焦点提醒：北京建筑年夜学郝晓地传授团队——废铁屑强化残剩污泥厌氧消化机理研究 投加废铁屑可增进厌氧消化甲烷产量 定量阐发废铁屑促使甲烷减产之感化机理 废铁屑经由过程下降ORP和铁侵蚀析H2两种路子对甲烷减产进献甚微 废铁屑对甲烷减产首要是经由过程增进微生物发展滋生和新陈代谢路子而实现

北京建筑年夜学郝晓地传授团队——废铁屑强化残剩污泥厌氧消化机理研究2018-11-14 09:07物理/化学/年夜学

丨文章亮点丨

• 投加废铁屑可增进厌氧消化甲烷产量
• 定量阐发废铁屑促使甲烷减产之感化机理
• 废铁屑经由过程下降ORP和铁侵蚀析H2两种路子对甲烷减产进献甚微
• 废铁屑对甲烷减产首要是经由过程增进微生物发展滋生和新陈代谢路子而实现

  丨文章简介丨

  污水处置运转走“碳中和”之路已成共鸣，这就使得污泥厌氧消化这一陈词滥调的手艺再获青睐。但是，残剩污泥能源转化率较低限制着厌氧消化手艺推行和普和，这就需要采纳手艺办法予以强化之。废铁屑作为工业废物，价钱低廉、易在运输，与污泥非间接夹杂体例投加（如，废铁屑以透水材料包裹后投加）也相对简单。加上，废铁屑投入厌氧消化对后续磷收受接管（蓝铁矿）和除臭（H2S）均有感化。是以，我们提出将废铁屑用在残剩污泥厌氧消化，以同时实现废料操纵和能源收受接管。前期尝试注解，废铁屑可有用强化产甲烷（CH4）进程，但增进机理还未见报导。文章就废铁屑强化污泥厌氧消化产甲烷进程展开尝试研究与机理切磋。

  为阐发废铁屑插手污泥厌氧消化系统后对系统发生的影响，尝试设想从物理、化学、生物三个角度周全阐发废铁屑增进甲烷减产机理。在物理感化方面，废铁屑作为还原性铁具有下降系统氧化还原电位（ORP）的感化，较低的ORP可能会促使甲烷减产；从化学感化角度，铁侵蚀析H2作为产甲烷菌底物也具有使甲烷减产的可能性；在微生物感化机理，废铁屑参与厌氧消化系同一方面能够增添组成微生物细胞必备的铁元素，增进厌氧微生物细胞发展和滋生，另外一方面还可增进厌氧微生物细胞内酶的合成并激活酶。

  

  为阐发废铁屑在以上三个方面的进献巨细，主体尝试采取两相厌氧消化步调，将10 g/L废铁屑别离插手酸化相和产甲烷相，不雅察废铁屑参与后无机物降解环境、ORP转变、VFAs堆集、生物气产量、铁浓度、微生物群落布局和酶活转变，以此阐发废铁屑强化甲烷减产的感化机理。尝试得出以下结论：

  1. 当废铁屑别离投加到酸化相和产甲烷相中，甲烷产量别离提高10.1%和21.4%，与之对应VSS去除率别离增添5.0%和13.2%；
  2. 废铁屑对ORP的改变其实不显著，没有改变酸化类型，注解废铁屑其实不会经由过程下降ORP的路子使得甲烷减产；
  3. 酸化相和产甲烷相中因析H2侵蚀引发的甲烷减产量别离占全数甲烷增量的1.26%和2.14%，铁侵蚀析H2并不是废铁屑强化污泥厌氧消化产甲烷的首要缘由；
  4. 废铁屑对厌氧消化微生物的发展滋生具有积极的刺激感化。插手废铁屑后使得酸化相中的丙酸转乙酸菌、丁酸转乙酸菌、同型产乙酸菌、异养产甲烷菌和自养产甲烷菌的数目别离增添41.4%、35.0%、52.5%、47.2%和256.3%，产甲烷相中的异养产甲烷菌和自养产甲烷菌的数目别离提高28.3%和72.0%；
  5. 废铁屑可增进厌氧消化微生物的新陈代谢，对酸化相和产甲烷相中诸多酶活性均有晋升，使得酸化相中脱氢酶、POR、PTA、AK、PTB和BK的活性别离提高88.1%、20.1倍、50.6 %、47.8%、70.8%、50.0%，产甲烷相中辅酶F420活性高23.9倍，且对含铁酶的活性加强更加显著。
  6. 铁下降ORP改变酸化类型对甲烷减产几近没有进献；铁侵蚀析H2对甲烷总减产量进献3.7%；除铁下降ORP和铁侵蚀析氢之外的其他身分可以使甲烷减产96.3%。

  

  丨原文消息丨

  

  原文链接：

  https://www.sci����Ϸappencedirect.com/science/article/pii/S0043135417302324

  转动：WaterResearch

  
  
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