Биомасса как источник энергии стр.152

Предварительные исследования, проводимые Институтом газовой технологии [8, 9], показали, что морские водоросли могут подвергаться

Таблица 1. Стоимость сырья и Газа в зависимости от урожая водорослей (в долл. 1978 г.) [5]

Годовой урожай (сухой без-золыюй продукции), 106 т/км2

Стоимость сырья. ДОЛЛ./10’ Дж

Стоимость газа, долл./109 Дж

5,6

3,3

5,7

11,2

2,4

4,2

15,7

2,1

3,8

23,5

1,5

3,0

анаэробной ферментации с образованием метана в обычных условиях без добавления извне питательных веществ. Недавно в Институте газовой технологии были проведены работы по выявлению факторов, ограничивающих выход метана и скорость ферментации.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ СЫРЬЯ ИЗ МОРСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ

В качестве сырья для анаэробного перегнивания 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-


⇐ вернуться назад | | далее ⇒