Получение метана и других углеводородов. Получение метана - важный путь утилизации сельскохозяйственных отходов. Он получается в виде биогаза - смеси метана и СО2. Присутствие СО2 ограничивает теплотворную способность биогаза как топлива, которая в зависимости от соотношения СН4 СО2 составляет 20,9-33,4 кДж м3. Содержание метана в биогазе варьирует от 50 до 85 . Непосредственно к образованию метана способна небольшая группа микроорганизмов, относящихся к архебактериям.
Жизнедеятельность метанобразующих архебактерий протекает в строго анаэробных условиях. Субстратами для образования метана могут служить муравьиная и уксусная кислоты, метанол, газовые смеси Н2 СО, Н2 СО2 . Поскольку биогаз практически получают из сложных органических веществ целлюлозы, крахмала, белков, липидов, нуклеиновых кислот, то для метан-образования применяют многокомпонентные микробные ассоциации.
Наряду с метанобразующими бактериями в состав таких ассоциаций входят микроорганизмы, переводящие органические субстраты в метанол, муравьиную и уксусную кислоты, Н2, СО и т. д. Примером может служить метаногенная ассоциация Methanobacillus Kuzneceovii, образующая метан при разложении биомассы водорослей Чан Динь Тоай, 1984 . Процесс метанобразования отличается высокой эффективностью до 90-95 используемого углерода переходит в метан.
Поэтому метаногенные ассоциации с успехом используют для очистки сточных вод от органических загрязнений с одновременным получением высококалорийного топлива. До 5-10 потребленного углерода превращается в биомассу, которая также находит применение. Используют как жидко так и твердофазные процессы получения биогаза биогазификации. Наряду с биогазом метаногенные ассоциации образуют другие ценные продукты, например витамин В12 После переработки органического субстрата в биогаз остается материал, представляющий собой ценное минеральное азотное и фосфорное удобрение.
Получение биогаза - процесс, отличающийся простотой оборудования и доступностью сырья, требует небольших капиталовложений. В Китае, Индии, ряде других стран эксплуатируются небольшие установки, в которые вносят подручный материал солому, навоз и др что исключает затраты на доставку сырья. В Китае действует свыше 7 млн. малых установок вместимостью 10-15 л, достаточных для удовлетворения энергетических потребностей семьи из пяти человек.
Кроме метаногенных анаэробов существует другая группа организмов - продуцентов углеводородов как заменителей топлива. Это микроводоросли - Botryacoceus, Isochrysis, Nanochlo-ropsis и др. Углеводороды накапливаются в значительных количествах - до 80 сухой массы клеток. В США действует ферма для выращивания водорослей с суммарной площадью водоемов 52 тыс. гектаров, дающая около 4800 м3 жидких углеводородов в сутки. Для улучшения топливных характеристик полученные из водорослей углеводороды подвергают гидрированию Г Н Чернов, 1982 .