生物炭添加策略对从污水污泥中生产中链脂肪酸的影响
Tianru Lou1, Yanan Yin1, Jianlong Wang2
1Laboratory of Environmental Technology, INET, Tsinghua University, Beijing, 100084, PR China.
Chemosphere
|March 10, 2024
概括
在污水污泥酸化过程中添加生物炭显著提高中链脂肪酸 (MCFA) 的生产和效率. 这一战略增强了微生物群落,这些微生物群落对于从废物中产生可再生能源至关重要.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 生物技术是生物技术.
- 废物管理 废物管理
背景情况:
- 污水污泥处理存在挑战,但它具有通过中链脂肪酸 (MCFA) 生产可再生能源发电的潜力.
- 低效率目前限制了从污水污泥生产的MCFA的应用.
- 生物炭添加是一种有前途的策略,可以提高MCFA的产量和效率.
研究的目的:
- 调查不同生物炭添加策略对从污水污泥中生产的MCFA的影响.
- 为了比较添加生物炭在酸化过程中的效果与链延长 (CE) 过程.
主要方法:
- 污水污泥在不同的阶段被添加生物炭处理:在酸化之前或链延长 (CE) 之前.
- 量化了MCFA的积累,碳转化效率和电子转移效率.
- 进行了微生物社区分析,以确定通过不同的生物炭策略丰富的关键细菌.
主要成果:
- 在酸性化过程中添加生物炭会使MCFA的积累增加114%以上.
- 该策略还实现了终端CE工艺中最高的碳转化效率 (134.66%) 和电子转移效率 (94.22%).
- 在酸性化之前添加生物炭丰富了CE细菌 (例如,Paraclostridium),加强了代谢途径,而在CE之前添加丰富了降解细菌.
结论:
- 战略性的生物炭添加,特别是在酸化阶段,显著提高了从污水污泥中生产的MCFA的生产效率.
- 生物炭添加的时间影响微生物群落组成和代谢途径,影响总体的MCFA产量.
- 优化生物炭应用策略是推动废物流产生的可再生能源发电的关键.
