从处理的污泥残留物中提取的生物炭调节无氧消化:提高性能和潜在的机制
Wen Hu1, Hong-Yu Jin1, Xiang-Yu Gao2
1Shaanxi Key Laboratory of Environmental Engineering, School of Environmental and Municipal Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an, 710055, China; Key Laboratory of Northwest Water Resource, Environment and Ecology, Ministry of Education, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an, 710055, China.
Environmental research
|February 29, 2024
概括
性预处理废物活性污泥生物炭通过改善微生物活动和电子转移,显著提高无氧消化性能和甲产量. 这一战略还从污泥中回收了宝贵的资源.
科学领域:
- 环境科学与工程环境科学与工程
- 生物技术和生物工程 生物技术和生物工程
- 废物管理和回收利用
背景情况:
- 来自生物废物的生物炭可以改善无氧消化 (AD).
- 废物活性污泥 (WAS) 是一种常见的生物炭前体,但其资源往往未得到充分利用.
- 之前的研究往往忽视了从WAS生产生物炭期间的资源回收.
研究的目的:
- 研究从原始,预处理和发酵污泥中提取的生物炭在无氧消化中的作用.
- 评估 WAS 在生物炭生产之前的资源回收的影响.
- 阐明生物炭增强AD性能背后的机制.
主要方法:
- 从原始,预处理 (性) 和发酵 WAS 制备的生物炭,回收碳来源和营养素.
- 研究了添加性预处理污泥生物炭 (AK-BC) 对无氧消化的影响.
- 分析了生物炭特征 (表面积,缺陷水平),中间代谢物转化,细胞外聚合物物质电活性和微生物社区转移.
主要成果:
- 甲产量随着AK-BC的添加增加了22.1%.
- AK-BC增强了特定表面积和缺陷水平,促进了中间代谢物转化和细胞外聚合物物质电活性.
- 电子转移活动增加了21.4%,丰富了电活性微生物,并可能建立直接的物种间电子转移 (DIET).
结论:
- 性预处理污泥生物炭显著提高无氧消化效率和甲生产.
- 增强的性能归因于改善的生物炭特性,增加的电子转移和有利的微生物社区结构.
- 这一综合战略提供了生产高质量的生物炭和从废弃活性污泥中回收有价值的资源的双重好处.
