在处理污泥的热厌氧膜生物反应器中，原位生物气升级性能、微生物群落结构以及生物甲烷化过程中的代谢潜力

《ACS ES&T Water》：In Situ Biogas Upgrading Performance, Microbial Community Structures, and Metabolic Potentials during Biomethanation in a Thermophilic Anaerobic Membrane Bioreactor Treating Sewage Sludge

　　厌氧膜生物反应器（AnMBR）通过添加H2提升生物天然气甲烷含量至94%，产气率达0.32 L/L/d，VS产率0.38 L/g-VS，膜通量4.6 LMH，运行111天后经物理化学清洗恢复94%水渗透性。

　　

为了扩大厌氧消化（AD）技术的应用范围，需要对沼气进行提纯并压缩消化池的体积。厌氧膜生物反应器（AnMBR）是一种用于现场沼气提纯和消化池压缩的有前景的反应器。本研究首次报道了利用嗜热型AnMBR实现沼气提纯的成功案例。实验中向AnMBR中投入了活性污泥和氢气（H?），通过氢营养型甲烷菌的作用促进生物甲烷化反应，从而提高沼气中的甲烷（CH?）含量。当H?与CO?的比例为7.5:1时，沼气中的CH?含量提升至94%。在有机负荷率为0.78 g-VS/L/d的条件下，沼气的产甲烷速率达到0.32 L/L/d，甲烷产率达到0.38 L/g-VS。Methanothermobacter是其中主要的甲烷菌种类。值得注意的是，增加H?的分压并未抑制厌氧消化过程。相比之下，连续搅拌反应器未能实现沼气提纯，这可能与其较低的生物量浓度以及H?通过同型乙酸生成途径转化为乙酸有关。在AnMBR运行111天后，过滤通量为4.6 LMH时，膜两侧的压差始终低于20 kPa。运行结束后对膜进行物理和化学清洗后，膜的透水性能恢复了94%。