餐厨垃圾和废水是城市系统中最大的两大碳流，在废弃物碳增值和碳循环方面具有巨大潜力，对实现净零排放目标至关重要。然而，传统的废物处理方法在很大程度上未能实现其潜力，并且往往会产生额外的社会环境外部性。基于微生物组的废物回收，特别是电化学影响的过程，如电发酵，成为一种很有前途的循环方法，可以将废弃的食物/水转化为有价值的负碳产品。然而，使用混合微生物群落的民用规模操作存在困难和不一致。从这个角度来看，我们提出了一个大规模的循环碳食物-水-能源框架，在城市环境中使用电化学工程微生物组。通过共同消化和基于生物膜的处理工艺将食物和水废物流耦合，并用低成本的可再生电力调节和升级厌氧发酵/消化，我们提出了一个有前途的城市循环碳经济路线图，包括食物垃圾和废水处理的净零过程以及增值资源回收。
