使用厌氧消化技术帮助减少温室气体的排放
使用厌氧消化技术可以通过多种关键方式帮助减少温室气体的排放:
1. 替代化石燃料
2. 减少垃圾填埋场的甲烷排放
3. 取代工业生产的化肥
4. 减少车辆移动
5. 减少电网运输损失
6. 减少烹饪用液化石油气
废物和废水处理
厌氧消化特别适用于有机物质,通常用于工业废水、废水和污水污泥处理。厌氧消化是一个简单的过程,可以大大减少有机物的数量,否则这些有机物可能注定要倾倒在海上、倾倒在垃圾填埋场或在焚化炉中燃烧。
发达国家关于固体废物处理方法的环境相关立法的压力增加了厌氧消化作为减少废物量和产生有用副产品的过程的应用。它既可用于处理城市垃圾的源头分离部分,也可与机械分拣系统结合,处理剩余的混合城市垃圾。这些设施被称为机械生物处理厂。
如果在厌氧消化器中处理的易腐烂废物在垃圾填埋场处理,它会自然分解,而且通常是厌氧分解。在这种情况下,气体最终会逃逸到大气中。由于甲烷作为温室气体的效力大约是二氧化碳的 20 倍,因此会对环境产生显着的负面影响。
在收集生活垃圾的国家,使用当地的厌氧消化设施有助于减少需要运输到集中垃圾填埋场或焚烧设施的垃圾量。这种减轻的运输负担减少了收集车辆的碳排放。如果局部厌氧消化设施嵌入配电网络中,它们可以帮助减少与通过电网输送电力相关的电力损失。
发电
在发展中国家,简单的家庭和农场厌氧消化系统为烹饪和照明提供了低成本能源的潜力。
厌氧消化设施产生的甲烷和电力可以用来替代化石燃料产生的能源,从而减少温室气体的排放,因为可生物降解材料中的碳是碳循环的一部分。沼气燃烧释放到大气中的碳在近些年,通常是在过去十年内,但更典型的是在最后一个生长季节被植物清除,以供它们生长。如果植物再生,再次从大气中除去碳,系统将是碳中性的。相比之下,化石燃料中的碳在地球上被封存了数百万年,燃烧化石燃料会增加大气中二氧化碳的总量。
污水污泥处理产生的沼气有时用于运行燃气发动机以产生电力,部分或全部电力可用于运行污水处理厂。来自发动机的一些废热然后用于加热消化器。通常,废热足以将消化器加热到所需温度。一些国家提供激励措施,例如为向电网供电的上网电价补贴绿色能源生产。
沼气网注入
沼气网注入是将沼气注入天然气网。原沼气必须事先升级为生物甲烷。这种升级意味着去除污染物,如硫化氢或硅氧烷,以及二氧化碳。有几种技术可用于此目的,应用广泛的是变压吸附 (PSA)、水或胺洗涤(吸收过程)以及近年来的膜分离。作为替代方案,电力和热能可用于现场发电,从而减少能源运输过程中的损失。天然气传输系统的典型能量损失范围为 1-2%,而大型电力系统当前的能量损失范围为 5-8%。
车用燃料
通过上述技术升级后,沼气(转化为生物甲烷)可用作改装车辆的车辆燃料。
肥料和土壤改良剂
消化材料的固体纤维成分可用作土壤改良剂,以增加土壤的有机含量。消化液可用作肥料,为土壤提供重要的养分,而不是需要大量能源来生产和运输的化肥。因此,使用人造肥料比使用厌氧消化液肥料的碳密集度更高。在西班牙等许多土壤有机质枯竭的国家,消化固体的市场可能与沼气同等重要。
烹饪用气
通过使用产生分解所需细菌的生物消化器,产生烹饪气体。落叶、厨房垃圾、食物垃圾等有机垃圾被送入破碎机,在那里混合物与少量水混合。然后将混合物送入生物消化器,在那里细菌将其分解以产生烹饪气体。这种气体通过管道输送到厨房炉灶。一个 2 立方米的生物消化器可以产生 2 立方米的烹饪气体。这相当于 1 公斤液化石油气。使用生物消化池的显著优点是污泥是一种丰富的有机肥料。