摘要
为提高餐厨垃圾和菌糠高温共消化的产气性能,设置对照、电发酵、活性炭、电发酵+活性炭4个试验组同时进行高温批式厌氧消化实验,从累积甲烷产量、电化学特性、厌氧消化系统稳定性3个方面探究电发酵和添加活性炭对餐厨垃圾和菌糠高温厌氧共消化的影响。结果表明:与对照组相比,电发酵、活性炭、电发酵+活性炭组的累积甲烷产量分别提高6.2%、7.6%和21.9%,底物的生物降解率分别增加6.4%、7.6%和16.9%,说明电发酵和添加活性炭可以协同促进产气;施加弱电场和添加活性炭均能一定程度上降低游离氨(FAN)浓度,并加快产甲烷菌对VFAs的转化和降解,缓解因发酵体系FAN和VFAs积累导致的产甲烷菌活性降低现象。另外,电发酵、电发酵+活性炭组的伏安特性曲线中有明显的氧化还原峰,进一步说明外加弱电场和添加活性炭可以促进细胞增殖和电子传递过程,加快电化学氧化还原反应的进行,提升厌氧消化系统的稳定性和目标产物的产量。该研究成果为推动微生物学与电化学新兴交叉研究方向的发展,以及餐厨垃圾资源化利用的新途径开发提供了新的参考。
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单位北京科技大学; 北京科技大学天津学院