Hva er anaerob fordøyelse?

Anaerob fordøyelse er en biologisk prosess der bakterier deler ned organisk materiale i mer basiske forbindelser uten å kreve oksygen som en komponent i prosessen.Disse bakteriene antas å ha dukket opp på jorden for omtrent 3 800 000 000 år siden og var den dominerende livets form på planeten før planter dukket opp.Da plantelivet oppsto for rundt 3200 000 000 år siden, fortsatte anaerob fordøyelse i naturlige miljøer der oksygen var fraværende som sumper, vannloggede jordarter og i bakken som stadig dekket av vann som innsjøer og elver.De biologiske prosessene for anaerob fordøyelse krever at flere typer bakterier dekomponerer organisk materiale i en serie på fire trinn, inkludert hydrolyse, gjæring, acetogenese og metanogenese.

Fra 2011 er hovedbruken for anaerob fordøyelse ved menneskelig industri å produsereMetangass for drivstoff og elektrisitetsproduksjon.Dette gjøres i avfallsbehandlingsanlegg som behandler landbruksavfall som husdyrgjødsel eller kommunalt avfall.Bryggindustrien er også avhengig av anaerob fordøyelse for å dele ned organiske biprodukter av ølproduksjon til metanbrensel som ellers måtte avhendes av kommunalt avløpsvannsbehandlingssystemer.

av fornybar energi kjent som naturgass.Selv om naturgass er et fossilt brensel, består den av omtrent 80% metan sammen med andre relaterte gasser som propan og butan, og genereres lettere av jorden enn andre fossile brensler som petroleum.Det er et fossilt drivstoff som ofte blir avsatt sammen med andre fossile brensler, som kull og olje. Industrielle biomasse reaktorer som behandler biomasseavfall som husdyrgjødsel for å generere drivstoff generelt produserer mindre metangass som en volumprosent enn det som er inneholdt inaturgass.Den typiske produksjonen av et fast volum biogass fra en digester er 50% til 80% metan med en betydelig mengde avfallsgass i form av karbondioksid på 20% til 50%.Andre sporgasser genereres også i prosessen som har en visFor at fordøyelse av avfall effektivt kan skje, kan være komplisert og stole på strengt kontrollerte forhold.Temperatur er en stor bekymring i prosessen ettersom bakteriene som bryter ned avfallet trives best på forskjellige nivåer.Noen av bakteriene er mesofile, og trives ved en moderat temperatur på 98 og deg;Fahrenheit (36,7 deg; Celsius), og noen er termofile og trives med en høyere optimal temperatur på 130 deg;Fahrenheit (54,4 deg; Celsius). Forholdene må endres for temperatur, pH og andre faktorer som vannet versus faste forhold mellom biomasseblandingen og karbon/nitrogenforholdet ettersom det organiske materialet også blir kjemisk nedbrutt.De to hovedtypene av bakterier som brukes i anaerob fordøyelse er acetogene og metanogene bakterier, og selv om de brukes i tandem, har hver unike levekår de trives.Acetogene bakterier produserer det kjemiske acetatet under anaerob fordøyelse og metanogene bakterier produserer metan. Biomassemateriale tas gjennom fire stadier for effektiv metangjenvinning.Hydrolysestadiet bruker vann for å dekomponere faste stoffer eller semi-folider til enklere forbindelser, og deretter brukes enten gjæring eller acidogenese for å bryte ned karbohydratkjedestrukturer til mer basiske forbindelser som ammoniakk, hydrogen og organiske syrer.Acetogenese blir deretter brukt som det tredje trinnet i prosessen, der acetogene bakterier omdanner organiske syrer til eddiksyre sammen med ytterligere biprodukter som hydrogen og karbondioksid.Det siste trinnet med metanogenese bruker methAnogene bakterier for å kombinere disse primære endeproduktene av acetat, hydrogen og karbondioksid til metan, som deretter kan brukes til drivstoff.