Integrated chemical and biochemical technology to produce biogas with a reduced ammonia content from municipal biowaste. Validating lab-scale research in a real operational environment

文献情報

出版日 2022-09-06
DOI 10.1039/D2VA00068G
インパクトファクター 0
著者

Enzo Montoneri, Michalis Koutinas, Elio Padoan, Viviana Negro, Carlo Licignano, Stefano Leone, Panagiota Photiou, Michalis Kallis, Ioannis Vyrides, Freddy Liendo, Michéle Negre, Simone Solaro, Massimiliano Antonini, Davide Mainero, Anestis Vlysidis, Viktoras Konstantinidis, Dimitrios Ladakis, Sofia Maina, Apostolis Koutinas


原文を見る

要旨

The current paper reports the scientific, technical, environmental, economic and social impacts of two integrated chemical and biochemical processes that employed a novel virtuous biowaste cycle under real operational conditions of three industrial sites in Italy, Greece and Cyprus. The work was based on previous laboratory research pertinent to the valorisation of municipal biowastes (MBWs) as a feedstock to obtain value added soluble biobased (SBO) products. The research pointed out that the site-specific nature of MBW was the main criticality, which could potentially hinder the industrialisation of the MBW-SBO paradigm. The present work demonstrates the feasibility of a new scenario for a conventional waste treatment plan collecting and processing MBWs by anaerobic and aerobic fermentation. In essence, the virtuous biowaste cycle is realised by producing SBO from the plant MBW (process 1) and recirculating it to the MBW feed of the anaerobic fermentation reactor to reduce the ammonia content in the digestate (process 2). This mitigates the digestate's environmental impact. Life cycle sustainability assessment demonstrates that the use of SBO produced from local MBW allowed reducing the ammonia content of the digestate generated from the local anaerobic fermentation facilities in the three different countries by 21–68% as well its eutrophication potential. Process 2 allowed at least 86% OPEX cost saving compared to conventional digestate post-treatment technologies for ammonia abatement, while paying off the CAPEX cost in less than one year. Socio-economic analysis evaluated the impacts on workers and local community stakeholders, potentially stemming from the implementation of processes 1 and 2 at European level. The analysis of SBO composition and performances in each operational site investigated showed that improved performance of process 2 might be achieved by isolating the active principles in raw SBO prior to their use in process 2. Chemical and biochemical catalysis by SBO active principles in process 2 support the specific perspective.

関連文献

Sodium uptake in cell construction and subsequent in operando electrode behaviour of Prussian blue analogues, Fe[Fe(CN)6]1−x·yH2O and FeCo(CN)6

James C. Pramudita, Siegbert Schmid, Thomas Godfrey, Thomas Whittle, Moshiul Alam, Tracey Hanley, Helen E. A. Brand, Neeraj Sharma

2014-07-23 Paper

DOI: 10.1039/C4CP02676D

Surface defects and their impact on the electronic structure of Mo-doped CaO films: an STM and DFT study

Yi Cui, Xiang Shao, Stefano Prada, Livia Giordano, Gianfranco Pacchioni, Hans-Joachim Freund

2014-05-06 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01565G

Fracture mechanism of amorphous polymers at strain fields

Lan Huang, Xiaoping Yang, Xiaolong Jia, Dapeng Cao

2014-10-06 Paper

DOI: 10.1039/C4CP03120B

Oxygen-evolving complex of photosystem II: correlating structure with spectroscopy

Ravi Pokhrel, Gary W. Brudvig

2014-03-28 Perspective

DOI: 10.1039/C4CP00493K

Aqueous solutions of tetraalkylammonium halides: ion hydration, dynamics and ion–ion interactions in light of steric effects

Debsindhu Bhowmik, Natalie Malikova, Guillaume Mériguet, Olivier Bernard, José Teixeira, Pierre Turq

2014-05-15 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01164C

Mechanical properties of mesoporous ceria nanoarchitectures

Thi X. T. Sayle, Beverley J. Inkson, Günter Möbus, Stephen C. Parker, Dean C. Sayle

2014-10-06 Paper

DOI: 10.1039/C4CP03526G

Controlled synthesis, photoluminescence, and the quantum cutting mechanism of Eu3+ doped NaYbF4 nanotubes

Xiangfu Wang, Chun-sheng Liu, Tonghui Yu

2014-05-19 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01263A

Structure, ligands and substrate coordination of the oxygen-evolving complex of photosystem II in the S2 state: a combined EPR and DFT study

Thomas Lohmiller, Vera Krewald, Montserrat Pérez Navarro, Marius Retegan, Leonid Rapatskiy, Marc M. Nowaczyk, Alain Boussac, Frank Neese, Wolfgang Lubitz, Dimitrios A. Pantazis, Nicholas Cox

2014-01-31 Paper

DOI: 10.1039/C3CP55017F

Enhanced photocatalytic activity of Co doped ZnO nanodisks and nanorods prepared by a facile wet chemical method

Sini Kuriakose, Biswarup Satpati, Satyabrata Mohapatra

2014-05-09 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01315H

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

1-{3-[5-(エチルカルボンイル)-2,4-ジメチル-1H-ピロロール-3-基]プロパニル}ピペリジン-4-カルボン酸について、適用される法規ガイドラインは何ですか?

この化合物はCAS番号1142209-81-1であり、GHS分類では corrosive (腐食性物質) と classified (分類物質) として指定され...

1142209-81-11-{3-[5-(Ethoxycarbo...
化合物よくある質問

2,2-二氟-1,3-ベンゾジオキサン-5-カルボキシlic酸とは何ですか?

2,2-二氟-1,3-ベンゾジオキサン-5-カルボキシlic酸は、CAS番号656-46-2の化合物で、化学式はC8H4F2O4です。この化合物は白色の結晶性粉...

656-46-22,2-Difluoro-1,3-ben...
化合物よくある質問

8-氯-4-色原酮の代替品はありますか?

8-氯-4-色原酮(CAS番号: 49701-11-3)の代替品には、他の色原酮類似物や、構造が似ている化合物があります。例えば、8-メチル-4-色原酮や、他の...

49701-11-38-Chloro-2,3-dihydro...
化合物よくある質問

エチル6,6-ジメチル-4,5,6,7-テトラヒドロ-1H-インドアゼー-3-カルボキシレートとは何ですか?

エチル6,6-ジメチル-4,5,6,7-テトラヒドロ-1H-インドアゼー-3-カルボキシレートは、CAS番号1233243-56-5を有する化合物です。これは有...

1233243-56-5Ethyl 6,6-dimethyl-4...
化合物よくある質問

4-叔丁基-6-氯-嘧啶に適用される法規ガイドラインは何ですか?

4-叔丁基-6-氯-嘧啶はCAS番号3435-24-3で、GHS分類では毒性物質とみなし、GHSの危険性分類が適用されます。REACH規則では登録が必要で、Eu...

3435-24-34-Tert-butyl-6-chlor...
化合物よくある質問

維库溴铵杂质Bはどのように合成されますか?

維库溴铵杂质Bは、アンドロステンデンから始まり、一連の合成反応、包括的な選択性と高い収率で合成されます。具体的には、ブロミド化、酸化、ジマーゼ反応、アミド化など...

50587-95-6(2beta,3alpha,5alpha...
化合物よくある質問

2-(4-氟苄基)-吡咯烷の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号350017-04-8の2-(4-氟苄基)-吡咯烷は、結晶性の白色粉末です。分子量は199.17 g/molで、水に溶けにくいです。化学反応では比較的...

350017-04-82-(4-Fluorobenzyl)py...
化合物よくある質問

3-喹啉甲醛(2-チロール-8-エチル)は安全ですか?

3-喹啉甲醛(2-チロール-8-エチル)は一定の毒性を持つため、取扱には注意が必要です。使用する際は適切な防護具を着用し、密閉容器で保管・搬送し、直接的な接触を...

335196-05-92-Chloro-8-ethyl-3-q...
化合物よくある質問

エチル3-(ヒドロキシメチル)-1H-ピロール-2-カルボキシレートはどのように保存すればよいですか?

エチル3-(ヒドロキシメチル)-1H-ピロール-2-カルボキシレートは、室温(25℃)以下で保存し、直射日光を避け、乾燥した環境で保管することが推奨されます。ま...

75448-69-0Ethyl 3-(hydroxymeth...
化合物よくある質問

哌拉西林杂质Dは安全ですか?

哌拉西林杂质Dは安全性が確認されていません。使用または取り扱いには注意が必要で、適切な個人防護具を使用し、直接的な接触を避けることが推奨されます。

119410-05-88-Chloro-11-(4-piper...
免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。