聚焦绿色低碳技术理念 科普助力“双碳”目标实现
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工业化厌氧发酵:助力厨余垃圾“变废为宝”

厌氧发酵 双碳
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厨余垃圾也可以变成人人需要的“宝物”,经过厌氧发酵技术的处理,厨余垃圾等有机物质可以变成人们使用的能源。从被丢掉的废物垃圾到人人生活不可缺少的能源,这其中经历了什么呢?接下来让我们了解一下工业化厌氧发酵技术。

在微生物学中,厌氧发酵即在没有外加氧化剂的条件下,被分解的有机物作为还原剂被氧化,而另外一部分有机物作为氧化剂被还原的生物学过程。现代工业则把利用微生物生产菌体、酶或各种代谢产物的过程(无论这些过程是在有氧条件或是无氧条件下发生的)都称为发酵。若是从环境污染治理的角度来说,厌氧发酵是指以固体废物中的有机污染物为营养源,创造有利于厌氧或兼氧微生物生长繁殖的良好环境,利用微生物的异化分解和同化合成的生理功能,使得这些有机污染物转化为无机物质和自身的细胞物质,从而达到消除污染、净化环境的目的。如今,工业化的厌氧发酵工艺则是指人工控制厌氧发酵所需要的环境条件和营养条件,相比于自然的发酵过程,更为快速、高效、稳定,可使自然厌氧发酵的时间降低几十倍。

双碳背景下的厌氧发酵可以和清洁能源联系在一起,在山西省一条陶瓷生产线上,生物质气体燃料——生物天然气正在发挥其功用。生物天然气是以畜禽粪便、农作物秸秆、城镇有机生活垃圾、工业有机废弃物等为原料,通过厌氧发酵产生沼气,经净化提纯后与常规天然气成分、热值完全一致的绿色低碳清洁可再生燃气。该项目以牛粪等粪污为原料,采用中温厌氧发酵、净化提纯等技术,产出了甲烷浓度高达98%的生物天然气。未来还会增加预处理系统和厌氧罐装置,可以消纳秸秆、餐厨垃圾等有机废弃物。

在温州,“变废为宝”的行动也在进行中。2022年开始建设市区餐厨垃圾日处理量最大的民生项目,项目建成投运后,将跟相关餐饮产业签订餐厨垃圾收运协议,进行统一回收;回收的垃圾首先要进行预处理,其中提炼的油脂可以转化为生物柴油或工业化用油,厌氧发酵产生的沼气可以回收综合利用,部分干料还可以当作有机生物肥原料。据计算,该项目完全投用后,预计一年可产生沼气916万立方米,年发电总量达1566万度,年产混合油脂(可制成生物柴油)3286吨。

在各行各业全力推进达成双碳目标的今天,厌氧发酵的为资源的再利用提供了新的技术支撑,既能够解决城乡各类有机废弃物带来的环境问题,还可以为生产生活带来清洁能源,减碳效果显著,为助力双碳目标的实现做出了切实贡献。

中国科协科普部

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石光强
少师级
清洁能源
2022-11-24
石光强
少师级
生物能源
2022-11-24
娄上娄满
少傅级
在各行各业全力推进达成双碳目标的今天,厌氧发酵的为资源的再利用提供了新的技术支撑
2022-11-23