《表1 碳基材料对餐厨垃圾厌氧消化产甲烷的提升效果》

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《碳基材料对餐厨垃圾厌氧消化效率和微生物群落的影响研究进展》

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a：甲烷产量；b：甲烷产率.

现有研究显示，碳基材料的适当添加能够有效促进餐厨垃圾厌氧消化效率，可增加1.1%-1 685%的甲烷产生，缩短产甲烷迟滞期27.5%-95.7%.碳基材料对厌氧消化产甲烷效率的提升效果受碳基材料的种类影响，与添加浓度没有显著的相关性（表1）.从碳基材料的种类看，生物炭、活性炭、碳布和碳毡对餐厨垃圾厌氧消化产甲烷效率均有明显的促进作用，但其甲烷产生提升效果波动较大，而石墨棒对甲烷产生的提升效果不明显.其中，生物炭的适当添加可使甲烷产率增加量最大，达到133.3%，产甲烷滞后期缩短量最大，为95.7%（表1）.生物炭对餐厨垃圾厌氧消化产甲烷效率的提升效果主要取决于生物炭制备条件如原材料、热解温度[29-31].活性炭的适当添加，可使甲烷产率增加量最大达到1 685%，产甲烷滞后期缩短量最大为80%.不同形态和种类的活性炭对厌氧消化性能的影响具有差异性（表1).Xu等通过比较不同颗粒尺寸的活性炭对以乙醇和葡萄糖为底物的厌氧消化性能的影响，发现粉末活性炭对厌氧消化产甲烷的提升效果优于颗粒活性炭，可能是由于粉末活性炭更丰富的微孔-中孔结构能够促进产甲烷菌和VFAs互营氧化菌的定殖作用[28].Ko等发现在餐厨垃圾厌氧消化系统中含镍活性炭存在能够促进水解发酵细菌和产甲烷菌的生长活动，实现甲烷产率提升50%，产甲烷滞后期缩短67%[32].值得注意的是，在合适的范围内碳基材料的添加浓度对其提升效果影响不明显，但是一旦超过合适的添加浓度后，其促进作用显著下降[33-34]，因此添加碳基材料的适宜浓度范围需根据反应运行条件经实验后确定.