电刺激条件下初始pH值对剩余污泥厌氧消化效果的影响

在厌氧消化反应器中施加0.6V电压刺激,考察初始pH值(3,5,7,9,11)对剩余污泥厌氧消化效果的影响.结果表明,当初始pH值为9、厌氧消化至32d时,污泥挥发性固体有机物去除率为38.1%,甲烷产率为224mLCH₄/g VS;同样的消化时间内,初始pH值为7的对照组,其挥发性固体有机物去除率为32.2%,甲烷产率仅为162mLCH₄/g VS.调节初始pH值可加速污泥水解酸化过程,其中pH值为11时,水解酸化效果最好,比其他pH值条件下产生更多的挥发性脂肪酸(VFAs).在产酸高峰期,初始pH值为3、11时,乙酸和丁酸是主要产物;初始pH值为5、7、9时,主要产物是乙酸和丙酸.调节初始pH值能加速氨氮的释放,且pH值为酸性(3,5)时的氨氮浓度高于碱性条件下(9,11)的浓度.     

污泥炭强化微生物电解池提高污泥厌氧消化甲烷产率与系统稳定性

投加污泥炭可有效改善利用微生物电解池厌氧消化(MEC-AD)甲烷产率偏低的问题,但其对MEC-AD体系的长期影响仍未知。研究了不同运行条件(外加电压、有机负荷率OLR)下,污泥炭对MEC-AD在连续进料运行模式下产甲烷效能的提高。首先,基于甲烷产率、电流密度等指标,确定最佳外加电压为1.5 V;然后,在相同外加电压(1.5 V)、不同OLR的条件下,比较了对照组(ME1.5)和投加污泥炭的实验组(MEBC1.5)的产甲烷和系统稳定性,OLR通过水力停留时间(HRT)控制。结果表明,当HRT从10 d逐步缩短至2.5 d,ME1.5与MEBC1.5的甲烷产率呈现先上升后下降的变化趋势,且MEBC1.5的甲烷产率始终高于ME1.5。这表明污泥炭在不同OLR运行条件下均可改善甲烷产率。微生物群落多样性分析结果表明,对比ME1.5与MEBC1.5,投加污泥炭使得生物阴极优势菌属Coprothermobacter、Fervidobacterium、Bellilinea、Methanosarcina的相对丰度分别增加了34.1%、186.6%、130.5%、9.5%。KEGG通路分析结果表明,MEBC1.5中乙酸裂解途径和H₂还原CO₂途径产甲烷代谢过程相关基因的丰度均有所提高。本研究结果可为污泥炭强化市政污泥MEC-AD产甲烷效能和相关的微生物机制提供参考。