Биомасса как источник энергии стр.129

6.    Elgin D. C., Perks H. R. Results of American coals in Lurgi pressure gasification plant at Westfield, Scotland, Proceedings of the Sixth Synthetic Pipeline Gas Symposium, American Gas Association, Chicago, Illinois, October 1974, pp. 247-265.

7.    Desrosiers R. E. Process designs and cost estimates for a medium Btu gasification plant using a wood feedstock, Solar Energy Research Institute-Technical Report 33-151, 1979.

8.    Katell S., Wellman P. An Evaluation of Tonnage Oxygen Plants, ACS Fuel Division Preprints, 14, 3, 99-104 (1970).

В процессе анаэробной ферментации сложные органические вещества разлагаются до С02 и СН4, причем на метан приходится примерно 90% энергии, содержащейся в субстрате [1, 2]. Микробиологические процессы анаэробного превращения углеводородов (брожение) и белков (гниение) имеют важное значение в круговороте веществ в природе и давно используются для стабилизации сточных вод. Возможность получения высококалорийного топливного газа (СН4) путем биохимической переработки биомассы, в частности экскрементов крупного рогатого скота, была реализована сравнительно недавно.

В процессе анаэробной ферментации участвуют многие виды микроорганизмов, однако основными биологическими агентами, способствующими разрушению органических веществ (субстрата) до СН4, являются бактерии [3-6]. В ряде экосистем важную роль могут играть также ресничные инфузории, простейшие жгутиковые и некоторые грибы. Ферментация субстрата с образованием метана происходит в анаэробных системах, таких, как сточные воды, донные отложения, торфяные болота, гниющие органические отходы, т. е. отходы, в которых при разложении органического субстрата образуется акцептор электрона и С02. В среде, в которой легко образуются или имеются другие акцепторы электрона (кислород, сера, сульфаты или нитраты), ферментации не происходит. С точки зрения температурных условий протекания процесса ферментации можно выделить два основных вида микроорганизмов-термофилы, активные при температуре 45-70°С, и мезофилы, активные при температуре 20 40" С. Существуют микроорганизмы МеЛапозагста, которые активны при температуре от 20 до 70°С [7]. Величина pH находится в пределах 5-8 ед., но при pH < 7 скорость ферментации быстро уменьшается.

1. СТАДИИ ФЕРМЕНТАЦИИ

Начиная с 30-х гг. и до недавнего времени ферментацию рассматривали как процесс взаимодействия двух групп бактерий, регулирующих обмен веществ, при этом считалось, что процесс протекает в две стадии [6-8]. На первой (кислотообразующей) стадии под действием бактерий происходит гидролиз субстрата с образованием главным образом жирных и других органических кислот, спиртов, аммиака, сульфидов, С02 и Н2. На второй (метанообразующей) стадии продукты гидролиза (кислоты

n Michael J. Mcinemey, Departments of Dairy Science and Microbiology, University of Illinois, Urbana.

2) Marvin P. Bryant, Department of Dairy Science and Microbiology, University of Illinois, Urbana.

и спирты) разлагаются в присутствии С02 и Н2 с образованием СН4 и СО,.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒