مختبر زافكوم للهندسةأكملت العمل الشامل في المعالجة التكنولوجية الحيوية لمحلول الكبريتيت إلى إيثانول حيوي.
يعتبر سائل الكبريتيت عبارة عن نفايات سائلة ذات حمولة كبيرة تنتج من عملية اللب في شركات صناعة اللب والورق (PPI). تحل معالجته الصناعية وتحويله إلى كحول إيثيلي في نفس الوقت مشاكل التخلص من النفايات الصديقة للبيئة والحصول على منتج ذي قيمة.
مراحل البحث والعمل
- اختيار وتكيف الكائنات الحية الدقيقة
تم اختيار ثلاث سلالات من الخميرة ذات خصائص ركيزة مختلفة للتخمير الميكروبيولوجي. ويضمن هذا النهج معالجة كامل نطاق الكربوهيدرات الموجود في السائل، بما في ذلك سكريات السداسي والبنتوز.
كانت المرحلة الرئيسية هي تكيف السلالات مع ظروف سائل الكبريتيت، والتي تختلف بشكل كبير عن البيئات المخبرية القياسية وتحتوي على عدد من المثبطات:
- ليجنوسلفونات
- الأحماض العضوية
- مركبات الكبريت
- فورفورالس
- 5-هيدروكسي ميثيل فورفورال
للتغلب على هذا الحاجز، تم استخدام منهجية الهندسة التطورية التدريجية: تمت زراعة السلالات تدريجيًا في الوسائط مع زيادة نسبة القلويات، مما أدى إلى تطوير المقاومة للمثبطات تدريجيًا. ونتيجة لذلك، تم الحصول على ثقافات مكيفة فريدة كانت قادرة على العمل بفعالية في ظروف الركيزة غير المخففة.
- إنتاج التخمير ونواتج التقطير
تم استخدام سلالات معدلة لتخمير سائل الكبريتيت في ظروف المختبر. عند الانتهاء من التخمير، تم الحصول على نواتج التقطير من المشروبات الناتجة وخضعت لتحليل تحليلي معقد. تم تقييم إنتاجية الإيثانول ودرجة استخدام المواد المختزلة وكفاءة العملية.
- التقييم الفني والاقتصادي (دراسة الجدوى)
واستنادا إلى البيانات التجريبية التي تم الحصول عليها، تم حساب التكاليف المحددة للمواد الخام الرئيسية والمساعدة، فضلا عن موارد الطاقة، من حيث طن واحد من الكحول الإيثيلي. تعمل المؤشرات التي تم الحصول عليها كأساس لتقييم جدوى التوسع الصناعي للعملية.
آفاق التنفيذ في الصناعة
تؤكد الدراسات المخبرية الكفاءة العالية لإنتاج الإيثانول من سائل الكبريتيت باستخدام مزارع الخميرة المعدلة. يتم تقديم النتائج في تقرير للعميل ويمكن أن تكون بمثابة الأساس لإجراء الاختبارات التجريبية في شركات اللب والورق.