Стабильная ферментация

В ферментерах лабораторного масштаба (загрузка 1,6 кг летучей части твердых веществ/м3 в сутки со временем удержания 18 сут) в обычных условиях была достигнута стабильная ферментация крупной бурой мор­ской водоросли. Выход метана (0,28 м3/кг добавленной летучей части твердых веществ) оказался высоким по сравнению с выходом при ис­пользовании отходов и биомассы, состоящих в основном из углеводов, а также городских твердых отходов, травы, отходов рогатого скота ско­тооткормочного хозяйства и навоза молочных ферм (табл. 12). (Следует иметь в виду, что высокие темпы производства метана не всегда ассо­циируются с высокими выходами. В конечном счете необходимо доби­ваться максимального повышения обеих характеристик.)

Результаты приведенных исследований свидетельствуют о том, что анаэробная ферментация морских водорослей не замедляется под дей­ствием фосфора и азота, если отношение C/N равно или меньше 17. В случае перегнивання морских водорослей при повышенных темпера­турах ферментация становится нестабильной и выход метана умень­шается. При добавлении морских водорослей, разбавленных и не раз­бавленных морской водой, процесс перегнивання замедляется, даже если время удержания увеличится в два раза. Это, очевидно, связано с высокой концентрацией солей. После периода адаптации производи­тельность метана постепенно восстанавливается до нормальной. Ис­пользование посевных культур, взятых из анаэробной морской среды, не привело к повышению производительности микроорганизмов по сравнению с посевной культурой IGT (Института газовой технологии), выращенной в перегнивателе, в который в качестве сырья поступали от­стой сточных вод и твердые городские отходы. Поэтому в настоящее время продолжается поиск посевной культуры, которая могла бы обес­печить высокую производительность при окружающей температуре (примерно 26°С).

Анализ материального баланса системы анаэробной ферментации бурых водорослей свидетельствует о том, что большая часть метана образуется в результате разложения альгина и маннита, в то время как протеин и целлюлоза относятся к таким компонентам отходящих твердых веществ, которые менее всего подвергаются разложению. Не было установлено, действительно ли протеин, содержащийся в твердых веществах отходов, ассоциирован с морской водорослью или бактерия­ми, култивируемыми в процессе ферментации. Предварительные иссле­дования показали, что только тепло (так же как гидролиз с кислотной или щелочной средой при подводе тепла) увеличивает способность к биоразрушению отходящих твердых веществ.

Проводимые в настоящее время в широком масштабе работы в области получения энергетического сырья путем анаэробной фермен­тации морских водорослей имеют своей целью уменьшение размеров реактора за счет оптимизации времени удержания и загрузки, а также увеличение выхода метана за счет усовершенствования различных про­цессов ферментации, оптимизации микрокультуры и фазового разделе­ния.

Updated: 07.12.2011 — 19:43