厭氧接觸發(fā)酵生物制氫反應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行特性與調(diào)控.pdf

1、中國圖書分類號(hào)：X703.3學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：628.35密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文厭氧接觸發(fā)酵生物制氫反應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行特性與調(diào)控碩士研究生：李偉光導(dǎo)師：李建政教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：環(huán)境科學(xué)與工程所在單位：市政環(huán)境工程學(xué)院答辯日期：2009年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要?dú)淠茏鳛橐环N清潔的可再生能源，具有來源豐富、燃燒值大、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，被稱作“未來的綠色能源”。發(fā)酵法

2、生物制氫技術(shù)中由于乙醇型發(fā)酵制氫具有較好的產(chǎn)氫效能，逐漸受到人們的關(guān)注，并不斷開展了提高該工藝的產(chǎn)氫效率、完善工程控制對(duì)策、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等研究。但是，仍有一些問題需要進(jìn)一步研究，如混合菌種乙醇型發(fā)酵產(chǎn)氫系統(tǒng)的產(chǎn)氫效能和穩(wěn)定性能低下、乙醇型發(fā)酵制氫工藝的工程控制對(duì)策還有待完善、產(chǎn)氫效率還有待進(jìn)一步提高等。本論文針對(duì)以上問題，利用新研制的厭氧接觸產(chǎn)酸發(fā)酵制氫反應(yīng)設(shè)備，通過連續(xù)流試驗(yàn)運(yùn)行，探討了發(fā)酵生物制氫法最佳發(fā)酵類型—乙醇型發(fā)酵的啟動(dòng)與

3、運(yùn)行控制對(duì)策，以及通過不同方式提高有其有機(jī)負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)氫效能的影響。研究結(jié)果證明，以好氧活性污泥或厭氧活性污泥為種泥，在啟動(dòng)負(fù)荷為15kgCODm3d條件下，通過一定的控制方法，厭氧接觸生物制氫反應(yīng)系統(tǒng)都能在30天左右形成預(yù)期的乙醇型發(fā)酵。厭氧活性污泥制氫系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)另一種耗氫菌，即同型產(chǎn)乙酸菌存在。為淘汰同型產(chǎn)乙酸菌，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的產(chǎn)氫效能，通過靜態(tài)搖瓶試驗(yàn)，探討了不同細(xì)菌抑制劑對(duì)同型產(chǎn)乙酸反應(yīng)的抑制效果，并進(jìn)一步確定了最佳

4、抑制劑—氯仿及其劑量范圍0.1%1%（vv）。一次性0.1%的氯仿投加劑量，即可有效抑制厭氧接觸發(fā)酵制氫系統(tǒng)中的同型產(chǎn)乙酸活性，系統(tǒng)的產(chǎn)氣速率和產(chǎn)氫速率分別從投加氯仿前的9Ld、2.4Ld左右提高到了30Ld和12Ld。停止運(yùn)行20天的厭氧接觸發(fā)酵生物制氫系統(tǒng)，在一次性投加0.1%氯仿的條件下重新啟動(dòng)，可在15天左右形成穩(wěn)定的乙醇型發(fā)酵。當(dāng)水力停留時(shí)間（HRT）由8h分階段縮短到4h，即容積負(fù)荷從15kgCODm3d提高到34kgCOD