БИОМАССА Как источник энергии

Система непрерывной ферментации

Для непрерывной ферментации может быть использован бродильный аппарат того же типа, что и для периодического процесса, но несколько модифицированный [36, 38, 39]. В этом случае сахар и питательная сре­да непрерывно добавляются в реактор при выходящих продуктах, со­держащих этанол и клеточный материал, который непрерывно обра­батывается для отделения клеток и извлечения основного продукта. Поскольку концентрация сахара в бродильном аппарате остается близ­кой к нулю, не возникает никаких проблем, связанных с вредным дей­ствием высоких концентраций сахара на рост клеток или производство этанола. Интенсивность добавления сахара регулируется таким обра­зом, чтобы исключить ингибирующее действие этанола и снижение ско­рости роста микроорганизмов. Для большей эффективности бро­дильный аппарат непрерывного действия должен эксплуатироваться в режиме, близком, но несколько ниже максимальной скорости роста клеток (равной максимальной скорости разбавления). Если на началь­ной стадии окажется слишком большое количество сахара, то это мо­жет привести к образованию в бродильном аппарате высокой концен­трации этанола, что в свою очередь вызовет ингибирование роста ми­кроорганизмов. Если же скорость разбавления превышает скорость ро­ста культуры, то культура будет разбавляться и «вымываться» из бро­дильного аппарата.

При эксплуатации бродильного аппарата в условиях вакуума [28, 40, 41] этанол по мере образования непрерывно удаляется из жидкой среды и его ингибирующее действие на рост клеток снижается. При этом по­вышается скорость производства этанола на 1 л жидкой среды и обра­зуется конденсат с более высокой концентрацией этанола. Большая плотность клеток микроорганизмов после снижения этанольного инги - бирования достигается путем возвращения клеток из отходящих про­дуктов в бродильный аппарат [42].