Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen

8/13/2019 Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen

1/56

BIOCONVERSIA ENERGETIC ADEEURILOR INDUSTRIEI

ALIMENTARE

Producerea biocombustibililor:

biogaz, bioetanol, biodiesel,biohidrogen


2/56

DEPOLUAREA EFLUENTILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA SI BIOTEHNOLOGII 2

RECICLAREA prin BIOCONVERSIE

Reciclarea deeurilor- metod curent pt.: prevenirea declinului factorilor de mediu

satisfacerea cererilor marite de materii prime.

Bioconversia (bioreciclarea) = reutilizareadeeurilor organice n vederea obinerii de noiproduse, prin intermediul utilizrii proceselormicrobiene.

Bioconversiadeeurilor industriei alimentare: producerea de energie,

transformarea deeurilor n materii prime pentruobinerea de produse cu valoare de pia.


3/56


BIOENERGIE

Producerea de bioenergie = producereacombustibililor (metan, hidrogen, etanol)prin fermentare, din materii prime

regenerabile. Biocombustibili:

Biogaz (biometan)

Bioetanol Biodiesel

Biohidrogen


4/56


CE SUNT BIOCOMBUSTIBILII ?

Combustibili obtinuti din materii prime denatura biologica

Combustibili obtinuti din materii primeregenerabile


5/56


Harta emisiilor mondiale de CO2


6/56


Ciclul CO2in biocombustibili


7/56


Ciclul CO2in

biocombustibili


8/56



9/56



10/56



11/56


Randamente ale biocombustibililor


12/56


Biocombustibili conventionali(Generatia I)


13/56


14/56



15/56


Biocombustibili scheme generale de obtinere


16/56


Bioetanol generatia a II-a


17/56


Romania distributia terenurilor


18/56


Romania distributia terenurilor agricole


19/56



20/56


BIOGAZ


21/56


BIOGAZ


22/56


BIOGAZ


23/56


BIOGAZ


24/56


INTEGRARE BIOGAZ - BIOETANOL

http://www.e3biofuels.com/technology/closed-loop-triangle.php


25/56


BIOGAZ

Consumul de metan pentru propulsia vehiculelor n Suedia


26/56


BIOETANOL


27/56


BIOETANOL

Bioetanol dintrestie dezahr, porumb icereale: Brazilia,SUA, Frana.

Producia deetanol dinporumb icereale -ncnecompetitiv

raportat lapreurile actualeale benzinei imotorinei.


28/56


BIOETANOL Factorii care dezavantajeaz valorificarea

deeurilor ind. alimentare la bioetanol: dispersia ridicat a punctelor de generare; caracterul sezonier al produciei; variabilitate ridicat a compoziiei i a

caracteristicilor deeurilor; necesitatea unor surse suplimentare de azot i de

nutrieni (costuri suplimentare); conc. redus n zaharuri (~4%), insuficient pentru

recuperarea economic a bioetanolului; concurena puternic cu piaa stabil a subproduselorcare asigur un profit mai ridicat n valorificareadeeurilor.


29/56


BIOETANOL

Zerul- materia prim acceptabil pentruproducerea pe scar larg a bioetanolului.

Producia total de zer rezultat prin

prelucrarea laptelui = 82.106

tone/an. Princ. comp. al zerului = lactoza (peste 70%

din coninutul de SU a zerului)

Producerea bioetanolului din zer: fermentaie cu pretratare enzimatic.

fermentaie fr pretratare enzimatic.


30/56


31/56


BIOETANOL IRLANDACarbery - Maxol

Etanol

96,5% v/v

Benzina

DESHIDRATARE

pe site moleculare

Etanol

99,9% v/v

Combustibil E85

(CO = 104)

85%

15%


32/56


BIODIESEL

RME(rapeseed methyl ester ester metilic al uleiului de rapi); PME(purely [vegetable] methyl ester ester metilic al uleiurilor

vegetale pure);

FME(fat methyl ester ester metilic al grsimilor din produsevegetale i animale).[EN 14214; DIN E 51606]

Tipuri curente:- B100 necesita modificari la motor

- B20 standard comun utilizabil in motoarele Diesl obisnuite

- B2 marketing de imagine


33/56


BIODIESEL


34/56


BIODIESEL


35/56


BIODIESEL


36/56


BIODIESEL


37/56


BIODIESELMATERII PRIME:

Uleiuri virgine Uleiuri vegetale uzate

Grasimi animale

Namoluri municipale

Depolimerizare termica deseuri


38/56


Biodiesel

procedeul lajoasa presiune


39/56


BIODIESEL productie integrata


40/56


BIODIESEL productie integrata


41/56


BIODIESEL perfectionarea procesului


42/56


BIODIESEL perfectionarea procesului


43/56


44/56


BIOHIDROGENUL

METODE DE OBTINERE: fermentarea anaerob a deeurilor organice cu

obinere direct de hidrogen;

fermentarea anaerob a deeurilor organice cuobinere de metan, urmat de conversiacatalitic a acesuia cu vapori de ap cuformare de hidrogen i dioxid de carbon;

fotosinteza.


45/56


46/56


BIOHIDROGENUL

Reacia global de conversie a glucozei:

Microorganismele termofile sunt capabiles utilizeze o gam larg de deeuri

organice: sucul de trestie de zahr, pulpa pe porumb,

reziduurile de la fabricarea brnzei tofu, zerul i zara, paiele de orez, reziduurile de la prepararea cheagului.

22326126 4H2COCOOH2CHO2HOHC


47/56


BIOHIDROGENUL - probleme

Laborator culturi pure Industrial culturi mixte stabilizate

Bacteriile metanogene consuma rapid H2

convertindu-l la CH4 Degradarea se opreste la acetat si H2(din

considerente termodinamice)

Sunt generate cantitati importante deacetat care trebuiesc valorificate


48/56


BIOHIDROGENUL - solutii Decuplarea proceselor de fermentare:


49/56


BIOHIDROGENUL - solutii Imbogatirea in situ a baceriilor generatoare de

H2(tratament termic discontinuu)


50/56


BIOHIDROGENUL - solutii

Fermentarea alcalina (pH = 7,5 11)


51/56


52/56


BIOHIDROGENUL - solutii

Cuplarea fermentarii termofilecu fermentareafotoheterotrofa(bacterii purpurii):

BIOCONVERSIA DESEURILOR


53/56


BIOCONVERSIA DESEURILORLA ACIZI ORGANICI

ACIDUL ACETIC Productie SUA 1995: 2,12.109kg

Pret de piata: 0,84 $/kg

Utilizare - agent ecologic si necoroziv dedezghetare pentru: Piste aeroport

Poduri

Sosele strategice Pret agent de dezghetare obtinut prin sinteza

chimica din mat. prime petroliere: > 1 $/kg



54/56



ACIDUL PROPIONIC Conservant pentru alimente si furaje

Preturi:

Obtinut petrochimic: 1,0 $/kg Obtinut prin fermentare: 4,4 $/kg

Creste cerinta consumatorilor pentru aditivinaturali in produsele alimentare



55/56



ACIDUL BUTIRIC Utilizat in sinteza medicamentelor pentru

Cancer colorectal

Hemoglobinopatii

Pretul acidului obtinut petrochimic: 1,21 $/kg



56/56


Directii prioritare de cercetare: Valorificarea biomasei lignocelulozice

rezultata la prelucrarea primara a produseloragricole si in industria alimentara (~109t/an)

Procedee de biodegradare cu microorganisme /fungii imobilizate pe suport de hidrogeluripolimerice:

Viabilitate crescuta a microorganismelor Eficienta mai ridicata a bioproceselor.

Documents

Bioconversia Energetica a Deseurilor Industriei Alimentare Producerea Biocombustibililor - Biogaz, Bioetanol, Biodiesel, Biohidrogen