БИОМАССА Как источник энергии

Конструкция установки для предварительной подготовки сырья

Система подачи сырья определяется его видом. Так, например, хлебные злаки могут подаваться на установку непосредственно без предвари­тельного отбора побочного продукта. Однако такое сырье необходимо подвергнуть предварительной обработке-измельчению для изменения зерновой структуры, чтобы обеспечить доступ к ферментирующимся твердым веществам. Для подачи твердого сырья в дробилки требуются специальное оборудование и помещение для хранения сырья. Сухое из­мельчение позволяет исключить разбавление сырья водой. Измельчен­ное зерно в процессе подготовки к расщеплению суспендируется. При сухом измельчении ферментирующиеся твердые вещества не отделяют­ся от остальной части зерна, вся масса которого направляется на ферментацию.

Отделение ферментирующихся твердых веществ, крахмала и других продуктов может быть осуществлено методами мокрого измельчения хлебных злаков. Для удаления волокон, измельчения протеина и про­изводства чистого крахмала используется специальное оборудование. Капиталовложения в случае такой «предварительной обработки», безус­ловно, выше, чем при сухом измельчении. Увеличение капиталовложе­ний должно быть оправдано ценностью побочных продуктов по сравне­нию со стоимостью побочных продуктов, получаемых при сухом из­мельчении. При необходимости отходящие потоки, содержащие спо­собные к ферментации твердые вещества, стерилизуют. При стерилиза­ции происходит пассивирование микроорганизмов, борющихся за субстрат, с микроорганизмами, производящими этанол. Поэтому тре­буется подготовка минимального количества субстрата.

Характер предварительной подготовки сырья изменяется в пределах от мокрого измельчения до простой стерилизации. Так, для получения сока сахарного тростника производится его расщепление без экстенсив­ного разделения или очистки. Процесс ферментации целлюлозы также исключает такие этапы, как разделение или очистка.

Склонные к ферментации твердые вещества, входящие, как правило, в состав биомассы, представляют природные полимеры с ферментирую­щимися мономерами-сахарами. Полимеры отличаются стойкостью к физическому разрушению, и поэтому их разрушение осуществляется с помощью ферментов или кислот. Сопротивление полимеров к расще­плению находится в прямой зависимости от размера и сложности структуры молекул. Размеры капитальных затрат на приобретение обо­рудования для ферментации биомассы определяются технологией пре­вращения сырья в ферментирующиеся сахара. При этом капиталовло­жения на оборудование для транспортирования, сухого измельчения и расщепления зерна значительно выше затрат на приобретение насоса и стерилизатора для доставки ферментирующегося потока отходов над­лежащей концентрации.