메탄 발효는 메탄 생성균이라는 혐기성 미생물이 산소가 없는 환경에서 유기물을 분해하여 가연성 가스인 메탄을 생성하는 과정입니다. 이 과정을 통해 하수 슬러지, 가축 분뇨, 음식물 쓰레기와 같은 바이오매스 자원에서 에너지를 생산할 수 있습니다.

이러한 바이오매스 자원은 대기 중으로 추가적인 _{이산화탄소를} 배출하지 않는 탄소 중립적 자원이므로 지구 온난화 완화에 효과적인 것으로 여겨집니다. 메탄 발효는 또한 지역 에너지 생산 및 소비를 촉진하고 지역 사회 내 자원 순환을 증진할 것으로 기대됩니다.

습식 발효는 탱크 내 고형물 농도를 10% 이하로 조절하고 혼합물을 지속적으로 교반하여 메탄을 생성하는 공정입니다. 메탄 생성균을 유지하기 위해 부유법, 고정층법, 유동층법, UASB(상향류 혐기성 슬러지 블랭킷) 등의 기술이 사용됩니다.

반면 건식 발효는 고형물 농도가 15~40%인 조건에서 진행되며, 가지치기한 나뭇가지나 폐지처럼 다루기 어려운 재료도 처리할 수 있습니다. 그러나 유동성이 제한되어 기질과 미생물의 이동 및 확산이 제한되기 때문에 제어가 더 어렵습니다. 이는 국소적인 반응을 유발하고 유기물 분해 및 메탄 생성에 필수적인 미생물 간의 협력을 저해할 수 있습니다.

일부 메탄생성균은 적당한 온도(30~37°C)에서 잘 자라는 반면, 다른 일부는 더 높은 온도(50~55°C)를 선호합니다. 발효조의 온도는 이 범위 중 하나로 유지해야 합니다. 그러나 고온성 메탄생성균은 온도 허용 범위가 좁기 때문에 더욱 엄격한 온도 제어가 필요합니다.

화학 반응은 일반적으로 온도가 10°C 상승할 때마다 속도가 두 배로 빨라지므로 고온 발효가 더 효율적입니다. 하지만 고온 발효는 더 많은 열에너지를 필요로 합니다.

얀마 에너지 시스템은 일본 전역에 하수 슬러지와 음식물 쓰레기를 활용한 바이오가스 발전 시스템을 공급하고 있습니다. 효율적인 바이오매스 활용을 위한 맞춤형 솔루션을 제공하며, 더 자세한 정보는 언제든지 문의해 주십시오.