近日,我所畜禽粪污能源化利用与污染控制科技创新团队研究发现:厨余垃圾在高负荷的干发酵中系统会酸化崩溃,挥发性脂肪酸(VFAs)积累,反应器起泡严重堵塞反应器,通过添加粉末活性炭(PAC)或碱性添加剂(AA),可使已崩溃的厌氧消化系统“起死回生”,且可正常稳定运行,避免了厌氧系统重新启动和调试,极大降低了沼气工程中的运行成本和时间成本。相关研究成果发表在学术期刊《可再生能源(Renewable Energy)》。
厨余垃圾干式厌氧消化在高负荷运行下,VFAs的产生和消耗的平衡被打破,会造成VFAs的持续积累,系统酸化最终导致崩溃,并伴随严重的起泡。本研究在已严重酸化的厌氧系统中添加PAC和AA后,系统VFAs浓度可明显降低,并维持在5000 mg/L左右,泡沫减少,并逐步恢复产气,实现了对已崩溃厌氧系统的“起死回生”,而对照组则继续酸化,VFAs浓度达到18000 mg/L以上。研究发现,添加PAC可能通过构建形成直接种间电子传递(DIET)促进了酸化系统内的VFAs降解,而添加AA则通过降低系统内氨氮促进VFAs的消耗,添加PAC和AA均可促进产乙酸和氢营养型产甲烷过程,进而加速了VFAs的转化。本研究可为解决厨余垃圾干式厌氧消化在高负荷下的酸抑制问题提供新的思路。
畜禽粪污能源化利用与污染控制创新团队2019级硕士研究生王炯科为第一作者,王文国研究员为本论文的通讯作者。该研究得到了中国农业科学院科技创新工程、四川省科技计划、国家现代农业产业技术体系等的支持。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148124016574