在卤碱条件下对碱性废污泥进行生物甲烷化处理：概念验证实验与技术经济评估的结合

《Environmental Technology》：Biomethanation of alkaline waste sludge in haloalkaline conditions: combined proof of concept experiments and technical economic evaluation

　　碱性条件下从复杂有机废物中高效生产高纯度生物甲烷，降解效率优于中性条件，技术瓶颈经评估可解决，提出整合CO2封存与营养回收的规模化策略。

　　

摘要

在卤碱条件下（pH > 9，0.6 M Na⁺），从来自污泥中提取生物聚合物后的复杂碱性有机废物残渣中连续生产出了高纯度的生物甲烷（约97% CH₄）。在概念验证实验中，该底物的降解效率与中性条件下的降解效率相当（挥发性固体VS的降解率为40%，而中性条件下的降解率为36%）。通过分析运行数据，可以在工艺开发的早期阶段识别出全规模实施过程中的瓶颈，并将其与传统的压力摆动法和膜法生物气体提纯技术进行比较。最初发现的碱性发酵瓶颈源于一些过于保守的假设，而其他一些问题则可以通过技术手段解决。碱性发酵是一种有吸引力的方法，可以利用各种经过碱性预处理的难处理底物来生产日益需求的高纯度生物甲烷，这种方法比传统的离场生物气体提纯更为可行。接下来应继续推进碱性发酵的放大研究。文中还提出了集成二氧化碳封存和养分回收的策略，这些策略将在未来带来更多优势。