无氧共消化作为处理咖啡纸的策略:对工艺性能的洞察
Renisha Karki1, K C Surendra2, Steven Skerlos3
1Department of Civil and Environmental Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109, United States; Department of Molecular Biosciences and Bioengineering, University of Hawai'i at Mānoa, Honolulu, HI 96822, United States.
Bioresource technology
|November 15, 2025
概括
咖啡纸通过无氧消化提供高能量潜力,但在较高负载时会出现不稳定性. 优化有机装载率和保留时间是从这种农业废物中稳定生产甲的关键.
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:
- 咖啡纸质 (CP) 是一种丰富的农业工业废物,具有高能耗.
- 由于抑制性化合物,CP的无氧消化 (AD) 可能是不稳定的.
- 牛 (CM) 是AD系统中常见的共同基质.
研究的目的:
- 评估CP单消化和CM共消化的性能和微生物动态.
- 研究增加有机载荷率 (OLR) 对消化器稳定性和甲产量的影响.
- 了解不同OLR和保留时间下的甲产生的社区的转变.
主要方法:
- 实验设置比较CP单消化,CM单消化和CP:CM共消化 (4:1 VS基础).
- 增加OLRs (1.0和1.5g VS L-1d-1) 的应用.
- 使用分子技术分析甲产量,消化器稳定性和微生物群体结构 (甲原体).
主要成果:
- 在稳定的条件下,CP单消化实现了比CM单消化和共消化在1.0gVS L-1d-1下更高的甲产量.
- 在CP丰富的系统中,甲产量在1.5gVSL-1d-1时显著下降,这表明与原料相关的抑制.
- 延长的保留时间 (30天) 导致了类似的甲产量,并在基于CP的系统中转向性甲原体.
结论:
- 咖啡纸在无氧消化过程中具有相当大的能量潜力,但对高的有机载荷率很敏感.
- 在较高的OLR上,原料相关的抑制有利于变性甲生成,而不是乙类路径.
- 缓解抑制剂的策略对于从咖啡纸中稳定高效地生产甲至关重要.
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