糖類廢棄物厭氧發(fā)酵生物制氫試驗(yàn)研究.pdf

1、本文論述了糖類廢棄物厭氧發(fā)酵生物制氫試驗(yàn)研究。 厭氧發(fā)酵生物制氫工藝是一種新型的、低能耗的、清潔的廢棄物資源化處置方式。它不僅能夠生產(chǎn)清潔能源氫氣，還可以利用有機(jī)廢物這種用之不竭的可再生能源，有利于環(huán)境保護(hù)與社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。 基于此，采用混合菌種培養(yǎng)技術(shù)，以從天然厭氧微生物中篩選出的產(chǎn)氫菌為接種物，以模擬糖類有機(jī)廢水和模擬食品固廢為原料，分別進(jìn)行了連續(xù)和批式試驗(yàn)，研究了環(huán)境因子和操作條件對(duì)產(chǎn)氫過(guò)程的影響，探討了提高生物反

2、應(yīng)器產(chǎn)氫能力的途徑。 以葡萄糖模擬糖類有機(jī)廢水進(jìn)行了連續(xù)厭氧發(fā)酵生物制氫的試驗(yàn)研究，考察了pH值、HRT、COD濃度、負(fù)荷率、溫度、堿度等運(yùn)行參數(shù)對(duì)產(chǎn)氫能力的影響，并分析了微生物相的組成。研究結(jié)果表明：在中溫條件下，pH值為5.5、HRT為6h時(shí)，得到最大產(chǎn)量2.57L/L·d和最大氫氣產(chǎn)率1.83molH2/mol葡萄糖。進(jìn)水COD濃度和氫氣產(chǎn)量呈正比例關(guān)系，和氫氣產(chǎn)率呈反比例關(guān)系。COD負(fù)荷率和氫氣產(chǎn)量呈正比例關(guān)系，和氫氣產(chǎn)

3、率呈反比例關(guān)系。反應(yīng)器在高溫運(yùn)行時(shí)產(chǎn)氫量最高，中溫時(shí)產(chǎn)氫量次之，而低溫時(shí)的產(chǎn)氫量只有中溫產(chǎn)氫量的一半左右。鏡檢發(fā)現(xiàn)產(chǎn)氫微生物主要為短桿菌，并有少量長(zhǎng)桿菌、絲狀菌和鏈狀球菌。由于該產(chǎn)氫污泥發(fā)酵類型為丁酸型發(fā)酵，可以推測(cè)反應(yīng)器內(nèi)占優(yōu)的主要產(chǎn)氫微生物為梭狀芽孢桿菌屬的丁酸桿菌（Clostridium. Butyricum）。 通過(guò)在進(jìn)水中投加NaHCO3可以加強(qiáng)反應(yīng)器內(nèi)的碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)，加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，而對(duì)發(fā)酵類型和微生物活

4、性沒(méi)有影響。本研究通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)水堿度的方法來(lái)控制反應(yīng)器中的pH值，取得了良好的效果，并得出了不同溫度下pH值、進(jìn)水堿度和進(jìn)水COD濃度三者之間的關(guān)系，為實(shí)際運(yùn)行提供了指導(dǎo)。 以米飯模擬食品固廢進(jìn)行了批式厭氧發(fā)酵生物制氫的試驗(yàn)研究，考察了中溫條件下pH 值、底物濃度等操作參數(shù)對(duì)產(chǎn)氫能力的影響，探討了以食品固廢為基質(zhì)進(jìn)行厭氧發(fā)酵生物制氫的可行性。試驗(yàn)確定最佳pH 值為5.0、最佳底物濃度為10g COD/L。在該條件