БИОМАССА Как источник энергии

СТАДИИ ФЕРМЕНТАЦИИ

Начиная с 30-х гг. и до недавнего времени ферментацию рассматривали как процесс взаимодействия двух групп бактерий, регулирующих обмен веществ, при этом считалось, что процесс протекает в две стадии [6-8]. На первой (кислотообразующей) стадии под действием бактерий проис­ходит гидролиз субстрата с образованием главным образом жирных и других органических кислот, спиртов, аммиака, сульфидов, С02 и Н2. На второй (метанообразующей) стадии продукты гидролиза (кислоты

И спирты) разлагаются в присутствии С02 и Н2 с образонанием СН4 и СО,.

В 1967 г. было показано [9], что ферментация этанола, которая, как ранее предполагалось, была установлена наличием Methanobacillus omelianskii, на самом деле является результатом действия синтропиче - ского сообщества двух видов бактерий, один из которых способствует образованию уксусной кислоты и водорода только из этанола, а другой (метаноген) использует образующийся водород. Этот факт и то обстоя­тельство, что не были обнаружены чистые культуры метаногенов, раз­лагающих пропионовую и другие жирные кислоты с более длинной цепью, свидетельствовали о том, что двухстадийная схема не дает пол­ного представления о процессе ферментации, т. е. катаболизм спиртов (кроме метанола) и жирных кислот (кроме муравьиной и уксусной) вы­зван не метаногенами как таковыми, а какой-то другой группой бакте­рий, регулирующих обмен веществ.

Современное представление о процессе получения метана фермента­цией отражено на рис. 1. На первой стадии по-прежнему происходит накопление ферментов. Возможно, что пропионовая и другие жирные кислоты с более длинной цепью, а также спирты разлагаются под дей­ствием промежуточной группы бактерий, так называемых облигаторных ацетогенных бактерий, образующих Н2 [3, 4]. Другая группа бактерий

Органическое вещество Углеводы Протеин Липиды

J_

Гидролиз и ферментация (1)

\

CH^+COj

Жирные кислоты

Ацетогенная гидрогенизация(4)

*

Декарбоксилирование уксусной кислоты ІЗ)

Восстановительное образование метана (3)

,____ 1____ ,

Ацетогенная Т. дегидрогенизация (Z) v Уксусная ------ ___---------------------------- 1*н,

Ffttr> n/tmrr _ п?

Со.

СН4+Нг0

Рис. 1. Схема полного анаэробного расщепления органического вещества под влиянием трех основных групп бактерий: (1) ферментативных, (2) облигатных, производящих Н 2, ацетогенных и (3) метаногенных. '

Уксусная, а иногда и другие кислоты могут быть образованы в результате участия бактерий 4-й группы.

Образует из Н2 и С02 уксусную, а иногда и другие кислоты [10-12]. Что касается метаногенов, то они используют образованный другими бактериями водород, восстанавливая С02 до СН4 и расщепленную ук­сусную кислоту до СО2 и СН4. Последняя реакция имеет важное значе­ние, так как 70% метана, получаемого ферментацией, образуется из ме­тальной группы уксусной кислоты.

Ферментация сложных органических веществ (пищевых продуктов) с образованием метана протекает в рубцах (первом отделе желудка жвачных животных), в слепой и толстой кишках многих животных [13]. Поскольку время удержания пищи в системе мало, то в ней обычно ус­певают образоваться только ферментативные бактерии, а в некоторых случаях использующие водород метаногены. В результате уксусная и жирные кислоты с более длинной цепью разлагаются в незначитель­ной степени, накапливаются и используются животными в качестве ис­точника энергии.

БИОМАССА Как источник энергии

Границы системы и состав системы

Рассматриваемая система должна охватывать все стадии переработки биомассы-от доставленного к воротам завода сырья до подготовки по- 11 John М. Radovich, School of Chemical Engineering and Materials Science, University of Oklahoma, Norman. Лученного продукта для транспортирования потребителю. В связи с этим важно точно определить пределы этих границ. Материальный баланс определенных систем может быть записан следующим образом: 1. Общий материальный баланс (по всем компонентам) всей си­стемы.

Питательные вещества и витамины

Для роста микробов, образующих этанол, важное значение имеют соли. Для обеспечения роста микроорганизмам требуются макропитательные вещества, такие, как азот, фосфор, калий, натрий и сера, а также микро­питательные вещества, такие, как цинк, медь, железо, магний и марга­нец [37]. Макропитательные вещества нужны в первую очередь для син­теза клеточного материала, в то время как микропитательные вещества выполняют функции коэнзимов и кофакторов.

Единообразие анализа

При анализе экономичности различных систем по переработке био­массы в топливо важное значение имеет использование одних и тех же методов и допущений. Так, например, стоимость конечного продукта " Fred A. Schooley, California Institute of Technology. Существенно зависит от допущений относительно скидки с налога на ка­питаловложения. Обычно возможные скидки с налога на капиталовло­жения не принимаются во внимание и учитывается влияние только среднего налога, взимаемого властями штатов.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.