公开(公告)号：CN114574329A

公开(公告)日：2022-06-03

申请号：CN202210150051.7

申请日：2022-02-08

Applicant: 北京科技大学 ,  北京科技大学天津学院

Inventor： 汪群慧 ,  宋娜 ,  赵盼 ,  张丽荣 ,  关伟杰 ,  章爽 ,  郭延

IPC: C12M1/107 ,  C12M1/34 ,  C12M1/12 ,  C12M1/04 ,  C12P5/02 ,  C25B1/04 ,  C25B3/03 ,  C25B3/26 ,  C25B9/19 ,  C25B11/043 ,  B01D53/62 ,  B01D53/84 ,  B01D53/04 ,  B01J20/20 ,  B01J20/30 ,  C02F1/28

Abstract: 本发明提供基于沼气循环式发酵的沼气降碳耦合沼液减污装置及方法，属于环境和能源技术领域。该装置包括电发酵单元、固液分离单元、水热碳化单元和产物收集单元，电发酵单元包括电发酵槽、阴极室、阳极室、阳离子交换膜、直流恒压电源；该装置将嗜氢产甲烷菌的生物转化和电化学阴极还原耦合，将沼气循环至厌氧消化室，进行原位沼气生物提纯，在阴极还原CO2产生甲烷的同时在阳极室去除沼液中的氨氮和COD，合理利用了电子转移和守恒规律；沼液减污后可用于灌溉，也可被沼渣生物炭吸附沼液残留的污染物而得到进一步净化；沼渣可制成水热炭回用于厌氧消化或作为吸附剂，从而实现沼液、沼渣、沼气的综合利用和CO2减排的目的。

公开(公告)号：CN111763628A

公开(公告)日：2020-10-13

申请号：CN202010509546.5

申请日：2020-06-05

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 汪群慧 ,  马欣欣 ,  于淼 ,  吴川福 ,  高明 ,  关伟杰 ,  章爽

IPC: C12N1/16 ,  C12P5/02 ,  C02F11/04 ,  C12R1/645

Abstract: 本发明提供一种改善餐厨垃圾乙醇型两相厌氧消化系统性能的方法，属于固体废弃物资源化技术领域。该方法首先使用葡萄糖溶液活化酵母，然后将餐厨垃圾底物和酵母活化液以及回流的沼液共同加入至第一相形成产酸产醇相，第二相为产甲烷相，每天取第二相出料体积的2/5-3/5回流至第一相，同时取与第二相出料体积相同的第一相的物料进入第二相，形成沼液回流的餐厨垃圾乙醇型两相半连续厌氧消化系统。本发明操作简单、易行，在甲烷相有机负荷2～5g-VS·L-1·d-1时，相对于传统餐厨垃圾两相半连续厌氧消化系统可以提高甲烷产量29.0～83.4％，同时可将甲烷相有机负荷提升至6g-VS·L-1·d-1而稳定运行，可有效提高餐厨垃圾资源化利用率。

公开(公告)号：CN114410696A

公开(公告)日：2022-04-29

申请号：CN202210120251.8

申请日：2022-02-08

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 汪群慧 ,  关伟杰 ,  高明 ,  孙晓红 ,  赵盼 ,  吴川福 ,  王晓娜

IPC: C12P5/02 ,  B09B3/65 ,  B09B3/40 ,  B09B101/70

Abstract: 本发明提供一种餐厨垃圾和菌糠高温共发酵产甲烷的方法，属于固废资源化技术领域。该方法将不同比例的餐厨垃圾和菌糠混合作为发酵底物，接种驯化后的消化污泥并添加活性炭或沼渣水热炭，搅拌使反应体系混合均匀，控制发酵温度在50～55℃，进行高温发酵直至消化反应周期结束。本发明在餐厨垃圾高温厌氧发酵产甲烷的过程中，通过添加菌糠的方法可缓解体系的酸化现象；添加活性炭或沼渣水热炭也可以缓解高温厌氧消化中易发生的氨抑制问题；进一步外加弱电场刺激微生物代谢活动，通过直接或间接电化学氧化去除氨氮，强化厌氧产甲烷途径中的直接电子传递过程，从而提高产甲烷速率和产量。

公开(公告)号：CN113493809B

公开(公告)日：2023-05-19

申请号：CN202110959728.7

申请日：2021-08-20

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 汪群慧 ,  王锘涵 ,  刘硕 ,  关伟杰 ,  高明 ,  吴川福

IPC: C12P7/56 ,  C12N1/20 ,  C25B3/01 ,  C12R1/01

Abstract: 本发明提供了一种电发酵提高餐厨垃圾产乳酸效能的方法，具体实施步骤如下：(1)餐厨垃圾先经分拣去除不易粉碎的杂质，然后进行粉碎制浆，向浆液中加水，调节含水率为70‑95％，制得发酵底物；(2)按5‑15％的接种量向发酵底物中接种乳酸菌，混匀，得发酵混合物；(3)将发酵混合物放入发酵反应器中，所述发酵反应器使用双室电解槽，阳极槽中放入0.5‑1.0mol/L的NaCl或发酵混合物，阴极槽中放入发酵混合物；向电解槽施加低电流，在35‑45℃温度下厌氧发酵36‑120h，制得含乳酸的发酵液。本发明将电化学引入乳酸发酵系统，促进微生物的生长及代谢活动，影响底物中混合菌群的结构，此外也会影响发酵过程中某些重要的酶的产生，促进丙酮酸向乳酸的代谢过程。可使菌种活性提高，促进发酵过程从而提高乳酸产量。

公开(公告)号：CN113493809A

公开(公告)日：2021-10-12

申请号：CN202110959728.7

申请日：2021-08-20

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 汪群慧 ,  王锘涵 ,  刘硕 ,  关伟杰 ,  高明 ,  吴川福

IPC: C12P7/56 ,  C12N1/20 ,  C25B3/01 ,  C12R1/01

Abstract: 本发明提供了一种电发酵提高餐厨垃圾产乳酸效能的方法，具体实施步骤如下：(1)餐厨垃圾先经分拣去除不易粉碎的杂质，然后进行粉碎制浆，向浆液中加水，调节含水率为70‑95％，制得发酵底物；(2)按5‑15％的接种量向发酵底物中接种乳酸菌，混匀，得发酵混合物；(3)将发酵混合物放入发酵反应器中，所述发酵反应器使用双室电解槽，阳极槽中放入0.5‑1.0mol/L的NaCl或发酵混合物，阴极槽中放入发酵混合物；向电解槽施加低电流，在35‑45℃温度下厌氧发酵36‑120h，制得含乳酸的发酵液。本发明将电化学引入乳酸发酵系统，促进微生物的生长及代谢活动，影响底物中混合菌群的结构，此外也会影响发酵过程中某些重要的酶的产生，促进丙酮酸向乳酸的代谢过程。可使菌种活性提高，促进发酵过程从而提高乳酸产量。