Exploration of Optimum Configurations of Electro-Assisted Anaerobic Digester for Sulfate-Reducing Conditions: Significance of Membranes and Mechanistic Insights
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Notice bibliographique
Résumé
Sulfides generated from sulfate reduction commonly act as inhibitors in anaerobic digestion (AD). This study examined the performance of three configurations of microbial electrolysis cell-assisted anaerobic digestion (MEC-AD) systems: single-chamber, dual-chamber with an anion exchange membrane (AEM), and dual-chamber with a cation exchange membrane (CEM), operated under sulfate-reducing conditions. In general, the single-chamber MEC-AD reactors exhibited significantly higher methane yields (74.5–75.0%) than the control (64.4%). Upon converting a single-chamber MEC-AD to a dual-chamber configuration using an AEM, methane yield further increased up to 80.6%. The membrane facilitated the transfer of buffer anions to the anode and sulfate to the cathode, which substantially reduced un-ionized sulfide concentrations in the anode chamber. The MEC-AD with an AEM also demonstrated increased specific methanogenic activities, current densities, and microbial diversity with the enrichment of electroactive bacteria (e.g., Geobacter, Aeromonas ) and hydrogenotrophic Methanobacterium . However, the MEC-AD reactor with a CEM experienced a significant reduction in methane yield (63.2%), mainly due to anolyte acidification, which increased the un-ionized sulfide concentrations.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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