- Proses ini dibahagikan kepada empat peringkat biologi: hidrolisis, asidogenesis, asetogenesis dan metanogenesis.
- Dua produk utama diperoleh: biogas (tenaga boleh diperbaharui) dan digestat (baja organik).
- Kesahan bahan digestat bergantung pada sama ada ia memenuhi kriteria EU untuk menjadi produk atau sama ada ia dikelaskan sebagai sisa.
- Ia menyumbang kepada pengurangan gas rumah hijau dengan menangkap metana daripada sisa organik.
Anda mungkin pernah mendengar tentang "gas paya" atau tertanya-tanya apa yang berlaku kepada sisa makanan dan baja yang terkumpul di kawasan luar bandar. Semua ini adalah sebahagian daripada fenomena semula jadi yang menarik yang dipanggil pencernaan anaerobik, satu proses biologi yang, walaupun kelihatan seperti sihir, adalah kimia dan mikrobiologi tulen yang berfungsi pada kelajuan penuh untuk mengubah bahan organik menjadi tenaga bersih dan baja berkualiti tinggi.
Walaupun kita kini menguruskannya di loji perindustrian melalui biometanisasi untuk keuntungan ekonomi, proses ini berlaku secara spontan di medan minyak atau perairan yang bertakung. Pada asasnya, ia melibatkan membenarkan sejumlah besar mikroorganisma menikmati biojisim dalam persekitaran di mana oksigen terhad , menghasilkan bahan api yang boleh diperbaharui dan sisa yang sangat berkhasiat untuk tanah.
Empat peringkat proses biologi
Agar bahan organik bertukar menjadi gas, ia perlu melalui sejenis "barisan pemasangan" biologi yang terdiri daripada empat fasa kritikal:
- Hidrolisis: Ini adalah langkah pertama, di mana makromolekul yang paling kompleks (seperti protein, lipid dan polisakarida) dipecahkan kepada kepingan yang lebih ringkas seperti gula atau alkohol. Di sini, eksoenzim bakteria fermentatif bertindak, yang, secara fakultatif, Mereka tidak cerewet tentang oksigen..
- Asidogenesis: Dalam fasa ini, bakteria asidogenik mengambil molekul ringkas tersebut dan menukarkannya kepada asid lemak meruap rantai pendek, hidrogen dan karbon dioksida.
- Asetogenesis: Di sini proses tersebut terus diperhalusi, mengubah produk sebelumnya terutamanya menjadi asid asetik, CO2 dan hidrogen.
- Metanogenesis: Meterai induk. Bakteria metanogenik, yang merupakan anaerob ketat dan sangat sensitif terhadap perubahan suhu, mengubah semua perkara di atas menjadi metana dan karbon dioksida.
Operasi dan aplikasi praktikal
Apabila kita ingin mengawal proses ini dalam biodigester, fasa aerobik berlaku dahulu, di mana mikroorganisma mengambil oksigen yang ada. Sebaik sahaja medium menjadi kedap udara dan tanpa udara, bakteria anaerobik akan memainkan peranan. Sistem ini sangat cekap kerana ia menggunakan 90% tenaga yang ada dalam campuran, hanya memperuntukkan 10% untuk pertumbuhan bakteria.
Kaedah ini merupakan penyelesaian ideal untuk menguruskan sisa daripada industri ternakan (buburan dan baja), sisa bandar dan lebihan daripada industri makanan pertanian. Daripada proses ini, kami memperoleh dua produk utama:
- Biogas: Campuran yang biasanya terdiri daripada 70% metana dan 30% karbon dioksida, dengan sedikit hidrogen sulfida. Ia boleh digunakan dalam dandang atau motor elektrik. Jika ia menjalani proses penaiktarafan, kita akan memperoleh... biometana, yang hampir sama dengan gas asli fosil tetapi boleh diperbaharui.
- Ringkasan: Ia adalah sisa cecair atau pastri yang terhasil. Kaya dengan nitrogen, fosforus dan kalium, ia berfungsi sebagai baja organik yang cepat menyerap yang membantu memulihkan tanah yang rosak akibat penanaman intensif.
Kerangka kerja perundangan dan pengelasan digestat
Ia bukan semua biologi; terdapat juga kerja kertas yang terlibat. Di Sepanyol, pencernaan anaerobik ialah operasi rawatan yang dikodkan sebagai R0302 di bawah Undang-undang 7/2022. Bergantung pada apa yang sedang dicerna, seperti hasil sampingan haiwan yang tidak sesuai untuk penggunaan manusia (ABP), kebenaran pentadbiran tertentu diperlukan untuk beroperasi secara sah.
Perkara penting ialah sama ada bahan terurai dianggap sebagai produk atau sisa. Untuk dianggap sebagai produk baja EU , ia mesti mematuhi Peraturan (EU) 2019/1009 (khususnya kategori CMC5). Jika ia tidak memenuhi piawaian ini, ia dikelaskan sebagai sisa di bawah kod EWC yang berkaitan dan mesti diuruskan dengan betul oleh pengendali pengurusan sisa yang dibenarkan.
Adalah penting untuk tidak mengelirukan digestat dengan bahan biostabil . Bahan yang terakhir berasal dari loji rawatan mekanikal-biologi untuk sisa campuran dan, tidak seperti digestat, tidak boleh dianggap sebagai baja atau produk, dan kekal dikelaskan secara ketat sebagai sisa di bawah kod EWC 190699.
Kelebihan alam sekitar dan ekonomi
Melaksanakan loji-loji ini bukan sahaja membantu mematuhi peraturan, tetapi juga mempunyai impak positif yang luar biasa. Dengan menangkap metana yang biasanya terlepas ke atmosfera, kita dapat mengurangkan gas rumah hijau secara drastik . Tambahan pula, nitrogen dalam digestat lebih mudah didapati oleh tumbuhan berbanding baja kimia, yang mempercepat pertumbuhan tanaman dan mencegah hakisan tanah yang subur.
Biometanisasi mewakili peluang keemasan untuk menutup kitaran karbon, mengubah masalah (sisa) menjadi penyelesaian tenaga dan pertanian yang membolehkan syarikat menjimatkan kos operasi dan meningkatkan jejak ekologi mereka dengan cara yang mampan.
Sistem biologi yang komprehensif ini membolehkan bahan organik menjalani fasa hidrolisis, asidogenesis, asetogenesis dan metanogenesis untuk menghasilkan biogas dan mencerna. Walaupun biometana berfungsi sebagai bahan api serba boleh atau biometana yang boleh disuntik, biometana bertindak sebagai baja organik yang berkuasa, dengan syarat peraturan perundangan dan alam sekitar dipatuhi untuk mengelakkannya daripada dianggap hanya sebagai sisa.