高濃度厭氧活性污泥馴化及其產(chǎn)氫能力演變規(guī)律的研究.pdf

1、南京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文高濃度厭氧活性污泥馴化及其產(chǎn)氫能力演變規(guī)律的研究姓名：吳薛明申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：生物化工指導(dǎo)教師：何冰芳20050101碩士學(xué)位論文摘要經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類對(duì)能源需求造成了諸如環(huán)境污染、能源短缺等系列問題。因此，作為一種環(huán)保、清潔的能源，氫能的開發(fā)研究已經(jīng)受到J’人們高度重視。，在目前制氫方法中，利用生物技術(shù)制取潔凈的氧氣是u上界上許多國(guó)家i卜在大力研究的課題。本文利用馴化的活性污泥降解蔗糖制取氫氣，通過間歇濃度的

2、梯度馴化，不同來源活性污泥的糖代謝速率和產(chǎn)氫速率均有顯著提高，馴化后對(duì)含糖量為76—849／L發(fā)酵液的比產(chǎn)氫率達(dá)到或超過低濃度有機(jī)質(zhì)發(fā)酵液的比，“氫率，其中啤酒廠厭氧活性污泥、啤酒廠排污處污泥及南京城市排水溝污泥的蔗糖消耗率均達(dá)到85％以上：比產(chǎn)氫率分別達(dá)224、235和214molH2／tooI蔗糖。首次提出』’針對(duì)高濃度有機(jī)質(zhì)的活性污泥間歇濃度梯度馴化法，闡明了馴化過程中糖代鰣速率和產(chǎn)氫能力的演變規(guī)律。表明大多數(shù)活性污泥均能通過合適

3、的馴化適應(yīng)高濃度有機(jī)質(zhì)發(fā)酵液，顯著提高活性污泥的單位處理能力。以蔗糖為基質(zhì)模擬有機(jī)』發(fā)水，盔活性污泥梯度馴化的基礎(chǔ)』==列其產(chǎn)氧條件進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后發(fā)酵條件為：厭氧發(fā)酵溫度36。C，初始pH值50，蔗糖909／L，玉米漿8mL／L，F(xiàn)eS04’7H2020mgfL，MgCl2‘6H2010mg／L，K2HP04109fL。優(yōu)化后的活性污泥平均產(chǎn)氫速率達(dá)到565mLH2／Lh，比優(yōu)化前提高了223％；比產(chǎn)氫能力為304molHJmol蔗糖

4、，比優(yōu)化前提高了30％。提出了有機(jī)氮與生長(zhǎng)因子同步添加的高效廉價(jià)培養(yǎng)基方案，為活性污泥厭氧發(fā)酵生物制氫技術(shù)的進(jìn)一步實(shí)用化奠定了犟礎(chǔ)。本研究還通過活性污泥梯度馴化過程中液相末端發(fā)酵產(chǎn)物、蔗糖降解速二缸、比產(chǎn)氫能力的變化與活性污泥內(nèi)微生物菌群關(guān)系的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)梯度r$／IHD過程中，隨著馴化糖濃度的提高，活性污泥發(fā)酵液相末端產(chǎn)物開始以乙酸、乙醇為j二即混合酸發(fā)酵，發(fā)酵類型向乙醇型發(fā)酵類型轉(zhuǎn)變，到本試驗(yàn)結(jié)求，一直保持肴穩(wěn)定、良好的乙醇型發(fā)酵