秸稈類生物質(zhì)結(jié)合暗發(fā)酵-MEC兩階段過程高效產(chǎn)氫的研究.pdf

1、暗發(fā)酵生物制氫具有產(chǎn)氫速率高、設(shè)備簡單、易操作的特點。但底物轉(zhuǎn)化效率低以及氫發(fā)酵廢水所造成的二次污染問題是亟待解決的技術(shù)瓶頸。微生物電解池技術(shù)(microbialelectrolysiscell，MEC)可以將發(fā)酵廢水中的揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）和醇高效轉(zhuǎn)化為氫氣，提高生物質(zhì)的氫氣產(chǎn)率。本文以提高秸稈類生物質(zhì)產(chǎn)氫量為出發(fā)點，結(jié)合暗發(fā)酵和單室雙陽極微生物燃料電解池兩步過程將秸稈廢棄物高效轉(zhuǎn)化為氫氣，對關(guān)鍵的過程參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。具體內(nèi)容如下

2、:
　　1.在暗發(fā)酵產(chǎn)氫階段，以20g/l酸解玉米秸稈為底物，利用微波輻射1.5min預(yù)處理的牛糞堆肥為菌源，在Na2CO3添加量800mg/l和Fe添加量400mg/l的條件下，得到最大氫產(chǎn)量為129.8mLH2/g-cornstalk，平均產(chǎn)氫速率為1.73m3/m3/d。
　　2.在MEC產(chǎn)氫階段，以乙酸鈉為單一底物在微生物燃料電池(microbialfuelcell，MFC)中馴化富集產(chǎn)電微生物。然后以氫發(fā)酵后的廢水

3、作為MEC的底物產(chǎn)氫，考察了廢水濃度對產(chǎn)氫的影響，結(jié)果表明:在0.8V外加電壓下，當(dāng)發(fā)酵廢水COD濃度約為4000mg/L時，MEC最大產(chǎn)氫速率為3.43±0.12m3/m3/d，基于電能輸入的能量效率為166±10％，乙酸的去除率達(dá)到90±2％，丁酸去除率僅為4±2％，COD去除率為44±2％。玉米秸稈結(jié)合兩步產(chǎn)氫的累積產(chǎn)氫量為387.1mLH2/g-cornstalk。
　　3.進(jìn)一步探索了在MFC中以丁酸為單一底物馴化富集產(chǎn)