利用硅灰石原位改善厌氧消化微生物电解池的产气特性

编号：FTJS07898

篇名：利用硅灰石原位改善厌氧消化微生物电解池的产气特性

作者：姜倩倩 张衍 龚林林 崔敏华 刘和 章湝 符波 刘宏波

关键词： 微生物电解池 污泥水解液 产甲烷 硅灰石 二氧化碳固定

机构： 江南大学环境与土木工程学院 江苏省厌氧生物技术重点实验室 江苏省水处理技术与材料协同创新中心

摘要： 厌氧消化-微生物电解池(Anaerobic digestion-Microbial electrolysis cell,AD-MEC)具有有机物降解速度快、降解率高的优点,但其所产沼气中依然存在CO2含量较高的问题.为降低AD-MEC所产沼气中CO2的含量,本研究将矿物碳酸化耦合入AD-MEC中,研究添加硅灰石对AD-MEC中CO2的固定效果.实验结果表明,添加硅灰石可使AD-MEC中CO2产生量减少40.0%,沼气中CO2含量从10.0%±1.3%减少到4.5%±1.1%;X射线衍射(XRD)及扫描电镜-能谱(SEM-EDS)分析表明了CaCO3沉淀的生成,证明硅灰石介导矿物碳酸化固定了AD-MEC中的CO2.此外,添加硅灰石使Ca2+溶出,缓冲了pH,减轻了厌氧消化产酸阶段对产甲烷菌的抑制,促进了有机物的降解,可溶性化学需氧量(SCOD)去除率提高了11.2%,并使CH4产量提高18.0%,CH4产率达到305 mL·g^-1,沼气中CH4含量达到95.5%±1.2%.硅灰石的添加实现了AD-MEC中CO2的原位捕获,同时增益了厌氧消化效果,提高了甲烷产量.