БИОМАССА Как источник энергии

ВЛИЯНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ НА ПРОИЗВОДСТВО ЭТАНОЛА

Не все микроорганизмы пригодны для промышленного производства этанола. Кроме того, ни одна из известных культур не является идеаль­ной для эффективной конверсии или сильного разжижения перечис­ленных выше субстратов. Наиболее интенсивно используются дрож­жевые культуры [15-17], особенно Saccharomyces. Сравнительно высоко­температурная этанольная ферментация осуществлялась с участием бактериальных культур Bacillus и Clostridium [18].

Для промышленного производства алкогольных напитков, в том числе и спирта, используются в основном два типа дрожжевых культур, которые относятся к Saccharomyces. Одну из них называют верхним ферментатором, поскольку большая часть дрожжевых клеток остается наверху ферментационной жидкой среды, а другую - нижним фермента­тором, так как дрожжевые клетки в период активной ферментации осе­дают на дно аппарата. В процессе производства алкогольных напитков иногда используют «дикие» дрожжи. В то же время изучается возмож­ность использования для производства этанола видов Saccharomyces, так как в этом случае достигается высокая эффективность превращения Сахаров в этанол [17]. Кроме того, они не очень поддаются ингибиро-

Таблица 2. Конечные продукты анаэробной ферментации

Выход (исходя из 100000 молей глюкозы), масс.%

Культура/тип ферментации---------------------------------------------------------------------------------- ------------- —----

С О; Н2 Мура- Уксусная Молочная Бутан - Этанол

200 (51)

66 70 (33) (18)

0 (0)

50 (13)

10 (2,5)

Вьиная кислота кислота диол кислота

Дрожжи/этанольный 200 — — — — (49)

Бактерии/бутандиоль-

Ный 172 36 18 0,5 3

(42) (0,4) (4,6) (0,2) (1,2)

Бактерии/гомомолочно-

Кислый — - — — 200

(82)

Бактерии/смешанокис - лый

88 75 2 37 80 (21) (0,8) (0,5) (12,3) (33)

Бактерии/бутанолаце-

Тоновый 219 139 + 13

(54) (1,5) (4,3)
ванию при высоких концентрациях этанола по сравнению с другими микроорганизмами. Из табл. 2 видно, что из одного моля глюкозы тео­ретически могут быть получены два моля этанола (511 кг этанола из 1000 кг- глюкозы).

Использование бактериальных культур для производства этанола объясняется их высокой стойкостью к повышению температуры. Так, например, некоторые виды Clostridium и Bacillus способны развиваться при температуре 50°С и выше, что позволяет уменьшить расходы на ферментацию и отгонку спирта. Однако выход этанола при использова­нии этих бактериальных культур не так высок, как при дрожжевой фер­ментации.

БИОМАССА Как источник энергии

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Комплекс по производству этанола, где полностью используется сырье (например, пшеничные зерна (рис. 4)), может дать положительный энер­гетический эффект. Такой комплекс включает установку для пронзвод- Ства этанола и промышленного типа хозяйство для откормки рогатого скота. В энергетическом балансе учитывается энергия, расходуемая на выращивание пшеницы, и энергия для производства пара.

Кислород

Микроорганизмы, ответственные за производство этанола фермента­цией, являются факультативными, так как они могут развиваться как при наличии кислорода, так и без него. В присутствии кислорода из на­чального субстрата образуется больше клеточной массы (в 5-10 раз больше, чем в анаэробных условиях), и скорость роста ее увеличивается. Другими словами, аэрацией можно увеличить выход клеточной массы и интенсивность процесса.

Тепловой и энергетический к. п. д

Для составления энергетического баланса необходимо точно опреде­лить границы рассматриваемой системы. Энергетический к. п.д. может быть использован для оценки к. п.д. различных систем по переработке биомассы. Однако в тех случаях, когда процесс переработки биомассы включает стадии производства энергии (например, водяного пара или электроэнергии), более полезным будет сравнение термодинамических к. п. д., поскольку последний дает возможность установить, какая из си­стем для производства работы (энергии) лучше по сравнению с идеаль­ной.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

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