4つのバイオガス生産プロセスステップ

コメントはありません

有機性廃棄物からバイオガスを生産するためには、 従うべきバイオガス生産プロセスのステップ。

米国では一般にバイオメタンと呼ばれる、またはマーシュガス、下水道ガス、コンポストガス、湿地ガスと呼ばれるバイオガスは、化石燃料エネルギーから逃げるときに、男性が持続可能なエネルギーのために頼らなければならない再生可能エネルギーのXNUMXつです。

再生可能エネルギーの他の形態には以下が含まれます。 太陽光発電、風力エネルギー、水力発電、原子力など。

歴史によれば、アッシリア人とペルシャ人は10年に風呂の水を加熱するためにバイオガスを使用していましたth 紀元前世紀と16th それぞれ紀元前世紀。 しかし、それは17年でしたth Jan Baptista Van Helmontが、可燃性ガスが腐敗物質から発生する可能性があることを最初に発見した世紀。

また、1776年に、アレッサンドロボルタ伯爵は、腐敗する有機物の量と生成される可燃性ガスの量との間に直接的な相関関係があると推定しました。 1808年にハンフリー・デービー卿は、牛糞から生成されたガスにメタンが存在することを発見しました。

バイオガスの開発は、インドのボンベイにあるハンセン病療養所に1859年に建てられた最初の消化プラントで続けられ、バイオガスは「慎重に設計された」下水処理施設から回収され、1895年にイギリスのエクセターの街灯の燃料として使用されました。設計は、浄化槽に基づいていました。

バイオガスは、地球規模のエネルギー生産のための化石燃料エネルギーへの依存を減らし、オゾン層への非常に危険なガスであるメタンの大気への放出を減らし、オゾン層の枯渇を引き起こすなど、人間が地球規模で直面するいくつかの問題を軽減するのに役立ちます。

バイオガスの製品は、「すべて天然の」肥料として使用できます。 バイオガスの生産では、有機物は液体環境で分解し、有機物の栄養素が水に溶解し、植物の肥料として使用できる栄養豊富なスラッジを生成します。

バイオガスとは何ですか？

バイオガスとは、一般に、酸素がない状態で有機物が分解することによって生成されるさまざまなガスの混合物を指します。 バイオガスは、多くの場合、農業廃棄物、肥料、都市廃棄物、工場材料、下水、生ごみ、食品廃棄物などの原材料から生成されます。

バイオガスは、クリーンで持続可能な、経済的に優しいエネルギー源です。

バイオガスは再生可能エネルギー源であり、多くの場合、二酸化炭素排出量は非常に少なくなります。 バイオガスは、制限されたシステム内の装身具を消化する嫌気性生物による嫌気性消化、または生分解性装身具の発酵によって生成することができます。

バイオガスはメタン、二酸化炭素、硫化水素、水分で構成されており、実際には嫌気性細菌を使用して嫌気性消化槽に有機物を流し、発酵プロセスを使用しています。これは私たちの胃と非常によく似ています。バクテリアを使って食べ物を取ります。

バクテリアは食物を食べますが、それはメタンガスをげっぷします。メタンガスは主にバイオガスです。 バイオガスは、食品廃棄物の流れ、肥料、下水、植物からの都市廃棄物を利用して生分解性材料から作成され、その後、埋め立て地でも自然に作成されます。これは、ガスを収集するための埋め立て地キャプチャと呼ばれます。

バイオガスは主にメタン（CH4）と二酸化炭素（CO2）であり、硫化水素（H2S）の水分と選択がある程度ある場合があります。 ガスのメタン、水素、一酸化炭素（CO）は、酸素で燃焼または酸化されます。

放出されたこのエネルギーにより、バイオガスを燃料として使用できるようになります。バイオガスは、調理などの暖房目的で使用されることが多く、内燃エンジンで利用して、ガス内のエネルギーを電気と熱に変換することもできます。

バイオガスは、メタンが非常に豊富で、廃棄物（農業、下水、埋め立て地）の消化によって生成されるガスであり、微生物レベルであり、電力生産に使用できます。 バイオガスは主にCO2とH2Sで構成されていますが、バイオガスを生成できる他の成分を含むこともあります。

CO2濃度が高いと、バイオガスの発熱量が低下するため、通常、バイオガスを発電に使用する前にCO2分離を行います。

重要なことに、この高いCO2含有量と、小規模なバイオガス生産により、このCO2分離は膜にとって非常に魅力的です。 このように、この分野は最近研究努力の焦点となっています。

バイオガスは、天然ガスが圧縮天然ガス（CNG）に圧縮され、英国内の自動車に電力を供給するために使用されるのと同等の方法で圧縮されることがよくあります。 たとえば、バイオガスは最終的に自動車燃料の約17％を置き換えると推定されており、地球の一部で再生可能エネルギーの助成金や補助金の対象となります。

バイオガスは、「バイオメタン」になると、洗浄して天然ガス基準にアップグレードできます。 バイオガスは、その生産と使用のサイクルが絶え間なく続くため、再生可能な資源として考慮されています。

それは正味の二酸化炭素を生成しません有機材料は変換されて使用されますが、重要な二酸化炭素が大気から吸収されるため、炭素の観点から継続的に繰り返されるサイクルで再成長します。したがって、材料が最終的にエネルギーに変換されます。

バイオガスは空気よりも軽いですが、逃げるバイオガスは空気を置換し、シャフト、部屋、または空洞に集められます。

バイオガス施設はすべて非常に似ていますが、非常にユニークであり、供給に関してはすべて異なる投入量を持ち、わずかに異なるプロセスを持ち、すべて異なる出力を持っています。 電気を生成したい人もいれば、熱と蒸気を生成したい人もいれば、再利用するため、または天然ガスを相殺するためだけにガスを生成したい人もいます。

以下は、バイオガスの恩恵を受けることができる産業の一部です。

  • 食品加工施設
  • パルプおよび製紙工場
  • 廃水処理プラント施設
  • 地方自治体の廃棄物
  • 埋立地
  • 原料を備えた独立した施設

バイオガスで何ができますか？

バイオガスは、さまざまな点で私たちにとって確かに役立つ可能性があります。 それで、「バイオガスで何ができるか」と尋ねられたら？ 私の答えは、バイオガスは、吸収加熱と冷却、調理、暖房と水加熱、乾燥、ガスタービンなど、天然ガス用に設計されたすべてのアプリケーションですぐに使用できるということです。

それは、機械的仕事および／または電気の生産のための内燃機関および燃料電池に燃料を供給するのにさえ利用され得る。

バイオガスは国内の電気や熱の生産に利用できます。 電気は、エンジン、マイクロタービン、燃料電池で使用できます。

効率的な燃焼がメタンを二酸化炭素に置き換えるので、バイオガスの生産で、私はメタンのような温室効果ガスの生産を減らすのを助けることができます。

メタンは二酸化炭素よりも大気中の熱を閉じ込めるのに21倍効率的であり、メタンを放出し、他の目的に使用されるバイオガス燃焼は温室効果ガスの排出を削減します。

バイオガス生産の助けを借りて、動植物の廃棄物をバイオガスの生産に使用できるため、農場の肥料貯蔵庫に関連する臭気、昆虫、および病原体を減らすのに役立ちます。

それらは嫌気性消化槽で液体または水と混合されたスラリーとして処理されます。

嫌気性消化槽は通常、原料源ホルダー、消化タンク、バイオガス回収ユニット、および細菌消化に必要な温度を維持するための熱交換器で構成されています。

触媒化学酸化により、バイオガスであるメタンをメタノール製造に利用できます。

バイオガスは、小型および大型車両の代替輸送燃料として使用するために圧縮された場合、圧縮天然ガス車両にすでに使用されている燃料と同じ既存の技術を使用できます。

多くの国で、バイオガスは、バスやその他の地元の輸送車両を運転するためのディーゼルやガソリンに代わる環境的に魅力的な代替品と見なされています。

メタン粉末エンジンで発生する音のレベルは一般にディーゼルエンジンで発生する音レベルよりも低く、排気ガスの排出量はディーゼルエンジンからの排出量よりも少ないと考えられ、窒素酸化物の排出量は非常に少ないです。

バイオガスはどのように私の組織に利益をもたらすことができますか？

  • バイオガス施設は、解決しようとしている廃棄物問題を抱えている組織を支援することができます
  • これは、エネルギーに依存しないことを望む組織や、外部エネルギー源への依存を減らすことを望む組織を支援することができます
  • また、持続可能性を組織文化に取り入れたいと考えている組織にも役立ちます。

バイオガス生産プロセスのステップ

バイオガス生産プロセスステップは、バイオガスの生産に関与するプロセスステップで構成されています。

バイオガスは、いくつかのプロセスを通じてさまざまな種類の有機廃棄物を生成します。 バイオマスを摂食する微生物は、これらの微生物によって行われる消化によってメタンが生成されるため、バイオガスの生成において最大の役割を果たします。

このメタンはバイオガスとして使用されます。 また、天然ガスの品質にアップグレードして、長距離の輸送を可能にすることもできます。

これにより、バイオガスだけでなく、農業目的で使用できる有機栄養素も生産されます。

バイオガス生産プロセスのステップには以下が含まれます。

  • 可溶化または加水分解
  • 酸生成
  • 酢酸生成
  • メタン生成

1.可溶化または加水分解

可溶化または加水分解はバイオガス製造プロセスのステップのXNUMXつであり、ここでは不溶性の脂肪、セルロース、タンパク質が可溶性の化合物に分解されます。

脂肪は脂肪分解生物によって分解され、セルロースはセルロース分解生物によって分解され、タンパク質はタンパク質分解生物によって分解されます。 これらはすべて可溶性化合物に分解されます。 これらの分解生物は微生物と呼ばれることがあります。

2.酸生成

酸生成はバイオガス生産プロセスのステップのXNUMXつであり、ここでは酸性細菌が可溶性化合物を酢酸塩や揮発性脂肪酸などの有機酸に変換します。 プロセスが揮発性脂肪酸を形成する場合、次に酢酸生成が進行し、プロセスが酢酸、水素分子、および二酸化炭素を形成する場合、次のプロセスはメタン生成になります。

3.酢酸生成

メタン生成は酸生成後にも発生する可能性がありますが、酢酸生成は酸生成後にも発生する可能性があります。 酢酸生成は、揮発性脂肪酸が酸生成によって酢酸、水素分子、二酸化炭素に変換されることによって形成されるバイオガス生産プロセスステップのXNUMXつです。

4.メタン生成

メタン生成はバイオガス生産プロセスのステップのXNUMXつであり、ここで有機酸はメタン生成細菌によってメタン、二酸化炭素、水に変換されます。

3つのバイオガス生産プロセスステップ

イチジク. バイオガス生産プロセスのステップ

上記のプロセスの組み合わせは、 F発酵.

バイオ廃棄物またはバイオマスは細かく砕かれ、等量の水と混合されてスラリーが生成され、嫌気性消化プロセスに備えます。

バイオガス製造プロセスのステップで他の手順を実行する前に、消毒を行う必要があります。 これは、70の温度でXNUMX時間スラリーを加熱することによって実行されますoC.

これにより、バイオガス（ジゲステート）ではない副産物を農場で肥料として使用することができます。 スラリーの温度は約37である必要がありますoCなので、微生物や微生物は非常にうまく機能する可能性があります。

バイオガスは、タンク内で約XNUMX週間発生する嫌気性消化によって生成されます。 次に、いくつかの不純物と二酸化炭素を除去することによってガスを精製することができ、その後、バイオガスを使用できるようになります。

バイオガスシステムの主要コンポーネントは次のとおりです。

  • 原料からの配送システム
  • 嫌気性消化装置
  • 補助暖房システム
  • ガス回収およびクリーンアップシステム
  • 最終用途へのバイオガスの供給システム

あなたはあなたにバイオガス生産プロセスステップの要約を与えることができるビデオをチェックすることができます。

ここをクリック。

Tバイオガスのタイプ

バイオガスの種類は、その生産に使用されるバイオガスプラントの種類に応じてグループ化されています。 バイオガスプラントの種類は次のとおりです。

  • T彼はFixed-Domeバイオガス
  • Tフローティングガスホルダーバイオガス。
  1. T彼は固定ドームバイオガス

このタイプのバイオガスは、固定ドーム型バイオガスプラントで生産されます。 固定ドーム型バイオガスプラントは、次のセクションを持つレンガとセメントの構造です。

  • Mixingタンク： 地上にあります
  • Inletチャンバー： 混合タンクは地下で傾斜した入口に開いています
  • Digester： 入口チャンバーは、ドーム状の天井を持つ巨大なタンクである蒸解缶に下から開いています。 蒸解缶の天井には、バイオガスを供給するためのバルブ付きの出口があります。
  • Outletチャンバー： ダイジェスターは下から出口チャンバーに向かって開きます。
  • Overflowタンク： 出口キャンバーは上から小さなオーバーフロータンクに向かって開きます。

バイオガスは、次の手順で生成されます。

  • さまざまな形態のバイオマスが、混合タンク内で等量の水と混合されます。 これにより、スラリーが形成されます。
  • スラリーは、入口チャンバーを通って蒸解缶に供給されます。
  • 蒸解缶が部分的にスラリーで満たされると、スラリーの導入が停止され、プラントは約XNUMXか月間使用されません。
  • このXNUMXか月の間に、スラリーに存在する嫌気性細菌が水の存在下でバイオマスを発酵させます。
  • 嫌気性発酵の結果、バイオガスが形成され、消化槽のドームに集まり始めます。
  • より多くのバイオガスが消化槽で形成されると、バイオガスによって加えられる圧力により、使用済みのスラリーが出口チャンバーに押し込まれます。
  • 出口チャンバーから、使用済みのスラリーがオーバーフロータンクにオーバーフローします。
  • 使用済みのスラリーは手動でオーバーフロータンクから取り出され、植物の肥料として使用されます。
  • パイプラインのシステムに接続されたガスバルブは、バイオガスの供給が必要なときに開かれます。
  • バイオガスの継続的な供給を得るために、機能しているプラ​​ントに準備されたスラリーを継続的に供給することができます。
  1. Tフローティングガスホルダーバイオガス。

このタイプのバイオガスは、フローティングガスホルダーバイオガスプラントで生産されます。 フローティングガスホルダーバイオガスプラントは、次のセクションを持つレンガとセメントの構造です。

  • Mixingタンク： 地上にあります
  • Dイゲスタータンク： これは地下深くの井戸のような構造です。 それは間にある仕切り壁によってXNUMXつの部屋に分けられます。
  • XNUMX本の長いセメントパイプがあります。
  1. スラリーを導入するための入口チャンバーへの入口パイプ開口部。
  2. 使用済みスラリーを除去するためのオーバーフロータンクへの出口パイプ開口部。
  • ガスホルダー： 蒸解缶の上にある倒立スチールドラム。 ドラムはダイジェスターの上に浮かんでいます。 ガスホルダーの上部には、ガスストーブに接続できる出口があります。
  • Overflowタンク： 地上に存在します。

バイオガスは、次の手順で生成されます。

  • スラリー（等量のバイオマスと水の混合物）は混合タンクで準備されます。
  • 調製されたスラリーは、入口パイプを通って蒸解缶の入口チャンバーに供給されます。
  • プラントは約XNUMXか月間使用されないままにされ、それ以上のスラリーの導入は停止されます。
  • この期間中、バイオマスの嫌気性発酵は水の存在下で行われ、消化槽でバイオガスを生成します。
  • 軽いバイオガスが上昇し、ガスホルダーに溜まり始めます。 ガスホルダーが上がり始めます。
  • ガスホルダーは一定のレベルを超えて上昇することはできません。 より多くのバイオガスがガスホルダーに集まると、スラリーに圧力がかかり始めます。
  • 使用済みのスラリーは、入口チャンバーの上部から出口チャンバーに押し込まれます。
  • 出口チャンバーが使用済みスラリーで満たされると、余分なものは出口パイプを通ってオーバーフロータンクに押し出されます。 これは後で植物の肥料として使用されます。
  • ガス出口のガスバルブを開いて、バイオガスを供給します。
  • バイオガスの生産が開始されると、使用済みのスラリーを定期的に除去し、新しいスラリーを導入することで、ガスの継続的な供給を確保できます。

よくあるご質問

バイオガスはどこで購入できますか？

バイオガスは、お近くのバイオガスおよび再生可能エネルギーの販売業者から購入できます。 また、お近くのバイオガス販売業者向けのインターネットソースを利用することもできます。 「私の近くのバイオガス販売業者」をグーグルで検索するだけでそれを行うことができ、あなたの場所をオンにすると、あなたの場所に近いバイオガス販売業者が表示されます。

バイオガスは爆発しますか？

はい、バイオガスは爆発します。これは、バイオガスが爆発を引き起こす可能性のあるいくつかのガスで構成されているためです。

バイオガスは約60％のメタンで構成されており、メタンは空気と混合すると爆発するため、バイオガスを空気の10％〜30％と混合すると、爆発を引き起こす可能性があります。 また、バイオガスにも含まれている硫化水素やアンモニアも爆発する可能性があります。

そのため、予防措置として、バイオガス消化装置の近くで炎や煙を出さないようにする必要があります。

提言

プロビデンス甘地
エディター at EnvironmentGo！ | Providenceamaechi0@gmail.com | +投稿

熱意にあふれた環境保護主義者。 EnvironmentGo のリード コンテンツ ライター。
私は、環境とその問題について一般の人々を教育するよう努めています。
それは常に自然に関するものであり、私たちは破壊するのではなく保護するべきです。

コメントを残す

あなたのメールアドレスは公開されません。