Получение жидкого топлива из кородревесных отходов длительного срока хранения методом гидротермального ожижения

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-24-00064,

Россия является одним из мировых лидеров по производству целлюлозно-бумажной продукции из товарной древесины, что является одной из причин остроты проблемы утилизации кородревесных отходов (КДО) [1]. Согласно официальной статистике объем в России образова-

ния КДО в настоящий момент составляет около 2 млн т, из которых только 2% перерабатывается [2]. Еще большую проблему представляют объекты накопленного экологического ущерба – короотвалы, заполненные кородревесными отходами значительного срока хранения высокой влажности. В мире проблема утилизации свежих КДО не вызывает затруднении, так КДО в Китае, США и странах ЕС находят применение в качестве источника энергии [3, 4].

В России процесс внедрения принципов циркулярной экономики, максимального снижения ресурсоемкости и климатической нагрузки начат не так давно. При этом одной из целей программы Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности» является развитие производства биоэнергии и биотоплива и увеличение переработки низкосортных отходов древесины [5]. В настоящее время в России на энергетическую утилизацию и на использование для сельскохозяйственных нужд направляется не более 5% отходов окорки древесины [2], что в первую оче- редь связано с большим транспортным разрывом между источниками образования отходов и потенциальными потребителями продуктов переработки.

Основной технологией утилизации по-прежнему является размещение в коротвалах, где накоплено на сегодняшний день десятки миллионов кубических метров КДО. Короотва-лы представляют значительную экологическую угрозу, т.к. приводят к закислению почвы, загрязнению водоемов экстрактами и продуктами гниения коры, являются источником парниковых газов, легко воспламеняются в засушливые периоды [1,5]. При этом реальный опыт наблюдения за динамикой деструкции КДО в окружающей среде показал, что даже после более чем 80-летнего хранения полной гумификации древесины не происходит [6]. Данный факт подтверждает важность поиска технических решений переработки КДО, в т.ч. длительного срока хранения.

Анализ литературных данных показал, что в мире в настоящий момент для утилизации КДО целлюлозно-бумажной промышленности применяются три категории методов: химические, биологические и термические.

Биологический способ переработки КДО является наиболее распространенным, особенно для отходов длительного хранения. Он основан на процессах анаэробного сбраживания и компостирования [7-9]. Для реализации метода могут быть использованы различные технические решения (биобарабаны, биотуннели, полевое компостирование) и технологические подходы с использованием специализированных видов организмов (микромицеты, бактерии, кольчатые черви) [10, 11]. Продукция может быть использована для промежуточной изоляции отходов на полигонах, рекультивации нарушенных земель, озеленения или в качестве удобрения для улучшения структуры пахотного слоя и стимуляции роста растений [1, 12]. Основной проблемой данной технологии можно считать ее низкую маржинальность и длительность процесса.

Из категории химических методов переработки КДО в литературе описаны экстракция и гидролиз с получением пищевых, кормовых и промышленных ценных компонентов и веществ (спирт, дрожжи, углекислый газ, лигнин, ванилин) [13, 14]. Но данные методы не находят широкого практического внедрения и ограниченно применимы для КДО длительного хранения.

Термические методы переработки КДО представлены сжиганием, пиролизом и газификацией, а также гидротермальными методами [15, 16]. Проблема всех традиционных методов термической обработки заключается в необходимости предварительной сушки, поскольку отходы характеризуются повышенной влажно- стью (до 60 %) [17]. Перспективным направлением термических методов переработки КДО являются гидротермические методы, обеспечивающие переработку влажной биомассы без предварительной сушки. При это гидротермальная карбонизация обеспечивает выход биоугля, а гидротермальное ожижение жидкого топлива. Так как жидкое топливо имеет больший спрос на рынке гидротермальное ожижение можно считать более перспективным методом. Процесс ГТО целлюлозной биомассы проводится при температуре 260–310 °С и давлении 3–20 МПа, а соотношение субстрат: вода поддерживают на уровне 1:5 – 1:20 [17]. Выход синтетического нефти по литературным данным составляет 10–30 % [18, 19]. Основным преимуществом гидротермальных методов является их применимость к влажной биомассе, так как вода не мешает процессу, а участвует, выступая в качестве донора ионов водорода, а в некоторых случаях и в качестве полярного растворителя [17].

На основании литературных данных установлено, что эффективность гидротермальных процессов существенно зависит от теплотворной способности, зольности и элементного состава биомассы. В литературных данных встречается достаточно много данных о составе КДО, но данные о составе сильно рознятся в зависимости от технологии ЦБП и исходного сырья, при этом информация о составе отходов длительного срока хранения практически отсутствует. В связи с чем, комплекс исследований по оценке эффективности применения гидротермальной конверсии КДО различного срока хранения должен быть начат с оценки физико-химических и термических свойств КДО.

Данная работа посвящена оценке эффективности применения гидротермальной конверсии КДО различного срока хранения. Новизна и практическая ценность данной работы заключается в том, что впервые сравниваются свойства КДО различных сроков хранения, оценивается целесообразность применения гидротермального ожижения для конверсии КДО.

• 2.    МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

  • 2.1.    Материалы

    Отбор проб коры и древесных отходов был проведен на короотвале, расположенном в Пермском крае (город Краснокамск). Накопление КДО происходило в период с 1936 по 2005 год (до закрытия целлюлозно-бумажного пред-пряития). Объект по утилизации промышленных отходов расположен на расстоянии 120 м от жилого района города Краснокамска, в основном на территории прибрежно-защитного пояса Воткинского водохранилища. Высота отвала

• 2.2.    Методика оценки свойств КДО и биотоплива

варьируется от 2 до 21 м. В массиве короотвала в настоящий момент накоплено 1,5 млн.м3 или 1,2 млн. тонн коры и древесных отходов, занимаемая площадь составляет 22,3 га. Отбор проб осуществлялся путем бурения в трех точках. Бурение проводилось механическим керновым методом на установке УРБ-2А, диаметр шнека 127 мм. После доставки КДО подвергались сушке и измельчению с использованием ножевой дробилки.

Анализ ресурсного потенциала КДО проводился по следующим параметрам: рН, влажность, потери при прокаливании, элементный состав и термические свойства на основании синхронного термического анализа.

Анализ бионефти проводили с использованием следующих методик: оценка элементного состава, анализ фракционного состава на основании синхронного термического анализа в среде аргона, оценка состава на основании ЯМР-спектроскопии и газовой хроматографии с масс-спектрометрией.

Водородный показатель определяли потенциометрическим методом с использованием рН-тестера (Эконис-Эксперт, Москва, Россия). Влажность определяли гравиметрически путем сушки при 104°C до постоянной массы. Потери при прокаливании (ПП) определяли гравиметрически путем прокаливания при 550°C, аналогично методу, описанному в ASTM-D7348 [20].

Элементный анализ бионефти и исходных КДО проводили с использованием CHNS-элементного анализатора (Elementar Analysensysteme, Vario EL Cube, Германия). Каждый образец был исследован в трех повторностях.

Для оценки термических свойств КДО использовался синхронный термический анализ. Оценку термических свойств КДО проводили на воздухе. Исследования проводились на приборе синхронного термического анализа NETZSCH STA 449C Jupiter.

Вещественный состав углеводородов бионефти определяли методом ГХ/МС в соответствии с ГОСТ ASTM D5307, D2887, D3710. Образцы биомасла растворяли в дихлорметане и анализировали с помощью GC/MS Agilent 7890B-5977A. Условия обнаружения: электронный удар, энергия ионизации - 70 эВ, расход газа He – 1 мл/мин, колонка HP–1 МС, температура испарителя - 350°C, температура ввода – 320°C, объем пробы – 0,05-0,1 мкл. Температурные программы выбирались в зависимости от образца и требуемой точности разделения.

ЯМР-спектроскопию проводили на спектрометре Bruker Avance III HD (400 МГц 1H, 101

МГц 13C). Для анализа нефтепродуктов использовали дейтерированный хлороформ (CDCl3). Химические сдвиги определяли относительно гексаметилдисилоксана – 1H: 0,07 ppm в CDCl3, 0,28 ppm в D2O или относительно остаточного сигнала растворителя CDCl3 1H: 7,26 ppm, 13C: 77,16 ppm, и температуры во время измерения – 40°C. [21-23].

• 2.3.    Порядок проведения процесса г идротермального ожижения

• 3.    РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

  • 3.1.    Результаты физико-химического анализа КДО

Исследования проводились по схеме, показанной на рисунке 1. Процесс ГТО проводили в реакторе автоклавного типа (Eartha Zhang›s, Китай), изготовленном из нержавеющей стали, объемом 300 мл и оснащенном системой электрического нагрева. Реактор также имел магнитную мешалку, манометр и термопару. Средняя скорость нагрева составляла 10 градусов в минуту. Температура во всех экспериментах варьировалась 240-280 °C, время проведения процесса 20 мин, давление 3,5 МПа, соотношение сырья и воды 1:10 асв.

После проведения процесса пульпа из реактора подвергалась разделению с использованием бумажного фильтра с отделение твердого угольного остатка. Жидкая фаза подвергалась экстрагированию с использованием дихлорме-тана. Водная фаза и дихлорметан разделялись с использованием делительной воронки. Отгонка дихлорметана осуществлялась с использованием ротационного испарителя.

Результаты физико-химического анализа КДО представлены в таблице 1 и на рисунке 2. Анализ данных таблицы 1 показал, что КДО, отличаются высокой влажностью на уровне от 60,8% до 74,9% (среднее значение составило 68,7%). Анализ динамики влажности показал, что верхний слой кородревесных отходов существенным образом подсыхает, что приводит к более низким значениям влажности у более молодых КДО (располагаются в верхних слоях массива). Далее по телу массива вариативность влажности находится в пределах погрешности и не зависит от срока хранения отходов.

Существенного изменения содержания основных органических соединений при хранении отходов, также не было выявлено. Потери при прокаливании, как интегральный параметр, характеризующий долю органических соединений, не претерпевал существенных изменение в теле массива, лишь в верхних слоях мы видим

Рисунок 1. – Порядок проведения процесса гидротермального ожижения КДО

Таблица 1 . – Результаты физико-химического анализа образцов КДО

Срок хранения, лет Влажность, % pH ПП, % Содержание элементов, % асв. C H N S O 9 60,8±4,3 6,1±0,3 69,2±2,8 46,2±1,9 5,9±0,5 0 0,21±0,015 38,8±1,2 10 65,2±2,6 6,9±0,3 98,9±1,9 49,7±1,5 6,3±0,1 0,23±0,01 0,89±0,04 41,8± 2,5 15 67,8±1,4 7,0±0,4 93,0±3,7 49,0±0,5 6,3±0,3 0,16± 0,01 0,93±0,06 36,6±2,6 17 69,6±4,2 7,0±0,3 91,9±3,7 49,2±3,4 6,3±0,1 0,23± 0,02 1,23± 0,03 34,8± 2,8 29 71,3± 2,9 6,6±0,2 93,5±0,9 48,5±1,9 5,9±0,4 0,65±0,03 0,88±0,05 37,5±2,3 40 69,9±1,4 4,7±0,2 84,3±2,5 44,1±0,9 5,1±0,3 1,3±0,09 0,30±0,02 33,4±1,7 50 74,9±3,8 6,6±0,3 91,3±4,6 49,6±2,0 6,2±0,2 0,55±0,03 0,47±0,03 34,5±2,1 60 74,8±3,0 6,2±0,1 92,3±6,5 49,1±1,0 6,2± 0,3 0,59±0,02 0,52±0,03 35,9±0,4 67 68,0±5,4 6,4±0,5 93,1±3,7 49,3±3,0 6,0±0,2 0,66± 0,04 0,23±0,02 36,9±2,2 73 71,5± 2,9 7,0±0,3 96,5±3,9 49,6±3,0 6,1±0,4 0,61±0,04 0,13±0,01 40,1±2,4 78 73,0±2,0 7,8±0,2 94,5±4,7 48,9±2,0 6,2±0,5 0,56±0,02 0,14±0,01 38,8±0,8 82 74,6±2,8 7,0±0,4 87,7±3,5 48,4±1,5 5,3±0,2 0,35±0,02 0,23±0,01 33,5±2,0 85 73,1±2,9 7,6±0,6 86,5±6,9 47,9±1,9 5,4±0,3 0,38± 0,02 0,26± 0,02 32,5±1,0 меньшее значение параметра, что связано с процессами выщелачивания органических соединений атмосферными осадками. Резкое снижение значения потерь при прокаливании для отходов старше 73 лет можно связать с тем фактом, что именно на этой глубине (13 м) при изменении водного баланса территории наблюдается стояние фильтрата. Среднее значение потерь при прокаливании составило 90,2%. Среднее содержание углерода составило 48,4%, а кислорода 36,5% по массе (асв). Усреднённая брутто формула биомассы С6H9O3,5, что фактически совпадает с формулой целлюлозы (С6H10O5)n. Указанные данные еще раз подтверждают, что за более чем 70 летний период хранения КДО не претерпевают существенных структурных изменений.

-е-ПП, % —•—С —•—Н -е-0

Рисунок 2. - Изменение физико-химических параметров КДО относительно базового года (9 лет хранения)

Низкая эффективность процессов гумификации в массиве короотвала связана отсутствием кислорода и наличием ингибирующих веществ, например лигнинов, танинов и их производных.

Для оценки термических свойств пробы КДО были проанализированы с использованием синхронного термического анализа в кислородной среде (таблица 2). Абсолютно все образцы продемонстрировали двухступенчатую деструкцию

Таблица 2. – Оценка термических свойств КДО

Время хранения отходов, лет Количество стадий t1 t2 tmax ВТС, КДж/г 9 1 157 376 332 13,21 2 376 600 438 10 1 156 376 330 14,24 2 377 600 478 15 1 152 364 323 13,93 2 364 600 489 17 1 146 380 295 13,84 2 380 600 450 29 1 150 371 335 15,23 2 372 625 386 40 1 172 364 329 13,97 2 365 600 535 50 1 160 378 338 15,38 2 379 600 391 60 1 160 376 336 15,05 2 375 601 378 67 1 164 382 339 15,65 2 386 600 402 73 1 151 381 340 15,86 2 382 600 423 78 1 151 376 337 15,39 2 376 600 390 82 1 158 372 335 14,483 2 372 600 407 85 1 158 380 336 13,102 2 380 600 437 в кислородных условиях с максимальной скоростью деструкции на уровне 20-27%/минуту при температуре 330-3490С. Первый пик при температуре до 1600С связан с потерей влаги образцами. Второй пик следует связать с деструкцией основной массы органических соединений гемицеллюлозы и целлюлозы. Средняя высшая теплота сгорания составила 14,56 КДж/г, при этом она существенным образом не меняется с течением времени (рисунок 3), все изменения находятся в пределах погрешности метода (отклонение от среднего значения не превышает 10%).

• 3.2.    Результаты гидротермального ожижения КДО

Исследования по гидротермальному ожижению проводились с использование реактора автоклава при температуре 260 градусов, времени воздействия 20 минут, давлении 4 МПа. Доза сырья в стандартном опыте составляла 10 грамм на 100 мл воды. Так как существенной разницы между КДО различного срока хранения не выявлено, исследования по гидротермальному ожижению проводились на усредненной пробе. Эффективность процесса и выход различных продуктов определяли гравиметрически. Результаты исследования представлены в таблице 3 и на рисунке 4.

На основании представленных материалов можно увидеть, что при конверсии усредненной пробы КДО мы видим достаточно маленький выход бионефти, что связано с тем, что в составе кородревесных отходов преобладают полисахариды типа целлюлозы и гемицеллюлозы, конверсия которых приводит к образованию органических кислот, спиртов и альдегидов, не вносящих существенного вклада в выход био-

Условия процесса Применение каталитических систем Выход бионефти, % Выход угля, % Потери с водной и газовой фазой,% 260 град.С, 4,6 МПа, 1:10, 20 минут нет 6,0±0,8 25,2±2,4 68,8±7,1 260 град.С, 4,6 МПа, 1:10, 20 минут Аммиачные квасцы 2 г 28,4±2,8 38,9±4,5 32,7±3,5 260 град.С, 4,6 МПа, 1:10, 20 минут А120з2 г 6,6±1,1 60,2±4,8 33,2±2,9 260 град.С, 4,6 МПа, 1:10, 20 минут CuSO4 16,1±2,3 42,2±3,7 41,7±4,3 280 град.С, 6,4 МПа, 1:10, 30 минут KOH 5,6 грамма, 13,1±3,5 5,7±1,0 81,2±9,4 280 град.С, 6,4 МПа, 1:10, 30 минут KOH 4 г, NaHCO3 3 г 11,0±2,6 10,5±1,3 78,5±7,2 топлива. При этом применение щелочного гомогенного катализа не приводит к увеличению выхода целевого продукта, а увеличивает выход водорастворимых компонентов на 18-20%, при этом доля угля снижается с 25,2% до 5,7-10,5%. На выход топлива позитивное влияние оказало применение в качестве катализатора аммонийных квасцов и сульфата меди, которые обеспечили увеличение выхода нефти в 4,7 и 2,7 раза соответственно.

Оценка элементного состава полученной бионефти (таблица 4) показала, что она отличается высоким содержанием углерода и незначительным содержанием кислорода (не более 24,3%). Содержание серы не превышало 0,35%, что соответствует малосернистым нефтям [24]. Усредненная брутто формула бионефти С11Н17О3. Исходя из брутто-формулы модно предсказать, что она представлена в основном фенольными соединениями.

Получаемая бионефть характеризуется очень сложным и многокомпонентным составом. Для усредненной оценки состава бионефти был проведен анализ с использованием ЯМР- спектроскопии, позволяющей исследователям составить общее представление о типах присутствующих соединений. В то же время наиболее полную картину можно получить, объединив результаты углеродного и водородного анализа. Результаты ЯМР-спектроскопического бионефти (таблица 5) показали, что преобладающими компонентами бионефти являются ароматические углеводороды, но порядка 60% атомов углерода имеют связь не только с атомами водорода, а с гидроксильными, карбонильными и карбоксильными группами, а также углеродными заместителями различной природы. Количество ионов водорода, связанных с атомом кислорода, велико составило 56,1 (1Н).

Данный факт достаточно закономерен, т.к. широко известно, что при гидролизе лигнина образуются конифериловый, паракумариловый и синапиловые спирты [25]. Результаты ЯМР-спектроскопии позволили выбрать надежный протокол проведения ГХ-МС анализа. Поскольку бионефть представляет собой многокомпонентную смесь, идентификация всего многообразия компонентов невозможна и не имеет практиче-

Рисунок 4. – Результаты гидротермального ожижения КДО различного срока хранения (усредненная проба)

Таблица 4. – Результаты анализа элементного состава бионефти

Условия процесса	Элементный состав, % асв
	C	H	N	S	О
260 0 С, 20 минут, 3,5 МПа, без катализатора	63,64±1,12	7,29±0,21	0,62±0,01	0,35±0,04	24,32±0,65
260 0 С, 20 минут, 3,5 МПа, катализатор NH4pe(SO4)2^12H2O - 2 г.	65,60±0,32	7,09±0,02	0,47±0,15	0,01±0,01	23,05±0,15
260 0 С, 20 минут, 3,5 МПа, катализатор AI 2 O 3 - 2 г.	64,56±6,22	7,02±0,77	0,46±0,07	0,06±0,01	24,12±3,10
260 0 С, 20 минут, 3,5 МПа, катализатор KOH+NaHCO 3 - 2 г.	70,77±0,42	7,90±0,10	0,65±0,08	0,32±0,01	16,58±0,25

Таблица 5. Результаты ЯМР-спектроскопии бионефти

Тип соединений	Сдвиг	Содержание, масс. %
Водородный анализ ( 1 Н)
COOH, CHO, ArOH	8,2-12,0	0,7
R-ОН, -CH2-O-R, алкены	4,2-6,0	13,22
R-CH 2 -O-R, CH3-O-R	3,0-4,2	14,2
R-CH 2 -CH=O	2,0-3,0	27,97
Ароматические углеводороды, алкины	6,0-8,2	15,5
Водород алифатический	0-2,0	28,41
Углеродный анализ (13С)
Альдегиды и кетоны	220-180	5,23
Кислоты и их производные	180-160	3,60
Спирты, эфиры, сахара	160-105	1,81
Ароматические углеводороды чистые, без заместителей	140-125	17,53
Ароматические углеводороды	160-105	42,66
CH3O группа в лигнине	60-55	6,12
Алифатические углеводороды	55-1	40,58

Таблица 6. Результаты ЯМР-спектроскопии бионефти

Вещество Площадь, % Доля вещества, в % от массы 10 преобладающих компонентов Ванили 100 30,9 3-Метилциклопентан-1,2-дион (корилон) 63,97 19,8 2-Пропанон, 1-(4-гидрокси-3-метоксифенил)- 47,47 14,7 Тетрадекановая кислота 22,04 6,8 Гваякол 20,90 6,5 n-гексадекановая кислота 19,83 6,1 3,4-Диваниллилтетрагидрофуран 16,21 5,0 2-метокси-5-(1-пропенил) фенол (Изохавибетол) 12,40 3,8 Апоцинин 11,21 3,5 4- Этил гваякол 9,62 3,0 ского смысла. В связи с чем, было решено проанализировать первые десять пиков имеющих максимальную площадь. Результаты хроматографического анализа представлены в таблице 6 Результаты ГХ-МС показали, что преобладающими компонентами нефти являются фенолы и жирные кислоты. При этом преобладающим компонентом нефти является ванилин, относящийся к гидроксибензальдегидам. Это вполне предсказуемо, поскольку КДО богаты лигнином, в процессе окисления которого в щелочной среде получают гваякол и ванилин путем [26].

Остальные преобладающие вещества КДО-топлива представлены фенольными спиртами (62% от массы преобладающих веществ), циклическими сложными эфирами (19,8%), а также жирными кислотами, на долю которых приходится 12,9%.

При этом большинство из преобладающих компонентов полученного биотоплива обладает высокой добавленной стоимостью и может с успехом использоваться в различных ресурсных циклах. Так ванилин давно используется в пищевой промышленности в качестве ароматизатора. Гваякол и этил гваякол также используются в пищевой промышленности в качестве ароматической добавки (придают аромат бекона) [27]. 3-Метилциклопентан-1,2-дион (корилон) является одним из многих продуктов пиролиза лигноцеллюлозы и может быть использован в качестве ароматизатора (карамельный вкус и запах) при производстве пищевых продуктов и парфюмерии [28]. 3,4-Диваниллилтетрагидрофуран используют в качестве добавки при производстве спортивного питания, как вещество, способствующее наращиванию мышечной массы.

Данный факт позволяет нам сделать вывод, что получаемая бионефть в большей степени представляет ресурсную ценность в качестве сырья для производства продуктов с добавленной стоимостью, нежели сырья для производства товарного топлива. Данный факт нужно учесть при проведении дальнейших исследований по гидротермальному ожижению КДО и подбору оптимальных катализаторов и условий, которые обеспечили бы максимальный выход целевых компонентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При переработке первичного сырья в товарную продукцию целлюлозно-бумажные предприятия производят древесные отходы, состоящие в основном из коры (60-70%). До 98% таких отходов размещается в окружающей среде без какой-либо предварительной обработки. Технология размещения КДО в короотвалах связана с техническими рисками неконтролируемого выброса загрязняющих веществ в окружающую среду [1].

Анализ физико-химических свойств КДО на примере отходов целлюлозно-бумажного предприятия, располагающегося в Пермском крае (г.Краснокамск), позволил установить, что отходы даже значительного срока хранения (80 лет и более) не претерпевают существенных изменений при хранении в короотвале. Данный факт подтверждается не существенным снижением показателя потерь при прокаливании (не более чем на 5% за более чем 80 лет хранения) и удельной калорийности отходов (отклонение от среднего значения для отходов 9-85 лет не превышало 10%). Минерализация КДО протекает медленно, что связано с наличием в составе отходов ряда ингибиторов биодеструкции.

Анализ термических свойств КДО позволил установить, что отходы отличаются высокой влажностью (61-75%) и низкой калорийностью (высшая теплота сгорания 14,51 МДж/кг). Это означает, что использование традиционных термических методов (пиролиз, сжигание, газификация) потребуют предварительной сушки отходов, что приведет к отрицательному или низкоэффективному энергетическому балансу.

В то же время, отходы отличаются низкой зольностью (в среднем 8,1%) и высоким содержанием углерода (в среднем 46,4%), при низком содержании азота (в среднем 0,4%) и серы (в среднем 0,3%). Данный факт позволяет прийти к выводу о перспективности переработки и утилизации больших объемов КДО методом гидротермального ожижения. Проведенные испытания по гидротермальной конверсии с применением гомогенного и гетерогенного катализа обеспечили удовлетворительный выхода бионефти (максимальный выход составил 28,4% при использовании аммиачных квасцов в качестве катализаторов). При этом основная часть биомассы повергается конверсии с образованием водорастворимых соединений: органических кислот, альдегидов и спиртов.

Высокое содержание углеводов в форме целлюлозы и гемицеллюлозы и низкое содержание белков и жиров позволяет делать выводы о целесообразности смешения данного вида биомассы при проведении процессов гидротермального ожижения с иными источниками биомассы, отличающихся высоким содержанием белков (например, водорослями, осадками, избыточными илами или отходами соевого производства). Это позволит достичь синергетического эффекта за счет протекания процесса синтеза кетозаминов и продуктов их дальнейшего превращения по реакции Майяра, между углеводами и белками [29].

Наличие значительного количества компонентов, обладающих высокой ценностью подтверждает целесообразность вышеупомянутой идеи организовать многостадийную гидротермальную конверсию КДО с получением ценных химических соединений и жидкого топливо.