Apa itu pencernaan anaerob?

Pencernaan anaerob adalah proses biologis di mana bakteri memecah bahan organik menjadi senyawa yang lebih mendasar tanpa memerlukan oksigen sebagai komponen proses.Bakteri ini diyakini telah muncul di Bumi sekitar 3.800.000.000 tahun yang lalu dan merupakan bentuk kehidupan yang dominan di planet ini sebelum tanaman muncul.Ketika kehidupan tanaman muncul sekitar 3.200.000.000 tahun yang lalu, pencernaan anaerob berlanjut di lingkungan alami di mana oksigen tidak ada seperti rawa, tanah yang tergenang air, dan di tanah yang terus-menerus ditutupi oleh air seperti danau dan sungai.Proses biologis pencernaan anaerob mensyaratkan bahwa beberapa jenis bakteri menguraikan bahan organik dalam serangkaian empat langkah, termasuk hidrolisis, fermentasi, asetogenesis, dan metanogenesis.Gas metana untuk pembangkit bahan bakar dan listrik.Ini dilakukan di fasilitas pengolahan limbah yang memproses limbah pertanian seperti kotoran atau limbah kota.Industri pembuatan bir juga bergantung pada pencernaan anaerob untuk memecah produk sampingan organik produksi bir menjadi bahan bakar metana yang seharusnya harus dibuang oleh sistem pengolahan air limbah kota.energi terbarukan yang dikenal sebagai gas alam.Meskipun gas alam adalah bahan bakar fosil, terdiri dari sekitar 80% metana bersama dengan gas terkait lainnya seperti propana dan butana, dan lebih mudah dihasilkan oleh bumi daripada bahan bakar fosil lainnya seperti minyak bumi.Ini adalah bahan bakar fosil yang sering disimpan di samping bahan bakar fosil lainnya juga seperti batubara dan minyak.

Reaktor biomassa industri yang memproses limbah biomassa seperti kotoran untuk menghasilkan bahan bakar umumnya menghasilkan lebih sedikit gas metana sebagai persentase berdasarkan volume daripada yang terkandung di dalamgas alam.Output khas dari set volume biogas dari digester adalah 50% hingga 80% metana dengan sejumlah besar gas limbah dalam bentuk karbon dioksida pada 20% hingga 50%.Gas jejak lain juga dihasilkan dalam proses yang memiliki beberapa nilai komersial seperti hidrogen, nitrogen, dan oksigen, dan gas beracun yang harus dibuang dengan aman juga dihasilkan termasuk hidrogen sulfida dan karbon monoksida.

Proses biologis yang diperlukan yang diperlukanAgar pencernaan limbah dapat secara efektif dapat menjadi kompleks dan bergantung pada kondisi yang dikendalikan secara ketat.Suhu adalah perhatian utama dalam proses sebagai bakteri yang memecah limbah berkembang terbaik di tingkat yang berbeda.Beberapa bakteri adalah mesofilik, berkembang pada suhu sedang 98 deg;Fahrenheit (36.7 deg; Celcius), dan beberapa adalah termofilik dan berkembang pada suhu optimal yang lebih tinggi dari 130 deg;Fahrenheit (54.4 deg; Celcius).

Kondisi harus diubah untuk suhu, pH, dan faktor -faktor lain seperti rasio air versus padat dari campuran biomassa dan rasio karbon/nitrogen karena bahan organik juga terdegradasi secara kimia.Dua jenis utama bakteri yang digunakan dalam pencernaan anaerob adalah bakteri asetogenik dan metanogenik, dan, meskipun mereka digunakan bersama -sama, masing -masing memiliki kondisi kehidupan yang unik di mana mereka berkembang.Bakteri asetogenik menghasilkan asetat kimia selama pencernaan anaerob dan bakteri metanogenik menghasilkan metana.

Bahan biomassa diambil melalui empat tahap untuk pemulihan metana yang efektif.Tahap hidrolisis menggunakan air untuk menguraikan padatan atau semi-padatan menjadi senyawa yang lebih sederhana, dan kemudian fermentasi atau asidogenesis digunakan untuk memecah struktur rantai karbohidrat menjadi senyawa yang lebih basa seperti amonia, hidrogen, dan asam organik.Asetogenesis kemudian digunakan sebagai langkah ketiga dalam proses, di mana bakteri asetogenik mengubah asam organik menjadi asam asetat bersama dengan produk sampingan lebih lanjut seperti hidrogen dan karbon dioksida.Langkah terakhir metanogenesis menggunakan methBakteri anogenik untuk menggabungkan produk ujung primer asetat, hidrogen, dan karbon dioksida menjadi metana, yang kemudian dapat digunakan untuk bahan bakar.