本文關(guān)鍵詞：單室微生物電解池強(qiáng)化混合脂肪酸產(chǎn)甲烷　出處：《應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)》2016年05期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 單室微生物電解池 混合短鏈脂肪酸 產(chǎn)甲烷 外加電壓 厭氧消化

【摘要】：傳統(tǒng)厭氧消化基質(zhì)轉(zhuǎn)化慢,甲烷產(chǎn)率和能量回收效率較低.本研究模擬厭氧酸化產(chǎn)生的短鏈脂肪酸(SCFAs)廢水,在批式條件下,利用單室無膜微生物電解池輔助厭氧消化(MEC-AD)產(chǎn)甲烷,考察不同外加電壓(0.4 V、0.6V、0.8 V)對底物降解、甲烷產(chǎn)生和能量回收效率的影響.結(jié)果表明,進(jìn)水化學(xué)需氧量(C OD)濃度約為7 000 mg/L時(shí),COD的平均去除負(fù)荷由AD的(3.34±0.09)k g m-3 d~(-1)提高到MEC-AD的(6.86±0.04)kg m-3 d~(-1)(外加0.8 V),增加了1.06倍.外加電壓與脂肪酸組分的降解呈正相關(guān),即隨著外加電壓的升高,底物各SCFA降解速率加快,此時(shí)相應(yīng)的甲烷含量、產(chǎn)量明顯提高.當(dāng)外加電壓為0.8 V時(shí),混合脂肪酸中乙酸、丙酸及丁酸的降解速度較AD分別提高了98.25%、107.14%、54.21%,甲烷的含量達(dá)90.11%;甲烷的產(chǎn)率為2.63 L L~(-1) d~(-1),較AD提高了157.84%.以基質(zhì)化學(xué)能、電能和產(chǎn)生的甲烷來計(jì)算總能量回收效率,其中AD為73.51%;加電0.4 V、0.6 V、0.8 V時(shí)分別為93.44%、88.99%、93.41%.綜合脂肪酸降解、甲烷產(chǎn)生及能量回收情況,確定外加0.8 V為最優(yōu)條件.循環(huán)伏安掃描分析發(fā)現(xiàn),與AD相比,MEC-AD在-0.3V處存在明顯產(chǎn)甲烷還原峰.高通量測序結(jié)果顯示,MEC-AD中陽極優(yōu)勢菌群為Methanosaeta sp.和Geobacter sp.,其相對豐度比分別為36.43%和13.35%;而AD中相應(yīng)比例僅為24.46%和0.99%.由此可知MEC-AD中可能存在直接的種間電子傳遞(DIET)產(chǎn)甲烷途徑,該途徑是甲烷含量和產(chǎn)量提升的重要原因.綜上,以微生物電解池輔助厭氧消化能有效促進(jìn)底物降解,且獲得高純度、高產(chǎn)量的甲烷,具有良好的應(yīng)用前景.
【作者單位】： 中國科學(xué)院成都生物研究所;中國科學(xué)院大學(xué);四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31270166)資助~~
【分類號】：TQ221.11;X703;TM911.45
【正文快照】： CLC X703:X172環(huán)境污染、能源短缺正制約著當(dāng)今社會的健康和可持續(xù)發(fā)展,開發(fā)綠色可再生能源已成為社會共識[1-2].生物質(zhì)能源作為重要的清潔可再生能源,正倍受人們重視.特別是利用現(xiàn)代厭氧生物技術(shù)處理有機(jī)污染物,不但能有效減輕污染,而且還能實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能源(沼氣)的回收利用[3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 丁維新,蔡祖聰;沼澤產(chǎn)甲烷能力和途徑差異的機(jī)制[J];農(nóng)村生態(tài)環(huán)境;2002年02期

2 董春娟,呂炳南,馬立,呂巖松;采用微氧產(chǎn)甲烷技術(shù)降解水中的毒性物質(zhì)[J];中國給水排水;2003年08期

3 吳澤;王海燕;程水源;;生物反應(yīng)器填埋場產(chǎn)甲烷規(guī)律的模擬研究[J];環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備;2006年10期

4 祖波;祖建;周富春;汪林;;產(chǎn)甲烷菌的生理生化特性[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2008年03期

5 李美群;鄧潔紅;熊興耀;譚興和;周紅麗;李清明;蘇小軍;張喻;唐艷紅;彭丹;張艷艷;;產(chǎn)甲烷菌的研究進(jìn)展[J];釀酒科技;2009年05期

6 劉德燕;丁維新;;天然濕地土壤產(chǎn)甲烷菌及其影響因子研究進(jìn)展[J];地理科學(xué);2011年02期

7 張?jiān)迫?劉逸軒;沈慶濤;王永忠;;一種產(chǎn)甲烷優(yōu)勢菌群的篩選方法[J];生物技術(shù);2011年02期

8 李軍;張雅南;鄧嫻;張文文;楊宏宇;;一株耐冷產(chǎn)甲烷菌的分離及其生長特性初步研究[J];可再生能源;2012年02期

9 李會;馬駿;崔薇薇;肇瑩;王金艷;張淼;楊濤;;一株低溫產(chǎn)甲烷菌的分離和鑒定[J];遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年02期

10 張冰;孔德勇;路陽;;溫度降低對產(chǎn)甲烷效能的影響[J];哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年02期

相關(guān)會議論文 前9條

1 宋素琴;張志東;顧美英;房世杰;;低溫產(chǎn)甲烷菌的研究現(xiàn)狀[A];2008年中國微生物學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

2 李秋敏;楊斌;張無敵;馬煜;李建昌;劉士清;徐銳;尹芳;陳玉保;;蔗糖發(fā)酵產(chǎn)氫與產(chǎn)甲烷能源轉(zhuǎn)換效率的研究[A];2011年中國沼氣學(xué)會學(xué)術(shù)年會暨第八屆理事會第二次會議論文集[C];2011年

3 麻婷婷;鄭珍珍;代莉蓉;承磊;張輝;;不同pH緩沖液對乙酸降解產(chǎn)甲烷菌群結(jié)構(gòu)的影響[A];第五屆全國微生物資源學(xué)術(shù)暨國家微生物資源平臺運(yùn)行服務(wù)研討會論文摘要集[C];2013年

4 鄧曉;李勤奮;;稻鴨復(fù)合生態(tài)種養(yǎng)對產(chǎn)甲烷菌種群數(shù)量的影響[A];中國環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀論文集（2005）（下冊）[C];2005年

5 楊森林;周琦穎;茍敏;湯岳琴;木田建次;江霞;;硫酸鹽對中溫厭氧乙酸產(chǎn)甲烷的影響[A];2014中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第五章）[C];2014年

6 黎霞;承磊;張輝;;高壓脅迫對原油降解產(chǎn)甲烷菌群落結(jié)構(gòu)的影響[A];第五屆全國微生物資源學(xué)術(shù)暨國家微生物資源平臺運(yùn)行服務(wù)研討會論文摘要集[C];2013年

7 劉曉剛;丁杰;王豹;劉先樹;;糖蜜廢水產(chǎn)氫-產(chǎn)甲烷耦合工藝啟動(dòng)特性研究[A];Proceedings of Conference on Environmental Pollution and Public Health（CEPPH 2012）[C];2012年

8 成艷芬;毛勝勇;MK Theodorou;朱偉云;;厭氧真菌活力及傳代頻率對真菌與產(chǎn)甲烷菌共培養(yǎng)液代謝與菌群的影響[A];第六次全國飼料營養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

9 郭燕鋒;孔曉英;劉婉玉;李東;王德漢;袁振宏;孫永明;;有機(jī)負(fù)荷對廚余垃圾常溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷的影響[A];全國農(nóng)村清潔能源與低碳技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 況葉;日本期待收獲巨量天然氣[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào);2010年

2 李新明 李瑛;農(nóng)業(yè)資源快速再生模式[N];山西科技報(bào);2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張小妹;以含氮雜環(huán)化合物為碳源短程反硝化厭氧產(chǎn)甲烷及復(fù)合工藝的特征分析與性能研究[D];太原理工大學(xué);2015年

2 張琛;銨影響厭氧反應(yīng)器污泥丙酸和丁酸互營氧化產(chǎn)甲烷過程的機(jī)理[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

3 王立影;烷烴厭氧降解產(chǎn)甲烷體系菌群結(jié)構(gòu)與功能的研究[D];華東理工大學(xué);2011年

4 陳t，

本文編號：1335031