铁系添加物对有机固废厌氧消化影响的研究进展

叶人恺 程洁红

摘要：铁元素在厌氧消化反应中能起到还原、提供电子和酸转化等作用，因此向反应系统投加铁单质或含铁物质能够提高消化反应的效率。比表面积越大，反应效率提高越明显，因此纳米零价铁优于微米零价铁;铁与活性炭混合物，不仅吸附效果更好，而且具有微电解功能，因此效果更优;磁铁矿（Fe₃O₄、纳米Fe₃O₄作为反应添加物，有助于提高微生物间电子传递效率，进而提高有机物的降解效率和厌氧消化效率;通过表面改性、载体负载、金属改性等措施，可以改善铁系添加物易氧化、团聚和机械强度低等缺陷，提高厌氧消化中甲烷的生成速度和产量。

关键词：铁系添加物;有机固废;厌氧消化

中图分类号：O69文献识别码：A文章编号：2095-7394（2021）06-0016-06

在有机固废处理技术中，厌氧消化因具有高有机负荷、低成本、低能耗和产沼气的特性，而受到学者们的关注[1-2]。现实中，也已经有一些利用厌氧消化技术处理餐厨垃圾、市政污泥和农田废弃物的报道[3-5]。根据发酵底物TS（总固含量）和发酵反应器的不同，厌氧消化可分为干式与湿式、单相与两相等发酵技术。目前，厌氧消化技术存在诸如系统运行不稳定、产气性能差、物质转化率低等问题，限制了其广泛应用[6]。为了解决这些问题，国内外学者做了大量的研究，包括改良微生物结构[7]、优化反应底物配比[8-10]、优化厌氧消化参数等[11-12]。但是，这些研究仍存在有机酸积累、厌氧消化效率低、生物可降解物质较难溶出且有毒成分含量较高等问题[13]，因而无法从根本上改变厌氧消化产甲烷效率低的现状。……