Анаэробная конверсия лигноцеллюлозы в материалы для получения биотоплива - летучие жирные кислоты и этанол

Аннотация:

Процессы окислительной деполимеризации и кислотного гидролиза последовательно применены для предобработки лигноцеллюлозной биомассы (солома, опилки и лигнин), что позволило получить высокое содержание в гидролизате растворимых органических веществ (44-94 г ХПК/л) и увеличить концентрацию восстанавливающих Сахаров с 1% до 36%. Внесение бактерий Clostridium acetobutylicum в кислотогенный биокатализатор привело к еще большему повышению содержания в конечном продукте летучих жирных кислот и этанола. При этом максимальный среди исследованных субстратов выход масляной кислоты и этанола был получен в результате конверсии соломы - 27% (0,82 г/л) и 17,4% (0,44 г/л), соответственно. Было показано, что добавление глицерина в качестве субстрата позволяет увеличить выход масляной и уксусной кислот в процессе конверсии предобработанной биомассы; при добавлении к соломе глицерина в соотношении 1:1 максимальный выход масляной кислоты и летучих жирных кислот составил 32% (0,96 г/л) и 72% (2,67 г/л), соответственно. Экологические и энергетические проблемы становятся в последние годы одними из основных проблем человечества. В настоящее время в огромных количествах образуются углеродсодержащие отходы, такие как твердые отходы сельского хозяйства (солома, опилки, целлюлоза, лигнин), агропромышленные отходы (грибные отходы, хлопковая целлюлоза), а также жидкие отходы пищевых продуктов и связанные с ними промышленные сточные воды. Такого рода необработанные отходы представляют серьезную угрозу окружающей среде и жизни человека. Одним из альтернативных решений проблемы утилизации отходов является производство на их основе возобновляемых источников энергии, таких как биоводород, биометан, биоэтанол, а также источники биотоплива летучие жирные кислоты (ЛЖК) - уксусная, пропионовая и масляная. При этом лигноцеллюлоза, составляя значительную долю агропромышленных отходов, является самым распространенным сырьем для производства биотоплива. Важное место в переработке указанных отходов занимают биокаталитические процессы, использующие специализированные микробные ассоциации. Наиболее изученным и энергетически выгодным является процесс анаэробной конверсии биомассы в биогаз, при котором происходит диспропорционирование углеводной компоненты с переносом основного энергосодержания в метан: (СН2О)2 СН4 + СО2. (1)

Авторы:

Издание: Биотехнология
Год издания: 2018
Объем: 11с.
Дополнительная информация: 2018.-N 3.-С.42-52. Библ. 22 назв.
Просмотров: 22