【摘要】：世界經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口的極速增長，無疑對能源的需求與日俱增。國際化石能源價格的不斷飆升，石油、煤炭、電力資源日趨緊張，大量使用化石能源所帶來的環(huán)境的急性惡化，開發(fā)和利用綠色能源成為必然趨勢[1-2]。 當前國內(nèi)外眾多學者分別就沼氣發(fā)酵和生物制氫中存在的問題都作出研究和討論，但在如何利用成熟的沼氣厭氧發(fā)酵和生物制氫工藝技術(shù)實現(xiàn)高氫沼氣發(fā)酵工藝方面的研究甚少。 本論文是在國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項“沼氣全面替代農(nóng)戶家庭商品用能的組合設備及技術(shù)研究”（項目編號：201303099）的資助下完成的。由于外界溫度和反應液的pH能顯著影響細菌的生長和產(chǎn)氫情況，本文通過選取五種不同的溫度和六種不同的溶液pH，分別觀測在不同的兩種實驗因素下隨發(fā)酵時間發(fā)酵過程中H2體積百分含量、H2總產(chǎn)氣量、CH4體積百分含量、CH4總產(chǎn)氣量和累計總產(chǎn)氣量的情況，探究兩種因素對秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣和產(chǎn)氫的影響，為秸稈厭氧發(fā)酵生產(chǎn)高氫沼氣工藝規(guī)�；芯刻峁┝艘欢ǖ目茖W參考。實驗結(jié)果表明： （1）.秸稈厭氧發(fā)酵獲得H2的時間為發(fā)酵開始后80h內(nèi)，產(chǎn)氣中H2體積百分含量趨勢為先升高后下降，產(chǎn)氫時間與發(fā)酵液pH值不斷降低的時間相一致。 （2）.在初始pH值7.0實驗條件下，25℃、30℃、35℃和40℃4種不同溫度下厭氧發(fā)酵時，40℃在同一時刻產(chǎn)氣中H2體積百分含量最高，整個過程中H2的總產(chǎn)量也是最高的，但是在對比試驗過程中40℃條件下CH4量和產(chǎn)氣總量不高，其溶液的pH值一直處于下降狀態(tài)且沒有回升跡象，過度的酸化導致實驗后期產(chǎn)氣速率很低；25℃和35℃時總產(chǎn)氫量相近，相比35℃能夠獲得更高的總產(chǎn)氣量和CH4量，總產(chǎn)氫量約為40℃時的70%，溶液發(fā)酵前期酸化后能很快恢復到適合產(chǎn)氣的穩(wěn)定狀態(tài)；30℃產(chǎn)氫、產(chǎn)CH4和總產(chǎn)氣量均低于其他三種情況。因此35℃為厭氧發(fā)酵生產(chǎn)高氫沼氣工藝條件。 （3）.在35℃恒溫條件下，5.65、5.90、6.53、7.53、8.14、8.936種不同初始pH值下厭氧發(fā)酵時，初始pH值5.65和5.90條件下的產(chǎn)氣中H2體積百分含量和總產(chǎn)氫量均是最高的，但是兩種情況下發(fā)酵過程中溶液酸堿度pH值在90h降至最低5.30后沒有回升跡象，過度的酸化導致發(fā)酵液產(chǎn)氣量迅速降低，實驗后期產(chǎn)氣停止，兩種初始pH值下CH4體積百分含量、CH4量和總產(chǎn)氣量均是最低；初始pH值7.53和8.14兩種情況下CH4體積百分含量和CH4總產(chǎn)量比較接近，均高于其他四種情況，初始pH值8.14發(fā)酵過程H2體積百分含量高于7.53，其H2總產(chǎn)量是7.53的兩倍。因此，初始pH值8.14為厭氧發(fā)酵生產(chǎn)高氫沼氣的最佳工藝條件。 （4）.在35℃恒溫、初始pH值8.14最佳工藝條件下發(fā)酵過程中H2體積百分含量最高可達4.5%，在280h發(fā)酵過程中共獲得65ml H2，每天最高產(chǎn)氣量為2020ml/day。
【學位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：S216.4

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙洪;鄧功成;高禮安;李靜;馬媛;李永波;黎嬌凌;俸才軍;張林;楊世凱;;pH值對沼氣產(chǎn)氣量的影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2008年19期

2 王永澤;邵明勝;王志;陳雄;李冬生;王金華;;pH值對水稻秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2009年31期

3 李佛凈;;沼氣發(fā)酵技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的效益及應用[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2012年04期

4 陳琛;劉敏;陳瀅;;pH對熱處理污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的影響[J];環(huán)境科學與技術(shù);2011年04期

5 杜軍;譚洪新;羅國芝;黃豐駿;;時間和溫度對水產(chǎn)養(yǎng)殖固體廢棄物水解發(fā)酵產(chǎn)酸的影響[J];廣東農(nóng)業(yè)科學;2012年08期

6 洪天求,郝小龍,俞漢青;有機廢水厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2003年05期

7 任南琪,秦智,李建政;不同產(chǎn)酸發(fā)酵菌群產(chǎn)氫能力的對比與分析[J];環(huán)境科學;2003年01期

8 湯桂蘭;湯親青;黃健;劉廣青;孫振鈞;;不同底物種類對厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的影響[J];環(huán)境科學;2008年08期

9 趙宋敏;李定龍;戴肖云;祁靜;王晉;;溫度對廚余垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的影響[J];環(huán)境污染與防治;2011年03期

10 肖本益;劉俊新;;pH值對堿處理污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的影響[J];科學通報;2005年24期

本文編號：2719435