关于分散食品废物管理的闭环案例研究:系统性能和生命周期碳排放评估
Hailin Tian1, Miao Yan2, Jieyu Zhou3
1Key Laboratory for City Cluster Environmental Safety and Green Development of the Ministry of Education, School of Ecology, Environment and Resources, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China; Environmental Research Institute, National University of Singapore, 1 Create Way, 138602, Singapore; Energy and Environmental Sustainability for Megacities (E2S2) Phase II, Campus for Research Excellence and Technological Enterprise (CREATE), 1 Create Way, Singapore 138602, Singapore.
分散的微无气消化 (AD) 系统可以处理食物浪费 (FW),但需要优化负载和发动机效率,以实现能源自给自足和碳中和. 精心管理是有效处理和资源回收的关键.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 废物管理 废物管理
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 食品浪费 (FW) 是一个全球性挑战,无氧消化 (AD) 为能源和资源回收提供了解决方案.
- 关于分散的微无气消化 (AD) 系统的全面研究,特别是在环境温度下,是有限的.
- 现有的研究往往侧重于集中式AD系统,在理解分散式微型AD性能方面存在差距.
研究的目的:
- 评估一个分散的微无氧消化 (AD) 系统处理食品废物 (FW) 从新加坡的小贩中心.
- 在现实运行条件下评估系统的能源效率和碳排放概况.
- 确定在微型AD系统中实现能源自我效率和碳中和所需的条件.
主要方法:
- 一个运行的分散的微无氧消化 (AD) 系统,每天容量为300公斤,经过75天的监测.
- 食品废弃物处理,生物气生产,甲含量和甲产量得到量化.
- 计算了能源消耗和碳排放,并对关键参数进行了灵敏度分析.
主要成果:
- 该系统处理了1894.5公斤的FW,产生了173立方米的沼气,其中53%是甲,表明FW降解效率为87.87%.
- 观察到净能源消耗和碳排放,但能实现能源自主效率和碳中和.
- 能源自给自足所需的FW负载因发动机效率和废物组成 (厨房与餐桌废物) 而有所不同.
结论:
- 分散的微无气消化 (AD) 可以成为食品浪费 (FW) 管理,能源生产和碳减排的可行解决方案.
- 优化每日FW加载和生物气发动机效率对于系统可行性至关重要.
- 用于替代的电力来源对整体碳排放性能产生重大影响.
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