：张佳瑶，廖承美，王祺，等. 微生物电解池处理厨余废物液化液同步资源化产氢[J]. 工业水处理，2022，42（6）：59-66.

  （1）针对厨余废物液化处理后的废水难以降解和资源化的难题，本研讨构建了一种紧凑仓库式微生物电解池（Microbial electrolysis cell，MEC），完成了废水中有机物的快速降解和资源化产氢。

  （2）比较了不同阳极资料对仓库式MEC反应器功能的影响，因为碳毡资料具有较高的比表面积和较大的体积可以富集更多的电活性微生物，在产氢功能上较碳布资料有明显进步。此外，运用厚度为5 mm的碳毡作为阳极资料的反应器在36 h内的COD去除率为（92±1）%，产氢速率到达了（65±12）mL/（L·d），远高于运用碳布和厚度为2 mm的碳毡作为阳极资料的反应器的功能。增大辅佐电压和添加溶液扰动能愈加进一步优化反应器的功能，5 mm碳毡反应器在外加（0.70±0.02） V电压并添加溶液扰动的条件下，在13 h内去除了（96±2）%的COD，产氢速率高达（1 225±72）mL/（L·d）。

  （3）参数优化后的反应器用于处理厨余废物液化液，可在20 h内去除（75±1）%的 COD，并以（161±6）mL/（L·d）的速率发生氢气，完成了厨余废物液化液有机物降解和同步资源化产氢。

  针对厨余废物液化处理后的废水难以降解和资源化的难题，本研讨选用构建了一种紧凑仓库式微生物电解池，选用了“阴极－隔阂－阳极”平行堆叠的电极结构，完成了厨余废物液化液中有机物的降解和资源化产氢，有望进一步完成MEC的扩大化和实用化。

  厨余废物是日子中常见的有机废物，假如处理不妥将会严重威胁人类健康和生态环境安全。近年来，一种以好氧消化为根底的复合微生物液化厨余废物技能可以在8 h内降解95%~98%的厨余废物。但与此一起该技能发生的厨余废物液化液中含有很多的有机物，依据污水归纳排放规范，亟待开发快速高效的有机物降解和资源化处理技能，将其COD下降到500 mg/L以下。

  跟着微生物电化学系统研讨的成熟化，以微生物电解技能为代表的有机物降解及其资源化产氢技能已具有工业化的潜力。该技能以污水中的有机碳源为电子供体，通过细小电压输入，可打破生物制氢中传统发酵法1 mol葡萄糖产4 mol H2的瓶颈，产值可接近12 mol H2，能量功率到达200%。

  当时大都MEC反应器设备体积小，扩展后功能有所下降，技能仍局限于试验室中。密布仓库规划是MEC功能进步的要害，其实用化规划应尽或许下降电极距离。本课题组近期研讨标明，下降电极距离除了具有下降内阻、进步电流密度的长处外，还可对特定高电活性菌种（如Geobacter anodireducens）具有挑选性富集作用。但假如电极之间的距离过小，阴阳南北极之间会存在微短路的现象影响反应器功能。一种“阴极－隔阂－阳极”平行堆叠的紧凑仓库式电极结构就可以在削减电极距离的一起避免这种现象，可完成微生物电解池的扩展化。

  现在对仓库式MEC反应器——阳极资料挑选、试验参数优化、处理不同污水功能的相关研讨较少。因而本研讨选用上述结构，研讨了不同阳极资料对仓库式MEC反应器电化学功能以及降解有机物资氢功率的影响，而且通过改动辅佐电压和添加溶液扰动的方法来优化反应器的功能，终究探求通过驯化后的仓库式MEC反应器处理厨余废物液化液产氢的效能。

  规划了15 cm×10 cm×10 cm的可扩大MEC反应器用于处理厨余废物液化液并资源化产氢。MEC电极为堆叠排布的8组阴阳极，阳极选用“不锈钢网－阳极资料－不锈钢网”的夹心形式，阴极为单个不锈钢网，阴阳极间设置塑料隔板来避免短路。

  结果标明，在仓库式MEC反应器中，反应器功能会跟着阳极资料比表面积和体积的添加而添加，5 mm碳毡反应器可以在36 h内去除（92±1）%的COD，产氢速率可到达（65±12） mL/（L·d）。增大辅佐电压和添加溶液扰动可以逐渐优化仓库式MEC反应器的电化学功能以及降解乙酸钠产氢的功能，在（0.70±0.02） V的南北极电压下5 mm碳毡反应器可以在14 h内去除（88±3）%的COD，产氢速率到达（992±35） mL/（L·d）；在添加溶液扰动后，5 mm碳毡反应器可以在13 h内去除（96±2）%的COD，产氢速率添加至（1 225 ±72） mL/（L·d）。通过驯化后的仓库式MEC反应器可以在10 h内将厨余废物液化液的COD从（1 181±4） mg/L降至（500±5）mg/L，而且以（161±6）mL/（L·d）的速率发生氢气，具有十分杰出的使用远景。

  1：电流密度曲线：COD浓度改变曲线：产气体积当量曲线 MEC反应器处理厨余废物液化液功能

  ：王鑫，博士，教授。E-mail：（来历：《工业水处理》2022年第6期）