- Процесът е разделен на четири биологични етапа: хидролиза, ацидогенеза, ацетогенеза и метаногенеза.
- Получават се два основни продукта: биогаз (възобновяема енергия) и дигестат (органичен тор).
- Законността на дигестата зависи от това дали той отговаря на критериите на ЕС, за да бъде продукт, или дали е класифициран като отпадък.
- Допринася за намаляване на парниковите газове чрез улавяне на метан от органични отпадъци.
Вероятно сте чували за „блатен газ“ или сте се чудили какво се случва с хранителните отпадъци и оборския тор, които се натрупват в провинцията. Е, всичко това е част от едно завладяващо природно явление, наречено анаеробно разграждане, биологичен процес, който, макар и да изглежда като магия, е чиста химия и микробиология, работещи с пълна скорост, за да трансформират органичната материя в чиста енергия и висококачествен тор.
Въпреки че в момента го управляваме в промишлени предприятия чрез биометанизация за икономическа изгода, този процес протича спонтанно в нефтени находища или застояли води. По същество той включва позволяване на легион от микроорганизми да се хранят с биомасата в среда, където кислородът е оскъден , което води до възобновяемо гориво и силно хранителен остатък за почвата.
Четирите етапа на биологичния процес
За да се превърне органичната материя в газ, тя трябва да премине през един вид биологична „конвейерна линия“, състояща се от четири критични фази:
- Хидролиза: Това е първата стъпка, при която най-сложните макромолекули (като протеини, липиди и полизахариди) се разграждат на по-прости части, като захари или алкохоли. Тук действат екзоензимите на ферментиращите бактерии, които, бидейки факултативни, Те не са претенциозни към кислорода..
- Ацидогенеза: В тази фаза, ацидогенните бактерии вземат тези прости молекули и ги превръщат в късоверижни летливи мастни киселини, водород и въглероден диоксид.
- Ацетогенеза: Тук процесът продължава да се усъвършенства, трансформирайки предишните продукти главно в оцетна киселина, CO2 и водород.
- Метаногенеза: Главният печат. Метаногенните бактерии, които са стриктни анаероби и много чувствителни към температурни промени, трансформират всичко горепосочено в метан и въглероден диоксид.
Работа и практически приложения
Когато искаме да контролираме този процес в биоразграждащ агрегат, първо настъпва аеробна фаза, при която микроорганизмите консумират наличния кислород. След като средата стане херметична и лишена от въздух, се намесват анаеробни бактерии. Тази система е изключително ефективна, тъй като използва 90% от наличната енергия в сместа, като само 10% се използва за растеж на бактерии.
Този метод е идеалното решение за управление на отпадъци от животновъдната индустрия (тор и тор), градски отпадъци и излишъци от хранително-вкусовата промишленост. Чрез този процес получаваме два водещи продукта:
- Биогаз: Смес, обикновено съставена от 70% метан и 30% въглероден диоксид, със следи от сероводород. Може да се използва в котли или електрически двигатели. Ако се подложи на процес на подобрение, получаваме... биометан, който е практически идентичен с природния газ изкопаеми, но възобновяеми.
- Дайджестът: Това е полученият течен или пастообразен остатък. Тъй като е богат на азот, фосфор и калий, той функционира като бързо абсорбиращ се органичен тор което помага за възстановяване на почвите, увредени от интензивното обработване.
Правна рамка и класификация на дигестат
Не става въпрос само за биология; има и документи, свързани с нея. В Испания анаеробното разграждане е пречиствателна операция, кодирана като R0302 съгласно Закон 7/2022. В зависимост от това какво се разгражда, като например животински странични продукти, неподходящи за консумация от човека (ABP), са необходими специфични административни разрешения, за да се извършва законна дейност.
Ключов момент е дали дигестатът се счита за продукт или за отпадък. За да се счита за тор на ЕС , той трябва да отговаря на Регламент (ЕС) 2019/1009 (по-специално категория CMC5). Ако не отговаря на тези стандарти, той се класифицира като отпадък съгласно съответния EWC код и трябва да се управлява правилно от оторизиран оператор за управление на отпадъци .
Важно е да не се бърка дигестатът с биостабилизирания материал . Последният идва от инсталации за механично-биологично третиране на смесени отпадъци и, за разлика от дигестата, не може да се счита за тор или продукт, като остава строго класифициран като отпадък съгласно EWC код 19 06 99.
Екологични и икономически предимства
Внедряването на тези инсталации не само помага за спазване на разпоредбите, но и има огромно положително въздействие. Чрез улавяне на метан, който обикновено би излязъл в атмосферата, ние драстично намаляваме парниковите газове . Освен това, азотът в дигестата е много по-лесно достъпен за растенията, отколкото този в химическите торове, което ускорява растежа на културите и предотвратява ерозията на плодородните почви.
Биометанизацията представлява златна възможност за затваряне на въглеродния цикъл, превръщайки проблема (отпадъците) в енергийно и селскостопанско решение, което позволява на компаниите да спестят оперативни разходи и да подобрят екологичния си отпечатък по устойчив начин.
Тази всеобхватна биологична система позволява на органичната материя да премине през фази на хидролиза, ацидогенеза, ацетогенеза и метаногенеза, за да генерира биогаз и дигестат. Докато първият служи като универсално гориво или инжекционен биометан, вторият действа като мощен органичен тор, при условие че са спазени законовите и екологичните разпоредби, за да се предотврати третирането му просто като отпадък.