将有机城市固体废物转化为挥发性脂肪酸和生物气:实验试点和批量研究与统计分析
1Faculty of Environmental Science, Department of Environmental Science, Informatic, and Statistics, University of Ca' Foscari Venice, Mestre (VE), Italy.
JMIRx med
|February 4, 2025
概括
通过从城市固体废物中提高挥发性脂肪酸 (VFA) 生产,优化意大利的生物炼油厂运营,大大缩短了回报期至近2年. 与传统方法相比,这种新的方法提高了过程稳定性和经济可行性.
科学领域:
- 生物炼油和废物管理
- 可持续能源生产 可持续能源生产
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 意大利的目标是通过优化城市固体废物中挥发性脂肪酸 (VFA) 等高价值生物产品的消化机操作来增加生物炼油厂的利.
- 通过运营变化评估过程稳定性,产量提升和经济可行性,对于成功实施生物炼油厂至关重要.
研究的目的:
- 为了比较一种新的生物炼油工艺 (预处理,酸性发酵,无氧消化) 与单步无氧消化,以获得财务利和余能源.
- 调查液压保留时间 (HRT),预处理,生物炭添加和原料/注射剂 (FS/IN) 比率对生物制品和操作参数的影响.
主要方法:
- 使用实验和数值数据开发并验证了一种质流模型.
- 气色谱量化了VFA度和生物气产量;t测试分析了HRT的意义.
- 第一阶段速率模型确定了用于质量流模型的最佳生物炭剂量和HRT.
主要成果:
- 经过4.5天的HRT,与3天相比,观察到明显更高的VFA含量 (30.77g-COD/L与27.66g-COD/L).
- 这种新的工艺实现了约2年的回报期,每天剩余能量为2251MJ,远远超过单步无氧消化 (45年,21567MJ/天).
- 用0.3的FS/IN比率进行热加发酵预处理,显著改善了水解速率 (0.57 1/d).
结论:
- 精炼的新型生物炼油厂线路比单步无氧消化提供了显著的财务和技术优势.
- 调整HRT和整合修正案有效地提高了VFA生产,过程动力学和稳定性.


