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间歇通电和电极反转对MEC-CSTR反应器污泥餐厨垃圾协同厌氧消化的影响

收稿日期：2023-09-11 修回日期：2023-10-08 刊出日期：2023-10-23

DOI:10.20078/j.eep.20231010

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    摘要：城镇化快速发展导致大量污水污泥(Sewage Sludge, SS)和餐厨垃圾(Food Waste, FW)等有机固废的排放和产生。 将微生物电解池(Microbial Electrolysis Cell, MEC)引入到厌氧消化(Ane... 展开+
    摘要：

    城镇化快速发展导致大量污水污泥(Sewage Sludge, SS)和餐厨垃圾(Food Waste, FW)等有机固废的排放和产生。 将微生物电解池(Microbial Electrolysis Cell, MEC)引入到厌氧消化(Anerobic Digestion, AD)过程可实现其高效的甲烷转化。 本研究探究了间歇通电和电极反转对MEC-连续搅拌式反应器(Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR)的影响。 结果表明,在1.2 V的外加电压和15 d 的污泥停留时间(Sludge Retention Time, SRT)的条件下,MEC-CSTR运行良好,甲烷产率达到(741.9 ± 99.2) mL/L-reactor/d。 短暂断电(2d)未对系统各项性能造成不良影响,而过长断电(7d)则会降低反应器的有机物水解效果和甲烷产量;同时,连续电极反转会引起甲烷产量((541.7±32.0)mL/L-reactor/d)的下降;然而,无论间歇通电亦或电极反转均未对消化液的理化性质和系统稳定性造成不良影响。 本研究可为MEC系统提升SS和FW协同厌氧能源化工程的优化实施提供新的解决思路。

    收起-

    作者：

    • 支忠祥1
    • 韩宇乐1
    • 陆雪琴1,2
    • 孙雨薇1
    • 甄广印1,3,4,5,*

    作者简介

    作者简介：支忠祥(1993—),男,山东菏泽人,工程师,主要研究方向为有机固废生物转化。E-mail:zhizhongxiang11@163.com
    通讯作者：甄广印(1984—),男,河南原阳人,教授,主要研究方向为有机固废生物转化。E-mail:zhenguangyin@163.com

    单位

    • 1. 华东师范大学 生态与环境科学学院, 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室
    • 2. 崇明生态研究院
    • 3. 上海有机固废生物转化工程技术研究中心
    • 4. 上海污染控制与生态安全研究院
    • 5. 自然资源部大都市区国土空间生态修复工程技术创新中心

    关键字

    • 污水污泥
    • 餐厨垃圾
    • 微生物电解池
    • 间歇通电
    • 电极反换

    基金项目

    上海市“科技创新行动计划”国际合作项目(21230714000);上海高校特聘教授(东方学者)计划项目(TP2017041);上海有机固废生物转化工程技术研究中心开放课题(19DZ2254400)

    引用格式

    支忠祥, 韩宇乐, 陆雪琴, 等. 间歇通电和电极反转对MEC-CSTR反应器污泥餐厨垃圾协同厌氧消化的影响[J]. 能源环境保护, 2023, 37(5): 121-128.

    ZHI Zhongxiang, HAN Yule, LU Xueqin, et al. Effects of intermittent power-on and electrode inversion on anaerobic co-digestion of sludge and food waste in MEC-CSTR system[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(5): 121-128.

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