Превращение (большего количества) жира и сточных вод в природный газ

Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали на сегодняшний день наиболее эффективный метод преобразования осадка сточных вод и ресторанных жиров в метан.

После очистки сточных вод на очистных сооружениях остаётся твёрдый осадок — биотвёрдые вещества. Уже много лет коммунальные предприятия обрабатывают их микроорганизмами, производящими метан. В последние годы в эту смесь стали добавлять отходы из жироуловителей.

Жироуловители используются для улавливания жиров, масел и смазок из предприятий общественного питания, чтобы они не засоряли канализацию. Добавление этих отходов к биотвёрдым веществам позволяет производить больше метана, повышая эффективность процесса. Однако здесь есть сложности.

«Превращение биотвёрдых веществ и отходов жироуловителей в возобновляемый источник чистой энергии — достойная цель, — говорит профессор Фрэнсис де лос Рейес, ведущий автор работы. — Но если добавить слишком много таких отходов в анаэробный реактор, система выходит из строя, и производство метана резко падает. Наша цель состояла в том, чтобы найти оптимальный баланс для максимизации выхода метана».

Исследователи определили, что постепенное увеличение количества отходов из жироуловителей в реакторе позволяет довести их долю в смеси до 75% от общего количества летучих твёрдых веществ (исходного сырья). Это значительно выше типичных значений на существующих объектах.

Это позволило достичь рекордного на сегодняшний день выхода метана из богатого липидами сырья: 0,785 литра метана на грамм внесённых летучих твёрдых веществ, что примерно вдвое превышает обычные показатели для аналогичных систем.

«Это должно сделать коммерческое производство метана более экономически привлекательным для многих очистных сооружений, что может побудить их улавливать и продавать метан, а не сжигать его на месте», — отмечает де лос Рейес.

Учёным также удалось идентифицировать группу микроорганизмов, которые, по-видимому, играют ключевую роль в преобразовании богатого липидами сырья в метан. В настоящее время ведутся последующие исследования других типов пищевых отходов, а также фундаментальные работы по микробной экологии.

Статья «Increased loading stress leads to convergence of microbial communities and high methane yields in adapted anaerobic co-digesters» опубликована в журнале Water Research.