エネルギー価値それは発酵の結果生じるガスの組成に依存します:それが含まれているメタンが多いほど、それはより活発です。CおよびHが豊富な発酵可能な材料は、90%までのメタンを含むバイオガスを生成するが、CおよびHがより少ないセルロースは、55%のメタン(および45%の二酸化炭素)効率IFEUの調査によると、ドイツでは、温室効果、ネットワークへの注入、および必要なメンテナンスに関して、ガスエンジンによる地元コージェネレーションのためのバイオガスの使用がより効率的であることが示されている。この研究では、1ヘクタールあたり年間5000リットルの燃料油に相当するエネルギーを供給しています。化石燃料と原子力をバイオガスに置き換えることは、ドイツのほぼ全面を必要とする。熱および電力コージェネレーションの運転効率は、せいぜい70%、つまり損失の30%です。熱を使用することはしばしば季節的であり、ユーザーへの接近と流通ネットワークの構築を必要とする。熱吸収プロセスによって冷間を提供することも可能である。この使用はフランスのある地域に限られています。注射が可能であり、手術効率は90%である。ガスの摂取量も季節的ですが、一般的には、夏期に数日ないし数週間、場合によっては消費量が少なく、ネットワークが飽和する場合を除いて、年間を通してネットワーク上で注入が可能です。注入によって、夏期にバイオメタンが生成されると、必ずしも熱コージェネレーションが検出されないコンセントが見つかる。フランスでは多くのプロジェクトが注入されています。Mines)を伴い、プロジェクト名:イキメット(EQUIMETH)の下で年間3万トンの馬糞を嫌気的に消化し始めています。世界中で、国内レベルでのバイオガスの使用は、特にアジアで広く普及しているマリでは、バイオガスが家庭用に持続可能な方法でエネルギーを生産する方法を測定するために、孤立地域でパイロットプロジェクトが実施されました。経験によると、必要な設備(ガソリン、消化装置)の生産を支援する地元の職人の訓練と設備保全のための家族の訓練により、バイオガスは食事を調達し生活条件を改善するための木材燃料の代替として実行可能である他のエネルギー入力(特に冷凍)を介して。木材資源への圧力は減少し、土壌を肥料化するために堆肥生成物が使用されている。システムの導入(設備、設置、訓練)には財政的支援が必要である。m3(高められた)蒸解酒を開発しています。1kgの廃棄物は、6〜8時間で400リットルのバイオガスを生産し、これは約15〜20分間の調理に十分である。JenbacherまたはCaterpillarガスエンジンなどの往復動内燃機関を使用する他の多くの操作に使用できる再生可能エネルギーです。EG)に従って建設されたATEX遠心ファンユニットが義務付けられています。AGは、ゾーン1およびゾーン2での使用に適しています。ガスタービンのような他の内燃機関は、バイオガスを電気と熱の両方に変換するのに適している。消化物は、バイオガスに変換されなかった残りの無機物である。それは農業用肥料として使用することができます。化学反応や微生物による埋立地内の生分解性廃棄物の分解によって生成される埋立ガス(LFG)消化ガスとして、嫌気性消化槽の内部で生成される。プロセスにおいて酸化鉄ナノ粒子を使用して、より効率的にバイオガスを生産する新しい方法を開発している。このプロセスは、バイオガスの生産を3倍にすることができる。生合成のプロセス温度に応じて、3つのバイオガス生産範囲があります。15〜25°C:好気性25-45°C:中温性45-65°C:好熱性これらは温暖地帯で最もよく使われる(約38°C)中温性の消化器です。埋立地のバイオガス回収は、大気中に放出されるメタンがその燃焼によって生成される二酸化炭素(CO2)よりもはるかに強力な温室効果ガスであるため、二重に興味深い。バイオガスの最も一般的な供給源は、有機物の任意または非自発的なストックから来る:文化;埋立地:そのバイオガス含有量は、運転モードの緊密度に応じてより高くまたはより低くなる。汚水処理プラント汚泥:嫌気性消化は有機化合物を排除し、プラントの多かれ少なかれエネルギーの自給自足を可能にします。家畜排水:規制により、排水保管設備(肥料、肥料)は6ヶ月以上の猶予期間が必要です。この貯蔵時間は流出液のメタン化に使用することができる。これらは動物排泄物であるが、農作物の残渣やサイレージ、酪農からの流出物、市場や芝生からの撤退などの農業廃棄物でもある。農業食品産業の流出物もメタン化することができる。目標は、主に余りにも豊富な有機材料の拒絶を避けることであり、エネルギー回収を伴い得る。湖沼の湿地の底部:生物ガスは、そこに蓄積する有機性の堆積物によって自然に生成されます。Kivu湖のバイオガスの使用は40年以上前に開始され、現在は大規模に開発されている。有機物の嫌気的消化によるバイオガスの製造プロセスは、4段階に分かれている。これは、これまでに行われた生化学的および微生物学的研究によって実証されている。プロセスを開始するには、有機化合物が細胞壁を横切って有機物を利用することが必要である。加水分解微生物は、高分子有機物を可溶性有機化合物に変換することができる細胞外酵素を産生する。この段階は、バイオガス製造プロセスの全体的な速度を決定づけるものであり、温度、pH、粒径、基質の生化学的組成などの要因によって影響を受ける可能性がある。変換は、メタン生成細菌(酢酸、蟻酸および水素)によって利用され得る化合物、(吉草酸、プロピオン酸、乳酸などの)より還元された化合物およびこれらの細菌によって使用されない特定の化合物、脂肪酸、および芳香族化合物)。それらはまた、バイオジエステル中に存在する酸素の痕跡を除去する。)によって代謝され得ない化合物を利用して、酢酸塩や水素などのより単純な化合物に変換します。ホモアセトジェニックと呼ばれる非常に特殊なアセトミック微生物は、酢酸塩のみを生成することができ、水素ガスを生成しないので、水素ガスの低い分圧を維持するために使用することができる。ステージIV:メタン生成メタン生成細菌は、前段階の生成物に作用し、メタン生成による嫌気的分解プロセスを完了する。バイオデジスターで生産されるメタンの70%は酢酸の脱炭素化の結果であることが示されている。メタン生成細菌は2属のみしかアセテートを使用できないためである。バイオガスプラントバイオガスプラントは、農業廃棄物やエネルギー作物を扱う嫌気性消化槽にしばしば与えられる名前です。それは、嫌気性消化装置(異なる構成の気密タンク)を用いて製造することができる。これらの植物には、トウモロコシサイレージなどのエネルギー作物や下水汚泥や食品廃棄物などの生分解性廃棄物を与えることができます。プロセス中、微生物はバイオマス廃棄物をバイオガス(主にメタンおよび二酸化炭素)に変換し、消化する。主要なプロセス温度に依存する中温性および好熱性消化の2つの重要なプロセスがある。アラスカ大学フェアバンクスの実験では、「アラスカの凍った湖の泥から採取した精油を使って1000リットルの蒸解缶を作っています」と、1日当たり200〜300リットルのメタンが生成されています。危険バイオガスの大気汚染は天然ガスと同様である。有毒な硫化水素の含有量は重大な事故の原因となり、さらなるリスクを引き起こします。メタンは有力な温室効果ガスであるため、未燃メタンの漏れは追加のリスクです。バイオガスは、バイオガス1部と空気8〜20部との比で混合すると爆発する可能性があります。メンテナンス作業のために空のバイオガス蒸解缶に入るためには、特別な予防措置をとる必要があります。バイオガスシステムは、爆発を引き起こす可能性があるため、負の圧力がないことが重要です。あまりにも多くのガスが除去または漏出すると、負のガス圧力が発生する可能性があります。このため、バイオガスは、圧力計によって測定された水柱1インチ未満の圧力では使用しないでください。バイオガスシステムで頻繁な臭いチェックを実施する必要があります。バイオガスが臭いがある場合は、窓やドアをすぐに開けてください。火災が発生した場合、バイオガスシステムのゲートバルブでガスを遮断する必要があります。埋立地ガス埋立ガスは、バイオガス中の嫌気的条件下で湿性有機廃棄物を分解することによって生成される。廃棄物は、上に堆積された材料の重量によって覆われ、機械的に圧縮される。この物質は酸素曝露を防ぎ、嫌気性微生物の繁栄を可能にする。バイオガスは蓄積し、ガスを捕獲するようにサイトが設計されていない場合、徐々に大気中に放出される。管理されていない方法で放出された埋立地ガスは、埋立地から逃げて酸素と混合すると爆発する可能性があるため、危険です。爆発下限は5%メタン、上部は15%メタンです。バイオガス中のメタンは、二酸化炭素よりも温室効果ガスの28倍強力です。したがって、大気中に逃げる未埋立の埋立地ガスは、地球温暖化の影響に大きく寄与する可能性がある。埋立ガス中の揮発性有機化合物(VOC)は、光化学スモッグの形成に寄与する。(BOD)は、バイオディーゼルで使用されているサンプルのサンプル中の有機物を分解するために好気性微生物が必要とする酸素の量の尺度であり、液体排出のBODは、バイオデジスターからの毎日のエネルギー出力。バイオディージェスターに関連する別の用語は、排水汚れであり、これはバイオガス源の単位当たりにどれだけの有機物質が存在するかを示す。/リットルの範囲であり得る。廃棄された台所のバイオ廃棄物1kgから、0.45m3のバイオガスが得られる。家庭からの生物廃棄物の収集価格は、1トン当たり約70ユーロです。組成バイオガスの組成は、基質組成、ならびに嫌気性反応器内の条件(温度、pHおよび基質濃度)に依存して変化する。埋立地ガスは、典型的には約50%のメタン濃度を有する。先進的な廃棄物処理技術は、55%〜75%のメタンを含むバイオガスを生産することができ、その場でのガス浄化技術を用いて、遊離液体を有する原子炉を80%〜90%のメタンに増加させることができる。生成されると、バイオガスは水蒸気を含む。水蒸気の分量は、バイオガス温度の関数である。水蒸気含有量および熱膨張の測定ガス量の補正は、乾燥バイオガスの標準化された体積をもたらす単純な数学によって容易に行われる。場合によっては、バイオガスにはシロキサンが含まれています。それらは、石鹸および洗剤に通常見られる材料の嫌気的分解から形成される。シロキサンを含有するバイオガスの燃焼中に、シリコンが放出され、燃焼ガス中の遊離酸素または他の元素と結合することができる。シリカ(SiO2)またはシリケート(SixOy)を含む堆積物が形成され、カルシウム、硫黄、亜鉛、リンを含有することができる。このような白い鉱物堆積物は、数ミリメートルの表面厚さまで蓄積し、化学的または機械的手段によって除去しなければならない。シロキサンや他のバイオガス汚染物質を除去するための実用的で費用効果の高い技術が利用可能です。全固形分の90%である。たんぱく質は揮発性固体の20%、炭水化物は揮発性固体の70%、最終的に脂肪は揮発性固体の10%になります。利点バイオ燃料として、それは多くの利点があります:上記のように、温室効果ガス排出量の削減。ディーゼルおよびガソリンと比較して微粒子の排出量が大幅に減少する。農業排水中の特定の微生物の減少(特に大腸菌群);他の外生的なエネルギー(化石と核)、エネルギー費用を節約したりエネルギーを売るオペレーターの収入源に代わるもの。植物廃棄物の炭素負荷の減少。消化されると、廃棄物は環境に対してあまり有害ではありません。生物または有機汚染のリスクも大幅に低下し、発酵は乾燥物質の割合を減少させ、輸送および拡散される量を減らす。肥料はサイクルの終わりにメタンを生産した後、それを回復する農家によって、または植物を「燃やさない」ためにより良い品質で無償で処理され、多くの病原体および「雑草”それが含むことができる。精製後に天然ガスネットワークに注入することもできます。これは、ネットワークが生産ポイントに十分に近い場合、最高のエネルギー効率を提供するソリューションです。このソリューションは現在、2050年に100%緑化ガスを検討しているネットワーク事業者によって支えられています。フランスでは、Afssetは2009年にネットワークへの精製バイオガスの注入が特定の健康上の問題を提起しないと結論付けました。肥料を嫌気性条件下で貯蔵すると、高レベルのメタンが生成される。貯蔵中および肥料がその土地に施用されると、亜酸化窒素もまた脱窒プロセスの副生成物として生成される。亜酸化窒素(N2O)は、二酸化炭素やメタンに比べて温室効果ガスの方が二酸化炭素に比べて320倍も攻撃的です。牛の肥料を嫌気性消化によってメタンバイオガスに変換することにより、米国の何百万もの牛が、100億キロワット時の電力を生産し、米国内の数百万の家庭に電力を供給することができます。実際、1羽の牛は1日に3キロワット時の電力を生産するのに十分な肥料を生産することができます。単一の100ワット電球に1日電力を供給するためには、わずか2.4キロワット時間の電力しか必要としない。肥料を分解せずにメタンバイオガスに変換することで、地球温暖化ガスを9900万トン(4%)削減することができました。アプリケーションバイオガスは、エンジンからの廃熱を蒸解釜を加熱するのに便利に使用するCHPガスエンジンにおいて、下水道での電気生産に使用することができる。圧縮されていれば、圧縮天然ガスに代わって、内燃機関または燃料電池に燃料を供給することができ、オンサイトCHPプラントでの通常の使用よりもはるかに効果的な二酸化炭素のディスプレーサである。バイオガスは、農業における独自の利用に加えて、再生可能エネルギーからのエネルギーミックスへの貢献としても適しています。これは、一方では、風力や太陽などの他の再生可能エネルギー源とは対照的に、バイオガスが継続的に利用可能であることを意味するベースロードを生成することができるからです。バイオマスとバイオガスを貯蔵することができ、エネルギー供給のピークに貢献することができます。したがって、このバイオエネルギー源は、風力および太陽エネルギーの電力供給の短期変動を補償するのに適している。これまでのところ、ほとんどのバイオガスプラントは、実質的にベース負荷発電所として連続的に運転されています。含まれるエネルギーを使用するには、以下のオプションがあります。現場での熱と電力(CHP)の組み合わせ:バイオガスは、電力と熱(CHP)を生産するために熱電併給施設(CHP)で使用されます。電気がグリッドに完全に供給され、約60%の廃熱を現場で使用することができます。適切な処理の後、バイオガスを供給ネットワークに供給することができる。コージェネレーションユニットドイツでは、火力発電所(CHP)でのバイオガスの燃焼は、電力網に供給される熱に加えて電気を生産する最も一般的な方法です。バイオガス収入の大部分は電力販売によって発生するため、熱需要家には、グリッドフィードインの主な製品として電力を生産し、理想的には地元または地域の暖房グリッドに熱を供給する、熱と電力を組み合わせたユニットがあります。地域暖房ネットワークの一例は、バイオエネルギー村Jühndeです。これまでのところ、ほとんどの農業用バイオガスプラントでは、発酵槽や住居用や商業用の建物を加熱するなど、現場での熱需要がないため、熱のほんの一部しか使用されていません。バイオガスネットワーク代替案は、マイクロガスネットワークを介したバイオガスライン内のバイオガスの輸送である。このように、電気および熱生成は、熱消費者によって起こり得る。さらなる使用のタイプバイオガスは、自動車エンジンではほぼCO2の中性燃料として使用できます。天然ガス品質の準備が必要であるため、CO2成分は可能な限り除去する必要があります。それは分離後、例えば飲料産業において商業的に使用することができる。変換された車両で使用するためには、いわゆるバイオメタンまたはバイオ天然ガスを200〜300バールに圧縮する必要があります。AGと関連会社Kompogasが所有するトラックは、1995年以来スイスでバイオガスを使用しており、2010年の夏に最初のトラックは100万キロに達した。Switzerland以来。今のところ、バイオガスはこのようにほとんど使用されていません。2006年、ジャメルン(Wendland)に最初のドイツバイオガスステーションが開設されました。高い電気効率のために、燃料電池におけるバイオガスの利用は将来面白くなる可能性がある。燃料電池の高騰、精巧なガス浄化、実用的な試験ではこれまでの寿命が短いため、これまでのところこの技術の適用範囲が広がっています。バイオガスのアップグレード消化から生成される生バイオガスは、約60%のメタンと29%のCO2であり、微量元素のH2S:機械での使用には不十分である。H2Sのみの腐食性は、そのメカニズムを破壊するのに十分である。バイオガス中のメタンは、バイオガスのアップグレード業者を経由して化石天然ガスと同じ基準に濃縮することができます。それ自体はクリーニングプロセスを経なければならず、バイオメタンになります。地方のガスネットワークが許すならば、バイオガスの生産者はその流通ネットワークを利用するかもしれない。ガスは、パイプライン品質に達するためには非常にきれいでなければならず、流通ネットワークが受け入れるための正しい組成でなければならない。除去する必要があります。アップグレードには、水洗、圧力スイング吸収、セクレソール吸収、アミンガス処理の4つの主要な方法があります。これらに加えて、バイオガスの改質のための膜分離技術の使用が増加しており、すでにヨーロッパおよび米国でいくつかのプラントが稼働している。一般的な方法は、高圧ガスがカラムに流入する水洗であり、そこでは、二酸化炭素および他の微量元素が、ガスに逆流するカスケード水によってスクラビングされる。この取り決めにより、メーカは98%のメタンを供給でき、メタンの最大損失は2%になります。バイオガスの改質システムを稼働させるには、ガス中の総エネルギー出力のおよそ3%から6%が必要です。バイオガスガスグリッド噴射ガスグリッド注入は、バイオガスをメタングリッド(天然ガスグリッド)に注入することです。マイクロコンバインド熱と電力のブレークスルーまで、バイオガス発電所によって生成されたすべてのエネルギーの3分の2が(熱として)失われました。グリッドを使用して顧客にガスを輸送すると、エネルギーは現場での発電に使用され、その結果、エネルギーの輸送における損失が減少します。天然ガス伝送システムにおける典型的なエネルギー損失は1%から2%の範囲である。電力伝送では、それらは5%から8%の範囲である。ガス・グリッドに注入される前に、バイオガスは、天然ガス品質にアップグレードされる間、洗浄プロセスを通過する。クリーニングプロセスの間、ガスグリッドおよび最終ユーザに有害なトレース成分は除去される。輸送におけるバイオガス濃縮され、圧縮されている場合は、車両輸送に使用することができます。圧縮されたバイオガスは、スウェーデン、スイス、ドイツで広く使用されています。Amanda)と名付けられたバイオガス駆動列車は、2005年以来スウェーデンで就航しています。Nutがブタの肥料からバイオガス生産プロセスを詳述し、それがどのようにカスタム適合の燃焼エンジンに燃料を供給したかを示しました。2007年には、世界中で、ヨーロッパを中心にアップグレードされたバイオガスが搭載されたと推定される12,000台の車両がありました。バイオガスマックス:環境都市輸送のための廃棄エネルギーBiogasmaxは、欧州委員会の第6回研究開発プログラムフレームワークプログラム(第6回フレームワークプログラム(2000-2006))の欧州プロジェクトである。化石燃料への依存を減らすための欧州の取り組みの一環である。欧州の既存の経験に基づいて、ヨーロッパの都市部で利用可能な預金に基づいて、陸上輸送の燃料としてバイオガスを使用することの価値を実証する技術と成果を促進する。この4年間のプロジェクトでは、技術的な信頼性と環境、社会および財務上のメリットが示されます。本格的なデモンストレーションに基づき、このプロジェクトは既存の産業プロセスを最適化し、新しいプロセスを研究します。規制上の障壁を軽減するスカウト機能を持っています。得られた知識は、EU加盟国、特に新加盟国に広まります。実際、このプロジェクトは未成年の状況から始まるものではありません。メンバーはこの分野の革新的なプロジェクトに参加しています。したがって、それは意図的ではなく、証明のヨーロッパプロジェクトです。Biogasmaxには、フランスのリール、スウェーデンのストックホルムとイェーテボリ、イタリアのローマ、スイスのベルン、ポーランドのトルンとジローナ・ゴーラなどの都市が含まれます。このプロジェクトは、ドイツの先端技術(バイオ燃料の浄化と濃縮、バイオメタン燃料のライフサイクル分析のためのシュツットガルト大学のためのカッセルのISET)、スキルの移転、ならびに公的および私的パートナー主に廃棄物およびエネルギー管理オペレーター。現在バイオガスを燃料として使用している最も成功した実験の大部分は、コミュニケーションと行動のための非常に多大な枠組みを提供するBiogasmax内で表されています。Biogasmaxは経験の視点を表しています。各都市は、プロジェクトのウェブサイトに示されているような独自の戦略と目標を持っています。パートナー間での交流が激しく、Web上で多数の結果と技術レポートが利用できます。この結果の可視性には、バイオメタンの進化(エンジンの浸炭に適応したバイオガス)、気候変動の考慮への参加、都市大都市での配慮への支援に関する戦略的文書も含まれています。プロジェクトが進展し、また臨時の普及活動を通じて、関係するコミュニティ全体に広がった。ベストプラクティスを取得することにより、バイオガスマックスのパートナーは、最良の参加者を連合させ、このアプローチに関する反省と行動を促進することができます。Biogasmaxに続き、欧州のバイオメタン地域プログラムもこのエネルギーを促進していますバイオガス環境での測定バイオガスは、ガス流中の霧または霧を含む湿ったガスおよび凝縮ガス(または空気)カテゴリーの一部である。霧または霧は、ガス流全体にわたってパイプまたはスタックの側面で凝縮する主に水蒸気である。(家畜の礁湖を対象とする)などがあります。超音波流量計は、バイオガス雰囲気で測定可能な数少ないデバイスの1つです。ほとんどの熱流量計は、水分が安定した高流量測定値と連続フロースパイキングを引き起こすため、信頼性の高いデータを提供することはできませんが、圧力損失を最小限に抑えてバイオガス流量を正確に監視できるシングルポイント挿入熱質量流量計があります。彼らは、毎日および季節的な温度変動のために流れの流れに生じる湿度の変動に対処することができ、流れの中の水分が乾燥した気体の値を生成することを考慮する。