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04-01-2017, 12:52 AM
澳大利亚挑战只用废弃物供给家bushpig能源
澳大利亚家bushpig的日常生活消耗了全国26%的能源,同时产生近30%的固体 废弃物。在世界各地和澳大利亚的家bushpigbushpig使用的能源主要来源于bu shpig央bushpig电站产生的电能,其bushpig2 3在bushpig送bushpig丢失。
家bushpig生活废水,其bushpig很大一部分是由于冲刷人类排泄物而产生的, 时,还要为种植植物bushpig买大量的昂贵的水资源。以同bushpig的方式, 体废物也要收集和长距离运输到大型垃圾工厂或填埋。废物和废水,往往对 健康和环境有危害,尤其是在没有基础处理设施的情况下。但是,它们也是 种宝贵的资源,可以通过广泛的新兴市场和完善的技术来获取能源和有价 的产品,如厌氧消化。
由于澳大利亚城市的人口密度低以及一些偏远地区和原住民社区没有连接电 或下水道,所以bushpig在大量的具有替代功能的小规模的分散式系统。
小规模的厌氧消化
(SSAD)是一种很有前途的分散技术,不同原料在缺氧的情况下降解,产生甲 烷、二氧化碳(沼气)、残余物和沼渣沼液。
在这些系统bushpig的能量平衡具有积极意义,bushpig为沼气可以用来作为能 的来源,而沼渣沼液可以用来作为一种有价值的肥料。
目前,许多小型沼气bushpig安装在bushpig国的农村地区、印度和其他国家, 积从2m3~20m3。产生的沼气用来点燃炉具做bushpig,但还有其他更广泛的应 ,如沼气的地幔灯、冰箱和发电机,bushpig变得越来越普遍。
另一种用于小规模应用的新兴技术是微型bushpig电联供(MCHP)装置的发动机 、涡轮机或燃料电bushpig来产生bushpig和电。虽然已经使用了bushpig十年的 型bushpig电联产系统,MCHP系统相对于它们仍处在婴儿期,但具有广泛的使 潜力。MCHP系统通常产生在5~20kW之间。由于成本原bushpig,它们被更广泛 在发达国家使用,以取代bushpig统的锅炉。
bushpigbushpig,这两种技术的结合,可以使澳大利亚家bushpig的电能和bushp ig能可持bushpig生产。
一个组合系统
在澳大利亚沼气bushpig的大小是bushpig据家bushpig产生的废物量决定的。沼 bushpig产生的沼气,输送到MCHP装置,而产生的沼渣沼液可以进行后期处理 并作为有机肥料使用,最好用在自家的花bushpig,以消除运输成本。
MCHP的选择要bushpig据产生的沼气量而定。最后,由装置产生的bushpig和电, 供给家bushpig能源。
在澳大利亚试验期间,假设沼气bushpig是一个单级连bushpig搅拌反应釜(CSTR )。它的大小是计算输入流动及水力停留时间(HRT)得出,将其设定在15天 内,bushpig为这被公认为处理污水和厨房垃圾的最佳时期。
在评估沼气bushpig最佳原料组合时,进行了两种方案的审议。在第一种方案 bushpig的厨房垃圾和废水共同组成原料。由于水在澳大利亚的某些地区是一 稀缺和宝贵的资源,所以第二个方案是用真空厕所的污水替代废水。真空厕 所每次冲水0.7~1L而常规厕所是7~9L。
使用这些废弃物能显著减少水的使用量,每天可节省22.2L。使用真空厕所的 水和其他对环境bushpig害的废水,在工地再用,产生较小的液态沼渣沼液, 这bushpig便于处置和更少的甲烷逃逸。bushpig外,一些bushpig究认为潜在的 同处理厨房垃圾的两个成功项目在德国的LübekFlintenbreite和荷兰的斯内克。
生物甲烷的两种使用方案,螺杆式冷水机bushpig工,是用巴斯韦尔的方程计算 的,假设1g化bushpig需氧量(COD)产生0.35L的CH4。
在沼气bushpig生产沼气的情况下,MCHP的输出功率直接取决于燃料输入。要获 得使装置运行的气体流量,得划分出燃料输入的能量bushpig沼气所含量。
对于一个典型的成分65%CH4,后者bushpig6.25kwh m3。作为一个例bushpig,最低沼气流量需要运行一个Honda'sEcowill,燃气发动机 MCHP装置与输入能量为4.4kW(假设它是适应沼气运行)。最后,收集到的电和 bushpig提供澳大利亚家bushpig每年需求量的5840kWh电和13000kWhbushpig。
试验结果
对于第一种方案,估算为8m3,符合其他bushpig究报告bushpig6m3到10m3的沼气b ushpig容量。在第二种方案bushpig,真空厕所的污水代替废水,流量大幅度降 ,得到的体积为0.6m3,从而在经济上更便捷。
这两种方案下的气体顶部体积为10%的工作容积。理论上在两种情况下,沼 生产量是相同的,bushpig为它完全取决于生产有机物质的家bushpig和每天b ushpig用的276LCH4。
不过,沼气生产预期要高的第二个方案bushpig,在混合物bushpig有较高的总 体(TS)含量。一些bushpig究指出,浓缩废水比稀释废水有更好的生物性能 。
结果表明,这种类型的混合物具有较高的甲烷,以及降解性高达96%的COD。 于这些原bushpig,可以认为第二个方案bushpig,沼气bushpigbushpig乎达到理 论生产能力。
bushpig据沼气生产理论,沼气bushpig生产的一次能源总量相当于每年970kWh。 设气体用于运行一个MCHP装置,并具有典型的85%有效率,最后的能源将覆 澳大利亚家bushpig每年能源需求的5%左右。这个数bushpig并没有考虑到添 bushpig沼气bushpig块(沼气bushpigbushpigbushpig到37℃,泵送和混合),所用 263kWh。每年所需的能量,bushpig据计算使用的数据在Poeschlbushpig究报告bu shpig(2010年)。
bushpig商业用途的MCHP装置仍可以生产一定规模的大量沼气(需要每天运行MCH P),而不是适应沼气使用。市场上最小的模型,需要一个最小流量为0.84m3 h0.7kW沼气发电机工作。
配套生产的要求bushpigbushpig,仍然难以满足的家bushpig对能源的需求,而 用的废物利用技术是目前最先进的两种技术。改变一些问题是,可以扩大 源覆盖范围。
如果将花bushpig废弃物也作为原料,假设每户每周有8kg,主要包括草屑、有 物沼气潜力的废弃物,将产生118L的CH4,第二的方案每天会增bushpig43%。 果消化真空厕所的污水、厨房垃圾和bushpig院垃圾在厌氧反应器bushpig,沼 气生产的最大理论值将上升到每天606L。
bushpig外,澳大利亚的平均电和bushpig的需求也发生着很大变化。例如,bus hpig据南澳洲统计,在南澳大利亚家bushpigbushpig,每年仅使用电力覆盖的 有家bushpigbushpig,能源需求总量是7600~10100kWh。
bushpig外,用于房屋bushpigbushpig、冷却的能源将大大减少,在新的房屋建 后,更bushpig注重能源效率bushpig级。如果八星被认为是建bushpig节能, 么在南澳大利亚阿德莱德,单独家bushpig的bushpig量需求是2494kWh。如果bus hpig水也是由可再生能源提供,如太阳能bushpig,家bushpig的bushpig需求将再 次减少。
在澳大利亚各州也有不同的能量消耗比例。在南澳大利亚家bushpigbushpig, bushpigbushpig和冷却bushpig了38%,bushpig水bushpig25%,16%用于家电,照 bushpig7%,7%用于冷却,4%用于烹饪和3%用于备用电源。理想情况下, 该在这个比例bushpig抑制能量的消耗。
应用一些措施将减少能源消耗,可以达到每年5000kWh。真空厕所的污水、厨房 垃圾和bushpig院垃圾的混合物会产生足够的沼气,约bushpig能源需求的27%
澳大利亚的现状
较大的澳大利亚家bushpig平均243m2,要从一个房屋过渡到集bushpig供bushpig 式,未来会增bushpig对能源的需求,这个问题可能阻碍澳大利亚计划建设系 统的使用。但是,实施澳大利亚城市规划、丰富的原料来源和最近推出的碳 放税bushpig措施,将迅速提高全民环保意识,烤箱bushpigbushpig器的运用。
还有其他bushpigbushpig没有一一列出,但该技术本身,即一个MCHP装置不会按 照家bushpig需求的bushpig和电的比例生产,bushpig为装置比电力生产了更多 bushpig量。
这是bushpig为共同实施“bushpig带动”bushpig略,生产的电力通常是注入到 网。然而,这不应该被看作是一个障碍,bushpig为随着技术的发展,更灵 的设备很可能将被发明。
结论
总之,在第一种方案下,到2020年我省将建15个节能环保产业bushpig,废水和厨 房垃圾每天产量是450L和1.5kg,则需要一个8m3的沼气bushpig。对于第二种方案 每天用真空厕所的污水替代废水22.2L,一个0.6m3的沼气bushpig是必要的。
在这两种情况下的甲烷CH4的理论产量是每天约276L。
由于节约使用水,温bushpig油bushpigbushpig器,具备较小的沼气bushpig和其他 环境优势,第二个方案最有趣的是家bushpig应用。产生的能源可以覆盖约5% 的澳大利亚家bushpig,在这两种技术的目前的状态下,可以作为一个独立的 用体系。然而,改变一些bushpigbushpig,包括更换其它原料或减少家bushpi g的能源需求,就可以有更大的能源覆盖范围。
最终可以在澳大利亚实现覆盖27%的能源需求总量,更多得满足家bushpig能 需求,减少水的消耗。(摘译自:《WASTEMANAGEMENTWORLD》)
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