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电催化厌氧消化提高沼气中甲烷含量
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作者 康厚智 周亶 +3 位作者 刘志男 曾佳楷 陈荣斌 蒋东云 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第15期152-159,共8页
电催化厌氧消化能增强CO_(2)生化还原比例,得到更多甲烷,因而成为备受关注的电产甲烷关键技术之一。其过程中造成碱度在沼液中积累,不利于电催化厌氧消化的连续稳定运行,阻碍了技术应用。在每一个底物投加批次内除去上批次积累的碱度,... 电催化厌氧消化能增强CO_(2)生化还原比例,得到更多甲烷,因而成为备受关注的电产甲烷关键技术之一。其过程中造成碱度在沼液中积累,不利于电催化厌氧消化的连续稳定运行,阻碍了技术应用。在每一个底物投加批次内除去上批次积累的碱度,可以将pH值稳定在电催化厌氧消化适宜的6.0~8.6,使系统得以稳定运行。该研究通过对不同浓度的乙酸投加量进行了对比研究,乙酸一方面能中和沼液中的碱度,另一方面也作为产甲烷过程的底物。实验结果表明,以11667 mg/L的乙酸为底物时,电催化厌氧消化反应器能够稳定运行且能够显著提升甲烷含量,使产气中最高甲烷含量达到96.88%,平均池容产气率为1.442 m^(3)/(m^(3)·d),批次产气中的平均甲烷含量达到80.59%。经实验数据验证,以乙酸为唯一底物的电催化厌氧消化表观反应方程式显示CH_(3)COOH、CH_(4)、(HCO_(3)^(-)+CO_(3)^(2-))和CO_(2)的物质质量比为7∶8∶5∶1。 展开更多
关键词 电催化厌氧消化 消除碱度积累 产甲烷反应式 沼气原位升级 CO_(2)还原
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生物电化学系统强化厌氧消化的机理和底物效应 被引量：1
2
作者 梁家伟 周亶 +4 位作者 蒋东云 颜家兴 陈哲 康厚智 刘志男 《中国沼气》 CAS 2023年第6期26-33,共8页
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... 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 m^(3)·m^(-3)d^(-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CO_(2)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CO_(2)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。 展开更多
关键词 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
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