The goal of this study was to evaluate the life cycle energy
and environmental performance of the utilization of compressed biomethane gas (CBG or bio-CNG) generated from cassava starch wastewater treatment plants in Thailand. The
functional units for this study were set to be 1 MJ of biomethane and 1 km of vehicle driven. The system boundary of
the whole life cycle (from Well-to-Wheel) of biogas in this study
is shown in Fig. 1. The boundary covers six stages: digestion,
purification and upgrading, compression, distribution, refueling,
and combustion. The feedstock for biogas production in this
study was primarily the wastewater from cassava starch production. The technologies for biogas production considered in
this analysis were anaerobic digestion based on UASB system
and three different biogas upgrading technologies including
water scrubbing (WS), pressure swing absorption (PSA), and
membrane separation (MS). For vehicle operation, only the
exhaust emissions from the vehicle based on compressed natural gas were studied.
2.2. Life cycle inventory
The following sections describe all processes involved, the
required process inputs, and the emissions released. The inventory
data are summarized inTable 1. Details of the conditions and data
used for each stage are given in the following subsections.
2.2.1. Anaerobic digestion (AD)
Anaerobic biodegradation of organic material proceeds in the
absence of oxygen and the presence of anaerobic microorganisms.
The process of anaerobic digestion occurs in a sequence of stages
involving distinct types of bacteria. Thefirst stage called hydrolysis;
hydrolytic and fermentative bacteria,first breaks down the carbohydrates, proteins, and fats in biomass feedstock into fatty acids,
alcohol, carbon dioxide (CO2), hydrogen (H2), ammonia (NH3) and
hydrogen sulfide (H2S). The next stage, acetogenic (acid-forming)
bacteria further digests the products of hydrolysis into acetic acid,
H2 and CO2. Finally, methanogenic (methane-forming) bacteria
convert these products into biogas[11].
Nomenclature
LCA life cycle assessment
LCI life cycle inventory
GWP global warming potential
CBG or bio-CNG compressed biomethane gas
WTT well-to-tank
TTW tank-to-wheel
Anaerobic digestion
Cleaning and upgrading
Compression
Transportation
Gas station
Combustion in ICE
Well–to–Tank
Tank–to–Wheel
Cassava starch
wastewater
Biogas
Biomethane
CBG
Fig. 1.System boundary of this study.
Table 1
Summary of the inventory data of CBG used in the study.
Stage Key parameter Average data Source
Anaerobic digestion Electricity 0.10 kWh/N m
3
biogas Onsite data
Methane losses 5.00% Onsite data
Cleaning and upgrading
WS Electricity 0.20 kWh/N m3
biogas [13]
Upgrading yield
a
68% Onsite data
Methane losses 5.13% Onsite data
PSA Electricity 0.24 kWh/N m
3
biogas [13]
Upgrading yield
b
65% Onsite data
Methane losses 4.00% Onsite data
MS Electricity 0.19 kWh/N m3
biogas [13]
Upgrading yield
b
65% Onsite data
Methane losses 6.50% [13]
Compression Electricity 0.023 kWh/MJ fuel [14]
CBG transport Distance 33 km Onsite data
Diesel truck 2.5 ton/trip Onsite data
Gas station Electricity 0.003 kWh/MJ fuel Onsite data
Methane losses 0.100 g/MJ fuel Onsite data
Combustion Fuel economy 3.084 MJ/km Onsite data
Low heating value of CBG in this study range 31.5e32.7 MJ/N m
3
@ methane content
88e91%.
a
Methane content 88%.
b
Methane content 91%.
S. Papong et al. / Renewable Energy 65 (2014) 64e69 65
In this study, three biogas plants which used wastewater from
cassava starch processing as feedstock were selected for data
collection. Generating 1 N m
3 of biogas required 0.16 m
3
of
wastewater with COD loading of 2.28 kg. The biogas plant operation
consumed 0.103 kWh of electricity to produce 1 N m
3
of biogas.
Methane loss of the biogas system was assumed to emit to the
atmosphere up to 5% of biogas yield[12]. Biogas contains 59.6% CH4,
36.5% CO2, 3.0% N2, 0.5% O2, 0.37% H2O, and trace element of H2S.
Digested matter was excluded in this analysis
The goal of this study was to evaluate the life cycle energyand environmental performance of the utilization of compressed biomethane gas (CBG or bio-CNG) generated from cassava starch wastewater treatment plants in Thailand. Thefunctional units for this study were set to be 1 MJ of biomethane and 1 km of vehicle driven. The system boundary ofthe whole life cycle (from Well-to-Wheel) of biogas in this studyis shown in Fig. 1. The boundary covers six stages: digestion,purification and upgrading, compression, distribution, refueling,and combustion. The feedstock for biogas production in thisstudy was primarily the wastewater from cassava starch production. The technologies for biogas production considered inthis analysis were anaerobic digestion based on UASB systemand three different biogas upgrading technologies includingwater scrubbing (WS), pressure swing absorption (PSA), andmembrane separation (MS). For vehicle operation, only theexhaust emissions from the vehicle based on compressed natural gas were studied.2.2. Life cycle inventoryThe following sections describe all processes involved, therequired process inputs, and the emissions released. The inventorydata are summarized inTable 1. Details of the conditions and dataused for each stage are given in the following subsections.2.2.1. Anaerobic digestion (AD)Anaerobic biodegradation of organic material proceeds in theabsence of oxygen and the presence of anaerobic microorganisms.The process of anaerobic digestion occurs in a sequence of stagesinvolving distinct types of bacteria. Thefirst stage called hydrolysis;hydrolytic and fermentative bacteria,first breaks down the carbohydrates, proteins, and fats in biomass feedstock into fatty acids,alcohol, carbon dioxide (CO2), hydrogen (H2), ammonia (NH3) andhydrogen sulfide (H2S). The next stage, acetogenic (acid-forming)bacteria further digests the products of hydrolysis into acetic acid,H2 and CO2. Finally, methanogenic (methane-forming) bacteriaconvert these products into biogas[11].NomenclatureLCA life cycle assessmentLCI life cycle inventoryGWP global warming potentialCBG or bio-CNG compressed biomethane gasWTT well-to-tankTTW tank-to-wheelAnaerobic digestion Cleaning and upgrading Compression Transportation Gas station Combustion in ICE Well–to–Tank Tank–to–Wheel Cassava starchwastewater Biogas Biomethane CBG Fig. 1.System boundary of this study.Table 1Summary of the inventory data of CBG used in the study.Stage Key parameter Average data SourceAnaerobic digestion Electricity 0.10 kWh/N m3biogas Onsite dataMethane losses 5.00% Onsite dataCleaning and upgradingWS Electricity 0.20 kWh/N m3biogas [13]Upgrading yielda68% Onsite dataMethane losses 5.13% Onsite dataPSA Electricity 0.24 kWh/N m3biogas [13]Upgrading yieldb65% Onsite dataMethane losses 4.00% Onsite dataMS Electricity 0.19 kWh/N m3biogas [13]เกรดผลผลิตbข้อมูลโรงแรม 65%มีเทนเสีย 6.50% [13]บีบอัดไฟฟ้า 0.023 กิโลวัตต์/MJ น้ำมัน [14]CBG ขนส่งระยะทาง 33 กม.ข้อมูลภายเครื่องยนต์ดีเซลรถบรรทุก 2.5 ตัน / เที่ยวข้อมูลโรงแรมแก๊สสถานีไฟฟ้า 0.003 กิโลวัตต์/MJ น้ำมันข้อมูลภายมีเทนเสีย 0.100 g/MJ น้ำมันโรงแรมข้อมูลเผาไหม้เชื้อเพลิงประหยัด 3.084 MJ/กิโลเมตร โรงแรมข้อมูลต่ำความร้อนค่า CBG ใน 31.5e32.7 ช่วงนี้ศึกษา MJ/N m3แอทเนื้อหามีเทน88e91%มีมีเทนเนื้อหา 88%bมีเทนเนื้อหา 91%S. Papong ร้อยเอ็ด / ทดแทนพลังงาน 65 64e69 (2014) 65ในการศึกษานี้ สามโรงผลิตก๊าซชีวภาพที่ใช้บำบัดน้ำเสียจากแป้งมันสำปะหลังแปรรูปเป็นวัตถุดิบเลือกข้อมูลคอลเลกชัน สร้าง 1 N m3 ก๊าซชีวภาพต้อง 0.16 เมตร3ของน้ำเสีย มีการโหลด COD 2.28 กก. ก๊าซชีวภาพโรงงานใช้ 0.103 กิโลวัตต์ของการไฟฟ้าในการผลิต 1 N m3ก๊าซชีวภาพถือว่าสูญเสียระบบผลิตก๊าซมีเทนส่งไปบรรยากาศถึง 5% ก๊าซชีวภาพผลผลิต [12] ก๊าซชีวภาพประกอบด้วย 59.6% CH436.5% CO2, 3.0% N2, 0.5% O2, 0.37% H2O ธาตุ และองค์ประกอบของ H2Sเรื่องย่อยแยกออกในการวิเคราะห์นี้
การแปล กรุณารอสักครู่..

เป้าหมายของการศึกษาครั้งนี้มีการประเมินวงจรชีวิตพลังงาน
และประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของการใช้ประโยชน์จากก๊าซชีวภาพที่บีบอัด (CBG หรือไบโอซีเอ็นจี) ที่เกิดจากโรงบำบัดน้ำเสียแป้งมันสำปะหลังในประเทศไทย
หน่วยการทำงานการศึกษาครั้งนี้ได้รับการตั้งค่าให้เป็น 1 MJ ของก๊าซมีเทนทางชีวภาพและ 1 กิโลเมตรของยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วย ขอบเขตของระบบการทำงานของ
วัฏจักรชีวิตทั้งหมด (จากดีที่ล้อ) ของการผลิตก๊าซชีวภาพในการศึกษานี้
แสดงให้เห็นในรูป 1. ขอบเขตครอบคลุมหกขั้นตอน: การย่อยอาหาร
ให้บริสุทธิ์และการอัพเกรด, การบีบอัด, การกระจายการเติมน้ำมันเชื้อเพลิง
และการเผาไหม้ วัตถุดิบสำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพในการ
ศึกษาเป็นหลักน้ำเสียจากการผลิตแป้งมันสำปะหลัง เทคโนโลยีการผลิตก๊าซชีวภาพการพิจารณาใน
การวิเคราะห์ครั้งนี้มีการเติมออกซิเจนขึ้นอยู่กับระบบ UASB
และสามเทคโนโลยีก๊าซชีวภาพการอัพเกรดต่าง ๆ รวมทั้ง
การขัดถูน้ำ (WS) การดูดซึมความดันแกว่ง (PSA) และ
แยกเมมเบรน (MS) สำหรับการดำเนินงานของยานพาหนะเพียง
การปล่อยไอเสียจากยานพาหนะบนพื้นฐานของก๊าซธรรมชาติอัดได้ศึกษา.
2.2 สินค้าคงคลังวงจรชีวิต
ส่วนต่อไปนี้อธิบายกระบวนการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับ
ปัจจัยการผลิตกระบวนการที่จำเป็นและการปล่อยมลพิษที่ปล่อยออกมา สินค้าคงคลัง
ข้อมูลสรุปได้ inTable 1. รายละเอียดเงื่อนไขและข้อมูลที่
ใช้สำหรับการแต่ละขั้นตอนจะได้รับในส่วนย่อยดังต่อไปนี้.
2.2.1 แอนแอโรบิค (AD)
การย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนของเงินสารอินทรีย์ใน
กรณีที่ไม่มีออกซิเจนและการปรากฏตัวของเชื้อจุลินทรีย์ที่ใช้ออกซิเจน.
กระบวนการของการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนเกิดขึ้นในลำดับของขั้นตอน
ที่เกี่ยวข้องกับประเภทที่แตกต่างของเชื้อแบคทีเรีย thefirst ขั้นตอนที่เรียกว่าไฮโดรไลซิ;
แบคทีเรียย่อยสลายและหมักแบ่งแรกลงคาร์โบไฮเดรตโปรตีนและไขมันในชีวมวลวัตถุดิบเป็นกรดไขมัน
แอลกอฮอล์ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2), ไฮโดรเจน (H2) แอมโมเนีย (NH3) และ
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) . ขั้นตอนต่อไป, acetogenic (กรดขึ้นรูป)
แบคทีเรียย่อยสลายต่อผลิตภัณฑ์ของการย่อยสลายเป็นกรดอะซิติก,
H2 และ CO2 สุดท้ายมีเทน (ก๊าซมีเทนขึ้นรูป) แบคทีเรีย
แปลงผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นก๊าซชีวภาพ [11].
ศัพท์
LCA การประเมินวงจรชีวิตของ
สินค้าคงคลัง LCI วงจรชีวิต
GWP ภาวะโลกร้อนที่มีศักยภาพ
CBG หรือไบโอ CNG บีบอัดก๊าซชีวภาพ
WTT ดีที่ถัง
TTW ถัง-to- ล้อ
Anaerobic ย่อยอาหาร
การทำความสะอาดและการอัพเกรด
การบีบอัด
ขนส่ง
สถานีบริการน้ำมัน
เผาไหม้อยู่ในน้ำแข็ง
ดีที่รถถัง
รถถังไปล้อ
แป้งมันสำปะหลัง
น้ำเสีย
ก๊าซชีวภาพ
ก๊าซมีเทนทางชีวภาพ
CBG
รูป ขอบเขต 1.System การศึกษาครั้งนี้.
ตารางที่ 1
สรุปข้อมูลสินค้าคงคลังของ CBG ใช้ในการศึกษา.
เวทีคีย์พารามิเตอร์เฉลี่ยข้อมูลแหล่งที่มาของ
Anaerobic ย่อยอาหารไฟฟ้า 0.10 กิโลวัตต์ชั่วโมง / n M
3
ก๊าซชีวภาพข้อมูลภายใน
การสูญเสียก๊าซมีเทน 5.00% ข้อมูลภายใน
การทำความสะอาดและการอัพเกรด
WS ไฟฟ้า 0.20 กิโลวัตต์ชั่วโมง / N m3
ก๊าซชีวภาพ [13]
อัพเกรดผลผลิต68% ข้อมูลภายในการสูญเสียก๊าซมีเทน 5.13% ข้อมูลภายในPSA ไฟฟ้า 0.24 กิโลวัตต์ชั่วโมง / n M 3 ก๊าซชีวภาพ [13] อัพเกรดผลผลิตB 65% ข้อมูลภายในการสูญเสียก๊าซมีเทน 4.00% ข้อมูลภายในMS ไฟฟ้า 0.19 kWh / N m3 ก๊าซชีวภาพ [13] อัตราผลตอบแทนปรับรุ่นB 65% ข้อมูลภายในการสูญเสียก๊าซมีเทน 6.50% [13] การบีบอัดไฟฟ้า 0.023 kWh / MJ เชื้อเพลิง [14] CBG ขนส่งระยะทาง 33 กมข้อมูลภายในรถบรรทุกดีเซล 2.5 ตัน / เที่ยวข้อมูลภายในสถานีบริการน้ำมัน ไฟฟ้า 0.003 kWh / MJ เชื้อเพลิงข้อมูลภายในการสูญเสียก๊าซมีเทน 0.100 กรัม / MJ เชื้อเพลิงข้อมูลภายในการเผาไหม้เชื้อเพลิงเศรษฐกิจ 3.084 MJ / กม. ข้อมูลภายในค่าความร้อนต่ำ CBG ในช่วงการศึกษาครั้งนี้ 31.5e32.7 MJ / n M 3 @ เนื้อหามีเทน88e91% เนื้อหามีเทน 88%. B เนื้อหามีเทน 91%. เอส Papong et al, / พลังงานทดแทน 65 (2014) 64e69 65 ในการศึกษานี้สามโรงงานก๊าซชีวภาพที่ใช้ในการบำบัดน้ำเสียจากการประมวลผลแป้งมันสำปะหลังเป็นวัตถุดิบได้รับการคัดเลือกสำหรับข้อมูลของคอลเลกชัน สร้าง 1 n M 3 ก๊าซชีวภาพต้อง M 0.16 3 ของน้ำเสียกับการโหลด COD 2.28 กก. การดำเนินการโรงงานผลิตก๊าซชีวภาพบริโภค 0.103 กิโลวัตต์ของการไฟฟ้าในการผลิต 1 n M 3 ก๊าซชีวภาพ. สูญเสียก๊าซมีเทนของระบบการผลิตก๊าซชีวภาพได้รับการสันนิษฐานว่าจะปล่อยให้กับบรรยากาศได้ถึง 5% ของผลผลิตก๊าซชีวภาพ [12] การผลิตก๊าซชีวภาพมี 59.6% CH4, 36.5% CO2, 3.0% N2, 0.5% O2, 0.37% H2O และติดตามองค์ประกอบของ H2S. เรื่องย่อยได้รับการยกเว้นในการวิเคราะห์นี้
การแปล กรุณารอสักครู่..

เป้าหมายของการศึกษานี้เพื่อประเมินวัฏจักรชีวิตพลังงานและสมรรถนะด้านสิ่งแวดล้อมของการใช้ไบโอมีเทนอัดแก๊ส ( หรือไบโอก๊าซ CBG ) สร้างขึ้นจากแป้งมันสำปะหลังบำบัดน้ำเสียในประเทศไทย ที่หน่วยการทำงาน จำนวน 1 ชุด เป็นแบบของไบโอมีเทนและ 1 km ของรถขับเคลื่อน ขอบเขตของระบบวัฏจักรชีวิต ( จากการล้อ ) ของก๊าซชีวภาพในการศึกษานี้จะแสดงในรูปที่ 1 ขอบเขตครอบคลุมหกขั้นตอน : การย่อยอาหารการทำให้บริสุทธิ์และการอัพเกรด , การบีบอัด , การกระจาย , เติมน้ำมัน ,และการเผาไหม้ . และวัตถุดิบสำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพในวัตถุประสงค์หลักของน้ำทิ้งจากโรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลัง . เทคโนโลยีเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพ พิจารณาในการวิเคราะห์นี้มีการหมักขึ้นอยู่กับระบบยูเอเอสบีและสามที่แตกต่างกันรวมทั้งยกระดับเทคโนโลยีก๊าซชีวภาพน้ำซักผ้า ( WS ) , การดูดซึมแกว่งแรงดัน ( PSA ) และการแยกด้วยเมมเบรน ( MS ) สำหรับการดำเนินงานยานพาหนะเท่านั้นไอเสียจากยานพาหนะที่ใช้ก๊าซธรรมชาติอัด พบว่า2.2 . วัฏจักรชีวิตส่วนต่อไปนี้อธิบายถึงกระบวนการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องเป็นปัจจัย กระบวนการ และการปล่อยออกมา สินค้าคงคลังข้อมูลสรุป intable 1 รายละเอียดของเงื่อนไขและข้อมูลใช้สำหรับแต่ละขั้นตอนจะได้รับในอนุมาตราต่อไปนี้2.2.1 . การหมัก ( โฆษณา )การย่อยสลายของวัสดุอินทรีย์ในระบบ โซลูชั่น จำกัดการขาดออกซิเจนและการใช้จุลินทรีย์กระบวนการของการหมักเกิดขึ้นในลำดับของขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับประเภทที่แตกต่างกันของแบคทีเรีย ขั้นตอนการเรียกย่อย ;วิศวกรรมเคมี และย่อยสลายแบคทีเรีย แบ่งแรกลงคาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน ในวัตถุดิบชีวมวลเป็นกรดไขมันแอลกอฮอล์ คาร์บอนไดออกไซด์ ( CO2 ) ไฮโดรเจน ( H2 ) แอมโมเนีย ( nh3 ) และก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ( h2s ) ขั้นต่อไป acetogenic ( กรดขึ้นรูป )แบคทีเรียย่อยสลายผลิตภัณฑ์ย่อยสลายต่อไปเป็นกรดอะซิติกH2 และ CO2 ในที่สุด มีเทน ( ก๊าซมีเทนขึ้นรูป ) แบคทีเรียแปลงผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นก๊าซชีวภาพ [ 11 ]ระบบการตั้งชื่อการประเมินวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์วงจรชีวิตของแอลซีไอGWP ภาวะโลกร้อนที่มีศักยภาพหรือไบโอก๊าซไบโอมีเทนอัดก๊าซซีบีจีwtt ดีถังบริษัทถังล้อการหมักแบบไร้อากาศการทำความสะอาดและการอัพเกรดการบีบอัดการขนส่งสถานีบริการน้ำมันการเผาไหม้ในน้ำแข็งดีและถังจำกัดถังและ–ล้อแป้งมันสำปะหลังน้ำเสียก๊าซชีวภาพไบโอมีเทนนายรูปที่ 1 ระบบ ขอบเขตของการศึกษานี้ตารางที่ 1บทสรุปของข้อมูลสินค้าคงคลังของ CBG ใช้ในการศึกษาเวทีคีย์พารามิเตอร์มีแหล่งข้อมูลย่อยไร้อากาศไฟฟ้า 0.10 kWh / N M3 .ก๊าซชีวภาพในโรงแรมข้อมูลก๊าซมีเทนจาก 5.00% ในข้อมูลการทำความสะอาดและการอัพเกรดคือไฟฟ้า 0.20 kWh / N ลบ .ก๊าซชีวภาพ [ 13 ]การยกระดับผลผลิตเป็นโรงแรม 68 % ข้อมูลก๊าซมีเทนขาดทุน 5.13 % ข้อมูล จอดสดดกระแสไฟฟ้า 0.24 kWh / N M3 .ก๊าซชีวภาพ [ 13 ]การยกระดับผลผลิตบีโรงแรม 65 % ข้อมูลก๊าซมีเทนจาก 4.00% ในข้อมูลนางสาวไฟฟ้า 0.19 kWh / N ลบ .ก๊าซชีวภาพ [ 13 ]การยกระดับผลผลิตบีโรงแรม 65 % ข้อมูลก๊าซมีเทนจาก 6.50 % [ 13 ]การบีบอัดไฟฟ้า 0.023 kWh / MJ เชื้อเพลิง [ 14 ]นายระยะทางขนส่ง 33 km ในข้อมูล2.5 ตัน / เที่ยว ข้อมูลโรงแรมรถบรรทุกดีเซลปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงแบบไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ / บริการข้อมูลก๊าซมีเทนขาดทุน 0.100 g / MJ เชื้อเพลิงในโรงแรมข้อมูลการเผาไหม้เชื้อเพลิงเศรษฐกิจ 3.084 MJ / km ข้อมูลนอกสถานที่ค่าความร้อนต่ำของ CBG ในการศึกษาช่วง 31.5e32.7 MJ / N M3 .@ มีเนื้อหา88e91 %เป็นปริมาณก๊าซมีเทน 88%บีก๊าซมีเทนเนื้อหา 91 %เอสป้าโป่ง et al . พลังงานทดแทน / 65 ( 2014 ) 64e69 65ในการศึกษานี้ สามพืชก๊าซชีวภาพซึ่งใช้น้ำเสียจากแป้งมันสําปะหลังแปรรูปเป็นวัตถุดิบเลือกข้อมูลคอลเลกชัน สร้างที่อยู่ม.3 ก๊าซชีวภาพเป็น 0.16 ม.3 .ของน้ำเสียซีโอดีโหลด 2.28 กิโลกรัม ก๊าซชีวภาพโรงงานปฏิบัติการบริโภค 0.103 kWh ไฟฟ้าผลิต 1 / ม.3 .ก๊าซชีวภาพการสูญเสียของระบบก๊าซชีวภาพมีเทนถูกสมมติให้กิ๊กไปบรรยากาศได้ถึง 5 % ของผลผลิตก๊าซชีวภาพ [ 12 ] ก๊าซชีวภาพประกอบด้วยร่าง 59.6 % ,CO2 36.5 % , 3.0 % N2 , 0.5 % O2 , 0.37 % H2O , และธาตุของ h2s .เข้าใจเรื่องได้รวมในการวิเคราะห์
การแปล กรุณารอสักครู่..
