电刺激对厨余垃圾厌氧发酵产脂肪酸的影响

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电刺激对厨余垃圾厌氧发酵产脂肪酸的影响

收稿日期：2022-09-21

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摘要：电发酵是在厌氧发酵的基础上向反应体系增加微电压( 一般

摘要：

电发酵是在厌氧发酵的基础上向反应体系增加微电压( 一般<1.0 V) 以提供电刺激,从而优化传厌氧发酵的方法。每年大量产生的厨余垃圾是有机固体废弃物减量化的瓶颈,更是实现“无废城市”和“碳达峰、碳中和”目标的梗阻。通过对比传统厌氧发酵和电发酵处理厨余垃圾产脂肪酸的能力,探究电刺激对此过程的促进作用。结果表明: 增加电刺激后,C2—C6多种脂肪酸产量均有不同程度提升,正丁酸甚至由0.38 g /L 提升至7.69 g /L,为传统厌氧发酵的20 倍; 作为最短的中链脂肪酸,正己酸仅在增加电刺激后生成; 脂肪酸组分结构有所优化,C4超越C2成为主要产物,C4和C6在电发酵中的最大占比分别为73%和5%。反应进程大幅加快,脂肪酸提前9 d 达到总浓度峰值; 电发酵体系的pH 下降速度快于传统厌氧发酵,顶空气体中二氧化碳和甲烷等副产物气体的含量也有所下降,其碳回收率远高于传统厌氧发酵。

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作者：

王蜜儿
钟林芮
范长征
汤琳

作者简介

第一作者：王蜜儿( 1999—) ,女,北京人,硕士研究生,主要研究方向为有机固体废物资源化。E-mail: wmehnu@ 163.com
通讯作者：范长征( 1979—) ,女,湖南常德人,副教授,主要研究方向为固体废物处理与资源化、重金属/持久性有机物污染环境中修复机理、功能基因的传递机制及高效修复策略等。E-mail: fancz@ hnu.edu.cn
汤琳( 1979—) ,女,湖南长沙人,教授,主要研究方向为固体废物资源化、环境污染物动态传感监测、河流湖泊污染湿地修复等。E-mail: tanglin@ hnu.edu.cn

单位

湖南大学环境科学与工程学院,湖南长沙 410082

关键字

厨余垃圾
厌氧发酵
电发酵
电刺激
脂肪酸

基金项目

国家自然科学基金( 52070075) ; 湖南省自然科学基金( 2020JJ4187 ) ; 国家重点研发计划固废资源化重点专项项目( 2021YFC1910400)

引用格式

王蜜儿，钟林芮，范长征，等. 电刺激对厨余垃圾厌氧发酵产脂肪酸的影响[J]. 能源环境保护，2022, 36（4）：32-37.

WANG Mier, ZHONG Linrui, FAN Changzheng, et al. The influence of electrical stimulation on fatty acids production by anaerobic fermentation of food waste[J]. Energy Environmental Protection, 2022, 36(4): 32-37.

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