2016年8月30日

开云体育官方E4C调查了将废物转化为能源的技术

贡献:汤姆·德克尔，玛蒂尔德·瑟布

随着人口的增加，世界上的废物流越来越难以管理。但废物转化能源计划可能是有前途的废物管理解决方案。这些技术将人类、城市、生物质和其他废物转化为可用的能源。

开云全站app登录官网入口下载为改变而工程开云体育体育赛事科研人员在过去的几个月里，我一直在努力了解一些废物转化为能源的产品和过程。下面我们将重点介绍目前正在运行的四种类型:废水处理、厌氧消化、焚烧和微生物燃料电池。作为奖励，我们在最后总结了另外两种广泛使用的方法。

污水处理:从污水中提取能量

通常，废水的处理要经过几个步骤，包括筛选、一次澄清、曝气、生物过滤、二次澄清、消毒和产生的粪便污泥的焚烧或厌氧消化。焚烧后的灰烬可能会被送往垃圾填埋场，或者与水泥混合制成混凝土。消化后的污泥可以用作肥料或送往垃圾填埋场。由于没有能力维护这些资本密集型的处理厂，新兴市场的市政当局经常将废水排放到自然水体中，对周边环境和下游的人口造成影响。

在这些城市发展和发展运行处理厂的能力的同时，像Pivot Works和Janicki Bioenergy这样有前途的公司已经找到了从低固体人类废物流中提取能源的方法。

主工作

Pivot Works开发了一种增加固体含量的处理方法(如下所示的概念)。

该工艺采用带式过滤器和机械脱水机，随后是用于太阳能干燥的温室和用于消毒和均质成品的热干燥机(如上所示)。Pivot的固体燃料出售给工业工厂，以取代化石燃料。如果证明可扩展，Pivot可能是市政当局丢弃废水的一种有趣且负担得起的方式。

中找到Pivot和与类似技术的比较开云体育官方E4C解决方案库．

Janicki生物能源

Janicki Bioenergy与比尔和梅林达·盖茨基金会及其Omni处理器概念合作，开发了一种粪便污泥处理技术。的模型售价利用工艺热干燥粪便污泥，燃烧污泥，加热锅炉，然后为连接到发电机的往复式活塞蒸汽机提供蒸汽。Janicki既能发电，又能从系统中冷凝出水蒸气。

如果Janicki生物能源公司能够发展并建立几个试验点，这项技术可能是一种既能生产饮用水又能发电的有效方法，同时还能改善卫生条件。

焚烧:以废物为燃料的火灾

焚烧垃圾产生灰、烟道气和热量。热量可以用来产生蒸汽来转动涡轮机或为机械动力发动机提供动力，其中任何一种都可以与发电机相结合以提供电力。焚烧在规模和燃料来源上差别很大。

在新兴市场，焚烧系统燃料的一大来源是剩余生物质。农作物的农业加工往往会导致残留的生物量积累成像这些椰子壳一样的大堆和堆。

相反，浪费可以被视为机会和燃料。村庄工业动力公司(VIP)正在利用这一想法，开发出一种生物质蒸汽机，既可以使用传统的固体燃料，也可以使用剩余的生物质，如棕榈油仁和椰子壳。

过热的蒸汽使双作用活塞转动发电机的轴，或者也可以提供机械动力。VIP的系统也提供了热能使用的能力。目前主要集中在非洲，如果公司能够大规模生产，VIP可以在全球农产品加工社区产生影响。这将降低价格，提高可获得性。

找到VIP和比较类似的技术在开云体育官方E4C解决方案库．该公司也有亮相ASME需求2016年春季刊．

利用乡村厌氧消化技术将废物转化为气体

厌氧消化(AD)是指在无氧条件下微生物对有机物的分解。AD产生沼气，这是一种富含甲烷的气体，还含有二氧化碳和微量的其他气体;消化物，一种可以用作肥料的营养来源，如下图所示。沼气可以作为燃料，注入天然气管道，压缩成汽车燃料或燃烧产生热量和电力。

几乎任何有机材料都可以用AD加工，然而，如果以生产沼气为目标，材料越易消化，可能的产气量就越高。原料通常包括牲畜粪便，食物垃圾，废水固体和各种其他有机废物流。消化过程开始于输入物质的细菌水解，以便将有机聚合物分解成更小的分子，最终在发生酸作用和甲烷作用后成为甲烷和二氧化碳。

厌氧消化器可以根据结构(固定或灵活)、温度条件、固体部分和过程中阶段的数量设计不同的配置。在垃圾填埋场也会自然发生AD，但比专门设计的消化器要慢。如果没有适当的管制，堆填区的气体就会释放到大气中。

厌氧消化器在农场或农场附近最常见。600万到800万家庭规模在美国，技术含量较低的沼气池被用来提供沼气，用于烹饪、加热水和照明燃料，并取得了不同程度的成功。许多广告技术已经包含在E4C的解决方案库中，其中就有很有前途的公司开云体育官方福莱希沼气而且Sistema Biobolsa．

福莱希沼气

Flexi Biogas在肯尼亚销售家用消化器，消化器最大容量为5.5立方米。产品本身，Flexi Biogas BG5，包括四个关键部分:塑料输入和输出管道，加强塑料消化袋，将沼气输送到家庭或储存的塑料管道，以及塑料温室覆盖物。Flexi沼气池可以使用任何生物可降解物质，包括动物粪便和生活垃圾。该系统还有一个优点，即可以在难民营等地方快速安装。

找到Flexi沼气，并将其与类似的技术进行比较开云体育官方E4C解决方案库．

Sistema Biobolsa

Sistema Biobolsa主要在拉丁美洲运营。他们分发预制和模块化的生物消化器，将动物粪便转化为沼气。生物消化池有多种尺寸可供选择，消化池容量从4m3到200m3。这使得Sistema Biobolsa能够瞄准范围广泛的客户，从自给自足的农民到进入当地和全国市场的专业人士。

在温带气候下，一个4m3 -的BB4生物消化器每天需要24L牛粪废物投入，可产生0.9m3沼气．Sistema在拉丁美洲已经安装了3000套系统，而且还在不断增加。

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微生物燃料电池利用尿动力

微生物燃料电池利用细菌的能量，将反应能转化为电能。通常有两个电池被浸入电解质溶液中的半透膜隔开。

“尿电便池”是由布里斯托机器人实验室和乐施会共同开发的原型，它利用尿液作为动力来源来发电。Urine-tricity这项技术依赖于微生物燃料电池，尿液中的细菌分解有机分子并产生电能。

mfc输出的电力相对较小，只有1或2兆瓦，这些低水平的能量被储存并积累到电容器中。“尿三合一”所产生的电力足以为三星手机充电，或者为一个厕所的led照明系统供电。他们计划开发微生物燃料电池，为难民营和灾区的室内照明供电。

这个项目似乎有坚实的研究基础。现在它需要在现实生活中进行一些长期的测试。

了解更多关于尿三合一在开云体育官方E4C解决方案库．

气化和垃圾衍生燃料

在我们广泛使用的废物转化能源技术列表中，我们不得不提到气化和垃圾衍生燃料。

解决方案库中包含了每种方法的示例。

外壳动力系统开发了一种生物质气化炉，可以将剩余的生物质(在这种情况下是稻壳或其他农业废物)转化为电能。它通过热解和挥发性气体的燃烧来实现这一壮举。

和El Fuego del Sol回收煤球是由回收纸板、纸张、锯末和农业废料制成的燃料块。这些蜂窝煤被用于海地和多米尼加共和国的发电。

废物转化能源技术影响积极的变化开云体育体育赛事

垃圾转化能源技术对使用它们的社区和我们拥挤的世界都有积极的影响。

对社区而言，这些技术可以减少能源贫困，生产燃料、热量或电力;它们取代煤油，改善室内空气质量和呼吸健康;它们还提供照明，为女性创造更安全的环境。

在世界范围内，废物转化为能源不仅是温室气体的净减少器，例如，厌氧消化避免了甲烷在转化为二氧化碳之前释放到空气中，而且该技术还减少了未经处理的废物，这有助于保持饮用水源的清洁。

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标签:农业废弃物，SDG6，SDG7，废物管理解决方案，废物转化为能源