论文标题：Powdered activated carbon facilitates methane productivity of anaerobic co-digestion via acidification alleviating: Microbial and metabolic insights

论文作者：Jiaying Ma, Huawei Wei, Yinglong Su, Wenchao Gu, Binghan Wang, Bing Xie

文章简介：

为了评估活性炭添加对城市有机固废厌氧消化过程中酸化问题的缓解作用及其对甲烷产生的影响。本研究在高有机物含量体系下探究颗粒活性炭（granular activated carbon，GAC）和粉末活性炭（powdered activated carbon，PAC）对产甲烷效率和系统稳定性的影响，解析微生物群落、功能基因和甲烷代谢变化以揭示其微生物作用机制。研究表明，在厌氧消化初期，无论有无添加活性炭，系统内VFAs均快速积累，总VFAs达到8900.2-11412.8 mg/L，发生酸化抑制，降低了产甲烷菌活性，导致产甲烷过程停滞。GAC和PAC添加均能够促进VFAs消耗，缓解酸化抑制，从而加速产甲烷启动和提升甲烷产量，并且PAC的表现显著优于GAC。具体地，5 g/LPAC添加组中累积甲烷产量最高（508.1 ± 27.1 mL/g-VS），相较于对照组，显著提高了22.0%（P ˂ 0.05）；10 g/LPAC添加组中产甲烷滞后期最短（17.8 d），显著缩短了62.5%（P ˂ 0.05）。PAC添加明显改变了微生物群落且富集了互营VFAs氧化细菌（Gelria和Syntrophomonas）和直接电子传递相关微生物（Geobacter和Methanosarcina）。宏基因组学分析表明PAC和GAC可能作为电桥促进微生物间能量和电子传递，并强化了氢营养型和乙酸营养型产甲烷途径，从而促进VFAs降解和甲烷产生。本研究将为解决城市有机固废厌氧生物处理过程异常运行问题（酸化抑制）和强化产甲烷效率提供参考。

全文链接地址：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852420309780

该论文发表在SCI一区刊物Bioresource Technology（影响因子：7.539）上。我学院硕士研究生马佳莹为第一作者，谢冰教授为通讯作者。