Fe3O4NPs对模拟大豆蛋白废水厌氧产甲烷的影响及动力学分析

作者：蔡晓阳; 唐仁士; 张艳萍^*

来源：食品与发酵工业, 2019, 45(22): 47-53.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.021584

• 纳米Fe3O4(Fe3O4NPs)
• 大豆蛋白废水
• 厌氧发酵
• 甲烷产量
• 动力学分析

为了提升大豆蛋白废水厌氧发酵产气性能,通过批式实验探究纳米Fe3O4(Fe3O4nanoparticles,Fe3O4NPs)对模拟大豆蛋白废水厌氧发酵产甲烷的影响,并采用2种不同模型对发酵过程中累积甲烷产量进行动力学分析。结果表明,添加适量的Fe3O4NPs有助于提高大豆蛋白废水厌氧发酵产气量和有机物去除率,促进产甲烷过程。质量浓度为300 mg/L时,累积产气量达到652. 12 m L,比对照组提高23. 51%,平均甲烷含量为81. 63%;可溶性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand,SCOD)、生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD5)和蛋白质去除率均最高,分别为89. 11%、91. 91%和71. 52%,甲烷产率达到331. 40 m L/g SCOD;添加Fe3O4NPs可以降低厌氧发酵过程中氨氮和总氮浓度。Transference模型和改进的Gompertz模型均可较好地拟合大豆蛋白废水厌氧发酵产甲烷过程,前者拟合度更高(R2> 0. 96),且Fe3O4NPs质量浓度为300 mg/L时获得的最大甲烷产率为350. 84 m L/g SCOD。

• 单位
  北京工商大学