厨房余剰ごみの嫌気発酵嫌気性微生物による無酸素環境下での有機物の分解によるメタンガス(主成分はメタンと二酸化炭素)への転化と残渣の安定化の過程である。
厨房余剰ごみの嫌気発酵基本原理:
嫌気発酵は微生物が酸欠条件下で、一連の生化学反応を通じて有機物を簡単な化合物に分解し、最終的にメタンガスを生成する過程である。全過程は多種の嫌気性微生物が協力して完成し、主に4つの段階に分けられる:
加水分解段階
作用:高分子有機物(例えば蛋白質、脂肪、炭水化物)を小分子物質に分解する。
プロセス:
タンパク質→アミノ酸
脂肪→脂肪酸とグリセリン
炭水化物→単糖
重要微生物:加水分解菌(例えば紡錘菌属、バチルス属)。
酸性化段階(発酵段階)
作用:小分子物質はさらに揮発性脂肪酸(VFA)、アルコール、水素、二酸化炭素に転化する。
プロセス:
アミノ酸→有機酸、アンモニア
単糖→酢酸、プロピオン酸、酪酸など
重要な微生物:発酵細菌(例えば、ビフィズス菌属、ビフィズス菌属)。
さくさんせいさんだんかい
作用:揮発性脂肪酸とアルコール類を酢酸、水素、二酸化炭素に変換する。
プロセス:
プロピオン酸→酢酸+二酸化炭素+水素
酪酸→酢酸+水素
重要な微生物:水素産生酢酸菌(例えば、互営単胞菌属)。
メタン生成段階
作用:メタン産生菌は酢酸、水素、二酸化炭素を利用してメタンを生成する。
プロセス:
酢酸→メタン+二酸化炭素(メタン生成量の70%以上を占める)
水素+二酸化炭素→メタン+水
重要微生物:メタン菌(例えばメタンオクタセスキ球菌属、メタン糸菌属)を産生する。