微生物电解池处理厨余垃圾液化液同步资源化产氢

针对厨余垃圾液化处理后的废水难以降解和资源化的难题,本研究构建了一种紧凑堆栈式微生物电解池(Microbialelectrolysiscell,MEC),实现了废水中有机物的快速降解和资源化产氢。以乙酸盐为底物,通过比较不同阳极材料和不同操作条件(辅助电压、溶液扰动)对堆栈式MEC反应器性能的影响,优化了反应器构型和运行参数。结果显示,使用厚度为5 mm的碳毡作为阳极材料的反应器在36 h内的COD去除率为(92±1)%,产氢速率达到了(65±12)mL/(L·d),远高于使用碳布和厚度为2 mm的碳毡作为阳极材料的反应器的性能。增大辅助电压和增加溶液扰动可以进一步优化反应器的性能,5 mm碳毡反应器在外加(0.70±0.02)V电压并增加溶液扰动的条件下,在13 h内去除了(96±2)%的COD,产氢速率高达(1225±72)mL/(L·d)。参数优化后的反应器用于处理厨余垃圾液化液,可在20 h内去除(75±1)%的COD,并以(161±6)mL/(L·d)的速率产生氢气,实现了厨余垃圾液化液有机物降解和同步资源化产氢。