不同發(fā)酵菌群產氫能力的比較和反應器的運行調控.pdf

1、發(fā)酵法生物制氫技術，以生物質為原料進行可再生能源物質—氫氣的生產，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，已成為世界各國競相開發(fā)的高新技術之一。本文以混合菌種的連續(xù)流發(fā)酵生物制氫系統(tǒng)為基礎，對生物制氫反應系統(tǒng)的發(fā)酵類型及其產氣能力進行了分析，同時對反應器的運行控制和過酸狀態(tài)進行了研究和總結。這對進一步提高系統(tǒng)的產氫能力，加速發(fā)酵法生物制氫技術的工業(yè)化進程具有重要意義。
　　本文對生物制氫反應系統(tǒng)的發(fā)酵類型和與其對應的產氣能力進行了研究和分析，結

2、果表明乙醇型發(fā)酵菌群的發(fā)酵產氫能力最大，丁酸發(fā)酵菌群次之，而丙酸型發(fā)酵菌群的產氫能力最小。以制糖廢水為原料時，在進水COD濃度為5000mg/L、HRT為8h和溫度35±1℃等條件下，乙醇型發(fā)酵菌群、丁酸型發(fā)酵菌群和丙酸型發(fā)酵菌群的最高產氫能力分別達到3.62、0.77和0.03mol/kgVSS·d，從而確定有機廢水的乙醇型發(fā)酵是發(fā)酵法生物制氫最適宜的一種產氫發(fā)酵類型。
　　厭氧反應器運行中普遍存在著“酸化”的現(xiàn)象。對于發(fā)酵生物

3、制氫反應器，pH值一旦低于4.0就有發(fā)生“過酸”的趨勢，而pH值低于3.8則必然會導致“過酸”的發(fā)生。因此反應器運行過程中的pH值的控制是避免過酸狀態(tài)出現(xiàn)的關鍵，試驗結果表明采用調節(jié)堿度的措施比降低負荷的措施更為有效。當反應器出現(xiàn)不利于產氫的丙酸型發(fā)酵時，投加半胱氨酸可以使穩(wěn)定運行的丙酸型發(fā)酵轉化為乙醇型發(fā)酵。在每隔3d投加2g半胱氨酸（即220mg/L反應器）條件下，20天內可以使生物制氫反應器的發(fā)酵類型由丙酸型發(fā)酵轉變?yōu)橐掖夹桶l(fā)酵，