生物学的処理と熱処理の組み合わせに基づいた沿岸廃棄物からのエネルギー回収のための相乗的アプローチ

特に、この廃棄物には大量のセルロースとヘミセルロースが含まれているため、海洋バイオマスは有望な再生可能エネルギー源です。これは、嫌気性消化（AD）および熱分解プロセスを使用してエネルギー製品に変換することに寄与する可能性があります。この作業は、2つの異なる技術、嫌気性微生物の共摂取、および熱分解を使用した海洋沿岸廃棄物処理（海藻）の相乗的見解に焦点を当てていました。実験は、2つのマージされた技術を使用して実行され、消化された場合に採取されたエネルギーを評価しました。嫌気性共摂取は、垂直バイオガス消化器を備えた周期的な負荷実験室ベンチを使用して実施されました。実験室規模のベンチでの熱分解中に、可能な製品収量と組成の評価が実施されています。熱処理後に得られた製品は、オンラインガス測定システムとTCD検出器（ガス用）を備えたAgilent 7890AおよびAgilent 7890Aを使用してMS検出器（液体用）を使用して分析しました。）。海水によって洗浄された海藻は、より多くのバイオガス（202.5 L/kg）を生成します。一方、熱処理にさらされた海藻、下水スラッジ、および消化サンプルは、液体製品のそれぞれ17％、30％、および15％を生成しました。経済的パフォーマンス評価は、産業規模での開発されたマージされたアプローチの適用が、最大8.3ドル/100 kgの廃棄物の経済的利益を提供できることを示しました。それに基づいて、マージされたADと熱分解技術は、海藻廃棄物をバランス化し、再生可能エネルギーの新しい持続可能な供給源としてそれらを利用するための有望な技術として適合させることができます。

Marine biomass is a promising renewable energy source, especially as this waste contains a large amount of cellulose and hemicellulose, which can contribute to convert it into energy products using anaerobic digestion (AD) and pyrolysis processes. This work was focused on a synergetic view of marine coastal waste treatment (seaweed) using two different technologies, anaerobic microbiological co-digestion, and pyrolysis. The experiments were performed with two merged technologies to assess the captured energy from the digestate in case it is contaminated. Anaerobic co-digestion was conducted using a periodic load laboratory bench with a vertical biogas digester. An evaluation of possible product yields and composition during pyrolysis at a laboratory-scale bench has been performed. The products obtained after the thermal treatment analyzed using an online gas measurement system and gas chromatographs Agilent 7890A with TCD detector (for gases) and Agilent 7890A with MS detector (for liquids).The results demonstrated that biogas yield was 174.1 l/kg (DM). Seaweed washed by seawater yields a higher amount of biogas (202.5 l/kg). Meanwhile, seaweed, sewage sludge, and digestate samples subjected to thermal treatment produced 17%, 30%, and 15% of liquids products, respectively. The economic performance assessment showed that the application of the developed merged approach on an industrial scale could provide an economic return of up to 8.3 $/100 kg of waste. Based on that, merged AD and pyrolysis technologies could be adapted as a promising technology to valorize seaweed wastes and utilize them as a new sustainable source for renewable energy.