烷基糖苷本身可以完全生物降解,對環境無毒無害,作為表面活性劑能(neng)夠加強有機廢物(wu)的(de)(de)溶解(jie)(jie)(jie)和水解(jie)(jie)(jie),加速厭(yan)氧(yang)分(fen)解(jie)(jie)(jie)廢物(wu)的(de)(de)進程,可以應用(yong)在厭(yan)氧(yang)分(fen)解(jie)(jie)(jie)處理(li)廢物(wu)的(de)(de)工業化過程中。文中對烷基糖苷在這一領域的(de)(de)未來發(fa)展(zhan)提出了建議,希望為我(wo)國的(de)(de)環境(jing)保護開辟一條科學、經(jing)濟的(de)(de)新途(tu)徑。
水熱(re)碳化法(fa)(fa)(hydrothermal carbonization,HTC)是(shi)一種(zhong)(zhong)濕(shi)法(fa)(fa)過(guo)(guo)程(cheng),可以在(zai)自發壓力和相對較(jiao)低(di)的(de)溫度(du)(du)下(xia)(180~350℃)將廢(fei)物(wu)(wu)轉(zhuan)化為(wei)有價值(zhi)的(de)能(neng)(neng)量資(zi)源(yuan)(yuan),特(te)別適用于食物(wu)(wu)等濕(shi)度(du)(du)較(jiao)大的(de)廢(fei)物(wu)(wu)。與其他廢(fei)物(wu)(wu)轉(zhuan)能(neng)(neng)量的(de)生物(wu)(wu)方法(fa)(fa)(waste-to-energy,WTE)相比,HTC法(fa)(fa)具有設備規(gui)模小,廢(fei)物(wu)(wu)體積減小較(jiao)多(duo)和過(guo)(guo)程(cheng)無氣味等特(te)點。于此(ci)同時,HTC法(fa)(fa)反(fan)應時間很(hen)短,只有幾個到幾十個小時,是(shi)一種(zhong)(zhong)非常有前景的(de)廢(fei)物(wu)(wu)處理(li)(li)方法(fa)(fa)。但(dan)是(shi),HTC法(fa)(fa)也(ye)面(mian)臨一些問(wen)題亟待解(jie)決: ①能(neng)(neng)否找到一種(zhong)(zhong)催化劑減少反(fan)應溫度(du)(du)和壓力,特(te)別是(shi)高(gao)溫HTC過(guo)(guo)程(cheng);②能(neng)(neng)否利(li)用HTC法(fa)(fa)分解(jie)食物(wu)(wu)廢(fei)物(wu)(wu)來制取功能(neng)(neng)性的(de)碳焦油材(cai)料,應用到能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)領域;③高(gao)溫和低(di)溫HTC法(fa)(fa)的(de)化學機理(li)(li)是(shi)什(shen)么;④怎樣合理(li)(li)地設計HTC過(guo)(guo)程(cheng)控制終物(wu)(wu)質(zhi)的(de)成分。
考慮焚燒(shao)的環境因素,高(gao)溫(wen)分(fen)解(jie)、氣化(hua)(pyrolysis and gasification)或(huo)者(zhe)是(shi)兩者(zhe)結合的方法(fa)是(shi)一種(zhong)很好(hao)的替代方式。固體(ti)廢(fei)物(wu)的氣化(hua)和(he)(he)(he)高(gao)溫(wen)分(fen)解(jie)是(shi)非常復(fu)雜的過程,包(bao)含(han)一系列的物(wu)理(li)和(he)(he)(he)化(hua)學反應,同(tong)時(shi)反應溫(wen)度(du)一般高(gao)于(yu)600℃。通過這(zhe)種(zhong)方法(fa)處(chu)理(li)的FW廢(fei)物(wu)會產生(sheng)合成(cheng)(cheng)氣體(ti), 主要成(cheng)(cheng)分(fen)是(shi)CO和(he)(he)(he)H2(85%),含(han)有少量的CO2和(he)(he)(he)CH4,可(ke)以用做(zuo)氣體(ti)燃(ran)料;同(tong)時(shi)高(gao)溫(wen)分(fen)解(jie)會產生(sheng)75%的生(sheng)物(wu)油,熱值約為(wei)17MJ/kg。氣化(hua)廢(fei)物(wu)的特點是(shi)對(dui)元素組成(cheng)(cheng)、濕度(du)、體(ti)密度(du)和(he)(he)(he)大小等比較依(yi)賴,目(mu)前主要以預處(chu)理(li)過的廢(fei)物(wu)和(he)(he)(he)廢(fei)物(wu)提取(qu)的燃(ran)料為(wei)處(chu)理(li)對(dui)象,到目(mu)前為(wei)止, 還沒(mei)有單獨處(chu)理(li)食(shi)物(wu)廢(fei)物(wu)等高(gao)溫(wen)分(fen)解(jie)和(he)(he)(he)氣化(hua)設施出現。
AD過(guo)(guo)程(cheng)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)1m3生(sheng)(sheng)物(wu)氣體(ti)可(ke)(ke)以(yi)生(sheng)(sheng)成(cheng)21MJ的(de)(de)能(neng)量,以(yi)35%的(de)(de)生(sheng)(sheng)成(cheng)效率(lv)計算(suan),可(ke)(ke)以(yi)發電2.04kW。到2012年為止,AD法已經(jing)成(cheng)為歐洲(zhou)處(chu)理(li)有(you)機(ji)廢(fei)物(wu)的(de)(de)標準(zhun)方式,并且在(zai)其(qi)他(ta)發達國(guo)家得(de)到廣泛(fan)應用(yong)。然(ran)而(er),AD法技術(shu)也(ye)需要(yao)改(gai)善:①溶解和水解等長時間的(de)(de)預(yu)處(chu)理(li)導致AD的(de)(de)整(zheng)個(ge)過(guo)(guo)程(cheng)時間較長,在(zai)20~40天左右;②廢(fei)物(wu)中含氮豐富的(de)(de)蛋白質在(zai)AD中分解的(de)(de)NH 3會(hui)使甲烷化細菌中毒,降低其(qi)活性,進而(er)影響CH4的(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)。(然(ran)而(er),許多報(bao)道利用(yong) AD法分解食物(wu)廢(fei)物(wu)產(chan)生(sheng)(sheng)短碳鏈脂肪酸,作為性能(neng)更高的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)富營養(yang)祛除(chu)的(de)(de)基質,這一(yi)過(guo)(guo)程(cheng)需要(yao)限制CH4氣體(ti)的(de)(de)生(sheng)(sheng)成(cheng),因此這是一(yi)個(ge)有(you)利條件(jian);同時,即使不需要(yao)NH3,也(ye)可(ke)(ke)以(yi)通過(guo)(guo)相關的(de)(de)技術(shu)手段避免NH3的(de)(de)累(lei)積)。