バイオガス生産に影響を与える要因

スラリー、家畜ふん、鶏糞の発酵は、エネルギー生産にメタンを利用することで温室効果ガスの排出削減に大きく貢献します。このプロセスにより、開放型タンクでの貯蔵中に発生するはずの排出が回避されます。また、これらの原材料をバイオガスプラントで利用することで、アンモニアの損失が減少し、肥料生産のための栄養素濃度が最適化されます。これにより、園芸やその他の分野での商業利用が促進されます。これらの原材料からのメタン生産は、電気と熱に効率的に変換され、特に産業顧客のエネルギー供給をサポートします。

バイオガス生産に影響を与える要因

1. 動物の種類: スラリーと家畜ふんの組成と特性は、動物の種類によって異なります。牛の家畜ふんは固形分含有量が高く、ガス生産に適しています。一方、鶏糞は栄養素含有量が高いため、肥料生産に有利です。
2. 飼料の品質: 栄養組成は動物の飼料によって大きく異なります。タンパク質含有量が高い飼料はスラリーの窒素含有量を増加させ、高繊維の飼料は炭水化物含有量を増加させます。この違いは産業発酵において重要な要因です。
3. 貯蔵条件: 開放型スラリータンクはアンモニア損失を引き起こし、スラリーの濃度を変化させます。密閉タンクやカバー付き貯蔵施設は、これらの損失を最小限に抑え、発酵のための最適な条件を維持します。

経済的利益と収益性

スラリー、家畜ふん、鶏糞を活用するバイオガスプラントは、耐用年数が長く、運用コストが低いため、特に産業用途で安定した持続可能な投資と見なされています。高度な発酵技術により、産業および商業分野はエネルギー節約の恩恵を受け、環境への影響を軽減できます。

TEWEのカスタマイズされたプラント設計は、スラリーと家畜ふんの産業利用に関する特定の要件を考慮しています。容量、固形分含有量、材料特性などの要素を調整し、これらの原材料を効率的かつ持続可能に利用し、商業用エネルギー生産を継続的に保証します。

スラリーと家畜ふんの発酵に重要なコンポーネント

スラリーと家畜ふんの発酵にはいくつかの重要なコンポーネントが必要です。これらの天然原材料は、優れたエネルギー効率を持ち、温室効果ガスの排出を削減する助けとなるため、特に価値があります。以下は、バイオガス生産における主要なコンポーネントとその役割の概要です：

スラリーと家畜ふん中の有機物

これらの有機物には、炭水化物、タンパク質、脂肪が含まれ、微生物によって分解されてバイオガスが生成されます。有機物含有量が多いほど、抽出可能なエネルギーが多くなります。これらの基質は発酵しやすいため、バイオガスプラントに理想的です。

微生物

細菌や古細菌などの微生物は、発酵プロセスを推進する役割を果たします。以下の段階を経て有機物を分解します：

• 加水分解: 大きな分子がアミノ酸や糖などの小さな成分に分解されます。

  • 酸生成: 有機酸やアルコールが生成されます。
  • 酢酸生成: これらの生成物が酢酸、水素、二酸化炭素に変換されます。
  • メタン生成: メタン菌が酢酸と水素をメタン（CH₄）と二酸化炭素（CO₂）に変換します。

栄養比率とC:N比

安定した発酵には、炭素と窒素の比率（C:N比）が重要です。スラリーと家畜ふんは理想的なC:N比を持ち、発酵槽内の微生物の働きを支え、効率的なガス化を促進します。

水分含有量

スラリーと家畜ふんの水分含有量はプロセスの安定性に影響します。理想的には約90％で、均一な基質ミックスを確保し、微生物に最適な環境を提供します。

pH値

発酵における重要な制御要因であり、バイオガスプラントの微生物はpH6.5～7.5の範囲で最も効率的に働きます。

温度

発酵温度は中温（35～40℃）または高温（50～55℃）が最適です。スラリーと家畜ふんは特に中温環境に適しており、微生物の活動を促進し、メタンの生成を加速します。

水力保持時間（HRT）

スラリーと家畜ふんが発酵槽内に留まる期間を指します。通常、HRTは15～30日で、継続的なバイオガス生産と有機成分の効率的な分解を保証します。

ガス化とガス収量

スラリーと家畜ふんは、特にメタンの安定的かつ継続的な生産を提供します。スラリー単独のメタン収量は高くありませんが、家畜ふんを追加することで収量が大幅に増加します。両基質は、信頼性の高いエネルギー生産を必要とするバイオガスプラントに理想的です。

発酵後の残留物と消化液

発酵プロセス後には、栄養豊富な消化液が残ります。この消化液は農業用肥料として利用でき、土壌の質を向上させ、スラリーと家畜ふんの持続可能な利用を保証します。