微生物电解池强化厌氧发酵的研究进展

厌氧消化(AD)技术广泛应用于有机废物的处理,并产生可回收资源沼气和生物燃料等。然而AD技术普遍存在低效率和不稳定的问题,因此研发提高AD效率的技术是当前的研究热点。近年来研究发现将微生物电解池(MEC)与AD联用可以显著加速底物的降解,并提升产气量。报告了近年来MEC与AD耦合技术的研究现状,包括反应的基本原理、影响反应效率的主要因素,以及该技术在难降解废水处理中的应用,并提出了该技术面临的挑战,最后对MEC-AD耦合技术的研究与应用前景进行了展望。

微生物电解池耦合厌氧消化促进产甲烷研究进展

微生物电解池(MEC)利用微生物催化,在外加电压作用下产生甲烷,耦合厌氧消化可促进甲烷的产生。概述了微生物电解池耦合厌氧消化系统(MEC-AD)的作用机理,分析了外加电压、电极材料、温度和预处理等因素对MEC-AD产甲烷效能的影响,阐述了MEC-AD系统中主要产甲烷微生物群落分布情况,并总结分析了MEC-AD系统对餐厨垃圾、工业废水等厌氧处理促进产甲烷的应用效果。同时,认为MEC-AD产甲烷系统中电极材料的构型和经济性、底物预处理和实际应用的成本还需要进一步研究,为系统的工程化应用提供理论基础。

电化学厌氧消化的研究进展

电化学厌氧消化(EAD)是一项利用微生物电解池(MEC)促进厌氧消化(AD)的新技术,同时也是一项解决全球变暖和能源危机的绿色可持续发展技术;通过近年的研究发现,EAD技术不仅可以显著提高有机物的降解率和能源的回收率,还能大幅度提高沼气中CH4含量,并降低CO2含量,这已然成为AD领域的研究热点;然而,该技术的发展目前仍处于起步阶段,材料昂贵、工程化和规模化应用困难等问题对其实际应用提出了各方面的挑战;因此,本文对EAD技术在近年来的发展现状,及其在实验室和实际工程运行中的影响因素做了全面的总结,同时,指出了当前开发实用的EAD系统所面临的挑战,最后,对该技术在未来的研究和应用方向方面作出了展望。