Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 151 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

150
ного гидролиза исходного сырья, помимо его механического измельчения;
организация в метанотенке оптимального перемешивания подаваемого
сырья с активным илом; перемешивание осадка и т.д.
Нормы загрузки сырья в существующих процессах метаногенеза колеб-
лются в пределах 7–20 % объема субстрата от объема биореактора в сутки.
Цикличность процесса – 5–14 суток. Обычно время сбраживания животно-
водческих отходов составляет
около 2-х недель. Растительные отходы пере-
рабатываются дольше (20 суток и более). Наиболее трудны для переработки
твердые отходы, поэтому их переработка более длительна.
В результате модификации и усовершенствования процесса можно
существенно изменить скорость протока сырья через метанотенк. Цик-
личность процесса может быть сокращена до 5–15 часов при увеличении
скорости загрузки до 150–400 % от
общего суточного объема. Интенси-
фицировать процесс можно в результате использования термофильного
сообщества и повышения температуры процесса, но это требует соответ-
ствующих дополнительных энергозатрат. Повысить эффективность мета-
нового сообщества в метанотенке можно при использовании так называе-
мых анаэробных биофильтров, или метанотенков второго поколения. В
анаэробном биофильтре микроорганизмы находятся в иммобилизованном
состоянии. В
качестве носителя можно использовать галечник, керамзит,
стекловолокно и др. В таких конструкциях становится возможным сбра-
живание материала при существенно меньшей величине текущей концен-
трации субстрата (0.5 % сухих веществ) с большими скоростями. Это по-
зволяет повысить интенсивность деструкции отходов при уменьшении
объемов реакторов.
Эффективно также пространственное разделение процесса в соответ-
ствии с
характерной для него, с точки зрения химизма процесса, двухфаз-
ностью. Процесс реализуется в двух, соединенных последовательно реак-
торах. В первом аппарате происходит процесс анаэробного разложения
органики с образованием кислот, окислов углерода и водорода (кислотная
стадия). Параметры процесса брожения в аппарате задаются на уровне,
обеспечивающем требуемый выход кислот и рН культуры не
выше 6.5.
Полученная бражка поступает во второй аппарат, в котором происходит
процесс образования метана. В такой системе можно независимо варьиро-
вать условия ферментации (скорость протока, рН, температуру) в каждом
аппарате с учетом создания оптимальных условий для развития микроорга-
низмов деструкторов в первом и метаногенов – во втором. В целом, приме-
нение такой
биосистемы позволяет интенсифицировать процесс в 2–3 раза.
Интенсифицировать процесс оказалось возможным также в результате
применения более активных метаногенных микроорганизмов. Например,
исследователями японской фирмы «Мацусита электрик индастриал К°»
получена массовая культура обнаруженной ими бактерии Methano-

Страницы