發(fā)酵生物制氫反應(yīng)系統(tǒng)生物強化技術(shù)研究.pdf

1、發(fā)酵法生物制氫技術(shù)，以生物質(zhì)為原料進行可再生能源物質(zhì)-氫氣的生產(chǎn)，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(shù)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(chǔ)，對生物制氫反應(yīng)系統(tǒng)的生物強化技術(shù)進行了深入的研究，這一研究對進一步提高系統(tǒng)的產(chǎn)氫能力，加速發(fā)酵法生物制氫技術(shù)的工業(yè)化進程具有重要意義。 本文將生物強化技術(shù)引入生物制氫領(lǐng)域，確定了連續(xù)流發(fā)酵法生物制氫工藝的最佳生物強化控制參數(shù)和高效菌種的投加技術(shù)。研究表明

2、，系統(tǒng)在一定控制條件下達到穩(wěn)定運行狀態(tài)，在容積負荷為12kgCOD/m3·d、HRT6h、反應(yīng)器內(nèi)MLVSS為10.38g/L時，投加高效產(chǎn)氫菌種B49，在投加量為5％的條件下，強化處理后的反應(yīng)系統(tǒng)，除ORP基本保持不變外，其產(chǎn)氣和產(chǎn)氫能力、液相末端發(fā)酵產(chǎn)物、pH值、糖轉(zhuǎn)化率等均發(fā)生了變化。其中糖的轉(zhuǎn)化率從94.8％增加到96.3％，反應(yīng)混合液的pH值從4.7下降為4.3～4.4，乙醇型發(fā)酵的目的產(chǎn)物乙醇和乙酸在總發(fā)酵產(chǎn)物中的比例也從7

3、3.6％提高到86.6％，平均產(chǎn)氣能力和平均產(chǎn)氫能力分別提高了12.9％和18.0％。而且，生物制氫系統(tǒng)的生物強化作用有利于進一步提高反應(yīng)系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。 通過小試基礎(chǔ)性試驗的指導(dǎo)，將生物強化技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)化生物制氫反應(yīng)系統(tǒng)。研究表明，系統(tǒng)在一定控制條件下達到穩(wěn)定運行狀態(tài)，在容積負荷為28.9kgCOD/m3·d、HRT8.6h、反應(yīng)器內(nèi)MLVSS為6.34g/L時，采用半連續(xù)生產(chǎn)和半連續(xù)投加高效產(chǎn)氫菌種Yuan-3的方式，