ST udstyr & Teknologi bruger elektrostatics til at producere værditilvækst foder koprodukter fra ethanol industrien

Download PDF

electrostatics to produce value-added feed coproducts from the ethanol industryEfterhånden som margenerne på ethanolprodukter strammes eller forsvinder, mange ethanolproducenter vælger at fokusere på værdiskabelse fra koprodukter. Tørrede destillerier korn med opløselige (DDGS) have long been an undervalued coproduct. Men på 28 til 32 procent protein, den indeholder for meget protein til at realisere sin fulde værdi som drøvtyggere, samtidig med at det er for lavt proteinindhold til at blive udnyttet i høje substitutionsforhold for monogastriske foderstoffer som akvakultur, swine, and poultry.

This is a common challenge across the animal feed industry and represents a huge opportunity in the field of precision animal nutrition, defineret som at give et dyr foder, der præcist opfylder dets ernæringsmæssige behov. Andre muligheder, such as the rapid growth of aquaculture and the high cost and limited availability of fish meals, styrke denne markedstendens.

Ethanol production process

Tør, Wet, and Electrostatics Seneste, multiple technologies have entered the market to address the need to generate high-protein coproducts. These technologies can be classified into two segments: dem, der er integreret med ethanol produktionsprocessen og opererer på våde processtrømme. And those that occur after the ethanol production process and operate on dry process streams. The wet technologies often utilize combination of separation methods that rely on particle size modification such as grinding, partikelstørrelsessegregering såsom filtrering eller screening, og tæthed adskillelse såsom cyklon adskillelse at adskille gær fra plantefiber. These systems may be before or after the fermentation stage. Men, the separation of protein from fiber occurs before distillers grains are dried. These wet systems are integrated into ethanol process and therefore operate simultaneously with ethanol plant.

Derimod, dry processing methods are independent of the ethanol production process og i stedet operere på DDGS-strømmen direkte. Sådanne systemer anvender ofte slibning, air classification, or dry sieving. En ny tilgang bruger elektrostatisk adskillelse til at generere høj-protein DDGS ved at fjerne fiber i en helt vandfri, back-end-proces, der er uafhængig af ethanolproduktionsprocessen.

Electrostatics

Elektrostatics er et fænomen, som næsten alle har oplevet på første hånd i dagligdagen, men kun få er stødt på i en industriel indstilling. It is the effect of rubbing a balloon on a person’s hair. Da gummiballonen kommer i kontakt med menneskehår, det fjerner elektroner fra håret. Dette skyldes, at gummi og de fleste polymerer har en høj elektronegivning (affinitet for elektroner). Ballonen efterlades med en netto negativ ladning, har akkumuleret de ekstra elektroner, og motivets hår har en positiv ladning. Electrical charges repel each other, så motivets hår står op på ende i et forsøg på at maksimere afstanden mellem andre positivt ladede hårstinge.

For DDGS' tilfælde, protein and fiber acquire opposite electrical charges upon contact with each other, allowing them to be separated from each other in a high-strength electric field.

Voksende opmærksomhed

Electrostatics is not a new phenomenon and has a large number of real-world and industrial applications. Elektrostatisk adskillelse has been used by selected industries for many years. In mineral processing and recycling applications, elektrostatisk adskillelse har været i erhvervsmæssig brug i mindst 50 år. Elektrostatisk adskillelse af plantebaserede materialer er blevet undersøgt i over 140 år, med det første patent for elektrostatisk adskillelse af hvedemel middlings indgivet så tidligt som 1880.

Seneste, elektrostatisk behandling har fået stor opmærksomhed som en metode til at koncentrere planteproteiner. Denne udvikling har accelereret i seneste 10 til 20 år, med mange forskningsuniversiteter i Europa og USA. anvendelse af elektrostatiske separationsteknikker på en lang række materialer, herunder DDGS, oliefrø måltider, og ært og puls proteiner. Fra denne forskning, Det er indlysende, at elektrostatiske metoder har potentiale til at generere nye, planteproteiningredienser og -produkter af højere værdi, og tilbyde et alternativ til vådbehandlingsmetoder.

Metoder til elektrostatisk adskillelse giver fordele i forhold til metoder til våd adskillelse, herunder omkostnings- og driftsfleksibilitet fra ethanolproduktionsprocessen. Elektrostatisk separationsmetoder giver også den fordel, at der ikke kræves kemikalier eller vand. That makes cleaning easier since the rate of bacterial growth is reduced in dry products. Og elektrostatisk adskillelse er mild, i, at det ikke ændrer funktionaliteten af den indfødte protein.

High protine coproducts

Aske og foder

ST udstyr & Teknologien har brugt elektrostatisk adskillelse i industrielle applikationer siden 1995. It is used to process fly ash from coal power plants. Over 20 millioner tons produkt flyve aske er blevet behandlet af STET separatorer installeret i USA. Alene.

Selv om nogle, repurposing technology to process fly ash (en glasagtig aluminosilicate mineral tilovers fra afbrænding af kul til magten) at koncentrere planteprotein fra DDGS kan synes mærkeligt. In truth, DDGS-markedet og flyaskeens markedsandel en overraskende mængde ligheder. Til at begynde med, both products are generated in large volumes in the U.S. With an estimated 36 million metric tons of destillerier korn produced by the U.S. ethanolindustrien i 2019. Til sammenligning, usa. kulkraftindustrien, der er produceret ca. 35 millioner tons flueaske i 2017. Begge produkter sælges med lave avancer. Their value is highly dependent on processing and transporting large volumes at low costs.

Both DDGS and fly ash ultimately derive their value from displacing other higher-cost materials. Flyve aske erstatninger for cement, the most expensive component in ready-mix concrete. DDGS konkurrerer med andre proteinkilder såsom soja, raps, and sunflower meal, bl.a..

DDGS and fly ash have to make the journey from low-value waste stream to value-added coproduct. Fly ash was long considered a waste product. To be landfilled until low-cost technologies enabled it to be recycled as a value-added component in ready-mix concrete. DDGS har gjort en lignende udvikling, from being considered a low-value feed material to becoming a manufactured feed ingredient. It is globally exported and increasingly sold under trademarked names with an emphasis on quality and consistency.

Konklusion

I sidste ende, it looks likely that the long-term trend of maximizing the value of ethanol coproducts, herunder destillationsvirksomheder korn, vil fortsætte. Forarbejdningsteknologier vil fortsat være afgørende for at maksimere protein koprodukters tekniske ydeevne. Also, shaping their value-creation potential for the ethanol industry.

Disse teknologier skal demonstrere ensartede, høj pålidelighed, low cost, and rapid return of capital to end users. Kontakt os now for more information.