Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 152 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

151
bacterium kadomensis St.23, которая завершает процесс сбраживания и ме-
таногенеза не за 15–20, а за 8 суток.
Теоретически метанообразующие бактерии в процессах синтеза метана
до 90–95 % используемого углерода превращают в метан и только около
5–10 % – включают в образование биомассы. Благодаря такой высокой
степени конверсии углерода в метан у метаногенов, до 80–90 % исходной
органической массы, перерабатываемой в процессах сбраживания
и мета-
ногенеза, превращается в биогаз. Энергетика процесса существенным об-
разом зависит от типа сбраживаемой органики. Если субстратом является
легко утилизируемая глюкоза, теоретический выход по энергии составля-
ет свыше 90 %, а весовой выход газа – только 27 %. Практические энерге-
тические выходы в зависимости от типа и сложности органического сырья
составляют от 20 до 50 %, соответственно,
выход газа – от 80 до 50 %.
Состав газа существенно меняется в зависимости от состава и природы
исходного сырья, скорости и условий протекания процесса в биореакторе.
Теоретически соотношение углекислоты и метана в биогазе должно быть
примерно равным. Однако далеко не вся выделяемая в процессах броже-
ния углекислота содержится в газовой фазе, часть растворяется в
жидкой
фазе с образованием бикарбонатов. Концентрация бикарбоната, в свою
очередь, как и объема образуемой углекислоты в целом, сильно зависит от
содержания более или менее окисленных веществ в перерабатываемом сы-
рье: более окисленные субстраты обеспечивают большее образование кис-
лых продуктов и, следовательно, больший выход СО
2
в биогазе; более вос-
становленные – Н
2
и, следовательно, больший выход СН
4
. Реально дости-
гаемые в производственных процессах соотношения СО
2
и СН
4
в биогазе
существенно варьируют. Это определяет калорийность получаемого биога-
за, которая также варьирует от 5 до 7 ккал/м
3
. В зависимости от типа сырья
и интенсивности процесса биометаногенеза выход биогаза колеблется от
300 до 600 м
3.
т органической массы при выходе метана от 170 до 400 м
3
/т.
Глубина переработки субстрата при этом может составлять от 20 до 70 %.
Образующийся в процессах метаногенеза жидкий или твердый шлам вы-
возится на поля и используется в качестве удобрений. Данное применение
обусловлено условиями метаногенерации, при которой патогенные энтеро-
бактерии, энтеровирусы, а также паразитарные популяции (Ascaris
lumbricoides, Ancylostoma) практически полностью погибают. Твердый ос-
таток процесса (или
активный ил) может быть использован также в качестве
исходного сырья для получения ряда биологически активных соединений в
процессах химического гидролиза или микробиологического синтеза.
Экологическая безопасность применения и калорийность биогаза в со-
четании с простотой технологии его получения, а также огромное количе-
ство отходов, подлежащих переработке – все это является положительным
фактором
для дальнейшего развития и распространения биогазовой про-
мышленности. Толчком к созданию данного эффективного биотехнологи-

Страницы