1, 바이오 가스란 무엇입니까?
바이오 가스 발효는 혐기성 소화라고도하며, 혐기성 조건 (혐기성) 하에서 밀폐 된 바이오 가스 소화기에서 다양한 바이오 가스 발효 미생물이 인간의 배설물, 짚, 하수 및 기타 유기물을 분해하고 변형시켜 결국 바이오 가스를 생산하는 과정을 의미합니다. 이런 과잉 재배 중 미생물이 가장 활발한 요인이다. 그들은 각자의 영양 수요에 따라 각종 고체나 용해된 복잡한 유기물을 분해하여 결국 메탄가스를 생산한다. 메탄가스는 연소할 수 있는 혼합물이다. 이 가스는 늪에서 처음 발견되었기 때문에 바이오가스라고 불린다. 그것의 주성분은 약 55 ~ 70% 의 메탄과 약 25 ~ 40% 의 이산화탄소이다. 또한 소량의 수소, 황화수소, 일산화탄소, 질소, 암모니아가 있다.
2, 바이오 가스 발효 미생물
바이오가스 발효 과정에서 바이오가스 발효에 참여하는 미생물은 발효균, 수소산 아세트산균, 소모산아세트산균, 수소산 메탄균 5 종이다. 발효 과정에서 그것들의 역할과 생존 조건에 대한 요구는 다음 세 단계로 나눌 수 있다.
1 단계 하강: 액화
바이오 가스 발효에서 첫 번째는 발효균이 분비하는 세포 외 효소 (예: 섬유소 효소, 아밀라아제, 프로테아제, 리파아제 등) 를 이용해 체외에서 유기물을 가수 분해하는 것이다. 가축배설물, 농작물짚, 콩제품 가공 후 폐수 등 분자 유기물을 수용성 단당류, 아미노산, 글리세린, 지방으로 분해한다. 이 단계를 액화 단계라고 합니다.
2 단계: 산 생산
이 단계는 세 균군의 공동 작용이다. 먼저 액화 단계에서 생성된 소분자 화합물은 발효균에 의해 세포에 흡수되어 아세트산, 부티르산, 수소, 이산화탄소로 분해한 다음 발효균에 의해 생성된 프로피온산과 부티르산을 메탄균이 생산할 수 있는 아세트산, 수소, 이산화탄소로 전환한다.
또한 산소와 이산화탄소를 이용하여 아세트산을 생성하고 당류를 대사해 아세트산을 생성하는데, 많은 유기물을 아세트산으로 전환시킬 수 있습니다.
액화 단계와 산산 단계는 연속 과정으로 통칭하여 무메탄 단계라고 한다. 이 과정에서 메탄균은 종류가 다양하며, 그 주된 역할은 메탄균을 생산하기 위한 영양을 제공하고, 메탄균을 생산하기에 적합한 혐기성 조건을 만들어 독을 제거하는 것이다.
3 단계: 메탄 생산
이 단계에서 메탄균을 생산하는 것은 수소산 메탄균과 아세트산산 메탄균이라는 두 가지 범주로 나눌 수 있다. 70 여 종의 메탄균을 연구한 결과, 이들 세 가지 비메탄균 분해로 변환된 포름산, 아세트산, 수소, 이산화탄소 등 소분자 화합물을 이용하여 메탄을 생산한다.
① 성장이 매우 느리다. 메탄구균이 아세트산에서 자라면 증식시간은 1-2 일이며 메탄균사체 증배 시간은 4-9 일이다. (2) 엄격한 혐기성, 산소와 산화제에 매우 민감하여 공기 중에 생존하거나 죽을 수 없다. ③ 소수의 단순한 화합물 만이 영양으로 사용될 수있다. (4) 중성 알칼리성 및 적절한 온도 및 환경 조건 하에 있어야 합니다. ⑤ 대사 활동의 주요 최종 생성물은 메탄과 이산화탄소이다.
바이오 가스 발효 조건
바이오 가스 발효는 다양한 박테리아에 의해 이루어지며 바이오 가스 소화기에서 대사, 성장 및 번식하는 과정에서 생물학적 활동을위한 특정 조건이 필요합니다. 인위적으로 적절한 생산 조건을 만들어야 대량의 미생물이 빠르게 번식하고 늪지 내 유기물의 분해를 가속화할 수 있다. 한편, 늪지 발효 과정의 정상적인 운행을 통제하기 위해서는 일정한 조건이 필요하다. 따라서 미생물의 성장 조건과 늪지의 정상 작동 조건을 만족시켜야 산기율이 높아 유기농비료 효과를 더 많이 낼 수 있다.
요약하면 인공산가스의 기본 조건은 바이오가스균, 발효원리, 발효농도, PH 값, 엄격한 습산소 환경, 적정 온도다. 그 조건 중 하나는 바이오가스 세균에 적합하지 않아 바이오가스를 생산할 수 없다.
(1) 바이오가스 생산은 반드시 바이오가스 세균을 사용해야 하는데, 이는 발효가 효모를 필요로 하는 것과 같다. 바이오 가스 박테리아가 없다면 바이오 가스 소화기 자체의 유기물은 바이오 가스로 전환되지 않으므로 바이오 가스 발효가 시작될 때 우수한 바이오 가스 균주를 함유 할 수있는 예방 접종이 충분해야합니다. 이는 바이오 가스를 생산하는 중요한 조건입니다.
농촌에는 우량 바이오가스균종을 함유한 접종제가 일반적으로 똥구덩이 진흙, 오오오오수 슬러지, 바이오가스 발효찌꺼기수, 바이오가스 슬러지, 콩제품 작업장 하수구 진흙에 존재한다. 대량의 바이오가스 발효 세균을 함유한 이러한 진흙을 접종제라고 한다. 바이오가스 발효에 접종물을 넣는 과정을 접종이라고 합니다. 신늪지 () 가 처음 충전되면 바이오가스를 생산하거나 생산률이 높지 않고 메탄함량이 낮아 바이오가스균을 함유한 접종체를 충분히 넣지 않으면 연소할 수 없는 경우가 많다. (윌리엄 셰익스피어, 바이오 가스, 메탄, 메탄, 메탄, 메탄, 메탄, 메탄) 또 적당량의 접종물을 첨가하면 발효 전 산도가 너무 많아 발효가 막히는 것을 막을 수 있다.
(2) 충분한 발효 원료인 메탄가스 발효 원료는 메탄가스를 생산하는 물질의 기초이자 메탄가스가 발효세균을 통해 생존할 수 있는 영양자원입니다. 늪지 내 바이오가스 세균의 정상적인 생장 번식 과정에서 발효원료에서 충분한 영양분을 흡수해야 하기 때문입니다. 물, 탄소, 질소, 무기염, 성장소 등 생명활동을 하고 세균을 번식시켜 바이오가스를 생산해야 합니다.
짚에 있는 섬유소와 전분과 같은 유기물의 탄수화물은 세균의 탄소 영양이고, 유기물의 유기 질소 (예: 동물 배설물과 소변의 질소) 는 세균의 질소 영양이다. 유기물이 세균에 의해 분해되면 유기물의 탄소, 질소의 일부는 세균 세포에 동화되어 다른 새로운 물질을 형성하고, 다른 일부는 산균에 의해 단순한 유기물로 분해되고 메탄은 메탄균을 생산하는 균에 의해 생성된다. 따라서 바이오가스가 발효될 때 원료는 충분할 뿐만 아니라 적절하게 배합해야 한다. 일정한 탄소-질소 비율을 유지하여 탄소-질소 영양의 결핍이 바이오 가스의 발생과 박테리아의 정상적인 번식에 영향을 미치지 않도록 한다.
(3) 발효 원료의 농도 늪지 안의 재료액은 발효 과정에서 일정한 농도를 유지해야 정상적으로 가스를 생산할 수 있다. 재료액 함량이 너무 낮고 발효 원료가 너무 높고 발효액 농도가 너무 높으면 메탄균이 그렇게 많이 먹을 수 없어 유기산이 대량으로 축적되어 발효를 방해하기 쉽다. 물이 너무 많으면 발효액 농도가 너무 묽고 유기물 함량이 낮으면 산기량이 작아진다. 따라서 늪의 발효액은 반드시 일정한 농도를 유지해야 한다. 다년간의 실천에 따르면 농촌 늪지 발효액 농도는 일반적으로 6%- 10% 로 적당하다. 이 범위 내에서 바이오가스의 초기 시동 농도가 낮아 시동이 촉진된다. 여름과 초가을, 연못의 온도가 높고, 원료가 빠르게 분해되며, 농도가 적당히 낮아질 수 있다. 겨울과 이른 봄에는 풀 온도가 낮고 원료 분해가 느린 발효액 농도가 10% 로 유지되어야 한다.
(4) 적절한 pH 는 pH 로 PH 시험지 한 장을 휘저은 발효액에 넣고 즉시 꺼낸 후 PH 시험지에 첨부된 표준 비색카드와 비교해 색상 변화로부터 발효액의 PH 값을 알 수 있다고 밝혔다.
바이오가스 발효균에 가장 적합한 PH 는 6.8-7.5 로 6.4 이하와 7.6 이상 산기가 억제됐다. PH 가 5.5 미만이면 물질산화의 상징이며 메탄균을 생산하는 활성이 완전히 억제된다. 예를 들어 바이오가스가 처음 가동될 때 투료 농도가 너무 높아서 접종물에 메탄균이 부족하거나 닭똥과 감자 찌꺼기를 한 번에 많이 첨가하면 발효액 농도가 너무 높아서 산과 메탄을 생산하는 속도가 균형을 이루지 못해 휘발성 산 (아세트산, 프로피온산, 부티르산) 의 축적과 PH 가 낮아진다. 이것은 늪지 시동이 실패하거나 제대로 작동하지 않는 주된 원인이다.
바이오가스 발효 과정에서 PH 값의 변화 법칙은 일반적으로 발효 초기에 산균이 빠르게 움직이면서 대량의 유기산이 생겨 PH 값이 떨어지는 것이다. 그러나 발효가 계속되면서 암모니아 박테리아가 생성하는 암모니아는 유기산의 일부를 중화시켰다. 한편 메탄균은 유기산을 이용해 메탄으로 변환해 PH 값을 정상치로 되돌려 준다. 이렇게 순환하면 늪지 안의 PH 값이 7.0-7.5 범위 내에서 유지되어 발효가 정상적으로 작동한다. 따라서 늪지 재료액이 발효될 때 일정 농도, 접종량, 적정 온도만 유지하면 조정 없이 정상적으로 발효된다.
(5) 혐기성 분해균과 메탄균은 엄격한 혐기성 환경에서 바이오 가스 발효에 중요한 역할을 한다. 그들은 산소를 두려워하고 몇 초 동안 공기에 노출되면 죽는다. 이는 공기 중의 산소가 그들에게 독이 있다는 것을 의미한다. 따라서 엄격한 혐기성 환경은 바이오가스 발효의 가장 중요한 조건 중 하나이다. 메탄가스 세균이 공기를 두려워하는 특징에 따르면 수지와 GRC 를 넣은 이중 밀폐통을 사용하면 수증기 밀봉 성능이 바이오가스 발효의 요구 사항을 충분히 충족시킬 수 있다. 사용 과정에서 경물 충돌과 특수사고가 없는 한 오랫동안 공기가 새는 문제가 없었다.
(6) 적정 온도 늪 내 발효액의 온도는 산기량에 큰 영향을 미친다. 가장 적합한 온도 범위 내에서 온도가 높을수록 바이오가스 세균의 성장과 번식이 빨라질수록 산기량도 많아지기 때문이다. 온도가 적당하지 않으면 바이오가스 세균은 성장이 느리고, 가스가 적거나 불산한다. 따라서 온도는 메탄가스를 생산하는 중요한 조건이다.
온도가 얼마나 높습니까? 일반적으로 바이오 가스 박테리아는 8-60 ℃에서 발효 될 수 있습니다. 바이오가스 발효는 상온 발효구역10-26 C, 중온 발효구역 28-38 C, 최적 온도 35 C 의 세 가지 발효구역으로 나뉜다. 46 ~ 60 C 의 고온발효구역에서는 농촌 바이오가스 발효가 조건제한으로 보통 상온에서 진행된다. 우리는 바이오 가스 소화기에 태양 에너지 효율 장치를 설치했습니다. 예를 들어 발효 온도가 낮을 때 태양열 온수기의 가열 밸브를 열고 연못의 관형 라디에이터에 뜨거운 물을 넣어 발효액의 온도를 보충할 수 있다. 특히 겨울에는 태양에너지 효율 장치가 바이오가스 발효와 산기율 방면에서 큰 역할을 할 것이다.