208 / 2023-07-15 20:37:21

厌氧共发酵技术耦合暗发酵过程提高煤的生物气化的甲烷产量

厌氧共发酵；甲烷生产；暗发酵；可再生能源；微生物

摘要：厌氧消化可以有效地提升从不同来源的有机废物共发酵产生的生物能源的产量。到目前为止，单一底物的厌氧发酵可能受到与底物的生物化学特性相关的阻碍，这有可能会导致厌氧消化过程不稳定，并且影响生物沼气的生产效率。为了克服这种限制，更加优选的方法是多底物的厌氧共消化来利用有机废物生产生物能源。目前在多底物厌氧消化方面所取得的成果证实了这种方式的优点，包括通过共基质的协同效应提升基质的可处理性，满足不同的营养需求和增强消化过程的稳定性。尽管目前在多底物发酵方面的研究有了许多进展，但是不同底物的组合和操作参数对厌氧消化系统的性能和稳定性的影响还没有受到足够重视。煤具有较高的产生物甲烷潜力，但煤中氢含量低限制了它们的甲烷产量，像麦秸这样的富氢基质与煤混合可能会刺激煤的生物甲烷化。我们在研究中探讨了煤与秸秆共消化的可行性和相关的微生物种类。发现煤与秸秆混合厌氧共消化处理组（75%煤+ 25%麦秸）的日甲烷产量最高(17.25 mmol/g)。宏基因组分析表明，在所有处理反应器的产甲烷高峰期，氢营养产甲烷和乙酸产甲烷两种关键的产甲烷途径占主导地位。这些结果表明，通过采用添加25%的秸秆和煤厌氧共发酵可以显著提高暗发酵产甲烷的效率。