БИОМАССА Как источник энергии

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЫРЬЯ ИЗ МОРСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ

В качестве сырья для анаэробного перегнивання использовались сырые или предварительно обработанные морские водоросли. Сырые морские водоросли собирались с глубины 30 см, осушались от физической воды, измельчались, истирались в молотковой мельнице и перед использова­нием замораживались. Предварительная обработка состояла в переме­шивании водорослей с 0,5 масс, %-ным раствором СаС12, подогреве при 95°С в течение 30 мин, осушке, прессовании и в замораживании перед применением. Целью такой предварительной обработки являлось полу­чение сырья с меньшим содержанием солей и влаги и с более высокой концентрацией органического вещества. Учитывая, что при переработке морских водорослей в перегнивателе достигались хорошие результаты, а предварительная подготовка вызывала ряд затруднений, дальнейшие исследования проводились с сырыми морскими водорослями.

Как видно из табл. 2 и 3, предварительно подготовленные морские водоросли по сравнению с сырыми содержат больше твердых веществ, в том числе органических веществ или летучей части твердых веществ. Эти вещества обладают высокой теплотой сгорания; в них содержится больше углерода, азота и кальция и меньше воды, золы, натрия, калия и серы.

Типичный состав органических веществ морских водорослей приве­ден в табл. 3: 90% органического вещества (выражаемого в виде лету­чей части твердых веществ) приходится на протеин, маннит, альгин и целлюлозу. В числе других компонент содержатся ламинарин и фу - коидин. (В табл. 4 дан состав аминокислот протеиновой фракции.)

Подобные анализы дают возможность оценить пригодность раз­личных видов биомасс для использования в качестве сырья и последую­щей переработки. Так, например, высокое содержание влаги и низкая теплота сгорания сырых морских водорослей делают их непригодными для непосредственного сжигания или термохимической переработки. Вместе с тем высокое содержание воды, азота и фосфора и отсутствие лигнина позволяют использовать их для биометаногенеза. Большое со­держание солей повышает потенциальную солевую токсичность био­массы. В то же время большее содержание солей и состав органических компонент могут оказаться эффективными при проведении процесса ферментации. На основании анализа сырья кроме общих прогнозов мо­гут быть произведены расчеты теоретических выходов и энергетическо­го баланса системы переработки.

При оценке сырья обычной ошибкой является допущение, что на со-

Таблица 3. Состав органической части сырой мор­ской водоросли из партии № і [8]

Органическое вещество

Масс.% летучей части твердых

Веществ

Протеин

29,5

Углеводы

Маннит

34,5 ■

Альгин

26,1

Целлюлоза

8,8

Ламинарин

1,3

Фукоидин

0,4

Всего

100,6

Таблица 4. Состав свободных и связанных амино­кислот сырой водоросли партии № 1 [8]

Аминокислота

Масс.% на сухое

Вещество

Глутаминовая кислота

1,10

Алании

0,96

Аспарагиновая кислота

0,80

Лейцин

0,61

Глицин

0,50

Валин

0,47

Лизин

0,45

Фенилаланин

0,38

Серин

0,34

Треонин

0,34

Пролин

0,33

Аргинин

0,32

Изолейцин

0,31

Тирозин

0,23

Метионин

0,16

Триптофан

0,11

Цистин

0,04

Гистидин

Следы

Всего 7,45

Сырой протеин (на сухую массу содержит 6,25% азота) 8,56

Став биомассы не влияют время сбора урожая и место выращивания морских водорослей. Об ошибочности такого допущения можно судить по данным о содержании азота и фосфора в различных видах морских
водорослей, представленным в табл. 2 и в работе [10]. Такое несоответ­ствие обусловлено неодинаковыми концентрацией и составом пита­тельных веществ в окружающих водах.

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@inbox.ru
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.