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2019/02/13 汉阳新闻 > 学术 > 이달의연구자

标题

[本月研究者]全炳勋教授(资源环境工学系)

利用FOG,更进一步确保新再生能源

글로벌뉴스팀

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http://www.hanyang.ac.kr/surl/40Ss

内容
    在污水处理或净水过程中产生的固体沉淀物也被称为污泥(Sludge)。人们一直怀疑这种污泥是否会有其他用,终于它作为被称为“生物气(Bio-gas)”的新再生能源而重生了。微生物在分解高浓度有机物——污水污泥时,会产生包括甲烷在内的气体。因此,它成为激活微生物活动使沼气生工艺的核心。资源环境工学系全炳勋教授发现利用油及脂肪成分(fatoilgreaseFOG)促进沼气生产的方法,比现有工艺有所提高。


关注使用FOG的联合厌氧消化(Anaerobic co-digestion)工艺
 
      ▲资源环境工学授全炳勋教授在现有的厌氧消化(Anaerobic digestion)工艺中,利用添加了油及脂肪成分(fat oil grease 
FOG)的联合厌氧消化工艺(Anaerobic co-digestion),对提高沼气生产的方法进行了研究

 
    聚集到污水处理厂的固体废物污泥通过厌氧消化(Anaerobic diestion)工艺减少其量。“厌氧”,顾名思义就是讨厌氧气,意思是在密闭的空间里消化。在厌氧条件下,通过微生物分解作用,污水污泥的量减少,同时产生含有甲烷的气体。这种气体混合物成为发电的燃料。但是与投入的能源相比,我们得到的能源量并不完善。采用厌氧工艺,在工艺投入的能源中只能回收20%40%

    难道没有提高生产效率的办法吗? 最近,在现有的厌氧工艺中,投入含有脂肪(Fat)、食用油(oil)、油脂(grease)FOG,使微生物活动更加活跃的联合厌氧消化(Anaerobic co-digestion)备受瞩目。联合厌氧消化工艺通过燃烧高浓度的地质学废弃物FOG而产生能量。FOG含高密度碳,在厌氧过程中加入时,甲烷的含量会大大增加。只要加入相当于想分解污泥量的10~30%FOG,就能生产比现有的厌氧工艺高出80%的沼气。但是看似完美的联合厌氧消化工艺也存在着缺点。


 
      ▲如果污泥在污水处理厂聚集起来,就会被微生物分解。这会产生甲烷,甲烷可重新溶解,生成可再生的环保能源。
这个过程叫做厌气性消化。


 
为克服缺点,仔细分析FOG

    FOG所含的长链脂肪酸(LCFA Long chain fatty acids)抑制工序,妨碍污泥流动化、清洗及废物形成。为了解决这个问题,全教授从FOG的特性开始对快速分解的各种前处理方法进行了分析。以实际污水处理厂为例,对污水污泥-FOG联合消化的最佳反应条件和污水处理厂工序图进行了调查。全教授说,“污泥和FOG的共同元件大大增加了沼气的生产,在FOG填充、混合强度、反应堆组成及运用条件等条件下,沼气生产有所改善。”

不可取代的可再生能源--沼气


    全教授说,“由于化石燃料的持续使用,地球环境污染问题十分严重”,“新再生能源的重要性随之而来”。并表示:“一提到新再生能源,大家就会用很容易想到的太阳能和风力确保电力, 但除此之外, 它们很难用于其他用途”,“沼气可以填补这个空缺”。“如果因化石燃料枯竭,只能使用新再生能源,那么唯一可以用于运输燃料或城市燃气的沼气研究,其价值将会更高。”


 
      ▲资源环境工学系全炳勋教授(第一排左三)说:“如果因化石燃料枯竭,只能使用新再生能源,那么唯一可用于运输
燃料或城市煤气的沼气研究,其重要性将会提高。”



 
文字/记者 金佳恩  kate981212@hanyang.ac.kr
图片/记者 姜超贤  guschrkd@hanyang.ac.kr
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