湖泊灘涂及市政典型廢棄物發(fā)酵聯(lián)產(chǎn)氫氣和甲烷研究.pdf

1、為了緩解化石能源日益短缺和環(huán)境污染嚴(yán)重的問題矛盾，發(fā)展可再生能源是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。利用生物質(zhì)廢棄物制備清潔可再生的生物燃?xì)馐悄壳皣鴥?nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。本文重點(diǎn)研究了太湖藍(lán)藻、灘涂大米草、以及市政典型廢棄物發(fā)酵聯(lián)產(chǎn)氫氣和甲烷特性，對于推動(dòng)節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有重要意義。
　　為了治理太湖藍(lán)藻造成的環(huán)境污染并對生物質(zhì)進(jìn)行能源化利用，本文剖析了水解預(yù)處理過程中細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，對暗發(fā)酵產(chǎn)氫菌進(jìn)行酸馴化提高產(chǎn)氫能力，通過暗

2、發(fā)酵和光發(fā)酵耦合產(chǎn)氫、以及聯(lián)產(chǎn)甲烷提高了能量轉(zhuǎn)化效率。SEM和TEM表明:微波稀酸內(nèi)外均勻加熱使太湖藍(lán)藻破碎成相對均勻的單細(xì)胞碎片(＜5μm)，而蒸汽稀酸自外向內(nèi)加熱使藍(lán)藻破碎成團(tuán)聚細(xì)胞碎片（10μm左右），從而使微波稀酸對藍(lán)藻細(xì)胞的水解處理比蒸汽稀酸更加完全。暗發(fā)酵產(chǎn)氫菌利用乙酸和丁酸進(jìn)行馴化提高了產(chǎn)氫能力，使微波稀酸預(yù)處理后的暗光耦合產(chǎn)氫量達(dá)到最大值283.41ml/g-TVS。經(jīng)過蒸汽稀酸預(yù)處理的藍(lán)藻生物質(zhì)通過暗光耦合發(fā)酵產(chǎn)氫(2

3、56.74ml/g-TVS)以及聯(lián)產(chǎn)甲烷(253.53ml/g-TVS)，使藍(lán)藻生物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化效率達(dá)到47.04％。
　　研究了灘涂大米草的不同水解預(yù)處理效果，發(fā)現(xiàn)蒸汽稀酸預(yù)處理后加入纖維素酶明顯促進(jìn)了大米草的水解糖化。大米草生物質(zhì)的暗發(fā)酵產(chǎn)氫量達(dá)到135.9mL/g，聯(lián)產(chǎn)甲烷量達(dá)到276.06mL/g，通過聯(lián)產(chǎn)氫氣和甲烷使能量轉(zhuǎn)化效率顯著提高到76.73％。
　　研究了市政典型廢棄物（餐廚垃圾，污水污泥，藥廠廢渣，食品廠