Альтернативная энергетика

Биомасса

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Ферментирующиеся твердые вещества могут быть получены из различных источников в диапазоне от биомассы, предназначенной для этанольной ферментации, до ферментируемых отходящих потоков. Экономические аспекты этого выбора являются основой для оценки рентабельности проекта установки.

Конструкция установки для предварительной подготовки сырья

Система подачи сырья определяется его видом. Так, например, хлебные злаки могут подаваться на установку непосредственно без предварительного отбора побочного продукта. Однако такое сырье необходимо подвергнуть предварительной обработке-измельчению для изменения зерновой структуры, чтобы обеспечить доступ к ферментирующимся твердым веществам. Для подачи твердого сырья в дробилки требуются специальное оборудование и помещение для хранения сырья. Сухое измельчение позволяет исключить разбавление сырья водой. Измельченное зерно в процессе подготовки к расщеплению суспендируется. При сухом измельчении ферментирующиеся твердые вещества не отделяются от остальной части зерна, вся масса которого направляется на ферментацию.

Отделение ферментирующихся твердых веществ, крахмала и других продуктов может быть осуществлено методами мокрого измельчения хлебных злаков. Для удаления волокон, измельчения протеина и производства чистого крахмала используется специальное оборудование. Капиталовложения в случае такой «предварительной обработки», безусловно, выше, чем при сухом измельчении. Увеличение капиталовложений должно быть оправдано ценностью побочных продуктов по сравнению со стоимостью побочных продуктов, получаемых при сухом измельчении. При необходимости отходящие потоки, содержащие способные к ферментации твердые вещества, стерилизуют. При стерилизации происходит пассивирование микроорганизмов, борющихся за субстрат, с микроорганизмами, производящими этанол. Поэтому требуется подготовка минимального количества субстрата.

Характер предварительной подготовки сырья изменяется в пределах от мокрого измельчения до простой стерилизации. Так, для получения сока сахарного тростника производится его расщепление без экстенсивного разделения или очистки. Процесс ферментации целлюлозы также исключает такие этапы, как разделение или очистка.

Склонные к ферментации твердые вещества, входящие, как правило, в состав биомассы, представляют природные полимеры с ферментирующимися мономерами-сахарами. Полимеры отличаются стойкостью к физическому разрушению, и поэтому их разрушение осуществляется с помощью ферментов или кислот. Сопротивление полимеров к расщеплению находится в прямой зависимости от размера и сложности структуры молекул. Размеры капитальных затрат на приобретение оборудования для ферментации биомассы определяются технологией превращения сырья в ферментирующиеся сахара. При этом капиталовложения на оборудование для транспортирования, сухого измельчения и расщепления зерна значительно выше затрат на приобретение насоса и стерилизатора для доставки ферментирующегося по лежащей концентрации.