STTR Phase I: Production of Bio-adhesive from Animal Waste

STTR第一阶段:利用动物粪便生产生物粘合剂

基本信息

  • 批准号:
    1346473
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 22.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-01-01 至 2015-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Technology Transfer Phase I project will result in the development of a scalable prototype technology to transform swine manure into a sustainable alternative for petroleum-based construction adhesives. Thermochemical liquefaction processing of swine manure will be used to produce bio-oil which will be chemically modified to produce adhesives. Treatment of swine manure is a worldwide issue; current practices have high cost, both environmentally and economically. The proposed technology addresses these problems by converting swine manure into bio-adhesives which are then used as liquid asphalt for construction applications. The price of liquid asphalt has increased dramatically (by 150% over the past nine years), as refineries are decreasing asphalt production by converting their asphalt binder into synthetic fuel and selling it at a much higher price. The specific objective of this project is to determine the commercial feasibility and to scale up bio-adhesive technology via the design and construction of a pilot plant. The pilot plant will be further used to determine optimum heating and cooling rates to develop bio-adhesives with specified rheological characteristics by relating the molecular structure of the bio-adhesive to its mechanical properties, on one hand, and to the bio-adhesive processing parameters from the other side. The broader impact/commercial potential of this project is to create a novel and transformative approach to develop sustainable construction adhesives, while also sequestering carbon from manure and providing a sustainable solution to manure management. Currently, more than 6 billion gallons of swine manure are produced annually in the U.S., and all of this waste must be treated. More than 90% of swine manure is stored in lagoons, with the remainder sold to farmers as fertilizer - with added costs to the hog farmers to store and deliver it. The proposed process will also create a source of revenue for farmers and lead to new jobs related to production of bio-adhesives and their applications. Finally, this technology can lead to a reduction of the U.S. dependence on foreign petroleum resources.
该小企业技术转让第一阶段项目将开发一种可扩展的原型技术,将猪粪转化为石油基建筑粘合剂的可持续替代品。热化学液化处理的猪粪将被用来生产生物油,这将是化学改性生产粘合剂。猪粪的处理是一个世界性的问题;目前的做法在环境和经济方面都有很高的成本。该技术通过将猪粪转化为生物粘合剂来解决这些问题,然后将其用作建筑应用的液体沥青。液体沥青的价格大幅上涨(在过去九年中上涨了150%),因为炼油厂正在通过将沥青粘合剂转化为合成燃料并以更高的价格出售来减少沥青产量。 该项目的具体目标是确定商业可行性,并通过设计和建造一个试验工厂来扩大生物粘合剂技术。 中试装置将进一步用于确定最佳加热和冷却速率,以通过一方面将生物粘合剂的分子结构与其机械性能相关联,另一方面与生物粘合剂的加工参数相关联,来开发具有特定流变特性的生物粘合剂。该项目更广泛的影响/商业潜力是创造一种新的变革性方法来开发可持续建筑粘合剂,同时还从粪便中分离碳,并为粪便管理提供可持续的解决方案。目前,美国每年生产超过60亿加仑的猪粪,所有这些废物都必须得到处理。 超过90%的猪粪被储存在泻湖中,其余的作为肥料出售给农民,这增加了养猪户储存和运输的成本。拟议的工艺还将为农民创造收入来源,并带来与生物粘合剂生产及其应用相关的新就业机会。最后,这项技术可以减少美国对外国石油资源的依赖。

项目成果

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