CN114574329A - 基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法 - Google Patents

基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114574329A
CN114574329A CN202210150051.7A CN202210150051A CN114574329A CN 114574329 A CN114574329 A CN 114574329A CN 202210150051 A CN202210150051 A CN 202210150051A CN 114574329 A CN114574329 A CN 114574329A
Authority
CN
China
Prior art keywords
biogas
fermentation
carbon
cathode
hydrothermal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210150051.7A
Other languages
English (en)
Inventor
汪群慧
宋娜
赵盼
张丽荣
关伟杰
章爽
郭延
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin College University Of Science & Technology Beijing
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
Tianjin College University Of Science & Technology Beijing
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin College University Of Science & Technology Beijing, University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical Tianjin College University Of Science & Technology Beijing
Priority to CN202210150051.7A priority Critical patent/CN114574329A/zh
Publication of CN114574329A publication Critical patent/CN114574329A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84—Biological processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/36—Means for collection or storage of gas; Gas holders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/48—Holding appliances; Racks; Supports
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/04—Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/18—External loop; Means for reintroduction of fermented biomass or liquid percolate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/24—Recirculation of gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/26—Conditioning fluids entering or exiting the reaction vessel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M37/00—Means for sterilizing, maintaining sterile conditions or avoiding chemical or biological contamination
    • C12M37/04—Seals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/18—Gas cleaning, e.g. scrubbers; Separation of different gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
    • C12P5/02—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
    • C12P5/023—Methane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/042—Electrodes formed of a single material
    • C25B11/043—Carbon, e.g. diamond or graphene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/01—Products
    • C25B3/03—Acyclic or carbocyclic hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/20—Processes
    • C25B3/25—Reduction
    • C25B3/26—Reduction of carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/05—Biogas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

本发明提供基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法，属于环境和能源技术领域。该装置包括电发酵单元、固液分离单元、水热碳化单元和产物收集单元，电发酵单元包括电发酵槽、阴极室、阳极室、阳离子交换膜、直流恒压电源；该装置将嗜氢产甲烷菌的生物转化和电化学阴极还原耦合，将沼气循环至厌氧消化室，进行原位沼气生物提纯，在阴极还原CO2产生甲烷的同时在阳极室去除沼液中的氨氮和COD，合理利用了电子转移和守恒规律；沼液减污后可用于灌溉，也可被沼渣生物炭吸附沼液残留的污染物而得到进一步净化；沼渣可制成水热炭回用于厌氧消化或作为吸附剂，从而实现沼液、沼渣、沼气的综合利用和CO2减排的目的。

Description

基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法
技术领域
本发明涉及环境和能源技术领域，特别是指一种基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法。
背景技术
CO2催化还原的相关技术被不断开发，包括光催化、电催化和热化学还原。有机废物厌氧发酵产生的沼气中，甲烷含量占55～65％，CO2含量占35～45％；厌氧发酵后的沼液属高浓度有机废液，成分复杂，可生化性较差，采用常规的生化处理方法其处理效果差，近年来电化学技术由于条件可控，无二次污染，设备简单，已成为处理难降解、高浓度有机物的研究热点。
由外源供氢的沼气生物提纯方式有原位和异位两种，其中，原位提纯是指沼气产生和提纯在同一厌氧反应器中进行，即直接将H 2通入厌氧消化系统，使其与沼气中的CO2反应，从而得到CH4浓度较高的气体；原位提纯操作简单，无需培养特定菌种与另建反应器，但外源供氢的原位提纯方式，由于氢的溶解度很低，H2的传质效率低，且沼气中不参与反应的CH4气体进一步影响H2的传质效率，因此，要将原位提纯技术真正应用于工业生产还需进一步考察外源H2不规律通入对微生物结构、甲烷产量和尾气组成的影响和反应器抗冲击能力等问题，特别是H2气液传质的强化问题。
电催化还原技术反应方向及产物可控，灵活多变，可与其他反应同步，具有良好应用前景。将电解制氢过程中产生的活性氢用于原位生物提纯，可即时生成活性氢并即时消耗，避开了H2气液传质的难点，原位提纯效率可发挥到最大程度。
基于上述背景，本发明在沼气循环式厌氧发酵过程中，将嗜氢产甲烷菌的生物转化和电化学阴极还原耦合，提高CO2转化为甲烷的效率，并同步利用阳极氧化降解沼液中的有机物，降低氨氮和COD含量，减污后的沼液可用于灌溉，也可被沼渣生物炭吸附残留的污染物而得到进一步净化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法，该装置合理利用电子转移和守恒规律，可在阳极室处理沼液的同时阴极室还原CO2产生甲烷，从而实现沼液减污脱氮、沼气原位提纯和CO2减排的目的。
该装置包括电发酵单元、固液分离单元、水热碳化单元和产物收集单元，
其中，电发酵单元包括电发酵槽、阴极室(兼做厌氧消化室)、阳极室、阳离子交换膜、直流恒压电源，固液分离单元中设有机械脱水装置，水热碳化单元中设有水热反应釜，产物收集单元包括水热炭储槽、处理后液体储槽和提纯后沼气储槽；
阴极室设有阴极、液封进料口、沼气进气口、带孔布气管、沼气排气口、发酵残余物排出口；阳极室设有阳极、沼液进液口、带孔布液管、处理后液体排出口；
电发酵槽底部设置带孔支撑板，电发酵槽内设置阴极室和阳极室，阴极室和阳极室由阳离子交换膜分隔；
电发酵槽下部一侧开有沼气进气口，沼气进气口连接电发酵槽内的带孔布气管，带孔支撑板设置在带孔布气管上部；液封进料口设置在阴极室内，电发酵槽上部一侧开有沼气排出口，电发酵槽底部开有发酵残余物排出口，发酵残余物排出口连接管路通过水泵连接至机械脱水装置，脱水后的物料送至水热反应釜反应得到的产物送至水热炭储槽，机械脱水装置和水热反应釜还通过管路连接至沼液进液口，管路上设置水阀和水泵；
阳极室上方开有沼液进液口和处理后液体排出口，带孔布液管通过沼液进液口深入阳极室底部，处理后液体排出口连接管路经水阀、水泵后连接至处理后液体储槽，阴极室内布置沼渣水热炭。
带孔布气管在一根主管两侧均匀设置多跟支管，支管上设置气孔。
其中，阴极室内设置不少于两个阴极，阳极室内设置一个阳极，阴极围绕阳极设置，每根阴极的导线相连后接入直流恒压电源的负极，阳极电极材料为碳刷，通过导线接入直流恒压电源的正极。
优选的，阴极的设置数量为4～8根，阴极材料为碳布；或阴极由一块导电金属薄片沿电发酵槽边缘卷制呈圆筒状，阴极材料为薄铜板。
沼气排出口排出的沼气经三通分流阀，进入提纯后沼气储槽，或经气泵进入沼气进气口，三通分流阀和提纯后沼气储槽之间的管路上设置气体流量计。
电发酵槽直径为10～20cm；高度为25～35cm，其中，阳极室由CMI- 7000阳离子交换膜卷制而成；由于厌氧发酵产甲烷过程主要是还原过程，因此阴极室体积需要大于阳极室体积，阴极室占电发酵槽体积的75～85％。
该装置应用时，将餐厨垃圾和菌糠混合作为发酵底物，接种消化污泥，并添加沼渣水热炭，将混合物加入到电发酵槽的阴极室中，在温度为50-55℃的条件下进行厌氧发酵，直至高温消化反应周期结束；
发酵残余物经发酵残余物排出口进入固液分离单元，经机械脱水装置分离后的沼液，经沼液进液口和带孔布液管均匀注入阳极室底部，被氧化减污后的残液经处理后液体排出口排至处理后液体储槽；
固液分离后的沼渣在水热反应釜进行水热碳化反应后制得沼渣水热炭，置于水热炭储槽。
其中，沼渣水热炭是将餐厨垃圾和菌糠混合物厌氧发酵后的残余，经机械脱水后得到含水率70％-90％的固体沼渣，放入水热反应釜中，以5℃-7℃ /min的升温速率升温至180～240℃，保温0.5-2h，水热碳化反应完成后冷却至室温，抽滤并干燥后得到。
阴极和阳极两电极间施加恒定电流1～10mA，阳极室中的H+穿过阳离子交换膜迁移至阴极室。
阴极室产生的沼气经上部沼气排出口、三通分流阀、气泵循环注入下部沼气进气口，并通过带孔布气管均匀分布于阴极室，沼气中的CO2与阴极产生的活性氢在嗜氢产甲烷菌作用下转化成甲烷，从阳极室迁移过来的H+参与该生化转化反应；实时监测沼气中甲烷浓度，当沼气中甲烷浓度达到90％以上时，沼气经三通分流阀和气体流量计进入沼气储槽。
沼渣水热炭制成具有一定形状、机械强度的块状，作为生物载体兼做阴极导电体，填充至阴极室，嗜氢产甲烷菌预先通过固定化培养附着在沼渣水热炭载体上。循环的沼气气泡通过水热炭层时，沼气流速下降，有利于沼气中的CO2更多地被溶解并被吸附在水热炭上，从而被嗜氢产甲烷菌利用而转化为甲烷，最终达到提纯沼气的目的。
本发明的技术原理如下：
(1)阴极室反应：餐厨垃圾和菌糠混合底物在阴极室发生厌氧消化反应，沼气循环发生原位沼气生物提纯，其机制主要有3种。
a)直接种间电子传递途径：部分甲烷菌能直接利用电子将CO2转化成 CH4：
CO2+8H++8e-→CH4+2H2O
b)生物电化学辅助产氢+嗜氢甲烷化，阴极能产生氢气，嗜氢甲烷菌原位利用氢气将CO2转化成CH4：
CO2+4H2→CH4+2H2O
c)电化学产碱+CO2碱吸收，由于氢离子从阳极室穿过阳离子交换膜迁移至阴极室的过程存在部分限制，导致阴极室呈弱碱性，能原位吸收部分 CO2。
(2)阳极室反应：机械脱水后的沼液在阳极室发生氧化反应：
OH--e-→·OH或2H2O-2e-→2·OH+2H+；
CaHbOcNd+·OH→CwHxOyNz+CO2+H2O+NH3
氨氮可发生直接电化学氧化和间接电化学氧化。直接电化学氧化是指吸附在碳刷电极表面的氨(NH3,ads)，直接失去电子，并捕获溶液中的氢氧化离子(OH-),实现脱氢步骤；最后形成的N原子耦合转化为N2：
NH3,ads+OH--e-→NH2,ads+H2O；
NH2,ads+OH--e-→NHads+H2O；
NHads+OH--e-→Nads+H2O；
Nads+Nads→N2
间接电化学氧化是被电化学反应过程中产生的羟基自由基氧化而去除，羟基自由基可以由水或OH-在阳极氧化产生，它是一种很强的氧化剂，而且具有很高的电负性和亲水性，它去进攻被吸附活化的NH3，使其转化为N2：
2NH3,ads+6·OH→N2+6H2O
餐厨垃圾中含较高的盐分，其氯离子在电极表面被氧化形成·Cl自由基 (·Cl比·OH更容易形成)，从而发生如下反应：
2NH3,ads+6·Cl→N2+6HCl
阳极室部分氨氮也可以铵离子形式穿过阳膜迁移至阴极室，中和厌氧消化室产生的酸性物质，缓解酸抑制问题。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
(1)本发明装置合理利用电子转移和守恒规律，阳极降解沼液中有机污染物的同时，沼气中CO2被阴极还原为甲烷，同时实现沼液中污染物减排和提高沼气中甲烷含量、增加沼气热值而替代天然气的目的；
(2)本发明将厌氧消化与沼气生物提纯进行原位螯合，形成阴极室兼具厌氧消化反应室的一体化装置，反应使用恒电流电解，反应速率可控；
(3)阳极室由CMI-7000阳离子交换膜卷制而成，阳极室产生的H+或 NH4 +穿过阳膜迁移至阴极室,其中，H+参与CO2的生物还原反应，而NH4 +可中和厌氧消化室产生的酸性物质，缓解酸抑制问题。由于两极室完全分离，便于阴极的甲烷收集；
(4)本发明在传统两电极反应槽的基础上，在阴极室装填沼渣水热炭，使水热炭既可作为生物载体又可作为导电体。由于沼渣水热炭的颗粒表面与其所在阴极室电极的电性相同，故扩大了可作为反应位点的阴极表面积，可将电解效率提高3倍左右；
(5)电解制氢过程中产生的活性氢可即时生成，即时消耗，避开了H2气液传质的难点，有助于提高厌氧甲烷菌的活性，使厌氧消化效率可发挥到最大程度，从而实现甲烷增量和沼气原位提纯；
(6)厌氧消化残余物经机械脱水后的沼渣，通过水热反应制成沼渣水热炭，回用到厌氧反应室，可增加回流沼气在反应室内的停留时间，增加沼气中的CO2与氢气结合转化为甲烷的效率；沼渣生物炭也可作为吸附剂，吸附沼液减污残液中残留污染物，从而实现沼液、沼渣、沼气的综合利用和CO2减排的目的。
附图说明
图1为本发明的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置结构示意图；
图2为本发明的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置中电发酵单元内部阳极分布的俯视图；
图3为本发明的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置中电发酵单元内部阴极分布的俯视图；
图4为本发明的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置中带孔布气管结构示意图。
其中：1-电发酵槽；2-阴极室；3-阳极室；4-阳离子交换膜；5-阴极；6- 液封进料口；7-沼气进气口；8-带孔布气管；9-沼气排出口；10-发酵残余物排出口；11-阳极；12-沼液进液口；13-带孔布液管；14-处理后液体排出口； 15-直流恒压电源；16-机械脱水装置；17-水热反应釜；18-水热炭储槽；19- 处理后液体储槽；20-提纯后沼气储槽；21-三通分流阀；22-气体流量计；23- 气泵；24-水阀；25-水泵；26-沼渣水热炭；27-带孔支撑板；28-阳极导线； 29-阴极导线；30-支管；31-气孔。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法。
如图1所示，该装置包括电发酵单元、固液分离单元、水热碳化单元和产物收集单元，
其中，电发酵单元包括电发酵槽1、阴极室2、阳极室3、阳离子交换膜 4、直流恒压电源15，固液分离单元中设有机械脱水装置16，水热碳化单元中设有水热反应釜17，产物收集单元包括水热炭储槽18、处理后液体储槽19 和提纯后沼气储槽20；
阴极室2设有阴极5、液封进料口6、沼气进气口7、带孔布气管8、沼气排气口9、发酵残余物排出口10；阳极室3设有阳极11、沼液进液口12、带孔布液管13、处理后液体排出口14；
电发酵槽1底部设置带孔支撑板27，电发酵槽1内设置阴极室2和阳极室3，阴极室2和阳极室3由阳离子交换膜4分隔；
电发酵槽1下部一侧开有沼气进气口7，沼气进气口7连接电发酵槽1内的带孔布气管8，带孔支撑板27设置在带孔布气管8上部；液封进料口6设置在阴极室2内，电发酵槽1上部一侧开有沼气排出口9，电发酵槽1底部开有发酵残余物排出口10，发酵残余物排出口10连接管路通过水泵25连接至机械脱水装置16，脱水后的物料送至水热反应釜17，反应得到的产物送至水热炭储槽18，机械脱水装置16和水热反应釜17还通过管路连接至沼液进液口12，管路上设置水阀和水泵；
阳极室3上方开有沼液进液口12和处理后液体排出口14，带孔布液管13 通过沼液进液口12深入阳极室3底部，处理后液体排出口14连接管路经水阀 14、水泵25后连接至处理后液体储槽19，阴极室2内放置沼渣水热炭26。
如图2和图3所示，阴极室2内设置不少于两个阴极5，阳极室3内设置一个阳极11，阴极5围绕阳极11设置，每根阴极5的阴极导线29相连后接入直流恒压电源15的负极，阳极11电极材料为碳刷，通过阳极导线28接入直流恒压电源15的正极。
优选的，阴极5的设置数量为4～8根，阴极5材料为碳布；或阴极5由一块导电金属薄片沿电发酵槽边缘卷制呈圆筒状，阴极5材料为薄铜板。
沼气排出口9排出的沼气经三通分流阀21，进入提纯后沼气储槽20，或经气泵23进入沼气进气口7，三通分流阀21和提纯后沼气储槽20之间的管路上设置气体流量计22。
电发酵槽1直径为10～20cm；高度为25～35cm，其中，阳极室3由 CMI-7000阳离子交换膜4卷制而成；阴极室占电发酵槽1体积的75～85％。
如图4所示，带孔布气管8由一根主管，两侧均匀设置多根支管30构成，支管30上均匀布置气孔31，支管数量不少于3个。
该装置应用时，将餐厨垃圾和菌糠混合作为发酵底物，接种消化污泥，并添加沼渣水热炭26，将混合物加入到电发酵槽1的阴极室2中，在温度为 50-55℃的条件下进行厌氧发酵，直至高温消化反应周期结束；
发酵残余物经发酵残余物排出口10进入固液分离单元，经机械脱水装置 16分离后的沼液，经沼液进液口12和带孔布液管13均匀注入阳极室3底部，被氧化减污后的残液经处理后液体排出口14排至处理后液体储槽19；
固液分离后的沼渣在水热反应釜17进行水热碳化反应后制得沼渣水热炭，置于水热炭储槽18。
上述沼渣水热炭是将餐厨垃圾和菌糠混合物厌氧发酵后的残余，经机械脱水后得到含水率70％-90％的固体沼渣，放入水热反应釜中，以5℃-7℃/min 的升温速率升温至180～240℃，保温0.5-2h，水热碳化反应完成后冷却至室温，抽滤并干燥后得到。沼渣水热炭制成块状，作为生物载体兼做阴极导电体，填充至阴极室，嗜氢产甲烷菌预先通过固定化培养附着在沼渣水热炭载体上。
发酵中，阴极和阳极两电极间施加恒定电流1～10mA，阳极室3中的H+穿过阳离子交换膜4迁移至阴极室2。
阴极室2产生的沼气经上部沼气排出口9、三通分流阀21、气泵23循环注入下部沼气进气口7，并通过带孔布气管8均匀分布于阴极室2，沼气中的 CO2与阴极产生的活性氢在嗜氢产甲烷菌作用下转化成甲烷，从阳极室迁移过来的H+参与该生化转化反应；实时监测沼气中甲烷浓度，当沼气中甲烷浓度达到90％以上时，沼气经三通分流阀21和气体流量计22进入沼气储槽20。
下面结合具体实施例予以说明。
实施例1
基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污的方法，主要包括以下步骤：
(1)启动阶段：在餐厨垃圾和菌糠的VS混合比为7:3的底物中，接种消化污泥，使消化污泥与底物的VS比为1:1～2:1。将此混合物通过液封进料口6添加到阴极室2，通入氮气使体系维持在厌氧条件下，在温度为50～55℃的条件下进行厌氧发酵，直至高温消化反应周期结束。发酵残余物经发酵残余物排出口10进入固液分离单元；
(2)发酵残余物经机械脱水装置16分离后得到沼液，经沼液进液口12 和带孔布液管13均匀注入阳极室3底部，被氧化减污处理后的液体经上部处理后液体排出口14排至处理后液体储槽19；固液分离后的沼渣在水热反应釜 17进行水热碳化反应后制得沼渣水热炭26，置于水热炭储槽18；
(3)固液分离后含水率80％左右的沼渣，置于水热碳化单元中的水热反应釜17中，以5℃～7℃/min的升温速率升温至180～240℃，保温0.5～2h后冷却至室温，抽滤并干燥后得到沼渣水热炭26，并送到水热炭储槽18，水热炭产率为51-85％；水热残液可与沼液一并注入阳极室处理；
(4)启动直流恒压电源15，两电极间施加恒定电流1～10mA；
(5)沼液和水热残液的混合液在阳极室3发生氧化反应，降解大分子有机物为小分子有机酸，并去除氨氮和COD；阳极氧化减污后的残液经处理后液体排出口14排至处理后液体储槽19，可用于灌溉，也可被沼渣生物炭吸附残留的污染物而得到进一步净化。
实施例2
本实施例与实施例1的不同点是：餐厨垃圾和菌糠混合底物通过厌氧消化产生的沼气，经阴极室上部沼气排出口9、三通分流阀21、气泵23循环注入下部沼气进气口7，并通过带孔布气管8均匀分布于阴极室2。在沼气循环时厌氧发酵连续运行期，沼气中的CO2与阴极产生的活性氢在嗜氢产甲烷菌作用下转化成甲烷，从阳极室穿过来的H+也参与该生化转化反应；实时监测沼气中甲烷浓度的高低，当沼气中甲烷浓度达到90％以上时，可经三通分流阀21和气体流量计22进入提纯后沼气储槽20。
实施例3
本实施例与实施例1的不同点是：所述沼渣水热炭26被制成具有一定形状、机械强度的块状，作为生物载体(兼做阴极导电体)填充至阴极室2，嗜氢产甲烷菌预先通过固定化培养附着在这些水热炭载体上；循环的沼气气泡通过水热炭层时，沼气流速下降，有利于沼气中的CO2更多地被溶解并被吸附在水热炭上，从而被嗜氢产甲烷菌利用而转化为甲烷。
实施例4
本实施例与实施例1的不同点是：餐厨垃圾和菌糠混合底物通过厌氧消化产生的沼气，经阴极室上部沼气排出口9、三通分流阀21、气泵23循环注入下部沼气进气口7，并通过带孔布气管8均匀分布于阴极室2。在沼气循环时厌氧发酵连续运行期，沼气中的CO2与阴极产生的活性氢在嗜氢产甲烷菌作用下转化成甲烷，从阳极室穿过来的H+也参与该生化转化反应；实时监测沼气中甲烷浓度的高低，当沼气中甲烷浓度达到90％以上时，可经三通分流阀21和气体流量计22进入沼气储槽20。
所述沼渣水热炭26被制成具有一定形状、机械强度的块状，作为生物载体(兼做阴极导电体)填充至阴极室2，嗜氢产甲烷菌预先通过固定化培养附着在这些水热炭载体上；循环的沼气气泡通过水热炭层时，沼气流速下降，有利于沼气中的CO2更多地被溶解并被吸附在水热炭上，从而被嗜氢产甲烷菌利用而转化为甲烷，最终达到提纯沼气的目的。
下面通过具体实验来说明本发明装置及方法的使用效果。
实验所采用的电发酵单元的体积约为6L，阳极为碳刷，阳极室由CMI- 7000阳离子交换膜(Membranes International Inc.)卷制而成；围绕阳极设有8 根阴极，阴极为碳布，阴极室占反应器体积的80％。
称取餐厨垃圾(干重)57.8g和香菇菌糠(干重)11.5g，使餐厨垃圾：香菇菌糠的比值为7：3(VS计)，接种50～55℃环境下驯化后的沼气站消化污泥，使消化污泥和底物的VS比为2:1,将此混合物加入阴极室中，在电极两端施加恒定电流4mA，在55℃条件下厌氧发酵。定期泵入沼液和水热残液混合液以补充阳极室内消耗掉的水分。
电发酵连续运行期，考查了循环或不循环沼气、添加或不添加沼渣水热炭的沼气提纯和沼液处理效果。如表1所示，无论沼气是否循环、是否添加沼渣水热炭，阳极室沼液中的氨氮去除率为30％～40％，COD去除率为 70％～78％；阴极表面附着的生物膜包含更多的电活性微生物(Firmicutes(厚壁菌)、Geobacter(地杆菌)、Pseudomonas(假单胞菌)等)和嗜氢产甲烷菌 (Methanoculleus等)以及其他厌氧消化微生物。沼气循环组的阴极室所产沼气中，甲烷含量都明显高于沼气不循环组，且添加沼渣水热炭进一步增加了甲烷含量，这说明本发明所述的装置和方法均取得了很好的原位沼气提纯效果。
表1沼气循环和添加沼渣水热炭对沼气中甲烷含量和沼液减污的影响
Figure BDA0003496794810000111
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置，其特征在于，包括电发酵单元、固液分离单元、水热碳化单元和产物收集单元，
其中，电发酵单元包括电发酵槽、阴极室、阳极室、阳离子交换膜、直流恒压电源，固液分离单元中设有机械脱水装置，水热碳化单元中设有水热反应釜，产物收集单元包括水热炭储槽、处理后液体储槽和提纯后沼气储槽；
阴极室设有阴极、液封进料口、沼气进气口、带孔布气管、沼气排气口、发酵残余物排出口；阳极室设有阳极、沼液进液口、带孔布液管、处理后液体排出口；
电发酵槽底部设置带孔支撑板，电发酵槽内设置阴极室和阳极室，阴极室和阳极室由阳离子交换膜分隔；
电发酵槽下部一侧开有沼气进气口，沼气进气口连接电发酵槽内的带孔布气管，带孔支撑板设置在带孔布气管上部；液封进料口设置在阴极室内，电发酵槽上部一侧开有沼气排出口，电发酵槽底部开有发酵残余物排出口，发酵残余物排出口连接管路通过水泵连接至机械脱水装置，脱水后的物料送至水热反应釜，反应得到的产物送至水热炭储槽，机械脱水装置和水热反应釜还通过管路连接至沼液进液口，管路上设置水阀和水泵；
阳极室上方开有沼液进液口和处理后液体排出口，带孔布液管通过沼液进液口深入阳极室底部，处理后液体排出口连接管路经水阀、水泵后连接至处理后液体储槽，阴极室内放置沼渣水热炭。
2.根据权利要求1所述的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置，其特征在于，所述阴极室内设置不少于两个阴极，阳极室内设置一个阳极，阴极围绕阳极设置，每根阴极的导线相连后接入直流恒压电源的负极，阳极电极材料为碳刷，通过导线接入直流恒压电源的正极。
3.根据权利要求2所述的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置，其特征在于，所述阴极的设置数量为4～8根，阴极材料为碳布；或阴极由一块导电金属薄片沿电发酵槽边缘卷制呈圆筒状，阴极材料为薄铜板。
4.根据权利要求1所述的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置，其特征在于，所述沼气排出口排出的沼气经三通分流阀，进入提纯后沼气储槽，或经气泵进入沼气进气口，三通分流阀和提纯后沼气储槽之间的管路上设置气体流量计。
5.根据权利要求1所述的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置，其特征在于，所述电发酵槽直径为10～20cm；高度为25～35cm，其中，阳极室由CMI-7000阳离子交换膜卷制而成；阴极室占电发酵槽体积的75～85％。
6.根据权利要求1所述的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置的应用方法，其特征在于，将餐厨垃圾和菌糠混合作为发酵底物，接种消化污泥，并添加沼渣水热炭，将混合物加入到电发酵槽的阴极室中，在温度为50-55℃的条件下进行厌氧发酵，直至高温消化反应周期结束；
发酵残余物经发酵残余物排出口进入固液分离单元，经机械脱水装置分离后的沼液，经沼液进液口和带孔布液管均匀注入阳极室底部，被氧化减污后的残液经处理后液体排出口排至处理后液体储槽；
固液分离后的沼渣在水热反应釜进行水热碳化反应后制得沼渣水热炭，置于水热炭储槽。
7.根据权利要求6所述的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置的应用方法，其特征在于，所述沼渣水热炭是将餐厨垃圾和菌糠混合物厌氧发酵后的残余，经机械脱水后得到含水率70％-90％的固体沼渣，放入水热反应釜中，以5℃-7℃/min的升温速率升温至180～240℃，保温0.5-2h，水热碳化反应完成后冷却至室温，抽滤并干燥后得到。
8.根据权利要求1所述的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置，其特征在于，所述阴极和阳极两电极间施加恒定电流1～10mA，阳极室中的H+穿过阳离子交换膜迁移至阴极室。
9.根据权利要求6所述的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置的应用方法，其特征在于，所述阴极室产生的沼气经上部沼气排出口、三通分流阀、气泵循环注入下部沼气进气口，并通过带孔布气管均匀分布于阴极室，沼气中的CO2与阴极产生的活性氢在嗜氢产甲烷菌作用下转化成甲烷，从阳极室迁移过来的H+参与该生化转化反应；实时监测沼气中甲烷浓度，当沼气中甲烷浓度达到90％以上时，沼气经三通分流阀和气体流量计进入沼气储槽。
10.根据权利要求7所述的基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置的应用方法，其特征在于，所述沼渣水热炭制成块状，作为生物载体兼做阴极导电体，填充至阴极室，嗜氢产甲烷菌预先通过固定化培养附着在沼渣水热炭载体上。
CN202210150051.7A 2022-02-08 2022-02-08 基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法 Pending CN114574329A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210150051.7A CN114574329A (zh) 2022-02-08 2022-02-08 基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210150051.7A CN114574329A (zh) 2022-02-08 2022-02-08 基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114574329A true CN114574329A (zh) 2022-06-03

Family

ID=81770103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210150051.7A Pending CN114574329A (zh) 2022-02-08 2022-02-08 基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114574329A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114107404A (zh) * 2020-09-01 2022-03-01 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种一体化分离式微生物固定床原位氢烷转化方法
CN114410696A (zh) * 2022-02-08 2022-04-29 北京科技大学 一种餐厨垃圾和菌糠高温共发酵产甲烷的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114107404A (zh) * 2020-09-01 2022-03-01 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种一体化分离式微生物固定床原位氢烷转化方法
CN114410696A (zh) * 2022-02-08 2022-04-29 北京科技大学 一种餐厨垃圾和菌糠高温共发酵产甲烷的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10059609B2 (en) Anaerobic electrochemical membrane bioreactor and process for wastewater treatment
CN103094597B (zh) 高效同步脱氮除碳微生物燃料电池
CN114574329A (zh) 基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法
CN104743663B (zh) 利用高有机物高氨氮废水强化产甲烷的生物电化学反应装置和方法
CN108275753B (zh) 一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液的处理方法及其专用装置
CN110078225B (zh) 一种微生物电解池及有机物氧化降解同步co2甲烷化方法
CN106630177A (zh) 一种利用微生物电解池处理焦化废水并产氢的方法及装置
CN113234590B (zh) 一种沼气制备装置及方法
CN112573667A (zh) 一种基于藻菌共生电化学体系的污水处理装置及其方法
US20230287462A1 (en) A process to treat a carbon dioxide comprising gas
CN106745676B (zh) 一种生态多阴极尿液处理装置和方法
CN112320895A (zh) 一种三维电极处理印染废水耦合产甲烷的装置及方法
CN110937667A (zh) 一种无需曝气的电芬顿水处理方法及装置
Schievano et al. Organic waste and bioelectrochemical systems: a future interface between electricity and methane distribution grids
CN203119032U (zh) 一种高效同步脱氮除碳微生物燃料电池
CN107215988B (zh) 一种焦化废水深度处理方法
CN102677093B (zh) 一种二氧化铅粉末多孔电极及其制备方法
CN214400167U (zh) 一种基于藻菌共生电化学体系的污水处理装置
CN108840430A (zh) 一种电催化高炉除尘灰强化上流式厌氧污泥床系统
CN114196534A (zh) 基于碳减排co2生物合成甲烷的装置与方法
CN114163085A (zh) 一种以电化学系统强化产甲烷的厌氧生物反应器
CN111807505A (zh) 微电解与厌氧消化耦合型高氨氮有机废水处理装置
CN213416792U (zh) 一种电刺激耦合暗发酵产氢微生物电化学系统
CN220665136U (zh) 一种碳点联合电膜强化污泥甲烷转化和抗膜污染的系统
CN115448559B (zh) 一种碳点联合电膜强化污泥甲烷转化和抗膜污染的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination