バイオガスについて人気があります。スキーム、説明

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有機廃棄物からのバイオガスの取得は、嫌気性 (空気のない) 条件でのいわゆる「メタン発酵」の結果として可燃性ガスを放出するというその特性に基づいています。メタンの消化によって生成されるバイオガスは、50 ～ 80% のメタン、20 ～ 50% の二酸化炭素、約 1% の硫化水素、および少量のその他のガス (窒素、酸素、水素、アンモニア、一酸化炭素など) の混合物です。）。燃焼中に 1 m2 のメタンが約 20 ～ 25 MJ に等しいエネルギーを放出することを思い出してください。

次に、「メタン発酵」は、XNUMX つの主要なグループの微生物の生命活動の結果として、有機物質の分解中に発生します。通常、酸生成細菌または発酵微生物と呼ばれる微生物のグループは、複雑な有機化合物（繊維、タンパク質、脂肪など）をより単純なものに分解し、一次発酵生成物である揮発性脂肪酸、低級発酵物が発酵培地中に現れます。アルコール、水素、一酸化炭素、酢酸、ギ酸など。これらの複雑ではない有機物質は、第 XNUMX グループの細菌、つまり有機酸を必要なメタンと二酸化炭素に変換するメタン生成細菌の栄養源となります。、など。

いくつかの情報源によると、この複雑な変化には多種多様な微生物が関与しており、その数は最大XNUMX種に達するとされていますが、主なものは依然としてマタン形成細菌です。酸を生成する発酵微生物よりもはるかにゆっくりと増殖し、環境の変化に敏感であるため、最初は揮発性の酸が発酵培地に蓄積し、メタン発酵の最初の段階は酸性と呼ばれることに注意する必要があります。その後、酸の生成と処理の速度が調整され、将来的には基質の分解とガスの生成が同時に進行します。そしてもちろん、ガス放出の強さは、メタン生成細菌の生存のために作られる条件によって異なります。

酸を生成する細菌とメタンを生成する細菌は両方とも自然界、特に動物の排泄物中に遍在して見られます。牛の糞尿には、その発酵に必要な微生物の完全なセットが含まれていると考えられています。そして、これは反芻動物の第一胃と腸内でメタン生成のプロセスが絶えず進行しているという事実によって裏付けられます。したがって、発酵プロセスを誘導するために、バイオガス生成にメタン生成細菌の純粋培養物を使用する必要はありません。基質内にすでに存在する細菌に、その生命活動に適した条件を提供するだけで十分です。

このような条件を作り出すために、有機性廃棄物は特別な発酵チャンバー (バイオリアクター) で発酵されます。そこでは厳密な嫌気性環境が維持され、適切な温度、酸 (pH) 条件、圧力などが維持されます。

さて、バイオガスプラントのさまざまな設計の検討に進む前に、そのようなプラントの効率に影響を与える主な要因について簡単に説明しましょう。これらの要素を理解すれば、バイオ設備の導入が真に収益性の高いものとなり、必要なガスを入手する作業が無駄な肥料のかき集めに変わることはなくなります。

埋め立て地からバイオガスを生産するプラントは、一般に XNUMX つの主要なタイプに分類されます。

熱供給なし、発酵バイオマスの混合なし:
熱の供給はありませんが、発酵した塊の混合があります。
熱供給とバイオマス混合;
熱供給、バイオマス混合、消化プロセスの制御および管理手段を備えています。

バイオガスプラントの必須コンポーネントであるバイオリアクター自体とバイオガスを収集するためのガスタンクだけでなく、バイオマスを加熱、混合するための装置、および制御装置も非常に便利なものであることは明らかですが、それらがなくても実行できます。彼ら。

著者：Shomin A.A.

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