Patent BR-112014007258-A2 (BR)
Title: método para produzir etanol usando biomassa celulósica como matéria-prima
Inventor: HIROMASA KUSUDA
IPC: C12P7/10
Filed: 2012-09-24
Abstract: relatório descritivo da patente de invenção para "método para produzir etanol usando biomassa celulósica como matéria-prima". campo técnico [001] a presente invenção refere-se a um método para produzir etanol (bioetanol) através da fermentação alcoólica de açúcares produzidos hidrolisando biomassa celulósica, em um estado supercrítico ou subcrítico. técnica antecedente [002] como parte da utilização de energia de biomassa, tentativas têm sido feitas para decompor celulose ou hemicelulose como componentes principais de plantas para obter etanol. o etanol desse modo obtido é planejado para ser usado principalmente como combustível tal como parte de combustível automotivo ou uma gasolina alternativa. [003] os componentes principais de plantas incluem celulose (um polímero de glicose como açúcar c6 contendo 6 átomos de carbono), hemicelulose (um polímero de um açúcar c5 contendo 5 átomos de carbono e um açúcar c6), lignina, e amido. o etanol é produzido pela ação de fermentação de microorganismos, tais como levedura, usando, como uma matéria-prima, açúcares tais como açúcares c5, açúcares c6, e oligossacarídeos como complexos deles. [004] o uso industrial dos três métodos a seguir está sendo considerado para decompor biomassa celulósica, tal como celulose ou hemicelulose, em açúcares: 1) um método de hidrólise utilizando a força de oxidação de um ácido forte, tal como ácido sulfúrico; 2) um método de decomposição enzimática; e 3) um método utilizando a força de oxidação de água supercrítica ou água subcrítica. entretanto, é difícil praticamente usar o método de decomposição de ácido 1) a partir de um ponto de vista econômico. isto é por que um ácido adicionado atua como um inibidor de fermentação de levedura, e desta maneira absolutamente necessita ser neutralizado depois da decomposição de celulose ou hemicelulose em açúcares e antes da fermentação alcoólica dos açúcares, e o tratamento de neutralização é dispendioso. o método de decomposição enzimática 2) pode ser realizado em temperatura comum e pressão constante, mas nenhuma enzima eficaz foi encontrada. mesmo se uma enzima eficaz for encontrada, espera-se que o custo de produção da enzima será dispendioso. desta maneira, a partir de um ponto de vista econômico, parece não haver perspectiva para realmente usar o método de decomposição enzimática em uma escala industrial. [005] a literatura de patente 1 descreve, como o método para hidrolisar biomassa celulósica em açúcares com água supercrítica ou água subcrítica, um método para produzir um polissacarídeo insolúvel na água, colocando um pó de celulose em contato com água quente pressurizada a 240 até 340?c para hidrolisar a celulose. a literatura de patente 2 descreve um método em que o corte de biomassa em pequenos pedaços é hidrolisado com água quente pressurizada para uma pressão de vapor de água saturado ou mais elevado a 140 até 230?c por um tempo pré-determinado para decompor/extrair hemicelulose, e é depois hidrolisado com água quente pressurizada aquecida para uma temperatura de decomposição de celulose ou mais elevada para decompor/extrair celulose. a literatura de patente 3 descreve um método para produzir glicose e/ou um celo-oligossacarídeo solúvel na água, em que a celulose, tendo um grau médio de polímerização de 100 ou mais elevado, é submetida a uma reação de contato com água supercrítica ou água subcrítica a uma temperatura de 250?c ou mais elevada, mas 450?c ou mais baixa e uma pressão de 15 mpa ou mais elevada, mas 450 mpa ou mais baixa para 0,01 segundos ou mais demorado, mas 5 segundos ou menos demorado, e é depois refrigerado e hidrolisado por contato com água subcrítica a uma temperatura de 250?c ou mais elevada, mas 350?c ou mais baixa e uma pressão de 15 mpa ou mais elevada, mas 450 mpa ou menos para 1 segundo ou mais demorado, mas 10 minutos ou menos. [006] a literatura de patente 4 descreve um método de produção de açúcar capaz de não só obter açúcares de biomassa em alto rendimento com alta eficiência, mas também separadamente recuperando açúcares contendo açúcares c5 e açúcares c6 e açúcares contendo açúcares c6. o método de produção de açúcar descrito na literatura de patente 4 inclui: uma primeira etapa de aquecimento da pasta fluida (s1) de tratar por calor uma pasta fluida preparada adicionando temperatura alta e pressão alta para uma biomassa baseada em madeira; uma primeira etapa de separação (s2) de separar a pasta fluida tratada por calor em um componente líquido e um componente sólido; uma segunda etapa de aquecimento por calor da pasta fluida (s3) adicionando água para o componente sólido separado para preparar uma pasta fluida e aquecendo por calor a pasta fluida; uma segunda etapa de separação (s4) de separar a pasta fluida tratada por calor em um componente líquido e um componente sólido; e uma etapa obtendo um componente útil (s5) de remover água do componente líquido separado para obter açúcares, em que na etapa de obter componente útil (s5), em adição à obtenção de açúcares, remoção de água do componente líquido separado na primeira etapa de separação (s2) é ainda realizada para obter açúcares. lista de citações literaturas de patentes [007] ptl 1: pedido de patente japonesa aberta à inspeção pública publicação #no. 2000-186102 [008] ptl 2: pedido de patente japonesa aberta à inspeção pública publicação #no. 2002-59118 [009] ptl 3: pedido de patente japonesa aberta à inspeção pública publicação #no. 2003-212888 [010] ptl 4: pedido de patente japonesa aberta à inspeção pública publicação #no. 2008-43229 sumário da invenção problema técnico [011] a técnica convencional, em que a biomassa celulósica é hidrolisada nos açúcares com água supercrítica ou água subcrítica, pode economizar energia aumentando a concentração de biomassa (concentração de sólido) em uma pasta fluida de biomassa celulósica para ser hidrotermicamente tratada, porque uma quantidade maior de biomassa pode ser tratada. [012] aqui, em um método de hidrólise convencional, a biomassa é submetida ao tratamento hidrotérmico (primeiro tratamento hidrotérmico) para hidrolisar a hemicelulose na biomassa em açúcares c5, um resíduo é desidratado, e uma matéria sólida (resíduo sólido) é novamente fluidizada e submetida ao tratamento hidrotérmico (segundo tratamento hidrotérmico) sob condições mais severas para hidrolisar celulose na biomassa em açúcares c6. entretanto, cerca de 10% dos açúcares c5 produzidos pelo primeiro tratamento hidrotérmico permanecem em um resíduo obtido pelo tratamento de desidratação depois do primeiro tratamento hidrotérmico. os açúcares c5 são oxidados pelo segundo tratamento hidrotérmico para um inibidor, tal como ácidos orgânicos, que inibem a fermentação alcoólica realizada em uma etapa de fermentação subsequente. [013] desta maneira, a quantidade de açúcares c5 que permanecerão em um resíduo obtido depois do primeiro tratamento hidrotérmico é aumentada pelo aumento de concentração de biomassa em uma pasta fluida de biomassa celulósica para melhorar a eficiência da hidrólise. como resultado, a perda de açúcares c5 é aumentada e uma redução na eficiência da fermentação alcoólica é também causada. um aumento na concentração da pasta fluida reduz a fluidez da pasta fluida, o que torna difícil transferir a pasta fluida através de encanamento. além disso, a condutividade por calor em um trocador de calor indireto é também reduzida. [014] é um objetivo da presente invenção evitar a perda de açúcares c5 e suprimir a formação de um inibidor de fermentação na etapa de sacarificar hemicelulose e celulose, em um método para produzir etanol através de fermentação alcoólica de uma solução sacarificada obtida separadamente, hidrolisando hemicelulose e celulose em biomassa celulósica. solução para o problema [015] os presentes inventores estudaram intensivamente, e como resultado, descobriram que açúcares c5 são menos prováveis de permanecer em uma torta desidratada como um resíduo de separação de sólido-líquido de uma pasta fluida depois de tratamento hidrotérmico, quando a concentração (concentração sólida) de biomassa celulósica, a ser submetida ao tratamento hidrotérmico para hidrolisar hemicelulose, é mantida baixa, o que levou à conclusão da presente invenção. [016] mais especificamente, a presente invenção provê um método para produzir etanol usando biomassa celulósica como uma matéria-prima, caracterizada por incluir: [017] uma primeira etapa de sacarificação hidrolítica de hidrotermicamente tratar uma pasta fluida de biomassa celulósica cuja concentração sólida é 1% em massa ou mais alta, mas 5% em massa ou mais baixa a uma temperatura de 140?c ou mais alta, mas 200?c ou mais baixa e uma pressão de 1 mpa ou mais alta, mas 5 mpa ou mais baixa para sacarificar/decompor hemicelulose contida na biomassa celulósica em açúcares c5; [018] uma primeira etapa de separação de sólido-líquido de submeter a pasta fluida depois da primeira etapa de sacarificação hidrolítica para separação de sólido-líquido; [019] uma etapa de refluidização de adicionar água para uma torta desidratada pode ser obtida na primeira etapa de separação de sólido-líquido para preparar uma pasta fluida tendo uma concentração de sólido de 1% em massa ou mais alta, mas 5% em massa ou mais baixa; [020] uma segunda etapa de sacarificação hidrolítica de tratamento hidrotérmico de uma pasta fluida obtida na etapa de refluidização a uma temperatura de 240?c ou mais alta, mas 300?c ou mais baixa e uma pressão de 4 mpa ou mais alta, mas 10 mpa ou mais baixa para sacarificar/decompor a celulose contida na biomassa celulósica em açúcares c6; [021] uma segunda etapa de separação de sólido-líquido de submeter a pasta fluida depois da segunda etapa de sacarificação hidrolítica para a separação de sólido-líquido; [022] uma etapa de concentração para concentrar uma solução c5 sacarificada obtida na primeira etapa de separação de sólido-líquido, e uma solução c6 sacarificada obtida na segunda etapa de separação de sólido-líquido de maneira que a concentração de açúcares é 10% em massa ou mais alta; [023] uma etapa de fermentação submetendo uma solução sacarificada concentrada depois da etapa de concentração para fermentação alcoólica; e [024] uma etapa de destilação para destilar um líquido fermentado obtido na etapa de fermentação para etanol concentrado. [025] ajustando a concentração de sólidos (concentração de biomassa celulósica) para 1% em massa ou mais alta, mas 5% em massa ou mais baixa, açúcares c5 são menos prováveis de permanecer em uma torta desidratada obtida submetendo a pasta fluida depois da primeira etapa de sacarificação hidrolítica para separação de sólido-líquido. ajustando a concentração (concentração sólida) da pasta fluida obtida pela adição de água à torta desidratada para ser submetida à segunda etapa de sacarificação hidrolítica para 1% em massa ou mais alta, mas 5% em massa ou mais baixa, açúcares c6 são também menos prováveis de permanecer em uma torta desidratada obtida submetendo a pasta fluida, depois da segunda etapa de sacarificação hidrolítica, à separação de sólido-líquido. [026] ajustando a concentração (concentração de sólidos) de cada uma das pastas fluidas para ser submetida à primeira etapa de sacarificação hidrolítica e a pasta fluida a ser submetida à segunda etapa de sacarificação hidrolítica para 1% em massa ou mais alta, mas 5% em massa ou mais baixa, é possível aumentar a fluidez da pasta fluida e, desta maneira, facilmente transferir a pasta fluida através do encanamento. ainda, é possível melhorar a transferência de calor para a pasta fluida em um trocador de calor indireto. [027] aqui, açúcares c5 e açúcares c6 que permanecerão na pasta fluida desidratada, podem ser reduzidos ajustando as concentrações (concentrações de sólidos) da pasta fluida para ser submetida à primeira etapa de sacarificação hidrolítica e da pasta fluida para ser submetida à segunda etapa de sacarificação hidrolítica para 1% em massa ou mais alta, mas 5% em massa ou mais baixa e 1% em massa ou mais alta, mas 5% em massa ou mais baixa, respectivamente, mas isto também reduz a concentração (concentração de açúcares) de uma solução sacarificada obtida pela primeira etapa de sacarificação hidrolítica e a segunda etapa de sacarificação hidrolítica. como resultado, a eficiência da fermentação alcoólica na etapa de fermentação subsequente é reduzida. [028] entretanto, no método de produção de etanol de acordo com a presente invenção, a solução sacarificada é concentrada por um dispositivo de concentração tal como uma membrana de osmose reversa (membrana ro), tal como dispositivo antes da fermentação alcoólica de tal maneira que a concentração de açúcares (concentração total de açúcares c5 e açúcares c6) na solução sacarificada é 10% em massa ou mais alta. isto torna possível manter a concentração de açúcares a um nível apropriado para a etapa de fermentação subsequente para evitar a redução na eficiência da fermentação alcoólica. [029] é preferido que a primeira etapa de separação de sólido-líquido seja uma etapa de submeter à pasta fluida depois da primeira etapa de sacarificação hidrolítica para separação de sólido-líquido e lavar a torta desidratada resultante com água e depois ainda submeter a torta à separação de sólido-líquido, e que a água separada depois de lavar a torta desidratada com água na primeira etapa de separação de sólido-líquido, é recuperada e submetida à etapa de concentração. [030] lavando uma torta desidratada, obtida a partir da pasta fluida depois da primeira etapa de sacarificação hidrolítica com água, recuperando a água separada, e submetendo a água separada à etapa de concentração, é possível recuperar os açúcares c5 permanecendo na torta desidratada. [031] é também preferido que a segunda etapa de separação de sólido-líquido seja uma etapa de submeter a pasta fluida, depois da segunda etapa de sacarificação hidrolítica, à separação de sólido-líquido e lavar a torta desidratada resultante com água e depois ainda submeter a torta à separação de sólido-líquido, e que a água separada, depois de lavar a torta desidratada com água na segunda etapa de separação de sólido-líquido, é recuperada e submetida à etapa de concentração. [032] submetendo a pasta fluida, depois da segunda etapa de sacarificação hidrolítica, à separação de sólido-líquido e lavando uma torta desidratada resultante com água e ainda submetendo a torta à separação de sólido-líquido na segunda etapa de separação de sólido-líquido e depois, recuperando a água separada e submetendo a água separada à etapa de concentração, é possível recuperar os açúcares c6 permanecendo na torta desidratada. [033] a água separada depois de lavar a torta desidratada com água na primeira etapa de separação de sólido-líquido, e a água separada depois de lavar a torta desidratada com água na segunda etapa de separação de sólido-líquido, pode ser misturada com a solução sacarificada c5 obtida na primeira etapa de separação de sólido-líquido e a solução sacarificada c6 obtida na segunda etapa de separação de sólido-líquido, e depois submetida à etapa de concentração, ou pode ser submetida à etapa de concentração separadamente. entretanto, a partir do ponto de vista de reduzir o tempo operacional, um líquido misturado de todas as soluções sacarificadas e o líquido de lavagem é preferivelmente submetido à etapa de concentração. [034] é preferido que, antes da etapa de concentração, a solução sacarificada c5 e a solução sacarificada c6 sejam submetidas ao tratamento de absorção de carbono ativado. [035] é preferido que antes da solução sacarificada c5 e da solução sacarificada c6 sejam concentradas por um dispositivo de membrana de osmose reversa, uma matéria sólida fina é removida por um dispositivo de membrana de micro-filtragem (dispositivo de membrana mf). entretanto, existe um caso em que uma solução sacarificada de biomassa celulósica contenha uma matéria orgânica tal como lignina, ou um depósito inorgânico. quando tal solução sacarificada contendo uma matéria orgânica ou depósito inorgânico é suprida para um dispositivo de membrana de osmose reversa, uma membrana de ro é provável de ser obstruída com a matéria orgânica ou o depósito inorgânico. desta maneira, antes da etapa de concentração, a solução sacarificada é submetida ao tratamento de adsorção de carbono ativado para remover uma matéria orgânica ou um depósito inorgânico contidos na solução sacarificada de maneira que a obstrução de uma membrana de ro pode ser evitada. [036] a solução sacarificada c5 e a solução sacarificada c6 a ser submetidas ao tratamento de adsorção de carbono ativado também incluem água de lavar usada para lavar a torta desidratada obtida da pasta fluida depois da primeira etapa de sacarificação hidrolítica e/ou água de lavar usada para lavar a torta desidratada obtida a partir da pasta fluida depois da segunda etapa de sacarificação hidrolítica e a solução sacarificada c5 e a solução sacarificada c6 misturadas com água de lavar. [037] a solução sacarificada c5 e a solução sacarificada c6 concentradas antes da etapa de fermentação são preferivelmente submetidas ao tratamento de neutralização. [038] a solução sacarificada contém um ácido orgânico, tal como um ácido acético ou ácido lático, formado por hidrólise de hemicelulose ou celulose. desta maneira, a solução sacarificada é muitas vezes acídica com um ph de cerca de 2 a 4. quando a solução sacarificada é concentrada e diretamente submetida à etapa de fermentação, o ph da solução sacarificada é baixo e não apropriado para fermentação de etanol. desta maneira, antes da etapa de fermentação, a solução sacarificada é preferivelmente neutralizada para ajustar seu ph para cerca de 4,0 e 6,0. para o tratamento de neutralização é preferivelmente usado um agente alcalino, tal como soda cáustica ou cal hidratada, que não decompõe componentes contidos na solução sacarificada ou não inibe a etapa de fermentação. [039] a solução sacarificada c5 e a solução sacarificada c6 a ser submetida ao tratamento de neutralização também inclui água de lavar usada para lavar a torta desidratada obtida da pasta fluida depois da primeira etapa de sacarificação hidrolítica e/ou água de lavagem usada para lavar a torta desidratada obtida a partir da pasta fluida depois da segunda etapa de sacarificação hidrolítica, e a solução sacarificada c5 e a solução sacarificada c6 misturadas com a água de lavar. [040] os objetivos anteriores, outros objetivos, características, e vantagens da presente invenção se tornarão claros a partir da descrição detalhada das modalidades preferidas dadas abaixo com referência aos desenhos em anexo. efeitos vantajosos da invenção [041] de acordo com o método de produção de etanol da presente invenção, é possível fazer o máximo de açúcares c5 e açúcares c6 obtidos pela hidrólise de hemicelulose e celulose e para manter a eficiência da fermentação alcoólica. breve descrição dos desenhos [042] a fig. 1 mostra um fluxograma esquemático ilustrando a modalidade 1 da presente invenção. [043] a fig. 2 mostra um fluxograma esquemático ilustrando a modalidade 2 da presente invenção. [044] a fig. 3 mostra um fluxograma esquemático ilustrando a modalidade 3 da presente invenção. [045] a fig. 4 mostra um fluxograma esquemático ilustrando a modalidade 4 da presente invenção. [046] a fig. 5 mostra um fluxograma esquemático ilustrando uma modalidade 5 da presente invenção. descrição das modalidades [047] modalidades da presente invenção serão descritas com referência apropriada aos desenhos. a presente invenção não é limitada à descrição dada abaixo. modalidade 1 [048] a fig. 1 mostra um fluxograma esquemático ilustrando a modalidade 1 da presente invenção. primeiro, como pré-tratamento, biomassa celulósica (por exemplo, biomassa baseada em planta tal como bagaço de cana de açúcar, polpa de beterraba sacarina, ou palhas) é amassada em pequenos pedaços de diversos milímetros ou menos. depois de amassar, água é adicionada para preparar uma pasta fluida 1 tendo uma concentração sólida de 1% em massa ou mais alta, mas 5% em massa ou mais baixa. a pasta fluida 1 tem uma concentração de sólido baixa, e desta maneira tem alta fluidez e é mais facilmente transferida através do encanamento quando comparada à técnica convencional. primeira etapa de sacarificação hidrolítica [049] depois, a pasta fluida 1 tendo uma concentração de sólidos de 1% em massa ou mais alta, mas 5% em massa ou mais baixa é hidrotermicamente tratada (tratamento hidrotérmico 1) a uma temperatura de 140?c ou mais alta, mas 200?c ou mais baixa e uma pressão de 1 mpa ou mais alta, mas 5 mpa ou mais baixa. o tratamento hidrotérmico 1 é realizado através de, por exemplo, aplicação de calor e pressão para a pasta fluida em um frasco de pressão do tipo aquecimento indireto. hemicelulose na biomassa celulósica é hidrolisada em açúcares c5 pelo tratamento hidrotérmico 1. nessa ocasião, a condutividade de calor no frasco de pressão do tipo aquecimento indireto é mais alta quando comparada à técnica convencional devido à alta fluidez da pasta fluida 1. primeira etapa de separação de sólido-líquido [050] a pasta fluida 1 submetida ao tratamento hidrotérmico 1 é depois submetida à separação de sólido-líquido (separação de sólido-líquido 1) por um separador de sólido-líquido tal como um filtro de tambor, um filtro de correia, um filtro de disco, ou uma presa de filtro desse modo separado em uma solução sacarificada c5 e uma torta desidratada 1. a solução sacarificada c5 é suprida para uma etapa de concentração subsequente. nessa ocasião, na presente invenção, uma vez que a concentração de sólidos da pasta fluida 1 para ser hidrotermicamente tratada é mais baixa do que a pasta fluida a ser tratada por um método de hidrólise de hemicelulose convencional, açúcares c5 são menos prováveis de permanecer na torta desidratada 1. etapa de refluidização [051] a torta desidratada 1 é fluidizada adicionando água para preparar uma pasta fluida 2 tendo uma concentração de sólidos de 1% em massa ou mais alta, mas 5% em massa ou mais baixa. segunda etapa de sacarificação hidrolítica [052] a pasta fluida 2 é hidrotermicamente tratada (tratamento hidrotérmico 2) a uma temperatura de 240?c ou mais alta, mas 300?c ou mais baixa e uma pressão de 4 mpa ou mais alta, mas 10 mpa ou mais baixa da mesma maneira que no tratamento hidrotérmico 1. celulose na biomassa celulósica é hidrolisada em açúcares c6 pelo tratamento hidrotérmico 2. nessa ocasião, a condutividade por calor no frasco de pressão do tipo aquecimento indireto é mais alta quando comparada à técnica convencional devido à alta fluidez da pasta fluida 2. [053] na presente invenção, a quantidade de açúcares c5 permanecendo na torta desidratada 1 é pequena, e desta maneira a quantidade de um inibidor de fermentação alcoólica, tal como ácidos orgânicos, formados pelo tratamento hidrotérmico 2, é menor quando comparada à técnica convencional. segunda etapa de separação de sólido-líquido [054] a pasta fluida 2 submetida ao tratamento hidrotérmico 2 é submetida à separação de sólido-líquido (separação de sólido-líquido 2) através de um separador tal como um filtro de tambor, um filtro de correia, um filtro de disco, ou uma prensa de filtro e, desse modo, separada em uma solução sacarificada c6 e uma torta desidratada 2. a solução sacarificada c6 é suprida para uma etapa de concentração subsequente. a torta desidratada 2 é apropriadamente disposta fora do sistema. etapa de concentração [055] a solução sacarificada c5 e a solução sacarificada c6 são concentradas por um dispositivo de concentração, tal como um dispositivo de membrana de ro de maneira que a concentração de açúcares é 10% em massa ou mais alta. quando um dispositivo de membrana de ro é usado como dispositivo de concentração, a solução sacarificada c5 e a solução sacarificada c6 podem ser concentradas pelo dispositivo de membrana de ro separadamente uma da outra, ou podem ser misturadas juntas e depois concentradas pelo dispositivo de membrana de ro. a concentração de açúcares depois da concentração varia dependendo do desempenho do dispositivo de membrana de ro, mas é preferivelmente mais alta. a concentração de açúcares depois da concentração é estabelecida em cerca de 10% em massa a 50% em massa a partir de um ponto de vista prático. a fim de evitar a obstrução de uma membrana de ro do dispositivo de membrana de ro, uma matéria sólida é preferivelmente removida da solução sacarificada c5 e da solução sacarificada c6 através de, por exemplo, um dispositivo de membrana mf. a água separada da solução sacarificada pelo dispositivo de membrana de ro é apropriadamente descarregada para fora do sistema. etapa de fermentação [056] depois, a solução sacarificada concentrada é convertida em etanol por levedura em uma etapa de fermentação. a etapa de fermentação pode ser realizada por um método de fermentação publicamente conhecido. açúcares c5 e açúcares c6 contidos na solução sacarificada são convertidos em etanol pela etapa de fermentação. etapa de destilação [057] depois, um líquido fermentado por álcool, depois da etapa de fermentação, é destilado de tal maneira que o etanol é concentrado. um destilado obtido na etapa de destilação não contém matéria sólida e nenhum componente diferente de etanol. a etapa de destilação pode ser realizada por um método de destilação publicamente conhecido como um método de produção de licor destilado. [058] modalidade 2 [059] a fig. 2 mostra um fluxograma esquemático ilustrando a modalidade 2 da presente invenção. um fluxo básico dessa modalidade é o mesmo que o da modalidade 1, e desta maneira somente as diferenças da modalidade 1 serão descritas aqui. os mesmos componentes que na modalidade 1 são expressos pelos mesmos termos como usados na modalidade 1. [060] esta modalidade é diferente da modalidade 1 pelo fato de que o tratamento de lavagem com água 1 e o tratamento de separação de sólido-líquido 3 são adicionalmente realizados antes de uma torta desidratada 1 obtida pela separação de sólido-líquido 1 ser submetida ao tratamento hidrotérmico 2. isto é, nessa modalidade, uma torta desidratada 1 obtida pela separação de sólido-líquido 1 é lavada com água (lavagem com água 1). por fazer assim, a torta desidratada 1 é re-fluidizada para preparar uma pasta fluida 3. a pasta fluida 3 é submetida à separação de sólido-líquido (separação de sólido-líquido 3) da mesma maneira que na separação de sólido-líquido 1 e, desse modo, separada em água de lavagem 1 e uma torta desidratada 3. a presente invenção é caracterizada pelo fato de que a quantidade de açúcares c5 permanecendo na torta desidratada 1 é pequena. entretanto, de acordo com essa modalidade, açúcares c5 ligeiramente remanescentes na torta desidratada 1, podem ser recuperados no máximo pela lavagem de água 1 e supridos para a etapa de fermentação. [061] a água de lavagem 1 em que os açúcares c5 são dissolvidos é misturada com uma solução sacarificada c6, obtida pela separação de sólido-líquido 2, e depois concentrada por um dispositivo de membrana de ro de maneira que a concentração de açúcares é 10% em massa ou mais alta. por outro lado, a torta desidratada 3 é fluidizada adicionando água para preparar uma pasta fluida 2 tendo uma concentração de sólidos (concentração de biomassa celulósica) de 1% em massa ou mais alta, mas 5% em massa ou mais baixa. modalidade 3 [062] a fig. 3 mostra um fluxograma esquemático ilustrando a modalidade 3 da presente invenção. um fluxo básico dessa modalidade é o mesmo que aquele da modalidade 1, e desta maneira somente as diferenças da modalidade 1 serão descritas aqui. os mesmos componentes que na modalidade 1 são expressos pelos mesmos termos como usado na modalidade 1. [063] esta modalidade é diferente da modalidade 1 pelo fato de que o tratamento de lavagem com água 2 e o tratamento de separação de sólido-líquido 4 são adicionalmente realizados em uma torta desidratada 2 obtida pela separação de sólido-líquido 2, e água de lavagem 2 obtida pela separação de sólido-líquido 4 e uma solução sacarificada c6 obtida pela separação de sólido-líquido 2, são concentrados na etapa de concentração. isto é, nessa modalidade, uma torta desidratada 2 obtida pela separação de sólido-líquido 2 é lavada com água (lavagem de água 2). assim fazendo, a torta desidratada 2 é re-fluidizada para preparar uma pasta fluida 4. a pasta fluida 4 é submetida à separação de sólido-líquido da mesma maneira que na separação de sólido-líquido 2, e desse modo separada em água de lavagem 2 e uma torta desidratada 4 (separação de sólido-líquido 4). a presente invenção é caracterizada também pelo fato de que a quantidade de açúcares c6 permanecendo na torta desidratada 2 é pequena. entretanto, de acordo com essa modalidade, açúcares c6 que permanecem ligeiramente na torta desidratada 2 podem ser recuperados no máximo pela lavagem de água 2 e suprida para a etapa de fermentação. [064] a água de lavagem 2 em que açúcares c6 são dissolvidos, é misturada c