堆肥舎からの排出ガスの処理は持続可能性を高める
堆肥舎は大量の温室効果ガスを排出するため特有の環境問題を引き起こしています。しかしこれらのガスを回収することで環境への影響を軽減し有用な資源へと転換することが可能です。
環境の持続可能性を向上させる新たな手法がますます一般的になってきています。こうした進化を続ける持続可能性への取り組みにおいて最大の焦点の一つとなっているのが温室効果ガスの排出であり、これは様々な分野で大きな懸念事項となっています。農業分野は温室効果ガス排出の主要な発生源としてしばしば挙げられます。こうした排出の主な発生源の一つが家畜を飼育する農業に不可欠な堆肥舎です。しかし最近ではこれらの排出物を高品質なバイオガスへと変換することでその活用を図る新たな取り組みが進められています。こうしたプロセスにおけるガスの移送にはダイアフラムポンプが不可欠です。
堆肥舎からの排出ガスは環境に重大な影響を及ぼす
温室効果ガスの排出源は多岐にわたり化石燃料の燃焼や様々な産業活動などが挙げられます。これらは排出の原因として広く知られているが堆肥舎のような農業用途も温室効果ガスの排出源として知られています。堆肥舎は家畜の排泄物を貯蔵し後日作物の肥料として利用するために設計されている。
通常、家畜の糞尿は地上に設置された貯留槽に固形物としてあるいは床下のピットに液状スラリーとして貯蔵されます。こうした床下のピット内の低酸素環境ではバイオガスが発生しますが、これを回収して暖房や発電のエネルギー源として利用できるほか、悪臭や全体的な排出量を削減することも可能です。多くの農業経営ではこうした従来の糞尿ピットに代わり消化槽と呼ばれる無酸素（嫌気性）貯蔵設備の導入が進んでいます。
堆肥舎は農業経営において不可欠ですが、二酸化炭素（CO2）、一酸化二窒素（N2O）、メタン（CH4）といったガスを大量に排出します。これは堆肥舎内の酸素濃度が高いため堆肥が好気的に分解され過剰な排出が生じることに起因しています。これらのガスは地球の大気中に放出され熱の滞留を招いています。
ガス変換の応用にはいくつかの輸送上の課題が存在します。
家畜堆肥舎からの排出ガスを変換する方法は多岐にわたりますがその多くは困難なプロセスや複雑なシステムを必要とします。場合によっては排出ガスを回収し冷却装置まで輸送する必要があります。そこでガスを冷却することで水分や不純物が凝縮し除去しやすくなります。その後精製されたバイオガスは液化されエネルギーキャリアとして利用されます。
その他の変換プロセスにはバイオガスの圧力を上昇させるものがありこれにより不純物が吸着されます。吸着とは分子が物質の内部に吸収されるのではなくその表面に付着する現象です。バイオガスを収容した容器の圧力を下げることで不純物を徐々に除去します。このプロセスは「圧力スイング吸着」と呼ばれます。
これらのプロセスは非常に複雑であり多くの場合ガスを複数の段階を経て移送する必要があります。最初に回収されたガスは変換処理を行うための適切な容器に送られる必要があります。そこから変換されたガスとそこから除去された不純物は適切な容器に移送される必要があります。これらのシステムには気密性の高い移送、腐食性ガスの輸送能力、および防爆ポンプが必要な環境下での運転が求められます。また多くのシステムでは湿ったガスの取り扱いが必要となるため結露への対応も求められます。
KNFのダイアフラムポンプは、堆肥ピットの排ガス移送に最適
