電解酸化法とメタン発酵によるハイブリッド型畜産廃水浄化プロセスの確立

电解氧化法与甲烷发酵混合畜牧废水净化工艺的建立

基本信息

批准号：
10J02039
负责人：
吉田弦
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J02039/
关键词：
電解酸化法メタン発酵廃棄乳高級脂肪酸畜産廃水乳脂肪

项目摘要

畜産廃水,特に廃棄乳に含有する乳脂肪を構成する高級脂肪酸は,メタン発酵における微生物活性を阻害することが報告されている。本研究では畜産廃水に対して電解酸化法による前処理を適用し,高級脂肪酸などの難分解性物質の転換や有機物負荷の低減を試みた。本年度は電解酸化法による牛乳中の高級脂肪酸の分解特性,電解酸化法による前処理が廃棄乳のメタン発酵に及ぼす影響,およびハイブリッドプロセスにおけるエネルギ収支について検討を行った。1.電解酸化法による牛乳中の高級脂肪酸の分解特性DSA(Dimensionally Stable Anode)を用いた電解酸化処理によって牛乳中の高級脂肪酸濃度が減少した。脂肪酸の反応速度定数はCODと比較して非常に大きいため,牛乳の電解酸化処理において脂肪酸は選択的に分解されることが判明した。2.電解酸化法による前処理が廃棄乳のメタン発酵に及ぼす影響DSAを用いた電解酸化法による前処理により,牛乳のメタン発酵におけるメタン生成量は増加した。TiPbO_2電極を用いた電解酸化法で前処理した牛乳を対象としたところ,メタン発酵の阻害が観察された。これはラクトースなどの電気化学的酸化により生じたギ酸が,リアクタ内のメタン生成菌では資化困難なためと考えられた。3.電解酸化-メタン発酵ハイブリッドプロセスにおけるエネルギ収支の試算DSAを用いて2時間の電解酸化処理を行った場合,前処理に要する電力を後処理のメタン発酵によって賄うことができると示唆された。一方,6時間の電解処理を行った場合,発電量を超える電力が消費された。電解酸化法による前処理を行う場合は,エネルギ収支に留意して電解条件を検討する必要があった。

据报道，构成牲畜废水中包含的牛奶脂肪的较高脂肪酸，尤其是在废水中，抑制了甲烷发酵中的微生物活性。在这项研究中，使用电解氧化对牲畜废水进行预处理，以试图转化难以降解的物质，例如较高的脂肪酸，并减少有机物的负载。今年，我们通过电解氧化研究了牛奶中较高脂肪酸的分解特性，通过电解氧化对甲烷发酵废料牛奶的预处理以及混合过程中的能量平衡。 1。使用DSA（尺寸稳定的阳极）通过电解氧化方法电解氧化处理牛奶中较高脂肪酸的分解特性降低了牛奶中高脂肪酸的浓度。由于与COD相比，脂肪酸的反应速率常数非常大，因此发现脂肪酸在牛奶的电氧化处理过程中有选择性分解。 2。通过电解氧化预处理对使用DSA通过电解氧化预处理废料牛奶的甲烷发酵的影响增加了牛奶发酵过程中甲烷产生的量。当使用Tipbo_2电极通过电氧化预处理牛奶时，观察到甲烷发酵的抑制作用。这被认为是因为通过电化学氧化（如乳糖）产生的甲酸很难在反应堆中使用甲烷菌种。 3。当使用DSA进行电解氧化处理2小时以实现能量平衡时，电解氧化甲烷发酵杂交过程，建议可以通过甲烷后发酵提供预处理所需的功率。另一方面，当电解进行6小时时，消耗了产生的电量的电量。当使用电解氧化进行预处理时，有必要在关注能量平衡的同时考虑电解条件。