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Updated: May 12, 2025
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Published on: July 9, 2019
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碳基材料的物理化学特性在有机过载下提高了现场生物甲化性能
M Mahieux1, L Braga Nan2, M Zbair3
1INRAE, Univ. Montpellier, LBE, 102 Avenue des étangs, F-11100 Narbonne, France; ENGIE, Lab CRIGEN, 4 Rue Joséphine Baker, 93240 Stains, France.
Waste management (New York, N.Y.)
|May 9, 2025
概括
基于碳的材料,如颗粒活性炭,改善了现场生物甲化稳定性和甲生产,特别是在压力下. 生物炭显示出有限的益处,强调了材料表面特性的重要性.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 环境科学 环境科学
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 无氧消化 (AD) 可以通过碳基材料来增强.
- 在现场生物甲化 (注射H2) 增加了甲 (CH4) 含量,但对操作变化和抑制敏感.
- 在现场生物甲化过程中的过程稳定性需要进一步调查.
研究的目的:
- 评估不同碳基材料对半连续 in situ生物甲化性能和稳定性的影响.
- 评估生物炭和颗粒活性炭 (GAC) 在过载条件下减轻过程抑制的有效性.
主要方法:
- 三种碳基材料 (两个生物碳,一个GAC) 在10g·L-1.1下进行了测试.
- 该研究涉及三个阶段:AD启动阶段,8周的现场生物甲稳定状态,以及2周的过载阶段.
- 监测了甲产量,挥发性脂肪酸 (VFA) 和微生物群落 (古生物多样性,细菌类主导地位).
主要成果:
- 所有测试的添加剂在过载阶段都减轻了工艺故障,与对照组相比,CH4的产量显著增加.
- 颗粒活性炭 (GAC-BC) 具有较高的表面积和孔径,导致超载时CH4产量增加了十倍.
- 具有较低表面性能的生物炭没有改善微生物生长或VFA消耗,导致与对照组相似的VFA水平.
结论:
- 碳基添加剂的表面性能对于提高现场生物甲化稳定性和性能至关重要,特别是在压力条件下.
- 通过促进古生物多样性和特定的细菌类,GAC-BC有效地减轻挥发性脂肪酸的积累,并提高甲产量.
- 选择具有最佳物理特性的碳基材料是成功地在现场生物甲化应用的关键.
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