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青島能源所工業(yè)生物燃?xì)庋芯恐行睦脷溲趸?xì)菌構(gòu)建新型沼氣提純途徑时间：2024-07-04 CO2作為厭氧消化的主要?dú)怏w副產(chǎn)物會(huì)顯著降低沼氣的熱值，因此需要通過(guò)沼氣提純技術(shù)去除CO2的同時(shí)提升CH4的含量。氫氧化細(xì)菌（HOB）由于其高效CO2捕集和生物合成能力，表現(xiàn)高效驅(qū)動(dòng)生物沼氣升級(jí)的潛力。青島能源所工業(yè)生物燃?xì)庋芯恐行难芯苛嗽?/span>Cupriavidus necator H16不同氣體供應(yīng)條件下的沼氣提純能力相關(guān)研究成果以“Simultaneous biogas upgrading and single cell protein production using hydrogen oxidizing bacteria”發(fā)表在Chemical Engineering Journal（中科院1區(qū)， IF=15.1）上。
結(jié)果顯示，在分批實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)HOB處理后，CH4濃度可在72小時(shí)內(nèi)從57.09%提高至98.46%，CO2吸收效率可達(dá)27 mL/(L·h)，滿足沼氣提純的需求。在生物反應(yīng)器放大實(shí)驗(yàn)中，CH4濃度在96小時(shí)內(nèi)增加至94.22%。除了沼氣提純，HOB其蛋白質(zhì)含量為43.75-70.83%不等�？偣矞y(cè)定出17種氨基酸，其中包括8種必需氨基酸。蛋白質(zhì)可消化氨基酸評(píng)分（PDCAAS）表明HOB蛋白質(zhì)中的必需氨基酸含量均衡，與魚(yú)粉和豬肉的質(zhì)量非常接近。技經(jīng)濟(jì)分析顯示使用基于HOB的沼氣提純可以使厭氧發(fā)酵過(guò)程的凈收入提高48.49%。相反，基于氫氣營(yíng)養(yǎng)型甲烷菌（HM）的沼氣提純過(guò)程導(dǎo)致凈收入減少57%。本研究建立了從有機(jī)固體廢物到生物甲烷和可利用蛋白質(zhì)來(lái)源的碳循環(huán)路徑，促進(jìn)了可持續(xù)養(yǎng)分回收。這種方法不僅增強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)效益，還降低了與厭氧消化過(guò)程相關(guān)的碳排放。 付善飛研究員和范曉蕾副研究員為本研究的通訊作者，該工作獲得了山東省自然科學(xué)基金、泰山學(xué)者青年計(jì)劃和青島新能源山東實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題的支持。 原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151576 |
