电发酵技术强化有机废物资源化的原理及应用

有机废物产量的不断提升为废物处理处置带来难题。由于富含多糖、蛋白质和矿物质等营养物质,有机废物的生物资源化备受关注。目前,传统厌氧发酵技术处理有机废物存在发酵周期长、产物产量低、产物选择性差和有机废物降解率低等问题。将生物电化学系统应用到传统厌氧发酵技术中形成的电发酵技术可以通过电化学手段调控微生物反应的氧化还原平衡,克服传统发酵的热力学局限性,强化微生物电子传递,促进有机废物的降解和资源化产物的生成,实现有机废物的高效资源化。本文系统梳理了电发酵技术促进有机废物资源化的基本原理,综述了电极材料、微生物、反应器结构以及提升系统运行的方法,介绍了电发酵技术强化有机废物资源化产物(包括甲烷、氢气、醇、短链脂肪酸、中链脂肪酸、聚羟基丁酸酯、聚羟基烷酸脂等)生成的研究现状,并总结和展望了电发酵技术在有机废物资源化应用中的发展前景和面临的挑战。