Биомассаны энергияға және пайдалы өнімдерге айналдыратын өңдеу орнатылымдары

Кіріспе

Биомассаны энергияға және басқа да пайдалы қосалқы өнімдерге айналдыратын өңдеу зауыты. Биорефинария – биомассаны энергияға және басқа да пайдалы қосалқы өнімдерге (мысалы, химиялық заттарға) айналдыратын өңдеу зауыты. Халықаралық Энергия Агенттігінің Биоэнергия Топсырмасы 42 биорефинациялауды "биомассаны био негізделген өнімдерге (тағамдық, мал азыраулық, химиялық заттар, материалдар) және биоэнергияға (биоотын, қуат және/немесе жылу) тұрақты түрде өңдеу" деп анықтады. Өңдеу зауыттары сияқты, биорефинариялар бастапқы шикізатты (биомассаны) бірнеше аралық өнімдерге (көмірсулар, белоктар, триглицеридтер) бөліп, оларды одан әрі құнды өнімдерге айналдыру арқылы бірнеше химиялық заттармен қамтамасыз ете алады. Әрбір өңдеу кезеңі "каскадтық кезең" деп те аталады. Шикізат ретінде биомассаны пайдалану, ластаушы заттардың төмендеуі және қауіпті өнімдердің шығарылымын азайту сияқты, қоршаған ортаға тигізетін әсерді азайту арқылы пайдалы болуы мүмкін. Сонымен қатар, биорефинариялардың мақсаты:

Қазіргі отын мен химиялық құрылыс блоктарын қамтамасыз ету
Жаңа материалдарды өндіру үшін жаңа құрылыс блоктарын қамтамасыз ету
Жұмыс орындарын құру, соның ішінде ауылдық аймақтарда
Қалдықтарды (ауылшаруашылық, қалалық және өнеркәсіптік қалдықтарды) бағалау
Көміртектік газдар эмиссиясын азайтудың басты мақсатына жету.

Биоқазба өңдеу зауыттары жүйелерінің экономикалық тиімділігі

Технологиялық-экономикалық бағалау (ТЭА) – технологияның немесе процестің экономикалық тартымдылығын бағалау әдістемесі. ТЭА зерттеулері әртүрлі өндіріс жүйелерінде – қант-қамыс зауыттарында, биодизель өндірісінде, қағаз және целлюлоза зауыттарында, сондай-ақ өнеркәсіптік және тұрмыстық қатты қалдықтарды өңдеуде биоқазба зауыттары тұжырымдамасының тиімділігі туралы ақпарат беру мақсатында жасалған. Биоэтанол және қант-қамыс зауыттары – биоқазба зауыты тұжырымдамасын іске асыруға болатын, жақсы қалыптасқан процестер, себебі қант-қамыстың багасы отын мен химиялық өнімдерді өндіруге қолайлы шикізат; Бразилияда лигноцеллюлозды биоэтанол (2G) жылына 40 және 84 млн литрлік сыйымдылығы бар екі зауытта өндіріледі (Бразилиядағы жалпы өндірістің шамамен 0,4%). Багастың жұмсақ гидролизденуі және бір мезгілде сахароздануы мен коферментациясы арқылы этанол өндірісінің ТЭА-сы нарықтық бағамен салыстырылатын 50,38-62,72 АҚШ центы/литр аралығындағы ең төмен сату бағасын көрсетеді. Қант-қамыстың лигноцеллюлозасынан (багасса және жинау қалдықтары) ксилитол, лимон қышқылы және глутамин қышқылының, электр энергиясымен бірге өндірілуі бағаланды; үш биоқазба жүйесі Оңтүстік Африкадағы қолданыстағы қант зауытына қосылуы үшін модельдеуден өтті. Ксилитол және глутамин қышқылының өндірісі 12,3% және 31,5% ішкі табыстылық көрсеткішімен (IRR) экономикалық тиімділігін көрсетті, бұл базалық жағдайдың (10,3%) IRR-ынан жоғары. Сондай-ақ, қант-қамыстың багасынан этанол, сүт қышқылы немесе метанол және этанол-сүт қышқылы өндірісі зерттелді; сүт қышқылы ең жоғары таза қазіргі құнымен (M$476–1278) экономикалық тұрғыдан тартымды екендігі дәлелденді; сонымен қатар, этанол мен сүт қышқылының бірлесіп өндірілуі де тиімді сценарий болып табылды (таза қазіргі құны M$165 мен M$718 аралығында), себебі бұл қышқыл фармацевтика, косметика, химия және тамақ өнеркәсібінде қолданылады. Биодизель өндірісі саласында да биоқазба жүйелерін интеграциялауға мүмкіндік бар, ол қалдық биомасса мен қалдықтарды биоотынға, жылуға, электр энергиясына және биологиялық негізделген жасыл өнімдерге айналдырады. Глицерол – биодизель өндірісінің негізгі қосалқы өнімі және оны химиокатализдік технологиялар арқылы құнды өнімдерге айналдыруға болады; глицеролдың сүт қышқылы, акрил қышқылы, аллиль спирті, пропандиолдар және глицерол карбонаты өндірісі үшін құнын арттыру бағаланды; барлық глицерол құнын арттыру жолдары тиімді болып табылды, ең тартымдысы глицерол карбонатын өндіру. Пальма жемісінен қалған бос шоғырлар (EFB) – пальма майы/биодизель өнеркәсібінен алынатын көптеген лигноцеллюлозды қалдықтар, осы қалдықты этанолға, жылу мен энергияға және мал азығына айналдыру техноэкономикалық принциптерге сәйкес бағаланды, зерттелген сценарийлер экономикалық пайданы азайтты, бірақ оларды іске асыру дәстүрлі биодизель өндірісімен салыстырғанда қоршаған ортаға тигізетін зиянды азайтуға мүмкіндік берді (климаттың өзгеруі және табиғи отынның азаюы). ЭФБ-дан биомай өндірудің экономикалық тиімділігі, сұйық қабатты пиролизді пайдалана отырып зерттелді, шикі биомай ЭФБ-дан 0,47 $/кг өнім құнымен өндірілуі мүмкін, ал қайтару мерзімі 3,2 жыл және инвестициядан түсетін кіріс 21,9% құрайды. Біріккен Араб Әмірліктері (БАӘ) жағдайында биоотын және биохимиялық өнімдер өндірудің тиімді жолы ретінде микротоқыршалар мен жатрофаның интеграциясы талданды. Үш сценарий қарастырылды: олардың барлығында биодизель және глицерин өндіріледі; бірінші сценарийде жатрофа жемісінің торттары мен тұқым торттарын анаэробты ашыту арқылы биогаз және органикалық тыңайтқыш өндіріледі; екінші сценарийде жатрофа мен микротоқыршалардан биодизель өндіру үшін липидтер өндіріледі, сондай-ақ мал азығы, биогаз және органикалық тыңайтқыш өндіріледі; үшінші сценарийде биодизель, сондай-ақ сутегі және мал азығын өндіру үшін микротоқыршалардан липидтер өндіріледі; тек бірінші сценарий ғана тиімді болды. Қағаз және целлюлоза өнеркәсібіне қатысты, лигнин – табиғи полимер, ол көбінесе қазандықтың отыны ретінде жылу немесе бу өндіру үшін қолданылады. Лигнин лигноцеллюлозды биомассаның 10-30% құрайды және оның энергия мазмұнының шамамен 40% тең; биоқазба зауыттарының экономикасы лигнинді құнды отынға және химиялық өнімдерге айналдырудың тиімді процестеріне байланысты. Швециядағы қолданыстағы kraft целлюлоза зауытын ерітілген целлюлоза, электр энергиясы, лигнин және гемицеллюлоза өндіруге айналдыру зерттелді; бу бойынша өзін-өзі қамтамасыз ету және артық бу өндіру лигнинді бөлу орнатылымын интеграциялаудың маңызды факторы болды; бұл жағдайда, дигестер өндіріс деңгейін сақтау үшін жаңартылуы керек және конверсияның жалпы инвестициялық құнының 70% құрайды. Жұмсақ ағаштан биоэтанол өндіру үшін kraft процесін пайдалану мүмкіндігі зерттелді, қантты қалпына келтіру 60% жоғары болса, процесс жұмсақ ағаштан этанол өндіру үшін бәсекеге қабілетті болады. Kraft целлюлоза зауытын этанол және диметил эфирін өндіруге айналдыру зерттелді; процесте целлюлоза сілтілі алдын ала өңдеу арқылы бөлінеді және содан кейін этанол өндіру үшін гидролизденеді және ферменттеледі, ал еріген лигнин бар сұйықтық газға айналдырылады және диметил эфиріне тазартылады; процесс жылу энергиясы (жаңа бу) бойынша өзін-өзі қамтамасыз етеді, бірақ электр энергиясы тапшылығы бар; процесс экономикалық тұрғыдан мүмкін, бірақ биоотын бағаларының дамуына байланысты. Катехол өндіру үшін лигнинді пайдаланудың экзергетикалық және экономикалық бағасы оның тиімділігін анықтау үшін жүргізілді; нәтижелер көрсетті, тәулігіне 2544 кг шикізатқа есептелген зауыттың жалпы капиталық инвестициясы 4,9 млн доллар құрады; сонымен қатар, катехол бағасы тоннасына 1100 долларға бағаланды және құндылық коэффициенті 3,02 болды. Көп мөлшерде қалдық биомассаның пайда болуы құнды өнімдерге айналдыру үшін тартымды көз болып табылады, бірнеше биоқазба жолдары қалдық ағындарын құнды өнімдерге жаңарту үшін ұсынылды. Банан қабығынан (Musa x paradisiaca) биоқазба тұжырымдамасы бойынша биогаз өндіру, биогаз және этанол, ксилитол, синтез-газ және электр энергиясы сияқты басқа да қосалқы өнімдер алуға мүмкіндік беретін перспективалы балама болып табылады; бұл процесс жоғары өндіріс көлемдері үшін де жоғары рентабельділікті қамтамасыз етеді. Органиктік қалдықтардың анаэробты дигестиясын басқа да аралас мәдениетті анаэробты ферментация технологияларымен интеграциялаудың экономикалық бағасы зерттелді; ең жоғары пайда тағамдық қалдықтардың қара ферментациясынан, сірке және май қышқылдарын бөліп, тазарту арқылы алынады (тағамдық қалдықтардың тоннасына 47 АҚШ доллары). Тағам және сусын қалдықтарынан қант сироптары өндірудің техникалық мүмкіндігі, рентабельділігі және инвестициялық тәуекелдері талданды; инвестициядан түсетін кіріс фруктоза сиропы (9,4%), HFS42 (22,8%) және глюкозаға бай сироп (58,9%) өндірісі үшін қанағаттанарлық болды; қант сироптары салыстырмалы төмен өндіріс құнымен және ең төмен сату бағаларымен жоғары бағалық бәсекеге қабілетті. Интеграцияланған механикалық-биологиялық-химиялық өңдеу (MBCT) жүйелері арқылы қалалық қатты қалдықтарды левулинд қышқылы өндіруге айналдыру зерттелді, ресурстарды қалпына келтіруден және өнім өндіруден түскен кіріс (қалдық жинау ақысын есептемегенде) қалдықтарды жинау ақысын, жылдық капиталдық және операциялық шығындардан асып түседі.

Techno economic assessment (TEA) is a methodology to evaluate whether a technology or process is economically attractive. TEA research has been developed to provide information about the performance of the biorefinery concept in diverse production systems as sugarcane mills, biodiesel production, pulp and paper mills, and the treatment of industrial and municipal solid waste. Bioethanol plants and sugarcane mills are well established processes where the biorefinery concept can be implemented since sugarcane bagasse is a feasible feedstock to produce fuels and chemicals; lignocellulosic bioethanol (2G) is produced in Brazil in two plants with capacities of 40 and 84 Ml/y (about 0.4% of the production capacity in Brazil). TEA of ethanol production using mild liquefaction of bagasse plus simultaneous saccharification and co fermentation shows a minimum selling price between 50.38 and 62.72 US cents/L which is comparable with the market price. The production of xylitol, citric acid and glutamic acid from sugarcane lignocellulose (bagasse and harvesting residues), each in combination with electricity have been evaluated; the three biorefinery systems were simulated to be annexed to an existing sugar mill in South Africa. The production of xylitol and glutamic acid has shown economic feasibility with an Internal Rate of Return (IRR) of 12.3% and 31.5%, exceeding the IRR of the base case (10.3%). Likewise, the production of ethanol, lactic acid or methanol and ethanol lactic acid from sugarcane bagasse have been studied; lactic acid demonstrated to be economically attractive by showing the greatest net present value (M$476–1278); in the same way; the production of ethanol and lactic acid as co product was found to be a favorable scenario (net present value between M$165 and M$718) since this acid has applications in the pharmaceutical, cosmetic, chemical and food industry. As for biodiesel production, this industry also has the potential to integrate biorefinery systems to convert residual biomasses and wastes into biofuel, heat, electricity and bio based green products. Glycerol is the main co product in biodiesel production and can be transformed into valuable products through chemocatalytic technologies; the valorization of glycerol for the production of lactic acid, acrylic acid, allyl alcohol, propanediols, and glycerol carbonate has been evaluated; all glycerol valorization routes shown to be profitable, being the most attractive the manufacture of glycerol carbonate. Palm empty fruit bunches (EFB) are an abundant lignocellulosic residues from the palm oil/biodiesel industry, the conversion of this residue into ethanol, heat and power, and cattle feed were evaluated according to techno economic principles, the scenarios under study shown reduced economic benefits, although their implementation represented a reduction in the environmental impact (climate change and fossil fuel depletion) compared to the traditional biodiesel production. The economic feasibility for bio oil production from EFB via fast pyrolysis using the fluidized bed was studied, crude bio oil can potentially be produced from EFB at a product value of 0.47 $/kg with a payback period and return on investment of 3.2 years and 21.9%, respectively. The integration of microalgae and Jatropha as a viable route for the production of biofuels and biochemicals has been analyzed in the United Arab Emirates (UAE) context. Three scenarios were examined; in all of them, biodiesel and glycerol is produced; in the first scenario biogas and organic fertilizer is produced by anaerobic fermentation of Jatropha fruit cake and seedcake; the second scenario includes the production of lipids from Jatropha and microalgae to produce biodiesel and the production of animal feed, biogas and organic fertilizer; the third scenario involves the production of lipids from microalgae for the production of biodiesel as well as hydrogen and animal feed as final product; only the first scenario was profitable. In regard to the pulp and paper industry; lignin is a natural polymer co generated and is generally used as boiler fuel to generate heat or steam to cover the energy demand in the process. Since lignin accounts for 10–30 wt% of the available lignocellulosic biomass and is equivalent to ~40% of its energy contents; the economics of biorefineries depend on the cost effective processes to transform lignin into value added fuels and chemicals. The conversion of an existing Swedish kraft pulp mill to the production of dissolving pulp, electricity, lignin, and hemicellulose has been studied; self sufficiency in terms of steam and the production of excess steam was a key factor for the integration of a lignin separation plant; in this case; the digester has to be upgraded for preserving the same production level and represents 70% of the total investment cost of conversion. The potential of using the kraft process for producing bioethanol from softwoods in a repurposed or co located kraft mill has been studied, a sugar recovery higher than 60% enables the process to be competitive for the production of ethanol from softwood. The repurposing of a kraft pulp mill to produce both ethanol and dimethyl ether has been investigated; in the process, cellulose is separated by and an alkaline pretreatment and then is hydrolyzed and fermented to produce ethanol, while the resulting liquor containing dissolved lignin is gasified and refined to dimethyl ether; the process demonstrate to be self sufficient in terms of hot utility (fresh steam) demand but with a deficit of electricity; the process can be feasible, economically speaking, but is highly dependent on the development of biofuel prices. The exergetic and economic evaluation for the production of catechol from lignin was performed to determine its feasibility; the results showed that the total capital investment was 4.9 M$ based on the plant capacity of 2,544 kg/d of feedstock; besides, the catechol price was estimated to be 1,100 $/t and the valorization ratio was found to be 3.02. The high generation of waste biomass is an attractive source for conversion to valuable products, several biorefinery routes has been proposed to upgrade waste streams in valuable products. The production of biogas from banana peel (Musa x paradisiaca) under the biorefinery concept is a promissory alternative since is possible to obtain biogas and other co products including ethanol, xylitol, syngas, and electricity; this process also provides high profitability for high production scales. The economic assessment of the integration of organic waste anaerobic digestion with other mixed culture anaerobic fermentation technologies was studied; the highest profit is obtained by dark fermentation of food waste with separation and purification of acetic and butyric acids (47 USD/t of food waste). The technical feasibility, profitability and extent of investment risk to produce sugar syrups from food and beverage waste was analyzed; the returns on investment shown to be satisfactory for the production of fructose syrup (9.4%), HFS42 (22.8%) and glucose rich syrup (58.9%); the sugar syrups also have high cost competitiveness with relatively low net production costs and minimum selling prices. The valorization of municipal solid waste through integrated mechanical biological chemical treatment (MBCT) systems for the production of levulinic acid has been studied, the revenue from resource recovery and product generation (without the inclusion of gate fees) is more than enough to out weigh the waste collection fees, annual capital and operating costs.

Биоқазба өңдеу зауыттарының қоршаған ортаға әсері

Биоқазба өңдеу зауыттарының басты мақсаттарының бірі – ресурстарды сақтау және парниктік газдар мен басқа да ластаушы заттарды шығаруды азайту арқылы тұрақты өнеркәсіпке үлес қосу. Дегенмен, биоөнімдерді өндірудің басқа да экологиялық әсерлері болуы мүмкін: жерді пайдаланудың өзгеруі, судың эвтрофикациясы, қоршаған ортаның пестицидтермен ластануы, экологиялық ауыртпалыққа әкелетін энергия мен материалдардың жоғары сұранысы. Өмірлік циклді бағалау (ӨЖБ) – шикізатты өндіруден бастап соңғы пайдалану кезеңіне дейін процестің қоршаған ортаға тигізетін әсерін бағалау әдісі. ӨЖБ биоқазба өңдеу жүйелерінің әлеуетті пайдасын зерттеу үшін қолданылуы мүмкін; биоқазба өңдеу жүйелерінің дәстүрлі баламалармен салыстырғанда экологиялық тұрғыдан тиімділігін талдау үшін көптеген ӨЖБ зерттеулері жүргізілді. Шикізат – биоотын өндірісінде қоршаған ортаға тигізетін әсерлердің негізгі көзі, бұл әсерлер биомассаны өсіру, өңдеу және биоқазба өңдеу зауытының қақпасына тасымалдау бойынша далалық жұмыстармен байланысты. Ауыл шаруашылығы қалдықтары – қоршаған ортаға ең аз әсер ететін шикізат, одан кейін лигноцеллюлозалық дақылдар; және соңында бірінші буынның егістік дақылдары, бірақ қоршаған ортаға тигізетін әсерлер өсімдіктерді басқару тәсілдері, жинау жүйелері және дақылдың өнімділігі сияқты факторларға сезімтал. Бұл жаңартылмайтын энергияны пайдалануды және парниктік газдар шығарындыларын үнемдеуге мүмкіндік береді. 1G және 2G этанолға жасалған экологиялық бағалау осы екі биоқазба өңдеу жүйесінің бензинмен салыстырғанда климаттың өзгеруіне тигізетін әсерді азайта алатынын көрсетеді, бірақ 2G этанол өндірісі климаттың өзгеруіне байланысты үлкен пайда әкеледі (80%-ға дейін). Пальма жемісінің қалдықтарын құнды өнімдерге (этанол, жылу және электр энергиясы, мал азығы) айналдыру дәстүрлі биодизель өндірісімен салыстырғанда климаттың өзгеруіне және табиғи отынның азаюына тигізетін әсерді азайтады, бірақ уыттылық және эвтрофикация бойынша пайдасы шектеулі. Канадалық Kraft ерітетін целлюлоза зауытында прегидролизаттан алынған бутанолды интеграциялауға жасалған ӨЖБ көрсеткендей, бұл бутанолдың көміртегі ізі бензинге қарағанда 5% төмен болуы мүмкін, бірақ ол жүгері бутанолынан төмен емес (бензиннен 23% төмен). Тамақ қалдықтарын қайта өңдеуге жасалған ӨЖБ зерттеулерінің көп бөлігі биогаз немесе энергия өндірісіне тигізетін экологиялық әсерге бағытталған, ал тек азы ғана жоғары құнды химиялық заттардың синтезіне қатысты; гидроксиметилфурфурал (ГМФ) АҚШ Энергетика министрлігінің пікірінше, биохимиялық заттардың алғашқы ондығына кіреді; ГМФ өндіру үшін сегіз тамақ қалдығын қайта өңдеу жолдарына жасалған ӨЖБ зерттеулері қоршаған ортаға ең қолайлы нұсқаның аз ластаушы катализатор (AlCl3) және ко-еріткіш (ацетон) қолданатынын және ГМФ-тың ең жоғары өнімділігін (27,9 C%) қамтамасыз ететінін көрсетті. Металлдың азаюы және уыттылық әсерлері (теңіз экожүйесінің уыттылығы, тұщы судың уыттылығы және адамның уыттылығы) ең жоғары мән көрсеткен санаттар болды.

One of the main goals of biorefineries is to contribute to a more sustainable industry by the conservation of resources and by reducing greenhouse gas emissions and other pollutants. Nevertheless, other environmental impacts may be associated to the production of biobased products; as land use change, eutrophication of water, the pollution of the environment with pesticides, or higher energy and material demand that lead to environmental burdens. Life cycle assessment (LCA) is a methodology to evaluate the environmental load of a process, from the extraction of raw materials to the end use. LCA can be used to investigate the potential benefits of biorefinery systems; multiple LCA studies has been developed to analyse whether biorefineries are more environmentally friendly compared to conventional alternatives. Feedstock is one of the main sources of environmental impacts in the biofuel production, the source of this impacts are related to the field operation to grow, handle and transport the biomass to the biorefinery gate. Agricultural residues are the feedstock with the lowest environmental impact followed by lignocellulosic crops; and finally by first generation arable crops, although the environmental impacts are sensitive to factors such as crop management practices, harvesting systems, and crop yields. showing savings on non renewable energy use and greenhouse gas emissions. The environmental assessment for 1G and 2G ethanol shows that these two biorefinery systems are able to mitigate climate change impacts in comparison to gasoline, but higher climate change benefits are achieved with 2G ethanol production (up to 80% reduction). The conversion of palm empty fruit bunches into valuable products (ethanol, heat and power, and cattle feed) reduces the impact for climate change and fossil fuel depletion compared to the traditional biodiesel production; but the benefits for toxicity and eutrophication are limited. The LCA for the integration of butanol from prehydrolysate in a Canadian Kraft dissolving pulp mill shows that the carbon footprint of this butanol may be 5% lower compare to gasoline; but is not as low as corn butanol (23% lower than that of gasoline). The majority of the LCA studies for the valorization of food waste have been focused on the environmental impacts on biogas or energy production, with only few on the synthesis of high value added chemicals; hydroxymethylfurfural (HMF) has been listed as one of the top 10 bio based chemicals by the US Department of Energy; the LCA of eight food waste valorization routes for the production of HMF shows that the most environmentally favorable option uses less polluting catalyst (AlCl3) and co solvent (acetone), and provides the highest yield of HMF (27.9 Cmol%), metal depletion and toxicity impacts (marine ecotoxicity, freshwater toxicity, and human toxicity) were the categories with the highest values.

Масса және қағаз өнеркәсібіндегі биоқазбалау

Масса мен қағаз өнеркәсібі алғашқы индустрияландырылған биоайныту жүйесі саналады; осы өнеркәсіптік процесте тал майы, розин, ванилин және лигносульфонаттар сияқты басқа да қосалқы өнімдер шығарылады. Бұл қосалқы өнімдерден өзге, жүйе өз ішкі энергия қажеттілігін қамтамасыз ету үшін бу және электр энергиясын өндіруді қамтиды, сондай-ақ жылу мен электр энергиясын желіге беруге мүмкіндігі бар. Бұл өнеркәсіп биомассаны ең көп тұтынатын сала ретінде бекініп, ағаштан бөлек, бағасс, күріш сабаны және жүгері сабағы сияқты ауыл шаруашылығы қалдықтарын да өңдей алады. Бұл саланың тағы бір маңызды ерекшелігі – биомасса өндірісі үшін жақсы дамыған логистика, тыңайған жерлерде азық-түлік өндірісімен бәсекелеспеу және жоғары биомасса көлемін алу мүмкіндігі.

Мысалдар

Толық жұмыс істейтін Blue Marble Energy компаниясының Одесса, ВА және Миссула, МТ қалаларында орналасқан бірнеше биохимиялық өңдеу зауыттары бар. Канаданың алғашқы интеграцияланған биохимиялық өңдеу зауыты, Himark BioGas компаниясының анаэробтық қорыту технологиясымен әзірленген, Альберта провинциясында орналасқан. Биохимиялық өңдеу зауыты Эдмонтон аймағынан бөлініп алынған органикалық қалдықтарды, ашық қорадағы мал қоқысын және тамақ өңдеу қалдықтарын пайдаланады. Chemrec компаниясының қара сұйықтықты газдандыру және биометанол немесе BioDME сияқты екінші буын биоотынын өндіру технологиясы негізгі целлюлоза комбинатымен біріктірілген және сульфат немесе сульфит процесінің негізгі қалдық өнімдерін шикізат ретінде пайдаланады. Novamont ескі мұнай-химия зауыттарын биохимиялық өңдеу зауыттарына айналдырды, олар кардоннан ақуыз, пластик, мал азығы, майлау материалдары, гербицидтер және эластомерлерді өндіреді. C16 Biosciences көміртекті қалдықтардан (мысалы, тамақ қалдықтары, глицерин) ашытқы арқылы синтетикалық пальма майын өндіреді. MacroCascade теңіз балдырын азық-түлік пен жем-шөпке, содан кейін денсаулық сақтау, косметика және химия өнеркәсібі үшін өнімдерге өңдеуді мақсат етеді. Қалдық өнімдер тыңайтқыш және биогаз өндірісіне пайдаланылады. Теңіз балдырын биохимиялық өңдеу жобаларына MacroAlgaeBiorefinery (MAB4), SeaRefinery және SEAFARM кіреді. Микроорганизмдердің, мысалы, сыра және нан ашытқысының көмегімен микрожасылдан. BIOCON платформасы ағаштан түрлі өнімдерді өңдеуді зерттейді. Нақтырақ айтқанда, зерттеушілер лигнин мен целлюлозаны әртүрлі өнімдерге айналдыруды қарастыруда. Мысалы, лигнинді клей, пластик және ауыл шаруашылығы өнімдерін (мысалы, өсімдіктерді қорғау) өндіру үшін қолданылатын фенолдық компоненттерге айналдыруға болады. Целлюлозадан киім және қаптама жасауға болады. Оңтүстік Африкада Numbitrax LLC компаниясы биоэтанолды өндіру үшін Blume биохимиялық өңдеу жүйесін сатып алды, сондай-ақ жергілікті және қолжетімді ресурстардан, мысалы, тікенді кактустан алынатын қосымша жоғары өнімді өнімдерді алуға мүмкіндік береді. Circular Organics (Kempen Insect Valley компаниясының бөлігі) ауыл шаруашылығы және тамақ өнеркәсібінің қалдықтарында (мысалы, жеміс-жидек пен көкөніс қалдықтары, жеміс шырыны мен джем өндірісінің қалдықтары) қара солдат шыбығының личинкаларын өсіреді. Бұл личинкалар ақуыз, май және хитин өндіру үшін пайдаланылады. Май фармацевтикалық өнеркәсіпте (косметика, душ геліне арналған беттік белсенді заттар) пальма майы сияқты басқа өсімдік майларын алмастыру үшін немесе мал азығы ретінде пайдалануға болады. Biteback Insect суперқұрттан (Zophobas morio) жәндік пісіру майын, жәндік майын, майлы спирттерді, жәндік майлы ақуыздарын және хитин жасайды.

The fully operational Blue Marble Energy company has multiple biorefineries located in Odessa, WA and Missoula, MT. Canada's first Integrated Biorefinery, developed on anaerobic digestion technology by Himark BioGas is located in Alberta. The biorefinery utilizes Source Separated Organics from the metro Edmonton region, open pen feedlot manure, and food processing waste. Chemrec's technology for black liquor gasification and production of second generation biofuels such as biomethanol or BioDME is integrated with a host pulp mill and utilizes a major sulfate or sulfite process waste product as feedstock. Novamont has converted old petrochemical factories into biorefineries, producing protein, plastics, animal feed, lubricants, herbicides and elastomers from cardoon. C16 Biosciences produces synthetic palm oil from carbon containing waste (i. e. food waste, glycerol) by means of yeast. MacroCascade aims to refine seaweed into food and fodder, and then products for healthcare, cosmetics, and fine chemicals industries. The side streams will be used for the production of fertilizer and biogas. Other seaweed biorefinery projects include MacroAlgaeBiorefinery (MAB4), SeaRefinery and SEAFARM. from micro algae with the help of micro organisms such as brewer's yeast and baker's yeast. The BIOCON platform is researching the processing of wood into various products. More precisely, their researchers are looking at transforming lignin and cellulose into various products. Lignin for example can be transformed into phenolic components which can be used to make glue, plastics and agricultural products (e. g. crop protection). Cellulose can be transformed into clothes and packaging. In South Africa, Numbitrax LLC bought a Blume Biorefinery system for producing bioethanol as well as additional high return offtake products from local and readily available resources such as the prickly pear cactus. Circular Organics (part of Kempen Insect Valley) grows black soldier fly larvae on waste from the agricultural and food industry (i. e. fruit and vegetable surplus, remaining waste from fruit juice and jam production). These larvae are used to produce protein, grease, and chitin. The grease is usable in the pharmaceutical industry (cosmetics, surfactants for shower gel), replacing other vegetable oils such as palm oil, or it can be used in fodder. Biteback Insect makes insect cooking oil, insect butter, fatty alcohols, insect frass protein and chitin from superworm (Zophobas morio).