کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8111338 1522294 2018 22 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Biological pretreatments of biomass for improving biogas production: an overview from lab scale to full-scale
ترجمه فارسی عنوان
پیشگیری از زیست توده زیست توده برای بهبود تولید بیوگاز: خلاصه ای از آزمایشگاه به مقیاس کامل
ترجمه چکیده
جابجایی های اخیر در کشورهای اروپایی سیاست های بیوگاز محدود کردن استفاده از محصولات انرژی و استفاده از کود، مواد اولیه لیگنوسلولز و زباله های زیست محیطی است. نیاز به استفاده از مواد اولیه که برای رسیدگی دشوار است (نمایش میزان کم یا زیاد زیست تخریب)، خواستار توسعه پیشگیرانه های سازگار شده است. در میان آنها، پیشگیری از بیولوژیکی به دلیل هزینه مناسب، محیط زیست و کاربرد آن در طیف گسترده ای از مواد اولیه بسیار امیدوار کننده است. آنها را می توان به سه دسته تقسیم کرد: آنزیمی، بی هوازی و ایروبیک. این بررسی با هدف ارائه برخی از دستورالعمل ها در مورد نوع پیش آماده سازی زیست محیطی برای یک ماده اولیه مورد استفاده قرار می گیرد. برای ارائه چنین توصیه هایی، تمام سطوح سطح آمادگی فنی را در نظر گرفتیم. ما تجزیه و تحلیل داده های ادبیات اخیر که در آزمایشگاه یا مقیاس آزمایشی با تمرکز بر پیشرفت عملکرد متان و توصیف برخی از تکنولوژی های تجارتی تمام عیار صورت گرفته است، جمع آوری کردیم. برای مواد اولیه لیگنوسلولوزیک، هر دو قبل از تزریق آنزیمی با استفاده از آنزیم های اصلاح کننده لیگنین یا کربوهیدرات ها و پیش درمان های هوازی با استفاده از کنسرسیوم یا هوای ساده، امیدوار کننده هستند. برای زباله های زیستی، پیشگیری از بیهوازی از طریق دو مرحله هضم، به نظر می رسد یک پیش درمان زیست محیطی کارآمد است. برای دفع زباله، درمان آنزیمی ممکن است یک راه حل جالب باشد. در نهایت، برای هضم لجن، هر دو روش پیشگیری از هوازی و بی هوازی که به طور خودکار هیدرولیز را توصیه می کنند توصیه می شود. برنامه های کاربردی در مقیاس بزرگ در حال حاضر وجود دارد، اما استفاده از آنها هنوز کم است. در واقع، هر پیش درمان زیست شناختی، مسائل مربوط به فن آوری را مشخص می کند. آنزیم ها دارای هزینه های تولید بالا و فعالیت محدود در زمان است. پیشگیری از بی هوازی، به ویژه دو مرحله هضم، گران تر و پیچیده تر از یک مرحله است. در نهایت، قبل از درمان هوازی به علت ضرر و زیان تنفس نیاز به تنظیم و کنترل دقیق دارد. تحقیق و توسعه به سمت این مسائل خاص ممکن است اجازه دهد که این پیش پردازش ها مقرون به صرفه تر و عملی تر شوند و در نتیجه توسعه کامل خود را تسهیل کنند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
Recent shifts in European countries biogas policies tend to limit the use of energy crops and encourage the use of manure, lignocellulosic feedstocks and bio-waste. The need to use feedstocks that are more difficult to handle (displaying either too low or too high biodegradation rates) is calling for the development of adapted pretreatments. Among them, biological pretreatments are very promising due to their reasonable cost, environmental friendliness and possible application to a wide spectrum of feedstocks. They can be divided into three categories: enzymatic, anaerobic and aerobic ones. This review aims at providing some guidelines on which type of biological pretreatment to apply for a given feedstock. To deliver such recommendations we considered the full range of technological readiness level. We gathered an analysis of the recent literature data obtained at lab or pilot scale focusing on methane yield enhancements and the description of some full-scale commercialized technologies. For lignocellulosic feedstocks, both enzymatic pretreatments using lignin-modifying enzymes or carbohydrases and aerobic pretreatments using consortia or simple aeration appear as promising. For bio-waste, anaerobic pretreatment via two-stage digestion seems to be an efficient biological pretreatment. For landfill, enzymatic treatment may be an interesting solution. Finally, for sludge digestion, both aerobic and anaerobic pretreatments favouring autohydrolysis may be recommended. Full-scale applications already exist but their use remains scarce. Indeed, each biological pretreatment features technological issues. Enzymes have high production costs and limited activity in time. Anaerobic pretreatments, notably two-stage digestion, are more expensive and complex to handle than a single stage. Finally, aerobic pretreatments need fine tuning and control due to respiration mass loss. Research and development conducted toward these specific issues may allow these pretreatments to become more cost-effective as well as practical and thus facilitate their development at full-scale.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable and Sustainable Energy Reviews - Volume 90, July 2018, Pages 583-604
نویسندگان
, , , , ,