바이오가스 생산의 원리
바이오가스는 유기물의 혐기성 발효를 통해 생성되며, 메탄 박테리아의 대사산물입니다. 산소 결핍 외에도 바이오가스를 생성하기 위한 전제 조건은 pH 6.5~7.5, 온도 범위 15~25도(호열성 박테리아), 25~45도(중온성 박테리아), 45~55도(초호열성 박테리아)입니다. 발효 기간은 호열성 박테리아의 경우 약 10일, 중온성 박테리아의 경우 약 25~30일, 중온성 박테리아의 경우 약 90~120일입니다. 현재 사용 중인 대부분의 바이오가스 발효 시설은 중온성 박테리아의 온도 범위에서 운영되고 있습니다.
바이오가스 발전 과정
유기물은 전처리 탱크에 모아져 유해 박테리아를 제거하기 위해 소독된 후 발효 탱크로 이송되어 발효됩니다. 생성된 바이오가스는 다양한 가스 생산량에서 안정적인 가스 출력을 보장하기 위해 가스 저장 탱크에 모입니다. 마지막으로, 바이오가스는 가스 발생기에 주입됩니다. 안전을 위해 플레어(flare) 설치도 권장합니다. 가스가 과다할 경우, 잉여 가스는 안전하게 소각될 수 있습니다. 바이오가스 발효 후 남은 물질은 비료로 사용할 수 있습니다. 발효 탱크에서 생성되는 혼합 가스는 메탄(CH4) 50~70%와 이산화탄소(CO2) 30~50%로 구성됩니다. 이러한 구성 덕분에 바이오가스는 가스 발생기에 사용되는 고에너지 고품질 연료가 됩니다. 생성된 전기는 처리 시설에서 사용하거나 공공 전력망으로 보낼 수 있습니다. 열에너지는 발효 탱크를 가열하거나 다른 시설에 열을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.