[发明专利]用于处理物质料流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理复杂物质料流(komplex Stoffstrom)的方法， 所述物质料流含有数种具有不同化学性质的有价值物质。

背景技术

分离或处理复杂的物质料流以富集包含在其中的各种有价值物质 的问题特别出现在基于生物来源的含水液体的领域中，比如，例如得自 发酵工艺的液体，特别是从青贮获得的液体。

从全株青贮(Ganzpflanzensilage)或者从来自草原生物质(比如，例 如来自草、苜蓿、紫花苜蓿、药草等)的青贮获得的液体，一段时间以 来已经被视为获取精细化学品的有吸引力的原材料。在下文中术语“草 青贮”用来表示所有来自草原生物质的青贮。

在“Programmes zur Entwicklung der Green Biorefinery(奥地利用于开发绿色生物精炼的计划)”的上下文中，已表 明在例如草的青贮过程中产生的有价值物质(比如乳酸和蛋白质氨基酸 (proteinogene)使得生物来源的原材料草转变为用于获取该 类有价值物质的潜在有吸引力的资源。这一想法是有吸引力的，特别是 因为其可以利用便宜并且此外可再生的原材料。

然而其问题在于，随着例如草的青贮而产生的复杂物质料流包含具 有不同化学性质的大量有价值物质，这些有价值物质的分离是困难的。

本发明特别涉及的复杂物质料流包含下面组的各至少一种有价值 物质：

(A)氨基酸

(B)不同于氨基酸并包含1-5个碳原子的羧酸，和

(C)无机盐。

这三组有价值物质的混合物可发现于特别是在已提及的来自草的 青贮的液体中。这在以下通过术语“青贮液体”概括性地表示。

Hong Thang等人，J.Membr.Sc.249(2005)173-182描述了电渗析的方 法用于从来自草青贮的复杂液体分离乳酸的用途。

Koschuh等人，Desalination 163(2004)254-259描述了超滤来自加压 的草和紫花苜蓿的液体用于获得富含蛋白质的浓缩液。

Hong Thang等人，Desalination 162(2004)343-353描述了一种两阶段 电渗析方法，其用于处理草青贮。在所述方法的第一阶段发生物质料流 的基本脱盐作用，在第二阶段，乳酸被富集。

Koschuh等人，J.Membr.Sc.261(2005)121-128检验了纳滤膜和精细 超滤膜在过滤青贮液体过程中的流动和保留行为。

Hong Thang等人，J.Membr.Sc.256(2005)78-88就其在青贮液体脱盐 中的效率方面将电渗析方法与色谱方法进行了比较。

在已公开的现有技术中，迄今为止仅仅描述了上述有价值物质组 (A)、(B)和(C)的一种或最好的情况下两种的富集。

而且，已知方法的特征特别是在于氨基酸(A)和有机酸(B)之间的不 精确的分离行为(unscharfes)。一系列的这些各自具有 不精确分离的处理步骤导致低收率，也即导致具有低浓度的所述有价值 物质的侧流。在大多数情形下，这类测流不能经济地使用，因而是废料。

例如，如果该类工艺系列使用纳滤步骤来进行，则额外地需要大量 的生产用水来冲洗掉非期望的异物(B)和(C)。

如果该工艺系列利用电渗析方法来进行，则电渗析必然部分以不利 浓度的有价值物质来进行以保证高收率。这种不利或低浓度的有价值物 质必然伴有增大的损失和非故意性的异物输送。

发明内容

本发明的目的在于提供下述方法，借助该方法复杂物质料流中，特 别是青贮液体中含有的所有有价值物质(A)，(B)和(C)可以在足以用于进 一步处理的浓度下被富集。

所述目的通过用于处理物质料流的方法实现，所述物质料流包含来 自下列组的各至少一种有价值物质：

(A)氨基酸，

(B)不同于氨基酸并包含1-5个碳原子的羧酸，和

(C)无机盐；

所述方法包含下述阶段：

(1)通过纳滤处理该物质料流以获得富含有价值物质(A)的截留物，

(2)通过电渗析处理步骤(1)的渗透物以获得富含有价值物质(C) 的浓缩物，

(3)利用直接或间接互连的两阶段(4)和(5)的系统(3)处理 步骤(2)的稀释物，其中