Декодирование вариантов использования технологической воды гидротермального карбонизации: от химической сложности к циркулярным путям обращения с отходами

Гидротермальная карбонизация (HTC) рассматривается как перспективный термохимический процесс преобразования органических отходов в высококачественный углеродистый шлак (char) и технологическую воду (PW) — поток, богатый углеродом и питательными веществами, который часто считается сточными водами. В этом обзоре систематически анализируются влияния условий проведения HTC (то есть сырье, время и температура) на состав PW и последующие пути его использования, включая рециркуляцию PW, анаэробное сбраживание (AD) и внесение в почву как удобрения. Показано, что умеренные условия HTC (180–200 °C в течение 2–4 ч) при использовании азотсодержащего сырья дают PW с высокой биодеградируемостью и низкой токсичностью, что делает его благоприятным для биологической утилизации, такой как AD. Напротив, предпочтительны высокоинтенсивные режимы с лигноцеллюлозным сырьём для рециркуляции, которая повышает выход гидрочара и его топливные свойства за счёт ин-суиту катализа. Новизна работы заключается в предложении интегрированной инженерной схемы HTC–PW, которая систематически связывает параметры процесса, химию PW и оптимальные варианты дальнейшего применения, включая стратегии детоксикации и технико-экономическую оценку. Такой интегрированный подход продвигает HTC к замкнутому циклу за счёт повышения эффективности рекуперации энергии и питательных веществ, снижения экологического воздействия при прямом сбросе и вклада в достижение нескольких Целей устойчивого развития (ЦУР 6, 7, 12, 13 и 15).