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不同处理模式下污泥厌氧消化的能源回收与碳排放分析

夏雪 邵钱祺 曹悦 黄文轩 冯骞 操家顺 罗景阳

夏雪, 邵钱祺, 曹悦, 黄文轩, 冯骞, 操家顺, 罗景阳. 不同处理模式下污泥厌氧消化的能源回收与碳排放分析[J]. 环境工程, 2023, 41(7): 1-7,13. doi: 10.13205/j.hjgc.202307001
引用本文: 夏雪, 邵钱祺, 曹悦, 黄文轩, 冯骞, 操家顺, 罗景阳. 不同处理模式下污泥厌氧消化的能源回收与碳排放分析[J]. 环境工程, 2023, 41(7): 1-7,13. doi: 10.13205/j.hjgc.202307001
XIA Xue, SHAO Qianqi, CAO Yue, HUANG Wenxuan, FENG Qian, CAO Jiashun, LUO Jingyang. ANALYSIS OF ENERGY RECOVERY AND CARBON EMISSION DURING SLUDGE ANAEROBIC DIGESTION UNDER DIFFERENT TREATMENT ROUTES[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2023, 41(7): 1-7,13. doi: 10.13205/j.hjgc.202307001
Citation: XIA Xue, SHAO Qianqi, CAO Yue, HUANG Wenxuan, FENG Qian, CAO Jiashun, LUO Jingyang. ANALYSIS OF ENERGY RECOVERY AND CARBON EMISSION DURING SLUDGE ANAEROBIC DIGESTION UNDER DIFFERENT TREATMENT ROUTES[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2023, 41(7): 1-7,13. doi: 10.13205/j.hjgc.202307001

不同处理模式下污泥厌氧消化的能源回收与碳排放分析

doi: 10.13205/j.hjgc.202307001
基金项目: 

国家自然科学基金(52070069);环境污染控制与废弃物资源化利用安徽省重点实验室开放课题(2021EPC01)

详细信息
    作者简介:

    夏雪(2000-),女,硕士研究生,主要研究方向为污水生物处理以及碳减排。221605020010@hhu.edu.cn

    通讯作者:

    罗景阳(1989-),男,工学博士,教授,博士生导师,主要研究方向为有毒有害污染物控制理论与技术及有机废物的资源化利用。luojy2016@hhu.edu.cn

ANALYSIS OF ENERGY RECOVERY AND CARBON EMISSION DURING SLUDGE ANAEROBIC DIGESTION UNDER DIFFERENT TREATMENT ROUTES

  • 摘要: 厌氧消化是污泥资源化的主要方式之一,然而不同处理模式下污泥的能源回收和碳排放情况存在差异。根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供的核算准则,从碳减排的角度比较了4条污泥厌氧消化技术路线的能源回收与碳排放强度。结果表明:污泥传统厌氧消化(R1)、污泥热水解(90℃/170℃)-厌氧消化(R2)、污泥与餐厨垃圾共消化(R3)和污泥热水解(170℃)-餐厨垃圾共消化(R4)4种不同情境下的甲烷产量顺序为R1 < R290℃ < R2170℃ < R3 < R4,净碳排放量顺序为R3 < R290℃ < R1 < R4 < R2170℃。各技术路线通过能源回收,均实现了碳中和率>100%,净碳排放量为负碳排放。针对碳排放特征进一步分析发现,R2170℃相较于R290℃甲烷产量增加15.4%,但是热量消耗也增加110%,间接碳排放增加74.3%,导致净碳排放量增加60.5%;R4相较于R3甲烷产量增加6.3%,但热量消耗增加110%,间接碳排放增加95.9%,导致净碳排放量增加61.9%。R3相较于R2170℃的甲烷产量增加40.9%,同时热量消耗减少52.7%,碳排放量减少413%,说明在同等处理条件下,污泥与餐厨垃圾共消化较热水解预处理模式在能源回收和碳减排等方面均更具优势。因此,在考虑不同技术途径实现污泥资源化和碳减排时,应兼顾厌氧消化甲烷的增量与其可能导致的能源消耗增加之间的平衡。
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