臺灣能源期刊發行
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臺灣能源期刊論文全文
臺灣能源期刊第7卷第4期內容
出刊日期：December, 2020
- 題目
- 應用電發酵技術於農業廢棄物能資源化：回顧與展望
- Title
- Application of Electrofermentation Technologies for Converting Agricultural Wastes into Biofuel and Bioresource: Retrospect and Prospect
- 作者
- 林鴻政、潘述元、王柏翔
- Authors
- Hung-Cheng Lin, Shu-Yuan Pan, Po-Hsiang Wang
- 摘要
- 針對農業廢棄物(例如豬糞尿)處置方式，國內多是採用三段式或分批式廢水處理，產生之污泥再透過生物處理技術合成有機質肥料，或直接經物理性處理製成工程填料再利用。事實上，農業廢棄物可透過「厭氧消化」原理產生生質能源(例如沼氣)，其中，「電發酵」技術近年被提出且引起廣泛討論。電發酵技術概念係透過電化學原理，驅使微生物進行發酵反應，且已在實驗室中被證實可有效產生生物沼氣，沼氣產量更優於傳統厭氧消化系統。電發酵技術除可有效降低農業廢棄物中之有機質含量外，更可將其轉換成具附加價值之生質產物(例如有機酸)，兼顧環境保護與循環經濟理念之實現。有鑑於此，本文系統性地回顧電發酵技術之原理與績效，包括反應器設計、產物種類及實際應用等，並提出未來電發酵技術應用之機會與展望。
- 關鍵字
- 循環生物經濟，電化學，生物精煉，厭氧消化，微生物轉化
- Abatract
- Agricultural wastes (e.g., swine manure) were mainly treated by the three-stage treatment or the sequencing batch reactor activated sludge processes, where the produced sludge could be used as a fertilizer and/or as a filler in construction. Anaerobic digestion (AD) is a feasible process of utilizing agricultural wastes to produce the bioenergy (e.g., biogas). Electrofermentation (EF) is a recently developed technology harnessing the electron chemistry system to drive the microbes’ fermentation. Compared to the traditional AD, the EF was found to be capable of enhancing the yield of biomass refinery via small current manipulation, along with a better performance. Particularly, the EF technology can reduce the concentrations of organic substances in the agricultural waste stream while generate value-added products (e.g., organic acids). This review article systematically summarizes the mechanisms and the performance of EF technologies for agricultural wastes in the literature. This article also proposed three priority research directions for the EF technology in the future.
- Keywords
- Circular Bioeconomy, Electrochemistry, Biorefinery, Anaerobic Digestion, Microbial Fermentation.