嫌気性消化とは何ですか？

嫌気性消化は、細菌がプロセスの成分として酸素を必要とせずに有機物質をより基本的な化合物に分解する生物学的プロセスです。これらの細菌は、約3,800,000、000年前に地球上に現れたと考えられており、植物が現れる前の地球上の支配的な生命でした。植物の寿命が約3,200,000、000年前に発生したため、嫌気性消化は、沼地、水が揺れた土壌など、酸素が存在しない自然環境、および湖や川などの水で絶えず覆われている地面でも続きました。嫌気性消化の生物学的プロセスでは、加水分解、発酵、アセトゲン、メタン生成など、いくつかのタイプの細菌が有機物を4つのステップで分解する必要があります。2011年の時点で、ヒト産業による嫌気性消化の主な用途は、燃料と電力発電のためにメタンガスを生成することです。これは、農業廃棄物を処理する廃棄物処理施設で行われます肥料または都市廃棄物。醸造業界はまた、嫌気性消化に依存して、ビール生産の有機副産物をメタン燃料に分解します。

自然界における嫌気性消化のプロセスは、天然ガスとして知られる再生可能エネルギーの形態を生成するのにも役立ちます。天然ガスは化石燃料ですが、約80％のメタンとプロパンやブタンなどの他の関連ガスで構成され、石油などの他の化石燃料よりも地球によってより容易に生成されます。それは、石炭や石油など、他の化石燃料と一緒に堆積することが多い化石燃料です。

バイオマス廃棄物のような肥料のような処理して燃料を生成する産業バイオマス反応器は、一般に、天然ガスに含まれるものよりも体積ごとにメタンガスが少なくなります。の典型的な出力消化器からのバイオガスのセット量は、20％から50％の二酸化炭素の形でかなりの量の廃棄ガスを備えた50％から80％のメタンです。他の微量ガスは、水素、窒素、酸素などの市販の価値を持つプロセスでも生成されます。また、安全に廃棄する必要がある毒性ガスも硫化水素や一酸化炭素を含む。

廃棄物消化が効果的に行われるために必要な生物学的プロセスは複雑であり、厳密に制御された条件に依存する可能性があります。廃棄物を分解する細菌がさまざまなレベルで最もよく繁栄するため、温度はプロセスの大きな懸念事項です。一部の細菌は中溶性で、華氏98°の中程度の温度（摂氏36.7°）で繁栄しています。一部の人は祝水性が高く、華氏130°の最適温度（54.4°摂氏）で繁栄します。

温度、pH、および水と固体比などのその他の要因については、条件を変更する必要があります有機物質としてのバイオマス混合物と炭素/窒素比のうち、化学的に分解されています。嫌気性消化に使用される2つの主な種類の細菌は、酢酸およびメタン生成細菌であり、タンデムで使用されていますが、それぞれが繁栄するユニークな生活条件があります。酢酸菌は、嫌気性消化中に酢酸化学物質を産生し、メタン生成細菌はメタンを生成します。

バイオマス材料は、効果的なメタン回復のために4つの段階で採取されます。加水分解段階では、水を使用して固体または半固体をより単純な化合物に分解し、発酵または酸性化のいずれかを使用して、炭水化物鎖構造をアンモニア、水素、有機酸などのより基本的な化合物に分解します。その後、アセトン形成は、アセトン生成細菌が水素や二酸化炭素などのさらなる副産物とともに有機酸を酢酸に変換するプロセスの3番目のステップとして使用されます。メタノセンの最後のステップSISは、メタン生成細菌を使用して、酢酸、水素、二酸化炭素のこれらの一次最終生成物をメタンに組み合わせて、燃料に使用できます。