- 该过程分为四个生物阶段：水解、产酸、产乙酸和产甲烷。
- 主要产出两种产品：沼气（可再生能源）和沼渣（有机肥料）。
- 沼渣的合法性取决于它是否符合欧盟作为产品的标准，或者是否被归类为废物。
- 它通过从有机废物中捕获甲烷，为减少温室气体排放做出贡献。
你可能听说过“沼气”，或者好奇过乡村堆积的食物残渣和粪便最终会去哪里。其实，这一切都源于一种名为厌氧消化的奇妙自然现象。厌氧消化是一个生物过程，虽然看起来像魔法，但实际上是纯粹的化学和微生物学在全速运转，将有机物转化为清洁能源和优质肥料。
虽然目前我们在工业工厂中通过生物甲烷化来获取经济效益，但这一过程在油田或静水中也会自发发生。本质上，它是在氧气稀少的环境中，让大量微生物以生物质为食，最终产生可再生燃料和富含营养的土壤残渣。
生物过程的四个阶段
有机物要转化为气体，必须经过一种由四个关键阶段组成的生物“装配线”：
- 水解： 这是第一步，最复杂的生物大分子（例如蛋白质、脂质和多糖）在此被分解成更简单的部分，例如糖类或醇类。发酵细菌的胞外酶在此发挥作用，这些酶是兼性酶， 它们对氧气并不挑剔。.
- 产酸作用： 在这个阶段，产酸细菌将这些简单的分子转化为短链挥发性脂肪酸、氢气和二氧化碳。
- 乙酸生成： 在这里，工艺流程不断改进，主要将之前的产品转化为 乙酸、二氧化碳和氢气.
- 产甲烷作用： 主封印。产甲烷菌是严格厌氧菌，对温度变化非常敏感，它们能将以上所有物质转化为 甲烷和二氧化碳.
操作和实际应用
在生物消化器中控制这一过程时，首先会经历一个有氧阶段，微生物在此阶段消耗氧气。一旦介质变得密闭且空气耗尽，厌氧细菌就开始发挥作用。该系统效率极高，因为它能利用混合物中90%的能量，而仅将10%用于细菌生长。
该方法是处理畜牧业废弃物（粪浆和粪便）、城市垃圾以及农产品加工业剩余物的理想解决方案。通过此工艺，我们可获得两种旗舰产品：
- 沼气： 一种通常由70%甲烷和30%二氧化碳组成，并含有微量硫化氢的混合物。它可用于锅炉或电动机。如果经过提质处理，我们可以得到…… 生物甲烷与天然气几乎完全相同 化石燃料，但可再生。
- 摘要： 它是最终形成的液体或糊状残留物。由于富含氮、磷和钾，它起到……的作用。 快速吸收的有机肥料 这有助于恢复因集约化耕作而受损的土壤。
沼渣的法律框架和分类
这不仅仅是生物学问题，还涉及到一些文书工作。在西班牙，厌氧消化是一种处理工艺，根据2022年第7号法律，其代码为R0302。根据消化物的不同，例如不适合人类食用的动物副产品（ABP），需要获得特定的行政许可才能合法运营。
关键在于沼渣究竟被视为产品还是废物。若要被视为欧盟肥料产品，沼渣必须符合欧盟法规 (EU) 2019/1009（具体而言，属于 CMC5 类别）。若不符合这些标准，则根据相关欧盟废物管理条例 (EWC) 将其归类为废物，必须由经授权的废物管理运营商进行妥善管理。
切勿将沼渣与生物稳定化材料混淆。后者来自混合废物的机械生物处理厂，与沼渣不同，不能被视为肥料或产品，根据欧洲废物分类法 (EWC) 代码 19 06 99，生物稳定化材料仍被严格归类为废物。
环境和经济优势
实施这些设施不仅有助于遵守相关法规，还能产生巨大的积极影响。通过捕获通常会排放到大气中的甲烷，我们可以大幅减少温室气体排放。此外，沼渣中的氮比化肥中的氮更容易被植物吸收，这可以促进作物生长并防止肥沃土壤流失。
生物甲烷化为闭合碳循环提供了一个绝佳的机会，将问题（废物）转化为能源和农业解决方案，使企业能够以可持续的方式节省运营成本并改善其生态足迹。
这套综合生物系统使有机物能够经历水解、产酸、产乙酸和产甲烷等阶段，从而产生沼气和沼渣。沼气可用作用途广泛的燃料或可注入的生物甲烷，而沼渣则是一种高效的有机肥料，前提是必须遵守相关法律和环境法规，避免其被简单地当作废物处理。