微生物电解酿酒废水高效产甲烷
本文关键词:微生物电解酿酒废水高效产甲烷 出处:《应用与环境生物学报》2016年06期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:为提高酿酒废水产甲烷效率,采用新型单室无膜微生物电解池(MEC),以酿酒废水为基质,考察不同外加电压(0.4 V、0.8 V、1.2 V)和传统消化(AD)对COD的去除、甲烷产生速率和能量回收的影响.结果表明,MEC外加电压为0.8 V时,COD的去除负荷达7.09±0.74 kg m~(-3)·d~(-1),较厌氧消化AD(4.19(±0.5)kg m~(-3) d~(-1))增加了69%.外加电压显著促进了乙醇的降解,0.4 V、0.8 V、1.2 V的MEC乙醇降解速率分别为121.84.17±19.3 mgL~(-1_ h~(-1)、256.45±18.04 mgL~(-1) h~(-1)、625.57±81.76 mgL~(-1) h~(-1),分别是AD(88.02±15.13 mg L~(-1) h~(-1))的1.38倍、2.91倍和7.1倍.外加0.8 V,甲烷产生速率达到2019.78±76.41 mL L~(-1) d~(-1),与AD(851.91±48.31 mLL~(-1) d~(-1))相比,增加了1.37倍;总能量回收率达到77.75%±0.88%,是AD(39.59%±2.31%)的1.97倍.循环伏安扫描(CV)发现MEC的碳毡在-0.270 V附近和0.035 V附近存在明显的还原峰和氧化峰.菌群高通量测序表明MEC的优势菌群为Methanothrix sp.和Geobacter sp.,其在混合菌群中的相对丰度分别为38.4%和12.83%,AD对应菌群的相对丰度仅为8.72%和1.21%.上述结果表明新型微生物电解池可显著促进酿酒废水的处理并提高甲烷产生速率和能量回收率.
[Abstract]:In order to improve the efficiency of methane in waste aquatic products, a new single-chamber membrane free microbial electrolysis cell was used to study different applied voltages of 0.4 V ~ (0.8) V ~ (0.8 V) with distilling wastewater as substrate. The effects of 1.2V) and conventional digestibility on the removal of COD, methane production rate and energy recovery. The results show that the applied voltage of COD is 0.8 V. The removal load of COD was 7.09 卤0.74 kg / m ~ (-3) 路d ~ (-1) 路d ~ (-1). Compared with anaerobic digestion, ADN 4.19 (卤0.5 kg / d) increased 69%. The applied voltage significantly promoted the degradation of ethanol (0.4 V ~ (0.8) V). The degradation rates of 1.2V MEC ethanol were 121.84.17 卤19.3mgL ~ (-1) 路h ~ (-1), respectively. 256.45 卤18.04 mg / L ~ (-1) 路h ~ (-1) ~ (625.57 卤81.76 mg / L ~ (-1)) ~ (-1)). AD(88.02 卤15.13 mg / L, 1.38 times, 2.91 times and 7.1 times as much as AD(88.02 卤15.13 mg / L, respectively. The methane production rate was 2019.78 卤76.41 mL / L ~ (-1) D ~ (-1) ~ (-1)). Compared with AD(851.91 卤48.31 mL / L ~ (-1) DU ~ (-1)), it increased by 1.37 times than that of AD(851.91 卤48.31 mL / L ~ (-1) D ~ (-1). The total energy recovery was 77.75% 卤0.88%. It is 1.97 times that of ADV 39.59% 卤2.31%. Cyclic voltammetry (CVV). It is found that the carbon felt of MEC is around -0.270V and 0.035. There were obvious reduction peaks and oxidation peaks in the vicinity of V, and the high throughput sequencing showed that the dominant strains of MEC were Methanothrix sp. and Geobacter sp. Its relative abundance in mixed flora was 38.4% and 12.83%, respectively. The relative abundance of AD was only 8.72% and 1.21.The results showed that the new microbial electrolytic cell could significantly promote the treatment of wine wastewater and increase the rate of methane production and energy recovery.
【作者单位】: 四川大学生命科学学院;中国科学院成都生物研究所;四川剑南春(集团)有限责任公司国家认定企业技术中心;
【基金】:国家自然科学基金项目(31270166)资助~~
【分类号】:TQ221.11;X797
【正文快照】: 我国酿酒行业发展迅速,但随着酿酒规模的提高,其产生的废水也逐年增多.酿酒废水主要来源于酿酒发酵液蒸馏和清洗阶段[1].由于酿酒废水有机物浓度高,p H较低,直接排放会污染环境.酿酒废水主要污染物成分为挥发性脂肪酸、乙醇等,可生化性较好.酿酒废水处理的方法有物理化学处理
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