埋立地と消化槽におけるバイオガス成分の分析
マイクロGC Fusion
気候変動問題によりバイオガスのような再生可能エネルギー源の必要性が加速しています。バイオガスは有機化合物の嫌気性消化によって発生するガスで構成されます。このガスは埋立地で見られるような自然の分解副産物として発生することもあれば、動物性廃棄物や産業廃棄物などのバイオマス資源を分解するために使用される制御された嫌気性消化槽を使用して発生することもあります。これらの物質から発生するバイオガスは通常50～75％という高いエネルギー含量を持つメタンのため電気、輸送、パイプラインガスに利用することが可能です。バイオガス組成の監視はプロセスの安定と効率を維持するために重要となります。
ガス中の二酸化炭素（CO2）、硫化水素（H2S）などの硫黄分はメタン全体の割合や発熱量を高めるために処理することが可能であり、このアップグレードされたガスは再生可能天然ガス（RNGまたはバイオメタン）としても知られ、地域の天然ガスパイプラインで利用可能です。
マイクロガスクロマトグラフ（GC）のような分析装置はガス組成の重要な変化をモニターし追跡します。一般的なバイオガス成分をppmから高パーセントレベルまで迅速で信頼性の高いガス組成分析結果を提供します。
埋立地のチューニング
米国環境保護庁（EPA）は埋立地から回収したバイオガスを発電や地域社会の暖房に有効利用したり、天然ガスパイプラインへの導入や自動車消費用にRNGに改良することを奨励しています。
埋立地における有機廃棄物の嫌気性消化の効率は酸素濃度と相関しています。高品質のガス出力を維持するために、オペレーターは坑口での空気取り入れ量を調節しパイプラインの漏れを緩和することによって埋立地の「調整」が可能です。坑口をどのように調整すべきかの重要な指標はガスクロマトグラフのような機器で測定された酸素、窒素、メタン、二酸化炭素のガス組成によって提供され、場合により坑口ガス中に存在する水素も分析可能です。
有害成分の測定
発生源によってはバイオガスには一酸化炭素（CO）や硫化水素（H2S）のような有害な化合物や汚染物質が含まれることがあります。H2Sは10ppmという低濃度でも装置、プロセス、人体に有害な影響を及ぼす可能性があり、埋立地によっては3%以上のH2Sが存在することもあります。マイクロGC Fusionは高濃度のH2Sを測定しながら他の主要化合物の正確な分析を行うことが可能です。
EPAの規制では特定の高温井戸におけるCOのモニタリングも義務付けています。マイクロGC Fusionは、40 C.F.R.§63.1961(a)(5)で義務付けられている100ppmのCOを分析します。
マイクロGC技術の利点
マイクロGCテクノロジーは、持ち運び可能な筐体で迅速な分析を提供します。マイクロGCは埋立地で行われるようなオンサイトでのガス分析のために現場に持ち込むことができ、サンプルの状態を維持し迅速に結果を提供できるという利点があります。またマイクロGCは固定された場所に設置することも可能で、設置面積が小さいためスペースが少ない場所にも最適です。
各マイクロGCには1～4つのモジュールがあり、独立したメソッドパラメータを持ちスピードとピーク分離を最適化することが可能です。またカラムの温度プログラミングにより重い質量成分もカラムから完全に溶出しカラムを清浄に保ち、数分でバイオガスの完全な分析が可能です。