АНАЭРОБНОЕ ПЕРЕГНИВАНИЕ МОРСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ
Анаэробное перегнивание морских водорослей или другого субстрата представляет собой процесс разложения органических веществ до диоксида углерода и метана под действием нескольких групп бактерий (рис. 3). На первом этапе под действием метаногенных бактерий происходит гидролиз с расщеплением межполимерных связей, чему способствует структура растений, а затем полимеров, таких, как углеводы, протеины и нуклеиновые кислоты, до небольших растворимых молекул, усваиваемых клетками бактерий.
Продукты гидролиза под влиянием относительно обильной и быстрорастущей группы неметаногенных бактерий превращаются в уксусную кислоту, водород и диоксид углерода, а последние под действием медленно растущей группы метанобактерий в метан. Для обеспечения стабильной высокопроизводительной ферментации необходимо соответствующее количество межмикробных ассоциаций [11, 12].
Обобщенная схема процесса получения метана путем анаэробного
Рис. 4. Схема процесса образования метана ферментацией биомассы. |
Перегнивання биомассы представлена на рис. 4. После сбора биомасса измельчается, истирается и, если требуется, подвергается предварительной обработке для усиления глубины биоразрушения. Затем сырье разбавляется 5-10% воды, и суспензия подается в первичный перегниватель вместимостью обычно 14 150 м3 со скоростью загрузки 1,6-6,4 кг летучей части твердых веществ/м3 в сутки и при времени гидравлического удержания 10-20 сут. В такой системе обеспечивается полное перемешивание и поддержание анаэробных условий при температуре 35°С. Отходящие вещества оседают во втором анаэробном перегнивателе. Они могут рециркулироваться и после предварительной обработки и обезвоживания использоваться в качестве удобрения или корма для животных. Плавающая рециркулирующая часть из вторичного перегнивателя после обезвоживания также может быть использована для извлечения экстрагированием неорганических компонентов либо удаляется. Газ, полученный ферментацией, часто обрабатывают с целью удаления диоксида углерода и сероводорода. Возможен ряд вариантов этого технологического процесса, в том числе периодический, непрерывный с разделением метаногенных и неметаногенных фаз и с удержанием микроорганизмов в неподвижном слое.