隨著經(jīng)濟、科技、工業(yè)化等進程的深入發(fā)展,大量CO2的排出,導致全球氣溫升高。全球氣候變暖引起了一系列嚴重的環(huán)境問題,加之人們對能源的需求量日益增加,因此尋找一類清潔、高效、可再生的能源是當務之急,而氫能以自身的可再生性、清潔燃燒無污染等特點,成為當前的新型替代能源,有助于實現(xiàn)將“低碳環(huán)�！鞭D(zhuǎn)變?yōu)椤傲闾辑h(huán)保”的可持續(xù)發(fā)展道路。本文主要研究了負荷沖擊對生物制氫反應系統(tǒng)的影響,污泥接種培養(yǎng)到實現(xiàn)高效穩(wěn)定產(chǎn)氫過程中的各種直接可控參數(shù),不同底物（糖蜜、紅糖、紅薯）對系統(tǒng)的沖擊作用以及對微生物生態(tài)變異性的影響。研究表明：在生物制氫反應器啟動的初期,采用改變底物負荷的方式考察了產(chǎn)氫系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當?shù)孜镓摵蓮?500mg/L提高到7400mg/L的過程中,其最大產(chǎn)氣量與產(chǎn)氫量分別為25.39L/d和11.39L/d。當反應系統(tǒng)達到穩(wěn)定產(chǎn)氫狀態(tài)時,維持反應器內(nèi)底物濃度負荷為3000mg/L時,底物由糖蜜變?yōu)槌嗵菑U水時,其最大產(chǎn)氫量分別為0.65L/d和1.95L/d,液相末端產(chǎn)物乙酸、丙酸的比例從底物改變前的25.7%和15.4%下降到底物改變后的11.8%和9.47%,發(fā)酵類型由混合酸發(fā)酵轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 生物制氫技術的應用前景
    1.3 生物制氫技術的主要研究方向
        1.3.1 發(fā)酵法生物制氫技術
        1.3.2 光合法生物制氫技術
    1.4 發(fā)酵法生物制氫系統(tǒng)的工藝
    1.5 厭氧發(fā)酵生物制氫的產(chǎn)氫機理
    1.6
        1.6.1 底物廢水的組分
    1.7 本課題的來源、目的和意義與主要研究內(nèi)容
        1.7.1 課題來源
        1.7.2 研究目的及意義
        1.7.3 主要研究內(nèi)容
2 實驗裝置與方法
    2.1 實驗裝置
        2.1.1 連續(xù)流反應裝置
        2.1.2 間歇式實驗裝置
    2.2 種泥
    2.3 實驗廢水
    2.4 分析檢測的方法
        2.4.1 氣相發(fā)酵產(chǎn)物分析
        2.4.2 液相發(fā)酵產(chǎn)物分析
        2.4.3 生物量的測定
        2.4.4 氧化還原電位(ORP)
        2.4.5 pH值
        2.4.6 水力停留時間(HRT)
        2.4.7 COD去除率
3 連續(xù)流生物制氫系統(tǒng)的負荷沖擊
    3.1 CSTR生物制氫反應器的運行特性
        3.1.1 運行過程中有機負荷的提高方式
        3.1.2 運行過程中液相末端產(chǎn)物的變化規(guī)律
        3.1.3 運行過程中產(chǎn)氣(氫)的變化規(guī)律
        3.1.4 運行過程中pH值和ORP的變化規(guī)律
        3.1.5 負荷變化對微生物生態(tài)變異性的影響
    3.2 CSTR生物制氫反應器的負荷沖擊
        3.2.1 底物變化對液相末端產(chǎn)物的影響
        3.2.2 底物變化對產(chǎn)氫效能的影響
        3.2.3 底物變化對化學需氧量(COD)去除率的影響
        3.2.4 底物變化對pH和ORP的影響
        3.2.5 底物變化對微生物生態(tài)變異性的影響
        3.2.6 本章小結(jié)
4 強化污泥對生物制氫系統(tǒng)負荷沖擊的恢復作用
    4.1 厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫污泥的強化
        4.1.1 污泥馴化實驗裝置
        4.1.2 接種污泥的預處理
    4.2 強化污泥對產(chǎn)氣量及產(chǎn)氫量的影響
    4.3 強化污泥對液相末端產(chǎn)物的影響
    4.4 強化污泥對化學需氧量(COD)去除率的影響
    4.5 強化污泥對pH和ORP的影響
    4.6 強化污泥對微生物生態(tài)變異性的影響
    4.7 本章小結(jié)
5 間歇培養(yǎng)中的負荷沖擊
    5.1 產(chǎn)氫菌來源
    5.2 培養(yǎng)液組成
    5.3 底物種類對厭氧發(fā)酵的影響
        5.3.1 不同底物產(chǎn)氫發(fā)酵的可行性分析
        5.3.2 底物種類對液相末端產(chǎn)物的影響
        5.3.3 底物種類對產(chǎn)氣量及氫氣含量的影響
        5.3.4 底物種類對厭氧發(fā)酵生態(tài)因子的影響
        5.3.5 底物種類變化對微生物生態(tài)變異性的影響
    5.4 底物濃度對厭氧發(fā)酵的影響
        5.4.1 底物濃度變化對液相末端產(chǎn)物的影響
        5.4.2 底物濃度變化對產(chǎn)氣量及氫氣含量的影響
        5.4.3 底物濃度變化對厭氧發(fā)酵生態(tài)因子的影響
        5.4.4 底物濃度變化對微生物生態(tài)變異性的影響
        5.4.5 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]厭氧接觸發(fā)酵制氫反應器的啟動和運行特性[J]. 李建政,李偉光,昌盛,劉楓,王淑靜.  科技導報. 2009(14)
[2]紅薯淀粉糖化條件的研究[J]. 周玉東.  糧食加工. 2009(01)
[3]不同底物種類對厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的影響[J]. 湯桂蘭,湯親青,黃健,劉廣青,孫振鈞.  環(huán)境科學. 2008(08)
[4]厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫微生物的研究進展[J]. 宋麗,劉曉風,袁月祥,閆志英,廖銀章.  生物工程學報. 2008(06)
[5]接種污泥預處理對生物制氫反應器啟動的影響[J]. 郭婉茜,任南琪,王相晶,張露思,曲媛媛.  化工學報. 2008(05)
[6]紅薯生產(chǎn)燃料乙醇的技術研究[J]. 朱薇,傅學正,管天球,毛友輝,歐陽小蕓,羅靜瑤.  湖南科技學院學報. 2008(04)
[7]發(fā)酵生物制氫反應器的產(chǎn)氫菌生物強化作用研究[J]. 秦智,任南琪,李建政.  環(huán)境科學. 2007(12)
[8]紅薯莖葉多糖提取物抑菌活性的研究[J]. 張彧,高蔭榆,張錫彬,聶艷玲,于旖斯.  食品與機械. 2007(05)
[9]HRT對發(fā)酵產(chǎn)氫厭氧活性污泥系統(tǒng)的影響[J]. 李建政,張妮,李楠,王興祖.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2006(11)
[10]末端產(chǎn)物對乙醇型發(fā)酵菌群產(chǎn)氫能力及代謝進程的影響[J]. 任南琪,宋佳秀,安東,張汝嘉.  環(huán)境科學. 2006(08)

碩士論文
[1]CSTR生物制氫反應器的快速啟動及運行特性的研究[D]. 韓偉.東北林業(yè)大學 2009



本文編號：3610203