び固体部分227を生成するために、分離できる150。いくつかの形態では、分離150されるべきバイオマス(例えば、アオウキクサ属)210は、洗浄する、洗浄しない、溶解させる、溶解させない、又はそれらのいかなる組み合わせをすることができる。ジュース部分226は、タンパク質に富んだ液体及び/又は少なくともいくらかの固体粒子(例えば、炭水化物、繊維)を含むことができる。
先に洗浄及び/又は溶解させてもよいバイオマス210の分離150は、加圧(例えば、ベルトプレス)、遠心分離、ろ過、加圧ろ過、又はそれらのいかなる組み合わせを含むことができる。バイオマス(例えば、収穫された微作物)、洗浄されたバイオマス、及び/又は溶解させたバイオマスを分離150するための置き替え可能なユニット操作は、例えば、デカンター型遠心分離機、ベルトプレス、ファンプレス、ロータリプレス、スクリュープレス、フィルタープレス、フィニッシャープレス、又はそれらのいかなる組み合わせを含む。
分離150は、例えば、タンパク質分解活性を減少させるために、室温未満の温度(例えば、12℃)で実施することができる。いくつかの形態では、分離は、温度約40℃未満、約30℃未満、又は約20℃未満、又は約15℃未満、又は約10℃未満、又は約15℃未満、又は約10℃未満、又は約5℃未満、又は約2℃未満、又は約1℃未満、又は約0℃未満で実施できる。分離225は、所望の温度で、例えば、温度約0℃と約10℃との間、又は約5℃と約15℃との間、又は約10℃と約20℃との間、又は約15℃と約25℃との間、又は約20℃と約30℃との間、又は約25℃と約35℃との間、又は約30℃と約40℃との間で、実施できる。
図1Eに示したように、固体部分227は、追加のジュースを抽出するために更に分離される230ことができ、第1のジュース232及び固体231を形成できる。いくつかの形態では、第1のジュース232は、タンパク質に富んだ液体及び/又は少なくともいくらかの固体粒子(例えば、炭水化物、繊維)を含むことができる。
固体部分227を分離して第1のジュース232及び固体231を形成することは、加圧(例えば、ベルトプレス)、遠心分離、ろ過、加圧ろ過、又はそれらのいかなる組み合わせを含むことができる。固体部分を分離するための置き替え可能なユニット操作は、例えば、デカンター型遠心分離機、ベルトプレス、ファンプレス、ロータリプレス、スクリュープレス、フィルタープレス、フィニッシャープレス、又はそれらのいかなる組み合わせを含む。
いくつかの形態では、例えば図1Eに示したように、方法の他の段階で捕集される(例えば、ジュース部分の加工が第1のケーキを生産する)他の固体部分(例えば、第1のケーキ242、第2のケーキ247)は、固体231を組み合わせて固体混合物を形成することができ、そして、固体混合物は、(例えば、乾燥235及び/又は成形237によって)更に加工されることができる。
いくつかの形態では、固体231及び/又は固体混合物の含水量は、約90%未満、又は約80%未満、又は約70%未満、又は約60%未満、又は約50%未満、又は約40%未満、又は約30%未満、又は約20%未満、又は約10重量%未満である。
図1Eに示したように、ジュース部分226が加工170される時、第1のケーキ242が生成でき、ここでは、第1のケーキ242は、固体部分227の一部として(例えば、作用150で)初期に分離されなかった葉緑素及び/又は炭水化物を含む固体材料であることができる。すなわち、第1のケーキ242は、ジュース部分226の中に残っている少なくともいくつかの固体から形成できる。いくつかの形態では、第1のケーキ242及び第1のジュース232は、組み合わせてそして更に分離されて、第2のジュース246及び第2のケーキ247を形成できる。いくつかの形態によれば、第1のケーキ242及び第1のジュース232は、独立して更なる分離に施されることができる。いくつかの形態では、第1のケーキ242、第1のジュース232、又はそれらのいかなる組み合わせを分離することは、遠心分離、ろ過、加圧ろ過、又はそれらのいかなる組み合わせを含むことができる。様々な異なる置き替え可能なユニット操作は、例えば、高速ディスクスタック遠心分離機、円振動セパレーター、直線/傾斜運動シェーカー、デカンター型遠心分離機、フィルタープレス、加圧ろ過メカニズム、精密ろ過、真空ろ過、又はそれらのいかなる組み合わせを含む分離をするために使用できる。
いくつかの形態によれば、分離は、例えば、タンパク質分解活性を減少させるために、室温未満の温度で実施できる。いくつかの形態では、分離は、温度約40℃未満、又は約30℃未満、又は約20℃未満、又は約15℃未満、又は約10℃未満、又は約15℃未満、又は約10℃未満、又は約5℃未満、又は約2℃未満、又は約1℃未満、又は約0℃未満で実施できる。いくつかの形態では、分離は、温度約0℃と約10℃との間、又は約5℃と約15℃との間、又は約10℃と約20℃との間、又は約15℃と約25℃との間、又は約20℃と約30℃との間、又は約25℃と約35℃との間、又は約30℃と約40℃との間で実施できる。
図1Eに示したように、いくつかの形態では、第2のケーキ247は、更なる加工より前に、固体231と組み合わせて固体混合物を形成できる。
いくつかの形態によれば、固体231及び/又は固体混合物は、更に加工されて1つ以上の吸収性固体を生成することができる。前述したように、固体混合物は、1つ以上の分離プロセス150/230/245の後に残る1つ以上の固体231、第1のケーキ242、第2のケーキ247、又はそれらのいかなる組み合わせを含むことができる。吸収性固体は、吸収性生成物として(例えば動物用床敷又は他の掃除用途で)直接使用するのに適切であることができる。吸収剤固体は、人間又は動物の飼料サプリメント(例えば、アオウキクサ属ミール)として適切な炭水化物リッチなミール又は燃料フィードストックとして適切であることもできる。
いくつかの形態では、固体231及び/又は固体混合物は、加工されて吸収性固体を生成できる。いくつかの形態によれば、固体231及び/又は固体混合物を加工することは、乾燥すること235及び/又は成形すること237(例えば、粒子化又はペレット化)を含むことができる。
吸収性固体を生成する方法は、例えば、含水量、粒子サイズ、タンパク質含有量、脂肪含有量、繊維含有量、灰分量、葉緑素含有量、シェルフライフ、ペレット又は粒状物サイズ及び成形、織り目、又はそれらのいかなる組み合わせを含む所望の特定の特徴に依存して、変更できる。
いくつかの形態では、固体231及び/又は固体混合物は、結果として得られる吸収性固体の含水量を低減するために、乾燥ユニットによる乾燥手順235を施すことができる。いくつかの形態では、最終生成物が低減した含水量を持つ吸収性固体になるように、乾燥手順235は、固体231及び/又は固体混合物の他の加工と同時に、又はそれより前に、又はそれに続いて、実施することができる。いくつかの形態では、乾燥手順235は、例えば、スプレードライヤー、ダブルドラムドライヤー、フラッシュドライヤー、蒸発器、又はそれらのいかなる組み合わせを含むドライヤーメカニズムを使用して実施できる。
いくつかの形態では、乾燥手順235の後、固体及び/又は固体混合物は、更に加工されて、吸収性生成物(例えば流出掃除用途)として直接に粉末化した形態で使用できる吸収性固体を形成することができる。いくつかの形態では、乾燥固体及び/又は固体混合物は、成形ユニットによって成形される237ことができ、当該成形ユニットは、当該固体231及び/又は固体混合物を、吸収性生成物(例えば流出掃除用途、動物用床敷)として又はそれに使用するために便利な又は適切なグルーピング(例えば、ペレット又は粒状物)に成形するためのペレット化装置、造粒機、又は他の装置を含むことができる。成形手順237は、いくつかの形態によれば、おおよそ均質的な(例えば、もしも球状ならば同様な直径を有する又はもしも柱状ならば同様な長さ及び横断面直径を有する)通常の形状(例えば、柱状又は球状)を有することができる(例えば、吸収性固体の)複合のペレット、粒状物、又は他のタイプの集まりという結果になることができる。いくつかの形態では、成形237は、吸収性生成物を作成する不均質の及び/又は不規則に成形された集まりという結果になることができる。いくつかの形態によれば、固体231及び/又は固体混合物は、乾燥手順235(例えば、そこでは、吸収性生成物が成形されることは所望されない)を通して簡単に最終生成物(例えば吸収性粉末)になることができる。
いくつかの形態では、乾燥手順235の後、固体及び/又は固体混合物は、固体及び/又は固体混合物を多孔性材料にパッケージすること238によって更に加工されることができ、当該多孔性材料は、固体及び/又は固体混合物を物理的に含有するのと同時に、外部液体が当該固体及び/又は固体混合物に自由に染み込むことを可能にする。いくつかの形態では、パッケージされた固体及び/又は固体混合物は、大きいティーバッグに似ていることができる。他の形態では、パッケージされた固体及び/又は固体混合物は、様々な小さいティーバッグに似ていることができる。いくつかの形態では、多孔性パッケージは、紙、又は綿、又は他の多孔性材料を含むことができる。他の形態では、多孔性パッケージは、紙、綿、又は他の多孔性又は生分解性の材料のいかなる組み合わせを含むことができる。
吸収性固体(例えば、吸収性ペレット、吸収性滲出物)の(吸収性固体のキログラム(kg)当たり吸収される液体のリットル(L)で測定された)吸収係数は、吸収性固体の単位質量当りの液体の容積として、≧約1.48L/kg、又は≧約1.4L/kg、又は≧約1.3L/kg、又は≧約1.2L/kg、又は≧約1.1L/kg、又は≧約1.0L/kg、又は≧約0.9L/kg、又は≧約0.8L/kg、又は≧約0.7L/kg、又は≧約0.6L/kg、又は≧約0.5L/kg、又は≧約0.4L/kg、又は≧約0.3L/kg、又は≧約0.2L/kg、又は≧約0.1L/kgであることができる。いくつかの形態によれば、吸収性固体(例えば、吸収性粉末)の吸収係数は、吸収性生成物の単位質量当りの液体の容積として、≧約10.0L/kg、又は≧約9.0L/kg、又は約8.0L/kg未満、又は≧約7.0L/kg、又は≧約6.0L/kg、又は≧5.0L/kg未満、又は≧約4.0L/kg、又は≧約3.0L/kg、又は≧約2.0L/kg、又は≧約1.0L/kgであることができる。
吸収性固体(例えば、吸収性粉末、吸収性ペレット、吸収性押出物)及び/又は吸収性生成物(例えば、動物用床敷、動物用トイレ砂、おむつ製品)の含水量は、いくつかの形態では、それぞれの固体又は生成物の、約90%未満、又は約80%未満、又は約70%未満、又は約60%未満、又は約50%未満、又は約40%未満、又は約30%未満、又は約20%未満、又は約12%未満、又は約10%未満、又は約5%未満、又は約1重量%未満であることができる。
吸収性生成物168又は吸収性生成物169は、いくつかの形態では、その少なくともいくつかが微作物からでもあることができる臭気吸収性量の葉緑素及び微作物(例えば、光合成水生生物種)からの炭水化物を含むことができる。いくつかの形態では、臭気吸収性量は、厳密なセンサー分析を通して評価してもよく又はしなくてもよい1人以上の人間によって知覚される臭気を低減する量であることができる。臭気吸収性量は、いくつかの形態では、いかなる適切な検査によって検出可能な空中臭気原因の粒子の量を低減する量のことを言うことができる。いくつかの形態によれば、臭気吸収性量は、広い範囲の濃度を含むことができる。例えば、吸収性生成物169を生成するために使用される吸収性固体168は、少なくとも約50mg/kgの葉緑素濃度を含むことができる。いくつかの形態では、吸収性生成物169は、以下の葉緑素濃度を含むことができる:少なくとも約30mg/kg、又は少なくとも約40mg/kg、又は少なくとも約50mg/kg、少なくとも約60mg/kg、又は少なくとも約70mg/kg、又は少なくとも約80mg/kg、又は少なくとも約90mg/kg、又は少なくとも約100mg/kg、又は少なくとも約125mg/kg、又は少なくとも約150mg/kg、又は少なくとも約175mg/kg、又は少なくとも約200mg/kg、又は少なくとも約225mg/kg、又は少なくとも約250mg/kg、又は少なくとも約275mg/kg、又は少なくとも約300mg/kg、又は少なくとも約325mg/kg。いくつかの形態では、炭水化物リッチな固体の葉緑素濃度は約150mg/kgであることができる。他の適切な葉緑素濃度は、臭気を吸収するために適切であることができる。吸収性生成物169を誘導するために使用される光合成水生生物種の葉緑素濃度は、変化もできる。例えば、乾燥アオウキクサ属は、約850mg/kgの葉緑素濃度を有することができる。
粘土系生成物(例えば、トイレ砂)は、土壌から誘導され、そして、有害な呼吸効果を有し得るシリカを一般的に含有する。本開示によれば、吸収性生成物(例えば、動物用床敷、おむつ製品)は、粘土フリーであることができ、そして、その代わりに、土壌中で生育されない1つ以上の光合成水生生物種から誘導することができる。こうして、開示の吸収性生成物は、実質的な量のシリカを有さないこともでき、そして、ペット又は人間ベースの用途の両方にとって、特に、弱い呼吸能力を持つものにとって、改善された性能及び有用性を有することができる。
いくつかの形態では、第2のスクリュープレス253は、固体及び液体を更に分離でき、第1のスクリュープレス252からの出力(生産物)である第1のプレスされた固体よりも低い含水量及び高い濃度の固体材料(例えば、炭水化物)を有することができる第2のプレスされた固体及び第2のジュースを生成することができる。第2のスクリュープレスから追い出された第2のプレスされた固体は、捕集されてドライヤー254(例えば、スピンフラッシュドライヤー)を使用して乾燥でき、微作物からの少なくともいくつかの葉緑素を保持する吸収性固体を生成することができる。
粉末を物理的に含有すると同時に外部液体が粉末に自由に染み込むことを可能にする多孔性材料の中に、粉末状で、吸収性固体をパッケージすること255によって、吸収性生成物は、製造されることができる。いくつかの形態では、パッケージされた吸収性生成物は、大きいティーバッグに似ている。他の形態では、パッケージされた材料は、様々な小さいティーバッグに似ている。多孔性材料は、紙、綿、いかなる他の多孔性材料、又はそれらのいかなる組み合わせを含むことができる。
代替的に、吸収性固体を加工するために押出機256が使用できる。いくつかの形態では、押出機256は、吸収性固体の中に多孔性と織り目とを生じさせるために出力ダイでの膨張を伴って、押出機256の内部で熱、圧力、及び水を組み合わせることができ、それによって、吸収能力を1.48のファクターより大きく増加できる。いくつかの形態では、押出し方法及び乾燥方法は、並行して又は続いて実施できる(例えば、最初に押出し後に乾燥する;最初に乾燥後に押出す)。
代替的に、固体部分は、吸収性生成物を製造するために成形ユニットを使用して加工されることができる。いくつかの形態では、成形ユニット257は、吸収性粉末又は分離された固体又は吸収性固体をペレット化するペレット製造ユニットを含むことができる。
アオウキクサ属などのいくらかの微作物の独特の化学的特性に起因して、いくつかの形態では、ペレット製造ユニットは熱を要求しないことがある。これは、加熱するためのペレット製造ユニットを待つことなくペレット化方法が開始することを可能にし、それは、ペレット製造ユニットが連続的には動作していない形態において有益である。
いくつかの形態では、成形ユニットは、ドライヤーと一体化することができ、その結果、組み合わせた乾燥及び成形ユニットの出力は、最終の吸収性生成物(例えば、動物用床敷、流出清掃)である。最終の生成物が成形(例えばパッケージ又は押出し)されるのを必要としない形態では、成形ユニットを使用しなくてもよい。
第1の及び第2のスクリュープレスからの第1の及び第2のジュース及び遠心分離機からのジュース部分は、それぞれ、組み合わせて、(例えば、タンパク質濃縮物を形成するために)吸収性固体及び固体部分から別個に加工されることができる。3つの分離装置及びドライヤーが記載される一方で、より多い、より少ない、又は異なる構成要素を使用して、吸収性固体を生成し、そして、ジュース部分及びジュースを分離することができる。例えば、振動セパレーターを使用して、ジュース部分から固体部分を分離でき、及び/又は、固体部分の含水量を更に減少できる。
図3に示したように、スクリュープレス及び分離スクリーンなどの複数の分離ユニット350が、溶解させたバイオマスのジュース部分から、溶解させたバイオマスの固体部分を分離するために、使用できる。固体部分は、乾燥させた時、吸収性固体などの1つ以上の中間生成物という結果になることができる。ジュース部分は、いくつかの形態では、別個に加工される360ことができる。
いくらかの分離ユニット350は、並行して及び増加したレベルの精密さで作動して、いかなる結果として得られる最終の生成物(例えば、吸収性生成物)と同様に微作物から誘導される中間生成物(例えば、吸収性固体)の収穫高を増加できる。例えば、振動分離スクリーンと組み合わせた小さいスクリュープレスが、大きいスクリュープレスからの液体及び固体出力の混合物に対して作動して、追加の吸収性固体を生成するために乾燥できる固体部分を生成することができる。1つ以上の分離ユニット350からの吸収性固体は、場合により組み合わされてそして加工されて370、吸収性生成物を形成することができる。いくつかの形態では、加工370ユニットは、1つ以上の乾燥ユニット380と一体的に組み合わせることもできる。ペレット化された、粒子化された、又はそうでなければ成形された吸収性固体又は吸収性生成物が所望されない形態では、成形ユニットは、所望の形状(例えば、フリーの微粉又は粗粉、パッケージされた微粉又は粗粉)の吸収性固体又は吸収性生成物を製造する別のもう1つの固体部分加工ユニットによって置き換えられるか、又は、バイパスされることができる。
いくつかの形態によれば、溶解させたバイオマスからのジュース部分は、乾燥タンパク質生成物及び液体などの1つ以上の生成物を生成するために、加工される360こともできる。
図4の形態では、溶解させたバイオマスは、デカンター430を通して固体部分及びジュース部分に分離されることができる。固体部分は、3つの機械的プレスステージ(段階)及びドライヤー段階によって更に加工される440ことができる。一般に、より多い又はより少ない数の固体加工段階は、費用、純度、及び利用できる技術などのシステム要求に依存して、実施されることができる。いくつかの形態では、溶解させたバイオマスは、固体及び/又はジュースが各々の段階での出力となるように、分離及び固体加工段階の各々を通過する。いくつかの段階(例えば、第3の機械的プレスステージ及びドライヤー段階)は、それらの段階からの抽出されたジュースの回収を非能率的にすることができる制限された量の液体又はジュースを製造することができる。
いくつかの形態では、吸収性固体は、吸収性生成物を製造するために更に加工される450ことができる。いくつかの形態によれば、吸収性固体であることができて結果として得られる固体は、吸収性生成物を生成するために、結果として得られる固体を粉末化した形態で多孔性材料中にパッケージすることによって加工される450ことができる。他の形態によれば、吸収性生成物の中に多孔性と織り目とを生じさせるために出力ダイでの膨張を伴って、押出機の内部で熱、圧力、及び水を組み合わせて、結果として得られる固体を加工する450ために、押出機を使用できる。いくつかの形態によれば、吸収性固体(例えば吸収性粉末)であることができて結果として得られる固体は、吸収性生成物を生成するために、ペレット製造ユニットによって加工される450ことができる。いくつかの形態では、ペレット製造ユニットは、吸収性固体の構成を実質的に加熱又は変化させなくてもよく、そして、その代わりに、吸収性生成物を作成するペレットに、吸収性固体を単に形成する。ペレット製造ユニットは、いくつかの形態では、ペレットを形成するために熱及び/又は結合剤を適用することができ、そしてこうして、(例えば、含水量を低減することによって)吸収性生成物の化学的構成を変更することができる。所望ならより固いペレットを製造するために蒸気を使用でき、それは、含水量を増加させることもできる。
他のユニットは、吸収性固体を、異なる形状(例えば、ディスク、球、押出円柱)及び/又は粉末化形態を有する吸収性生成物に加工する際450に、使用できる。いくつかの形態では、それは、吸収性固体(例えば吸収性粉末)を粒状物に加工するのに有利であることができる。粒子化は、粉末出力の代わりに粒出力をデリバーするようにパラメーターが調整されている流動床乾燥機を使用することによって、乾燥方法460において直接に達成されることができる。他の形態では、乾燥粉末は、別個の加工工程として粒子化方法を施すことができる。
いくつかの形態では、押出機は、一般的に一定の切断面を有する吸収性生成物のセグメント(例えば、ペレット、発泡ペレット又は粒状物)を押出すために、加工450の間に使用することができる。押出機は、いくつかの形態によれば、変性された又は変性されていない吸収性固体の柱状部分を押出すために、フラットダイ、リングダイ、又はいかなる他のタイプのメカニズムを使用できる。それらが押出される時に柱状部分を切断してそれによって押出物(例えば、ペレット、発泡ペレット又は粒状物)を形成するために、1つ以上のブレードを使用できる。いくつかの形態では、押出物は、約4ミリメートル(mm)の幅及び約8mm〜約10mmの範囲の長さを有することができる。しかし、より大きい、より小さい、又は異なった均整の押出物を、例えば意図された使用法シナリオに応じて生成することもできる。これらの寸法は、ダイのタイプ及び切断頻度などの押出機の要因に基づき確立することができる。押出機は、押出物の寸法を変えるように整調でき、又は、それは異なる押出機に置き換えることができる。いくつかの形態では、押出機は、吸収性生成物の中に多孔性と織り目とを生じさせるために出力ダイでの膨張を伴って、押出機の内部で熱、圧力、及び水を組み合わせることができる。いくつかの形態では、吸収性生成物のサイズ及び切断面を変化させることができる。
いくつかの形態では、吸収性固体は、粉末を物理的に含有すると同時に外部液体が粉末に自由に染み込むことを可能にする多孔性材料の中に、粉末として代替的にパッケージされることができる。1つの形態では、そのようなパッケージは、吸収性粉末を含有する大きいティーバッグに似ているであろう。別のもう1つの形態では、そのようなパッケージは、吸収性粉末を含有する様々な小さいティーバッグに似ているであろう。いくつかの形態では、吸収性粉末は、10L/kgまでの吸収係数を有することができる。
図5Aは、液体にさらされた時の粘土系動物用トイレ砂の性能を具体的に例証する。800mlの液体が添加された後、粘土系動物用トイレ砂が十分に染み込まれ(飽和され)、少なくとも30分間、染み込まれた状態のままであった。従って、第1の破壊基準を満たした。トイレ砂の底の近くに乾燥したままの部分があるが、それらは使用されることはできなかった。なぜなら、液体は、染み込んだトップ部分を通過することができなかったからである。
図5Bは、液体にさらされた時の木質系動物用トイレ砂の性能を例証する。パイン(マツ)ペレットは、それらを液体にさらした際におがくずに固溶し、そこでは、おがくずは、パインペレットよりも著しく多い容積を消費した。2300mlが添加された後、トイレ砂の膨張を引き起こし、コンテナの側面の上に流出が開始し、そしてこうして、第2の破壊基準を満たした。
図5Cは、トイレ砂が液体にさらされた時の本開示に従って形成されたアオウキクサ属ベースの動物用トイレ砂の性能を例証する。
このトイレ砂は、飽和になる前に2600mlの液体を吸収することができ、第1の破壊基準を満たした。アオウキクサ属ベースのペレットは、液体にさらされると膨張することが注目された一方で、膨張の程度は、より小さかった。しかも、アオウキクサ属ベースのペレットは、それらの構造を良好に維持することができ、そして、パインベースのペレットと同じ程度にはばらばらにはならなかった。これらの特性は、トイレ砂箱を変える時に、ユーザーの仕事を有益に簡素化する。
いくつかの形態では、おむつ製品700は、ライニング780に表面的に接近することができる第1のパルプ層782を更に含むことができる。いくつかの形態によれば、第1のパルプ層782は、おむつ製品の組立てより前に単一の材料を形成するために一緒に織ってもよい綿花及びパルプの組み合わせを含むことができる。いくつかの形態では、第1のパルプ層は、おむつ製品の組立てより前に単一の材料を形成するために一緒に織ってもよい綿花及び別のもう1つの材料の組み合わせを含むことができる。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく第1のパルプ層782の構成を様々に変化させてもよい。
いくつかの形態では、おむつ製品700は、第1のパルプ層782に表面的に接近することができる吸収剤コア784を更に含むことができる。吸収剤コア784は、吸収性固体を含むことができる。いくつかの形態では、吸収剤コアは、吸収剤粉末、吸収剤ペレット、吸収剤押出物、又はそれらのいかなる組み合わせを含むことができる。吸収性生成物は、粉末を物理的に含有すると同時に外部水が粉末に自由に染み込むことを可能にする多孔性材料中の吸収剤粉末として吸収剤コア784の中に組込まれることができる。いくつかの形態では、パッケージされた吸収性固体は、大きいティーバッグに似ていることができる。吸収性固体を含有するパッケージは、パッケージの全体域に渡って粉末化された吸収性固体の一貫した分布を確実にするためにキルトされることができる。他の形態では、パッケージされた粉末吸収性固体は、多くの小さいティーバッグに似ているであろう。いくつかの形態では、吸収剤コア784は、押出物及び/又はペレットを物理的に含有する多孔性材料中にパッケージされた吸収剤ペレット、吸収剤押出物、又はそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの形態では、吸収剤コア784は、吸収性固体及び別のもう1つの吸収性材料(例えば綿、パルプ)を含むことができる。いくつかの形態によれば、吸収剤コア484は、脱臭剤の機能を果たすことができる葉緑素添加物を更に含むことができる。いくつかの形態では、吸収剤コア484は、ポリアクリル酸ナトリウムを更に含むことができる。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく吸収剤コア784の構成を様々に変化させてもよい。
いくつかの形態では、おむつ製品700は、吸収剤コア784に表面的に接近することができる第2のパルプ層786を更に含むことができる。いくつかの形態によれば、第2のパルプ層782は、おむつ製品の組立てより前に単一の材料を形成するために一緒に織ってもよいパルプ及び綿花の組み合わせを含むことができる。いくつかの形態では第2のパルプ層は、おむつ製品の組立てより前に単一の材料を形成するために一緒に織られる綿花及び別のもう1つの材料の組み合わせを含むことができる。第2のパルプ層786は、第1のパルプ層782とは異なる又は同じ構成を有することができる。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく第2のパルプ層786の構成を様々に変化させてもよい。
いくつかの形態では、おむつ製品700は、第2のパルプ層786に表面的に接近することができる外層788を更に含むことができる。外層788は、外層788の表面側上への液体の漏出を妨げるために、防水された材料を含むことができる。外層788は、その表面側上に石油ベースのプラスチックで処理された石油ベースのプラスチック材料又は別のもう1つの材料を含むことができる。更に、外層788は、ポリ乳酸又は別のもう1つの植物ベースのプラスチック又はポリ乳酸及び別のもう1つの材料の組み合わせ又は別のもう1つの植物ベースのプラスチック及び別のもう1つの材料の組み合わせを含むことができる。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく外層788の構成を様々に変化させてもよい。
ここに開示されたシステム及び方法のいくつかの形態を使用して生成された時、吸収性生成物は、自然に非凝集及び低刺激性などの種々の他の利益を提供することができる。動物用床敷の形態に関して、更なる実験証拠により、これらの特性は、特に増加した皮膚感度を持つものであるそのような床敷に対する或る動物の親和性を大きく増加できることが、提案された。従って、ペット所有者がそれらのペットを、異なる床敷の使用から本開示に従うものに移行することは、比較的容易であることができる。いくつかの形態では、微作物ベースの床敷は、十分に生分解性であることができる。従って、そのような生成物は、使用後に有機物の肥料又は堆肥として組込まれることができ、それによって、提供できる合計有用性を更に増加させることができる。
本開示の利益を有する当業者によって理解されるように、動物用床敷を形成するための他の同等の又は代替の構成、装置、方法及びシステムは、ここに含有される記述から逸脱することなく想定されることができる。従って、記載されて示されているような開示を実行するやり方は、例証としてのみで解釈されるべきである。
当業者は、本開示の範囲から逸脱することなくパーツの形状、サイズ、数、及び/又は配置を種々に変更することができる。例えば、溶解ユニット、分離ユニット、固体部分を加工するためのユニット、及び他のユニットの位置、数、及びタイプを変更できる。いくつかの形態では、これらのユニットのいくつか又は全ては、置き替え可能であることができる。置き換え可能性は、臭気管理、液体吸収、及び他の特徴を(例えば、葉緑素、炭水化物、及び/又は含水量を変更することによって)カスタム調整することを可能にできる。さらに、システム及び/又は装置のサイズは、(例えば、高容積製造設備用に使用するために)スケールアップでき、そして、(例えば、低容積製造設備用に使用するために)スケールダウンでき、実行者の必要性及び/又は要望に適することができる。各々の開示された方法及び方法工程は、いくつかの形態によれば、いかなる順序で及びいかなる他の開示された方法又は方法工程に関連して実施できる。動詞「してもよい」(できる)(することがある)が現れる際には、場合による及び/又は許容の条件を伝えることが意図されるが、その使用は、特別の定めのない限り、作業性のいかなる欠落の提案も意図されない。当業者は、開示の構成、装置、及び/又はシステムを準備する及び使用する方法における種々の変更をすることができる。例えば、構成、装置、及び/又はシステムは、(例えば、衛生、伝染性、安全性、毒性、生物測定、及び他の考慮に関して)動物及び/又は人間の使用に適切なものとして使用したり及び/又は準備されることができる。更なる実施例として、動物用床敷が非ペレット形状であることが所望される形態では、ペレット製造ユニットは、バイパスされることができる。記載されていない要素、構成、装置、システム、方法、及び方法工程は、所望により又は要求に応じて、含めることや除外することができる。
動物用床敷及び/又はトイレ砂を製造するための装置及び/又はシステムの全て又は一部は、使い捨てで、実用的で、交換可能で、及び/又は置き換え可能であるように構成され及び配置されることができる。自明の変更及び修正を加えたこれらと同等の及び代替は、本開示の範囲内に含まれることが意図される。
従って、前述の開示は、添付の特許請求の範囲によって例証されるような開示の範囲の例証であることが意図されるが、それらに制限されない。
タイトル、要約、背景、及び表題は、読者の便宜及び/又は規定に応じて提示されている。それらは、先行技術の範囲及び内容に関する何の自認も含まず、そして、全ての開示形態に適用される何の制限も含まない。
Claims (44)
- 以下の工程:
微作物を溶解して、溶解した微作物を生成すること;
当該溶解した微作物を、固体部分及びジュース部分に分離すること;
当該固体部分を加工して、吸収性固体を生成すること、
を含む、微作物から吸収性生成物を製造する方法であって、
しかも、当該吸収性固体が、吸収性粉末、吸収性ペレット、又は吸収性押出物を含む、前記の方法。 - 吸収性固体を吸収性粉末に加工することを更に含み、しかも、当該加工することが、吸収性粉末を多孔性材料にパッケージすることを含み、当該多孔性材料は、吸収性粉末を物理的に含有するのと同時に、外部水が当該吸収性粉末に自由に染み込むことを可能にする、請求項1の方法。
- 当該吸収性固体が、(i)当該吸収性固体及び(ii)当該微作物からの葉緑素を含み、当該葉緑素は、臭気を吸収するように作動可能である、請求項1の方法。
- 当該吸収性固体が、約12重量%未満の含水量を有する、請求項1の方法。
- 当該固体部分を加工して吸収性固体を生成することが、当該固体部分を分離して固体を形成することを含む、請求項1の方法。
- 以下の工程:
成形ユニットによって当該固体を成形して吸収剤ペレットを生成すること、又は
押出機によって当該固体を押出して吸収剤ペレットを生成すること、又は
当該固体を乾燥すること、
を更に含む、請求項5の方法。 - 当該成形すること又は当該押出すことは、当該固体を実質的に加熱しない、請求項6の方法。
- 当該成形すること又は当該押出すことが、蒸気を使用して実施される、請求項5の方法。
- 当該ジュース部分を加工してタンパク質に富んだ生成物を生成することを更に含む、請求項1の方法。
- 当該微作物がアオウキクサ属(Lemna)である、請求項1の方法。
- 当該成形ユニットが、ペレット製造ユニット又は造粒機の少なくとも1つである、請求項6の方法。
- 当該吸収性固体が吸収性粉末を含み、当該吸収性粉末が≧約9.0L/kgの吸収性係数を有する、請求項1の方法。
- 当該吸収性固体が吸収性ペレットを含み、当該吸収性ペレットが≧約1.44L/kgの吸収係数を有する、請求項1の方法。
- 以下の工程:
微作物を溶解して、溶解した微作物を生成すること;
当該溶解した微作物を、固体部分及びジュース部分に分離すること;
当該固体部分を加工して、吸収性固体を生成すること;及び
吸収性固体を吸収性生成物に加工すること、
を含む、バイオリアクターシステムで生育させる微作物から吸収性生成物を製造する方法であって、
しかも、当該加工することが、
吸収性固体を粉末化した形態で多孔性材料にパッケージし、当該多孔性材料は、当該粉末を物理的に含有するのと同時に、外部水が当該粉末に自由に染み込むことを可能にすること;又は
成形ユニットによって、当該吸収性固体をペレット又は粒状物に形成すること;又は
押出しによって、当該吸収性固体を押出物に形成すること、
を含む、前記の方法。 - 当該吸収性生成物が、(i)当該吸収性固体及び(ii)当該微作物からの葉緑素を含み、当該葉緑素は、臭気を吸収するように作動可能である、請求項14の方法。
- 当該吸収性生成物が、約12重量%未満の含水量を有する、請求項14の方法。
- 当該吸収性固体を加工することが、成形ユニットによって、当該吸収性固体をペレット又は粒状物に形成することを更に含み、
当該形成することは、当該吸収性固体を実質的に加熱しない、請求項14の方法。 - 当該吸収性固体を加工することが、成形ユニットによって、当該吸収性固体をペレット又は粒状物に形成することを更に含み、
当該形成することは、蒸気を使用して実施される、請求項14の方法。 - 当該押出しプロセスが、押出物の中に多孔性と織り目とを生じさせるために出力ダイでの膨張を伴って、押出機の内部で熱、圧力、及び水を組み合わせる、請求項14の方法。
- 溶解した微作物から分離したジュース部分が、当該吸収性生成物とは別個のタンパク質に富んだ生成物に加工される、請求項14の方法。
- 微作物が光合成水生生物種である、請求項14の方法。
- 微作物を溶解することが、せん断ミル、コロイドミル、ナイフミル、ハンマーミル、粉砕機、ピューレマシン、フィルタープレス、浸透圧、及び、微作物の生体構造を分解する化学処理から成る群から選択される少なくとも1つの溶解ユニットを使用することを含む、請求項14の方法。
- 当該溶解した微作物を固体部分及びジュース部分に分離することが、ベルトプレス、デカンター型遠心分離機、ファンプレス、ロータリプレス、スクリュープレス、フィルタープレス、フィニッシャープレス、振動セパレーター、振動スクリーンフィルター、直線又は傾斜運動シェーカー、及び、高速ディスクスタック遠心分離機から成る群からの少なくとも1つの分離ユニットを使用することを含む、請求項14の方法。
- 当該固体部分を加工することが、スプレードライヤー、ダブルドラムドライヤー、流動床乾燥機、フラッシュドライヤー、及びスピンフラッシュドライヤーから成る群から選択される少なくとも1つの乾燥メカニズムを使用することを含む、請求項14の方法。
- 当該成形ユニットが、ペレット製造ユニット、造粒機、及び押出機の少なくとも1つである、請求項14の方法。
- 当該粉末化した形態を多孔性材料にパッケージすることによって形成される吸収性生成物が、≧約9L/kgの吸収性係数を有する、請求項14の方法。
- ペレット化又は粒子化によって形成される吸収性生成物が、≧約1.44L/kgの吸収性係数を有する、請求項14の方法。
- 形成される当該吸収性生成物が動物用床敷である、請求項14の方法。
- 製造される当該吸収性生成物が人用おむつ用の吸収性コアである、請求項14の方法。
- バイオリアクターシステムで生育させる微作物を加工することから生成される動物用床敷であって、光合成水生生物種炭水化物を含む吸収剤材料を含む、前記の動物用床敷。
- 当該吸収剤材料が、約8−10ミリメートルの範囲の平均長及び約4ミリメートルの平均幅を有する、請求項30の動物用床敷。
- 当該吸収剤材料が、約12重量%未満の含水量を有する、請求項30の動物用床敷。
- 当該吸収剤材料が、約50重量%より大きい炭水化物含有量を有する、請求項30の動物用床敷。
- 当該吸収剤材料が、ペレットのキログラム当たり1.48リットルの液体と実質的に等しいか又はそれよりも大きい液体吸収係数を有する、請求項31の動物用床敷。
- 当該吸収剤材料が液体にさらされた後に変色して、それによって、動物用床敷の交換を指針するフィードバックを提供する、請求項33の動物用床敷。
- 当該吸収剤材料が、液体にさらされた後にお互いに塊にならず、そして、元の状態のままである、請求項33の動物用床敷。
- 光合成水生生物種炭水化物を含む吸収剤材料;及び
臭気吸収性量の葉緑素、
を含む、動物用床敷。 - 当該光合成水生生物種炭水化物が、アオウキクサ属(Lemna)から加工される、請求項37の動物用床敷。
- 当該光合成水生生物種炭水化物が、アオウキクサ属(Lemna)、ウキクサ属(Spirodela)、Landoltia、Wolfiella、サンショウモ(Salvinia)、ミジンコウキクサ(Wolffia)、アカウキクサ(Azolla)、ボタンウキクサ(Pistia)、又はそれらのいかなる組み合わせから成る群から選択される1つ以上の光合成水生生物種から加工される、請求項37の動物用床敷。
- 少なくともいくつかの葉緑素及び少なくともいくつかの光合成水生生物種炭水化物が、光合成水生生物種の一般的な収穫から加工される、請求項37の動物用床敷。
- 当該吸収剤材料及び葉緑素が、約12重量%未満の含水量を有するペレットに形成される、請求項37の動物用床敷。
- おむつ製品の吸収剤層が、以下から成る群から選択される吸収性生成物を含む、おむつ製品:
(i)多孔性材料を含み、そして、微作物からの葉緑素と粉末化した形態の吸収性固体とを含有するパッケージであって、当該葉緑素が、おむつ製品の使用から発生する臭気を吸収するように作動可能である、前記のパッケージ;
(ii)多孔性材料を各々含み、そして、微作物からの葉緑素と粉末化した形態の吸収性固体とを各々含有する複合パッケージであって、当該葉緑素が、おむつ製品の使用から発生する臭気を吸収するように作動可能である、前記の複合パッケージ;
(iii)多孔性材料を含み、そして、微作物からの葉緑素とペレット形状の吸収性固体とを含有するパッケージであって、当該葉緑素が、おむつ製品の使用から発生する臭気を吸収するように作動可能である、前記のパッケージ;及び
(iv)多孔性材料を含み、そして、微作物からの葉緑素と粒子形状の吸収性固体とを含有するパッケージであって、当該葉緑素が、おむつ製品の使用から発生する臭気を吸収するように作動可能である、前記のパッケージ。 - 当該パッケージが、当該パッケージの全体域に渡って粉末化した吸収剤固体の一貫した分布を確実にするためにキルトされる、請求項42のおむつ製品。
- 当該吸収剤層が、他の吸収剤材料と同様に当該パッケージを含む、請求項42のおむつ製品。
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