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转向(更多)脂肪和污水进入天然气

厌氧消化器照片
与此处一样的厌氧消化器可用于将污水污泥和脂肪废物转化为天然气。照片信用:Rachel Schowalter。在Creative Commons许可下,马萨诸塞州清洁能源中心分享。

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弗朗西斯·德洛斯·雷耶斯 919.515.7416

北卡罗来纳州立大学的研究人员已经开发了迄今为止,将污水污泥和餐厅润滑脂转化为甲烷的最有效手段。

污水处理后,污水处理厂会留下固体污泥,称为生物固体。多年来,公用事业公司用产生甲烷的微生物处理生物固体。近年来,公用事业公司已经在混合物中加入了油脂拦截废物(GIW)。

油脂截留器是用来截留食品服务机构的脂肪、油和油脂,这样它们就不会堵塞下水道。通过在生物固体中添加GIW,公用事业公司可以产生更多的甲烷,使整个操作更加高效。但也存在挑战。

“将生物固体和GIW转化为可再生的清洁能源是一个值得称赞的目标,”北卡罗莱纳州立大学土木、建筑和环境工程教授弗朗西斯·德洛斯·雷耶斯(Francis de los Reyes)说。他是一篇有关这项工作的论文的主要作者。“但是,如果你在他们用来处理生物固体的厌氧消化池中添加太多的GIW,系统就会失控,甲烷产量就会骤然下降。”

“我们这项工作的目标是找出生物固体和GIW的最佳平衡,以最大化甲烷产量。我们能够取得重大进展。”

研究人员一点地确定了它们喂入蒸煮器的GIW的量允许它们在混合中增加GIW的量,以至于它由整个挥发性固体或原料的75%。

de los Reyes说:“这明显高于现有设施中添加到生物固体中的GIW的典型数量。”

这使得研究人员获得了迄今为止报道的高脂垃圾的甲烷产量最高:0.785?将每克挥发性固体放入消化器,每升甲烷。

“这大约是通常报道的类似系统的两倍,”de los Reyes说。

“对许多污水处理设施来说,这应该会使商业规模的甲烷生产更具经济吸引力,这可能会鼓励他们捕获并出售甲烷,而不是现场燃烧。”

研究人员还发现了一组微生物,这些微生物在将富含脂肪的废物转化为甲烷方面似乎特别重要。研究人员正在继续研究其他类型的食物垃圾,如肉类和水果/蔬菜垃圾。他们还在研究基本的微生物生态学理论,以解释所需的微生物物种是如何在废物消化器内的生态系统中占据主导地位并持续存在的。

纸”,增加负荷压力导致微生物群落的收敛和高甲烷产量的适应性厌氧共消化器,“发表在期刊上水的研究.这篇论文的第一作者王玲(Ling Wang)曾是北卡罗来纳州立大学(NC State)的博士生,现在是芝加哥大学(University of Chicago)的博士后研究员。该论文由北卡罗来纳州立大学的博士生埃尔文·霍森(Elvin Hossen)共同撰写;塔里克·阿齐兹(Tarek Aziz)是北卡罗来纳州立大学土木、建筑和环境工程助理教授;以及北卡罗来纳州立大学土木、建筑和环境工程教授乔尔·杜科斯特(Joel Ducoste)。

这项工作是以北卡罗来纳水资源研究所的支持完成的。

希普曼-

编辑:研究摘要如下。

“加载压力的增加导致微生物群落的收敛性和高甲烷产量适应的厌氧共存剂”

作者: Ling Wang, Elvin H. Hossen, Tarek N. Aziz, Joel J. Ducoste和Francis L. de los Reyes III,北卡罗莱纳州立大学

发表: 10月12日,水的研究

DOI:10.1016 / J.Watres.2019.115155

文摘:增强沼气生产,同时避免在润滑脂截止者废物(GIW)的共消化过程中抑制甲烷,可以帮助水资源回收设施减少碳足迹。在这里,我们使用预调整和未适应的消化器来将微生物群落结构链接到蒸煮功能。在干扰之前,预适应和未适应的消化器显示出类似的甲烷生产和微生物群落多样性但不同的群落组成。当暴露于相同的干扰时,预适度的蒸煮器取得了更好的性能,而不适应的蒸煮器被抑制。当在恢复后重新暴露于干扰时,无论时间变化如何,都会收敛的恢复,社区和融合器的性能。在挥发性固体(VS)基础上加入高达75%GIW的共消化,将甲烷产率从0.180升至0.785甲烷/ G-Vs加入,最高甲烷产量达到脂质的最高甲烷产量- 浪费。进行性扰动基本上富集脂肪酸降解Syntrophomonas.16S rRNA基因序列占总序列的不到1% ~ 24.6%,为乙酰碎屑型Methanosaeta.从2.3%到11.9%和氢营养学Methanospirillum.在预适应的蒸煮器中从不到1%到6.6%。特定的水解和发酵群也增加。这些生态见解证明了术语扰动如何战略性地用于影响甲烷酰基微生物和改善GIW的共消化。

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