1。バイオマスの収集と準備 :農業廃棄物、食品廃棄物、動物肥料、下水、エネルギー作物などのバイオマス材料が収集され、調製されます。バイオマスには、プラスチックや金属などの汚染物質がない必要があります。
2。前処理 :必要に応じて、バイオマスは前処理を受けて、嫌気性消化により適している可能性があります。前処理方法には、複雑な有機化合物の分解を強化するために、機械的サイズの縮小、熱前処理、または化学的前処理を含めることができます。
3。嫌気性消化プロセス :前処理されたバイオマスは、密閉された気密消化剤またはバイオリアクターに配置されます。消化器は嫌気性環境を維持します。つまり、酸素が不足しています。さまざまな微生物、主に嫌気性細菌と古細菌が消化器に存在します。
4。加水分解と酸性発生 :嫌気性消化の第1段階では、バイオマスの複雑な有機化合物は、微生物によって生成された酵素によってより単純な分子に分解されます。このプロセスは加水分解として知られています。加水分解生成物は、揮発性脂肪酸(VFA)および他の中間化合物に酸性発生を通じて変換されます。
5。酢酸 :第2段階では、酢酸菌は、酸性発生中に生成されたVFAおよびその他の中間化合物を消費します。これらの物質を酢酸、二酸化炭素、水素に変換します。
6。メタン生成 :最終段階では、メタン生成細菌は、前の段階で生成された酢酸、二酸化炭素、水素を利用してメタン(CH4)と二酸化炭素(CO2)を生成します。メタンはバイオガスの主要成分です。
7。バイオガス精製 :嫌気性消化から生成されたバイオガスには、水蒸気、硫化水素、その他の微量ガスなどの不純物が含まれている場合があります。その品質を改善するために、バイオガスは、水の除去、脱硫、二酸化炭素除去などの浄化プロセスを受けることができます。
8。ストレージと使用率 :精製されたバイオガスは、ガス貯蔵システムに保存するか、再生可能燃料源として直接使用できます。調理、暖房、発電、輸送に利用できます。
嫌気性消化プロセスは、バイオマスをバイオガスに変換する持続可能で環境に優しい方法です。強力な温室効果ガスであるメタンを捕獲および利用することにより、温室効果ガスの排出量を削減し、また有機廃棄物から再生可能エネルギー源を生産するのに役立ちます。