CN108410915A - 利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，包括：将含碳水化合物的有机废物与浓缩污泥混合，加水，得到混合物；将上述混合物置于电发酵反应器中进行厌氧发酵，每隔一段时间调节pH值，每隔一段时间放电进行等离子体电发酵；固液分离，得到含有乳酸的上层清液。该方法使用低温等离子体技术，通过放电强化，提高了有机废物及污泥混合发酵产生乳酸的含量。

Description

利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，涉及到一种利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法。具体是通过自主研发的反应器，将高压脉冲等离子体放电技术与活性污泥厌氧发酵技术相结合，促进乳酸的产生。
背景技术
乳酸广泛应用于医疗、食品、化工等行业。通过乳酸菌，可以从含碳水化合物及蛋白质等基质中厌氧发酵生产大量乳酸。目前，有机废物(如厨余垃圾、食品垃圾等)资源化生产乳酸的方法(见如中国专利201110425458.8；200710117684.3：200610010049.0)一般需要以下几个步骤：将厨余垃圾预处理、酶水解(糖化)、接种乳酸菌、中温发酵及固液分离。这些方法都涉及了投加菌种、酶制剂、中温发酵等复杂操作。
通过电子传递能够促进生物活性Green Chemistry，2017，19：928-926.，由此可以推测，通过等离子体电发酵，也能促进微生物产生乳酸。其作用机理有两方面：一是产生活性物质作用于发酵体系，二是改变细胞膜的通透性。
等离子体是具有化学反应性的，表现出与其他物质状态不同的特异性能的气体，又称为物质的第四态。一般认为等离子体是由电子、正负离子、激发态的原子、分子以及自由基等粒子组成的，并表现出集体行为的一种准中性非凝聚系统。等离子体的应用技术因其特点而异。高温等离子体技术利用等离子体的物理特性；而低温等离子体技术则利用其中的高能电子(0～10eV)参与形成的物理、化学反应过程。
低温等离子体技术作为一种新型高级氧化技术，集臭氧氧化、微波辐射、紫外辐射及热解等效应于一体，无选择性、无需添加化学药剂且可以在常温常压下实现操作。
目前，还没有利用低温等离子体技术影响发酵过程，促进有机废物产乳酸方面的报道。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，可以有效地将低温等离子体脉冲放电技术和厌氧发酵技术相结合，促进乳酸产生。
为了达到上述目的，本发明提供了一种利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，包括：将含碳水化合物的有机废物与浓缩污泥混合，加水，得到混合物；将上述混合物置于电发酵反应器中进行厌氧发酵，每隔一段时间调节pH值，每隔一段时间放电进行等离子体电发酵；固液分离，得到含有乳酸的上层清液。
优选地，所述的电发酵反应器包括反应器本体，地极不锈钢板和放电极不锈钢板相对设置于反应器本体内，放电极不锈钢板上设有多个放电针，所述的地极不锈钢板和放电极不锈钢板连接等离子体电源，用于对反应器本体内的含碳水化合物的有机废物与浓缩污泥的混合物进行等离子体电发酵。
优选地，所述的浓缩污泥来源于城市污水厂，含水率为95％-99％，更优选含水率99.1％；浓缩污泥的总悬浮固体浓度(TSS)为5-25g/L(VSS/TSS＝0.51-0.77)；更优选TSS为19.19g/L(其中VSS是有机物质，TSS是总悬浮物质，VSS/TSS是表征混合物的有机含量)；浓缩污泥的C/N为7.0-9.0，更优选C/N为8.5的污泥。
优选地，所述的含碳水化合物的有机废物包括厨余垃圾或食品下脚料；经粉碎过10-40目筛；有机废物中总悬浮固体比例为0.1-0.7g/g；更优选总悬浮固体比例为0.38g/g。
优选地，所述的有机废物与浓缩污泥混合挥发性干重比范围为3.5-15.6，更优选为6；混合液的挥发性悬浮固体浓度VSS为20-55g/L，更优选为40g/L。
优选地，所述的混合物中还加有电发酵缓冲剂和/或电发酵促进剂。
更优选地，所述的电发酵缓冲剂为加入量为2-20mg/L的Na2CO3和/或加入量为5-50mg/L的NaHCO3；电发酵促进剂为加入量为5-50mg/g(以VSS为基准)的Fe3+、加入量为1-20mg/g(以VSS为基准)的Fe2+、以及加入量为5-50mg/L的焦碳颗粒中的至少一种。
优选地，所述的厌氧发酵温度为15-75℃，搅拌速度为40-200rpm，发酵系统pH值调节至5-9；更优选地，发酵温度为46-50℃，搅拌速度120rpm。
优选地，所述的“每隔一段时间调节pH值”为每隔3-15h投加pH调节剂调节pH值为5-9，更优选每隔6h投加pH调节剂调节pH值为7；所述的pH调节剂为碱性pH调节剂或酸性pH调节剂，所述的碱性pH调节剂优选为无机碱，更优选NaOH、KOH、NH3·H2O或石灰Ca(OH)2，酸性pH调节剂为盐酸。
优选地，所述的厌氧发酵时间为3-9d，更优选6d。
优选地，所述的放电条件具体为：放电的频率为20-40Hz，更优选为30Hz；放电的电压为10-30kV，更优选为20kV；放电中针尖距液面高度为0.1-5cm，更优选为0.5cm；一次放电的时间为1-90min，更优选为10min；每隔1-15h进行一次放电，优选为6h。
优选地，所述的固液分离方法选自：离心，重力浓缩-絮凝沉淀，压滤或过滤。
更优选地，所述的离心包括：取发酵产物注入机械仪器(如：离心机)，所取液体体积为2-40ml，优选25ml；使用×500-5000g的离心力，优选离心力×1500g；离心时间为5-20min，优选离心时间为10min。
更优选地，所述的重力浓缩-絮凝沉淀包括：将发酵产物重力沉淀一段时间后，获取上层浑浊液体，加入碱，搅拌，得絮状物；再加入PAM，搅拌，静置，分离得到上层清液。
更优选地，所述的重力沉淀时间为10-60min，优选20min；所述的碱为一价碱，优选NaOH或氨水，投加量为0.05-0.45％；先以150-300rpm的转速，搅拌30-120s混匀；再以40-100rpm的转速，搅拌2-5min，形成肉眼可见的小絮体；然后投加浓度为0.1％的PAM溶液，其投加量为0.0001-0.001％；以150-300rpm的转速搅拌10-40s，再以40-100rpm的转速搅拌3-6min，静置20-40min。
优选地，所述的过滤或压滤，是将发酵产物注入一定孔径的滤袋，通过重力(过滤)或外加压力(压滤)实现固液分离，所述的过滤或压滤的方法是利用孔径为10-100μm的滤布，其中过滤采用50-100μm的滤布，过滤温度为5-70℃，重力过滤30-120min，优选70μm滤布，过滤温度为室温，重力过滤60min；压滤采用10-50μm的滤布，压滤温度为5-70℃，压滤压力为0.5-4.5M Pa，优选30μm的滤布，室温下压滤，压力为0.8M Pa。
优选地，所述加入的水为自来水。
本发明的原理如下：
本发明采用的电发酵反应器在不锈钢盘中插入钢管，并在圆盘上均匀分布多根钢针，组合形成高压电极，另用一块不锈钢盘作为地电极，置于反应器底端，并有钢管与之连接，置于反应器之外。利用高压脉冲电源产生脉冲电压进行放电，放电过程中产生大量的活性物质，如羟基自由基(·OH)、氧自由基(·O)、氢自由基(·H)、臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)等，使在等离子通道内的有机物分子在自由基的作用下发生高级氧化而被降解；放电过程中还会产生紫外光、冲击波等，集合了化学氧化、光化学和电化学为一体，加强了作用效果。
另外，放电操作还可以促进底物溶解与水解，使微生物利用底物效果提高。
活性物质作用于活性污泥厌氧发酵反应系统，对其发酵过程产生一定影响，具体表现为污泥发酵系统颜色改变，即由黑变黄，同时气味发生改变，乳酸产量及手性均发生一定变化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明实验方法简单，操作简便，制作及运行费用较低，促进乳酸产生效果较好。
(2)本发明将低温等离子体技术与活性污泥厌氧发酵技术相结合，对发酵过程产生影响，有效地提高乳酸的产量。
(3)本发明在产生等离子体时，采用电晕放电的方式，低温下即可产生等离子体，温度条件易满足。
(4)该方法使用低温等离子体技术，通过放电强化，提高了有机废物及污泥混合发酵产生乳酸的含量。
附图说明
图1为电发酵反应器结构示意图；
图2为是反应器盖的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明的电发酵反应器包括反应器本体，反应器本体为有机玻璃容器。地极不锈钢板6和放电极不锈钢板2相对设置于反应器本体内，放电极不锈钢板2上设有30根放电针11，所述的地极不锈钢板6设于反应器本体底部，地极不锈钢板6连接地极公制螺丝螺母14，放电极不锈钢板2设于地极不锈钢板6上方，放电极不锈钢板2连接公制全牙螺管8，公制全牙螺管8和地极公制螺丝螺母14分别经导线连接等离子体电源，用于对反应器本体内的含碳水化合物的有机废物与浓缩污泥的混合物进行等离子体电发酵。等离子体电源连接电源控制器。所述的反应器本体的上方设有搅拌电机1，搅拌电机1的转轴穿过公制全牙螺管8并与设于反应器本体内的搅拌头10连接。
所述的反应器本体的外侧设有恒温夹套3，恒温夹套3具有夹套进水口5和夹套出水口12，夹套进水口5和夹套出水口12与恒温设备连接。所述的恒温夹套3的厚度与反应器本体内直径的比例为1∶10；夹套进水口5距离反应器本体底部以及出水口12距离反应器本体顶部的距离为20mm，通过水浴加热的方式，使反应器本体内部温度处于恒定值。
所述的反应器本体设有容器进气口4和容器出气口13，容器进气口4和容器出气口13与氮气瓶连接。所述的反应器本体为绝缘密闭容器，其内径为400mm，高度为200mm，进气口13距离反应器本体底部、出气口4距离反应器本体顶部的距离为20mm。
所述的反应器本体的顶部设有绝缘带孔盖9。所述的绝缘带孔盖9为带孔绝缘玻璃盖，公制全牙螺管8穿过带孔绝缘玻璃盖中心孔，地极公制螺丝螺母14穿过反应器本体底部。所述的绝缘带孔盖9上设有中心对称的两个调节孔，其圆心距离中心为反应器本体内径的1/8，其直径为反应器本体内径的1/10，调节孔上设有盖板15，能将调节孔完全盖住即可。
公制全牙螺管8为公制M6全牙螺管，放电针11在放电极不锈钢板2上均匀分布，放电针11数量为每10cm31个，放电极不锈钢板2与公制全牙螺管8底部的距离为反应器本体高度的1/10，放电针11长度为反应器本体高度的1/8，地极不锈钢板6为厚度为2mm，直径为190mm的不锈钢盘，在对应地极公制螺丝螺母14的位置设圆口，直径以螺丝直径为准；放电极不锈钢板2为厚度为2mm，直径为190mm的不锈钢盘，盘上有中心孔，直径以公制全牙螺管8的直径8为准，并均匀分布30个小孔，小孔直径以不锈钢的放电针11直径为准，小孔数量为每10cm3一个。所述的地极不锈钢板6和放电极不锈钢板2之间的距离可以上下移动调节，并通过配套螺母固定。所述的公制全牙螺管8同时可以作为搅拌头10的外轴。所述的地极公制螺丝螺母14的中心轴距反应器本体内侧壁的距离为反应器本体内径的1/10。搅拌头10的直径为40mm。
恒温装置设置50℃，经蠕动泵抽取，进入反应器夹套进水口5，从夹套出水口12出水，再进入恒温装置中，同时调节高压脉冲等离子体电源的电压和频率。打开氮气瓶，从容器进气口4进气，从容器出气口13排空氧气。并开启搅拌电机1，设置搅拌速率进行搅拌。每日定时打开调节盖板15调节pH值，取样，添加缓冲剂等。
经过实践考察，发现整个系统运行良好。
实施例1
一种利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，具体步骤为：
(1)取城市生活污水厂浓缩污泥，其TSS为28.2005g/L，VSS为16.9203g/L，含水率为99.2％，C/N为7；取含碳水化合物的有机废物厨余垃圾，经粉碎过20目筛，其VSS比例为0.3921g/g。
在反应器中混合备制的厨余垃圾及污泥；配置餐厨垃圾与污泥挥发性干重比为6，加水，加入电发酵缓冲剂Na2CO3和NaHCO3、电发酵促进剂焦碳颗粒，配置为1L的VSS为40g/L发酵反应混合物，所述的混合物含有10mg/L的Na2CO3、25mg/L的NaHCO3、电发酵促进剂为加入量为24mg/L的焦碳颗粒。
将上述混合物置于上述的电发酵反应器中进行厌氧发酵，发酵温度为50℃，搅拌速度为120rpm。每隔6h用2mol/L的NaOH溶液调节pH值至7，发酵6d；每隔12h放电一次进行等离子体电发酵，放电的频率为30Hz；电压为20kV；针尖距液面高度为0.5cm；一次放电的时间为10min。
配置相同的混合液置于细口瓶中，发酵温度，搅拌速度，调节pH间隔均相同，不进行放电操作，作为空白对照。
(2)采用离心的方法，每次取出25ml发酵产物注入离心机，在8000r/min的参数下离心10min，离心力×1500g，取10ml的上清液保存。
(3)通过HPLC高效液相色谱法测量6天的样品中乳酸含量，测得放电组乳酸浓度最大值为30.5513g/L，空白组乳酸浓度最大值25.9662g/L。
实施例2
一种利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，具体步骤为：
(1)取城市生活污水厂浓缩污泥，其TSS为19.19g/L，VSS为12.08g/L，含水率为99.2％，C/N为8；取含碳水化合物的有机废物厨余垃圾，经粉碎过20目筛，其VSS比例为0.3869g/g。
在反应器中混合备制的厨余垃圾及污泥；配置餐厨垃圾与污泥挥发性干重比为6，加水，加入电发酵缓冲剂Na2CO3和NaHCO3、电发酵促进剂焦碳颗粒。，配置为1L的VSS为40g/L发酵反应混合物，所述的混合物含有10mg/L的Na2CO3、25mg/L的NaHCO3、电发酵促进剂为加入量为24mg/L的焦碳颗粒。
将上述混合物置于上述的电发酵反应器中进行厌氧发酵，发酵温度为50℃，搅拌速度为120rpm。每隔6h用2mol/L的NaOH溶液调节pH值至7，发酵6d；每隔3h放电一次进行等离子体电发酵，放电的频率为30Hz；电压为20kV；针尖距液面高度为0.5cm；一次放电的时间为10min。
配置相同的混合液置于细口瓶中，发酵温度，搅拌速度，调节pH间隔均相同，不进行放电操作，作为空白对照。
(2)采用离心的方法，每次取出25ml发酵产物注入离心机，在8000r/min的参数下离心10min，离心力×1500g，取10ml的上清液保存。
(3)通过HPLC高效液相色谱法测量6天的样品中乳酸含量，测得放电组乳酸浓度最大值低于空白组乳酸浓度最大值，推测是放电时间间隔过短所致。
实施例3
一种利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，具体步骤为：
(1)取城市生活污水厂浓缩污泥，其TSS为16.0315g/L，VSS为9.68g/L，含水率为99.3％，C/N为8；取含碳水化合物的有机废物厨余垃圾，经粉碎过20目筛，其VSS比例为0.539g/g。
在反应器中混合备制的厨余垃圾及污泥；配置餐厨垃圾与污泥挥发性干重比为6，加水，加入电发酵缓冲剂Na2CO3和NaHCO3、电发酵促进剂焦碳颗粒。，配置为1L的VSS为40g/L发酵反应混合物，所述的混合物含有10mg/L的Na2CO3、25mg/L的NaHCO3、电发酵促进剂为加入量为24mg/L的焦碳颗粒。
将上述混合物置于上述的电发酵反应器中进行厌氧发酵，发酵温度为50℃，搅拌速度为120rpm。每隔6h用2mol/L的NaOH溶液调节pH值至7，发酵6d；每隔6h放电一次进行等离子体电发酵，放电的频率为30Hz；电压为20kV；针尖距液面高度为0.5cm；一次放电的时间为10min。
放电组设置两组平行实验，条件均相同。
配置相同的混合液置于细口瓶中，发酵温度，搅拌速度，调节pH间隔均相同，不进行放电操作，作为空白对照。
(2)采用离心的方法，每次取出25ml发酵产物注入离心机，在8000r/min的参数下离心10min，离心力×1500g，取10ml的上清液保存。
(3)通过HPLC高效液相色谱法测量6天的样品中乳酸含量，测得放电一组乳酸浓度最大值为21.1694g/L，放电二组乳酸浓度最大值为24.4320g/L，空白组乳酸浓度最大值16.3539g/L。
实施例4
一种利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，具体步骤为：
(1)取城市生活污水厂浓缩污泥，其15.1645g/L，VSS为9.19g/L，含水率为99.1％，C/N为9；取含碳水化合物的有机废物厨余垃圾，经粉碎过20目筛，其VSS比例为0.38725g/g。
在反应器中混合备制的厨余垃圾及污泥；配置餐厨垃圾与污泥挥发性干重比为6，加水，加入电发酵缓冲剂Na2CO3和NaHCO3、电发酵促进剂焦碳颗粒。，配置为1L的VSS为40g/L发酵反应混合物，所述的混合物含有10mg/L的Na2CO3、25mg/L的NaHCO3、电发酵促进剂为加入量为24mg/L的焦碳颗粒。
将上述混合物置于上述的电发酵反应器中进行厌氧发酵，发酵温度为室温，即11～25℃，不使用水热控温装置，搅拌速度为120rpm。每隔6h用2mol/L的NaOH溶液调节pH值至7，发酵6d；每隔6h放电一次进行等离子体电发酵，放电的频率为30Hz；电压为20kV；针尖距液面高度为0.5cm；一次放电的时间为10min。
配置相同的混合液于相同的电发酵反应器中，发酵温度，搅拌速度均相同，不进行放电操作，作为空白对照。
(2)采用离心的方法，每次取出25ml发酵产物注入离心机，在8000r/min的参数下离心10min，离心力×1500g，取10ml的上清液保存。
(3)通过HPLC高效液相色谱法测量6天的样品中乳酸含量，测得放电组乳酸浓度最大值为19.6519g/L，空白组乳酸浓度最大值为18.3144g/L。

Claims (10)

1.一种利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，包括：将含碳水化合物的有机废物与浓缩污泥混合，加水，得到混合物；将上述混合物置于电发酵反应器中进行厌氧发酵，每隔一段时间调节pH值，每隔一段时间放电进行等离子体电发酵；固液分离，得到含有乳酸的上层清液。
2.如权利要求1所述的利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，所述的电发酵反应器包括反应器本体，地极不锈钢板和放电极不锈钢板相对设置于反应器本体内，放电极不锈钢板上设有多个放电针，所述的地极不锈钢板和放电极不锈钢板连接等离子体电源，用于对反应器本体内的含碳水化合物的有机废物与浓缩污泥的混合物进行等离子体电发酵。
3.如权利要求1所述的利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，所述的浓缩污泥来源于城市污水厂，含水率为95％-99％；浓缩污泥的总悬浮固体浓度为5-25g/L；浓缩污泥的C/N为7.0-9.0。
4.如权利要求1所述的利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，所述的含碳水化合物的有机废物包括厨余垃圾或食品下脚料；经粉碎过10-40目筛；有机废物中总悬浮固体比例为0.1-0.7g/g。
5.如权利要求1所述的利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，所述的有机废物与浓缩污泥混合挥发性干重比范围为3.5-15.6；混合液的挥发性悬浮固体浓度VSS为20-55g/L。
6.如权利要求1所述的利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，所述的混合物中还加有电发酵缓冲剂和/或电发酵促进剂。
7.如权利要求1所述的利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，所述的电发酵缓冲剂为加入量为2-20mg/L的Na2CO3和/或加入量为5-50mg/L的NaHCO3；电发酵促进剂为加入量为5-50mg/g的Fe3+、加入量为1-20mg/g的Fe2+、以及加入量为5-50mg/L的焦碳颗粒中的至少一种。
8.如权利要求1所述的利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，所述的厌氧发酵温度为15-75℃，搅拌速度为40-200rpm，发酵系统pH值调节至5-9。
9.如权利要求1所述的利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，所述的“每隔一段时间调节pH值”为每隔3-15h投加pH调节剂调节pH值为5-9。
10.如权利要求1所述的利用低温等离子体电发酵促进有机废物制备乳酸的方法，其特征在于，所述的放电条件具体为：放电的频率为20-40Hz；放电的电压为10-30kV；放电中针尖距液面高度为0.1-5cm；一次放电的时间为1-90min；每隔1-15h进行一次放电。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114875078A (zh) * 2022-06-16 2022-08-09 东华大学 短链脂肪酸的制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006078315A1 (en) * 2005-01-20 2006-07-27 Christian School Of Technology Charitable Foundation Trust Heat energy recapture and recycle and its new applications
CN101066791A (zh) * 2007-06-19 2007-11-07 中山大学 三相交流滑动弧非平衡等离子体污水处理装置
EP2265366A1 (en) * 2008-03-11 2010-12-29 Immunolight, Llc. Plasmonic assisted systems and methods for interior energy-activation from an exterior source
CN102212971A (zh) * 2011-03-07 2011-10-12 安徽安生生物化工科技有限责任公司 一种等离子体处理秸秆的方法
CN103923952A (zh) * 2014-03-21 2014-07-16 同济大学 一种有机废物与污泥混合发酵生产高纯度l-乳酸的方法
CN105294312A (zh) * 2015-11-30 2016-02-03 高洁 一种利用有机废液制备液体生物肥料的方法
CN105603002A (zh) * 2016-02-18 2016-05-25 武汉锦星科技有限公司 一种污泥与餐厨垃圾的放电等离子共处置方法
CN107354181A (zh) * 2017-08-11 2017-11-17 东华大学 一种利用阴极还原调控有机废物协同发酵l‑乳酸的方法
CN107384977A (zh) * 2017-08-11 2017-11-24 东华大学 一种利用正电压增强污泥发酵有机废物产乳酸效能的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006078315A1 (en) * 2005-01-20 2006-07-27 Christian School Of Technology Charitable Foundation Trust Heat energy recapture and recycle and its new applications
CN101066791A (zh) * 2007-06-19 2007-11-07 中山大学 三相交流滑动弧非平衡等离子体污水处理装置
EP2265366A1 (en) * 2008-03-11 2010-12-29 Immunolight, Llc. Plasmonic assisted systems and methods for interior energy-activation from an exterior source
CN102212971A (zh) * 2011-03-07 2011-10-12 安徽安生生物化工科技有限责任公司 一种等离子体处理秸秆的方法
CN103923952A (zh) * 2014-03-21 2014-07-16 同济大学 一种有机废物与污泥混合发酵生产高纯度l-乳酸的方法
CN105294312A (zh) * 2015-11-30 2016-02-03 高洁 一种利用有机废液制备液体生物肥料的方法
CN105603002A (zh) * 2016-02-18 2016-05-25 武汉锦星科技有限公司 一种污泥与餐厨垃圾的放电等离子共处置方法
CN107354181A (zh) * 2017-08-11 2017-11-17 东华大学 一种利用阴极还原调控有机废物协同发酵l‑乳酸的方法
CN107384977A (zh) * 2017-08-11 2017-11-24 东华大学 一种利用正电压增强污泥发酵有机废物产乳酸效能的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114875078A (zh) * 2022-06-16 2022-08-09 东华大学 短链脂肪酸的制备方法
CN114875078B (zh) * 2022-06-16 2023-11-17 东华大学 短链脂肪酸的制备方法

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