바이오 가스: 그것이 무엇이며 어떻게 에너지로 변환되는지

바이오가스는 천연가스를 대체할 전기를 생산하는 대안으로 여겨집니다.

바이오가스

Jan Nijman · Pixabay의 이미지

바이오 가스는 박테리아에 의해 유기물(유기 폐기물)이 분해되어 생성되는 가스입니다. 바이오 가스에서 에너지를 생성할 때 가스의 화학 에너지는 제어된 연소 과정을 통해 기계적 에너지로 변환됩니다. 이 기계적 에너지는 전기 에너지를 생성하는 발전기를 활성화합니다. 바이오가스는 에너지 열병합 발전을 위한 직접 연소를 통해 보일러에서도 사용할 수 있습니다.

바이오매스를 에너지원으로 사용하는 방법에는 세 가지가 있습니다. 첫 번째는 직접 연소를 통한 것이고, 두 번째는 가스화이며, 세 번째는 혐기성 환경에서 미생물의 작용이 유기물을 분해하여 결과적으로 바이오가스를 방출하는 자연적 과정의 재생산에 관한 것입니다. 17세기에 발견된 바이오가스는 19세기에 루이스 파스퇴르가 거름과 물의 혼합물을 통해 바이오가스 생성을 시연한 발표 이후 에너지원으로 간주되게 되었습니다.

바이오가스는 19세기 말 영국의 폐수처리장에서 수집되기 시작했고 1940년대에는 인도의 발전소에서 가축분뇨에서 사용하기 시작했다. 그 이후로 혐기성 공정은 농업 및 산업 폐기물 처리로 진화하고 확장되었습니다.

가스화는 공기 또는 산소(연소를 위한 최소한의 양) 및 수증기(가스를 형성함)가 존재하는 상태에서 고체 연료를 포함하는 열화학 반응으로 구성되어 열 또는 전기 에너지로 사용됩니다. 액체 연료의 생산. 혐기성 소화는 담수 및 염수 호수의 수생 퇴적물과 같은 많은 생태계에서 자연적으로 발생합니다.

바이오가스 플랜트와 같은 혐기성 반응기는 혐기성 반응기 연못을 통해 인공 생태계를 조성하여 자연 조건의 재생산을 추구하며, 초기 사용은 가축분뇨, 생활폐기물, 폐수처리 슬러지 등의 반고체폐기물을 처리하는 것이다. 바이오가스는 일반적으로 60%가 메탄, 35%가 이산화탄소, 5%가 수소, 질소, 암모니아, 황화수소, 일산화탄소, 아민 및 산소의 혼합물입니다.

매립지에서 바이오가스 사용

고형 폐기물의 최종 처리는 도시 중심지의 주요 환경 문제 중 하나이며, 관리는 결국 위생 매립지에 의존하게 됩니다. 쓰레기 매립은 바이오 가스 생산으로 이어집니다. 이러한 가스의 농도 분포는 매립지와 폐기물의 구성, 수명 및 수분에 따라 다릅니다.

매립지 LFG 생성은 일반적으로 처분 후 첫 3개월 이내에 시작되며 30년 또는 그 이상의 기간 동안 계속될 수 있다. 고농도의 메탄을 함유하고 있기 때문에 바이오가스는 온실가스 계산에 반드시 고려되어야 합니다. 기후 변화에 관한 정부간 패널(IPCC)의 보고서에 따르면 매립지의 메탄 배출량은 연간 20테라그램(Tg/년)에서 70Tg/년으로 다양하며, 이는 매립지가 연간 6%의 생산량을 담당한다는 것을 나타냅니다. 전 세계적으로 연간 총 메탄 배출량의 20%.

바이오 가스의 사용은 폐기물의 모든 층에 도달하는 배수구를 설치하여 수행할 수 있습니다. 매립지 바닥과 지붕의 방수는 유기물의 분해 과정과 협력하여 바이오 가스 생산을 늘리고 현장의 토양 및 지하수의 오염을 방지하는 데 기여하는 조치입니다.

추출 시스템은 매립지(바이오가스)의 가스를 수집 시스템으로 보내 응축수 방울과 입자상 물질이 제거되도록 송풍기 및 필터 세트로 구성된 처리 시스템으로 가져갑니다. 그런 다음, 가스는 플레어에서 발생하는 플레어로 보내집니다.

하수 처리에서 나오는 바이오 가스의 사용

집수 네트워크에서 나오는 하수는 펌핑 스테이션으로 운송되어 더 큰 입자가 유지된 다음 하수 처리장(ETE)으로 보내집니다. 고체 폐기물은 위생 매립지로 보내지고 액체는 거기에 존재하는 박테리아에 의해 유기물 소화 과정이 있는 반응기로 보내지고 거기에서 후처리 단계로 진행됩니다. 박테리아 활동에 의해 생성된 가스는 연소되어 이산화탄소로 변환되거나 바이오가스 형태로 재사용될 수 있습니다.

국내 생물 소화제

기존의 생물 소화조는 회분식 및 연속식으로 세분화됩니다. 배치라고도 하는 배치는 한 번만 채워지며 유기물이 발효되는 기간 동안 닫힌 상태로 유지됩니다. 반면에, 연속 생물 소화조는 유기물을 주기적으로(보통 매일) 공급해야 하는 것입니다. 두 모델 모두 바이오가스를 통해 에너지를 생성할 수 있습니다.

인도 모델

철이나 유리 섬유로 만든 이동식 돔으로 구성되어 있으며 유기물이 발효되면서 가스가 저장됩니다. 이러한 저장과 바이오가스의 끊임없는 생산은 중단 없는 사용을 가능하게 합니다. 발효 탱크를 두 개의 챔버로 나누는 중앙 벽의 존재는 향후 처리를 위해 이미 발효된 바이오매스를 분리하는 데 도움이 됩니다.

중국 모델

그것은 바이오 가스 저장을 위한 아치형 방수 지붕이 있는 원통형 석조 챔버로 구성됩니다. 이 반응기는 내부의 압력 차이를 기반으로 작동합니다. 따라서 압력이 증가하면 바이오 매스가 발효실에서 출구 상자로 이동하고 감압이 있으면 역이동이 발생합니다.

Recolast 주거용 생물 소화기

그것은 시골 속성과 도시 거주지 모두에서 사용할 수 있습니다. 컴팩트하고 효율적이며 비용 효율적입니다. 주거용 생물 소화조에는 음식물 쓰레기, 잔디, 가축의 배설물, 닭, 돼지 및 일반적으로 바이오 매스가 공급될 수 있습니다. 살충 효과가 있을 뿐만 아니라 채소밭 비료용 생물비료 20리터와 요리용 가스통에 해당하는 양을 생산할 수 있는 능력을 갖고 있다. 자세한 장비 세부 정보 및 가격 보기 eCycle 매장.

홈바이오가스 주거용 생물 소화조

HomeBiogas는 자원 사용을 촉진하는 주거용 생물 소화기입니다. 이 유형의 제품은 혐기성 생물 소화 과정을 통해 유기 폐기물을 요리 가스 및 천연 유기 생물 비료로 변환하는 것을 촉진합니다. 시스템 내부에는 나무 껍질, 뼈, 음식물 쓰레기, 동물 분뇨 및 애완 동물 배설물을 넣을 수 있습니다. 이 모든 물질은 바이오 가스 생성을 위한 원료 역할을 합니다. 자세한 장비 세부 정보 및 가격 보기 eCycle 매장.

발전의 장점

바이오가스는 농업과 가축에서 발생하는 폐기물을 사용하여 에너지 수요를 충족할 수 있는 고립된 지역 사회에 공급하기 위한 에너지 생성 대안을 나타냅니다. 또한 매립지 및 하수 처리에서 나오는 바이오가스 에너지의 사용은 폐기물에 대한 보다 지속 가능하고 지능적인 목적지를 나타냅니다. 바이오 가스를 사용하여 에너지를 생성하면 연소 과정에서 물과 이산화탄소로 변하여 유기 물질의 분해에서 메탄이 대기로 방출되는 것을 방지합니다. 따라서 바이오 가스 에너지는 천연 가스만큼 많은 사회적, 환경적 영향을 생성하지 않는 대안으로 제시됩니다.