高效產氫菌的篩選及污泥減量的可行性研究.pdf

1、氫氣作為能源正日益受到人們的重視，從發(fā)展清潔能源的角度來看，氫氣是最理想的載能體。氫氣本身是可再生的，在燃燒時只生成水，不產生任何污染物，甚至也不產生CO2，可以實現真正的“零排放”。與其他含能物質相比，氫氣還具有一系列突出的優(yōu)點。氫氣的能量密度高，是汽油的2.68倍；用于貯電時，其技術經濟性能目前已有可能超過其他各類貯電技術；將氫氣轉換為動力，其熱效率比常規(guī)化石燃料高30％～60％，如氫氣可作為燃料電池的燃料，與燃料電池相結合可提供一

2、種高效、清潔、無傳動部件、無噪聲的發(fā)電技術，效率可高出一倍；氫氣適于管道運輸，可以和天然氣共用輸送系統(tǒng)；在各種能源中，氫氣的輸送成本最低，損失最小，優(yōu)于輸電。小型的低溫固體離子交換膜燃料電池可用在汽車和火車機車上；氫氣也能直接作為發(fā)動機的燃料，日本己開發(fā)了幾種型號的氫能車。預計21世紀初，燃氫發(fā)動機將在汽車、機車、飛機等交通工具的應用中實現商業(yè)化。 氫能可作為“二次能源”，國際上的氫能制備工藝主要有電解制氫、熱解制氫、光化制氫

3、、放射能水解制氫、等離子電化學法制氫、礦石燃料制氫和生物制氫等。在這些方法中，96％的氫氣都是從天然的碳氫化合物……天然氣、煤、石油產品中提取出來的，4％是用水電解制氫技術制取的。除了生物制氫技術外，其他的制氫技術都要消耗大量的化石能源，而且也要在生產過程中造成環(huán)境污染，所以采用生物制氫技術，可減少環(huán)境污染，節(jié)約不可再生能源。生物制氫技術將有可能成為未來能源制備技術的主要發(fā)展方向之一。 與此同時，生物法污水處理系統(tǒng)每天都有大量

4、的剩余污泥產生，污水處理中產生的大量剩余污泥，如果不做無害化處理，會給環(huán)境帶來污染。目前常用的污泥處理方法有焚燒法、填埋法、土地利用等方法，但這些方法都對生態(tài)環(huán)境和人類健康具有長期潛在的危害性。合理地處置、處理、資源化利用污泥，已經成為城市經濟發(fā)展和可持續(xù)性發(fā)展的一個重大問題。因此，如果將兩者結合，利用細菌厭氧發(fā)酵過程來制取氫氣，不僅可以將污泥無機化，進而減量，從而減少對環(huán)境的污染，還可以產生氫氣，緩解能源危機，這是一舉兩得的事情，因而

5、已引起了國內外研究者們的廣泛關注。 本研究采用Hungate厭氧培養(yǎng)技術分別從厭氧污泥、好氧污泥及河底泥中分離出12株厭氧產氫細菌，并對其中的Enterococcussp．LG1進行了研究。結果表明，該株細菌為專性厭氧腸球菌屬，革蘭氏染色結果為陰性，通過16SrDNA堿基測序和比對證實，該菌株是目前尚未報道過的1個新菌種，并已在GenBank注冊，注冊序列號為：EU258743，初步確定其細菌學上的分類地位。產氣量最高為36.

6、48mL/gTCOD，氫氣含量高達73.5％，為已報道文獻中以污泥為底物發(fā)酵制氫中之最高同時，以滅菌預處理的污泥為底物培養(yǎng)基，對污泥發(fā)酵過程中底物性質變化(SCOD、可溶性蛋白質、總糖和pH值等)進行了探討。 本研究得出了高效產氫新菌Enterococcussp．LG1的最適生長環(huán)境。結果表明，高效產氫新菌Enterococcussp．LG1最適pH為9.0，最適溫度為37℃。 本研究以滅菌的污泥為底物，分別加入產氫