生物电化学系统强化厌氧消化的机理和底物效应

作者：梁家伟; 周亶; 蒋东云^*; 颜家兴; 陈哲; 康厚智; 刘志男

来源：中国沼气, 2023, 41(06): 26-33.

DOI：10.20022/j.cnki.1000-1166.2023060026

• 生物电化学系统
• 厌氧消化
• 沼气原位升级
• 底物效应
• 丙酸盐降解

研究了生物电化学系统(BES)强化厌氧消化的机理以及不同底物对强化效果的影响。实验结果表明，BES生产的沼气中甲烷浓度可以稳定提高，同时可以避免产酸阶段挥发性脂肪酸积累造成的不稳定。当底物分别为葡萄糖和乙酸钠时，BES反应器中的甲烷浓度和甲烷产率均高于传统厌氧消化反应器。当底物为葡萄糖时，单批次投料的平均甲烷浓度为71.7%。当底物为乙酸钠时，单批次投料的平均甲烷浓度最高可以达到85.4%,单日池容甲烷产率最高为1.24 m3·m-3d-1。通过对BES反应器中的微生物进行高通量测序分析，发现可以通过还原CO2来生成甲烷的古菌微生物群落的占比高达82.2%,体现出BES中还原CO2的产甲烷菌占主导。实验结果表明，BES对丙酸盐有明确的降解效果，在15天内反应器中的丙酸盐浓度由1100 mg·L-1下降至10 mg·L-1,能避免底物的过度酸化。

• 单位
  桂林电子科技大学