间歇通电和电极反转对MEC-CSTR反应器污泥餐厨垃圾协同厌氧消化的影响

摘要

城镇化快速发展导致大量污水污泥(Sewage Sludge,SS)和餐厨垃圾(Food Waste,FW)等有机固废的排放和产生。将微生物电解池(Microbial Electrolysis Cell,MEC)引入到厌氧消化(Anerobic Digestion,AD)过程可实现其高效的甲烷转化。本研究探究了间歇通电和电极反转对MEC-连续搅拌式反应器(Continuous Stirred Tank Reactor,CSTR)的影响。结果表明,在1.2 V的外加电压和15 d的污泥停留时间(Sludge Retention Time,SRT)的条件下,MEC-CSTR运行良好,甲烷产率达到(741.9±99.2)mL/L-reactor/d。短暂断电(2 d)未对系统各项性能造成不良影响,而过长断电(7 d)则会降低反应器的有机物水解效果和甲烷产量;同时,连续电极反转会引起甲烷产量((541.7±32.0)mL/L-reactor/d)的下降;然而,无论间歇通电亦或电极反转均未对消化液的理化性质和系统稳定性造成不良影响。本研究可为MEC系统提升SS和FW协同厌氧能源化工程的优化实施提供新的解决思路。