發(fā)布時間：2023-10-06 08:22

　　化石燃料儲量有限和全球與日俱增的能源需求帶來的加速消耗使得能源危機成為當前社會將面臨的的巨大挑戰(zhàn),而且化石燃料的使用帶來溫室效應、酸雨、霧霾等環(huán)境問題嚴重影響人們的生產(chǎn)生活,生物質能源的開發(fā)利用也成為發(fā)展的重中之重。生物質能源作為一種可再生的綠色清潔能源,而且取之不盡用之不竭。厭氧消化作為一種廣泛應用的生物質能利用技術,將生物質轉化為沼氣加以利用,然而其存在甲烷轉化率不高和沼氣品位低下的問題。電化學厭氧消化(EAD)作為一種新型利用生物質生產(chǎn)清潔能源甲烷的技術方法,為生物質高效利用提供全新的解決方法。EAD反應器的主要工作原理是在外部電壓作用下電活性微生物在陽極表面生長聚集,同時分解氧化有機質來形成電子流,進而產(chǎn)生氫氣釋放進反應體系內,然后再由氫營養(yǎng)性甲烷菌還原二氧化碳生成甲烷,因此電化學厭氧消化技術能有效提高生物質氣的甲烷含量同時降低二氧化碳含量,最終提高甲烷轉化率。本文在中溫及中性PH條件下構建連續(xù)電化學厭氧消化反應器,在續(xù)實驗中通過控制單一影響因素,分析研究關鍵環(huán)境參數(shù)(電解電壓、電流、HRT、底物濃度)對電化學厭氧消化影響,探究關鍵環(huán)境參數(shù)對電化學厭氧消化的作用機理。實驗結果可...

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 微生物電解池研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微生物電解池原理及發(fā)展歷程
        1.2.2 MEC產(chǎn)氫技術的優(yōu)勢和局限
        1.2.3 MEC產(chǎn)氫反應器的研究進展
    1.3 厭氧消化技術研究進展
        1.3.1 厭氧消化技術基本原理及應用現(xiàn)狀
        1.3.2 厭氧消化技術的局限
        1.3.3 我國厭氧消化技術發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 厭氧消化與微生物電解池結合工藝的探索與現(xiàn)狀
        1.4.1 厭氧消化和電化學系統(tǒng)耦合技術的發(fā)展
        1.4.2 電化學厭氧消化反應器(EAD)的國內外研究現(xiàn)狀
    1.5 研究目的和內容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內容
        1.5.3 研究路線
第二章 材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 EAD反應裝置
        2.1.2 接種物
        2.1.3 培養(yǎng)基液配方
    2.2 試驗方法
        2.2.1 EAD反應器的啟動
        2.2.2 實驗參數(shù)調控及數(shù)據(jù)采集
    2.3 檢測與分析方法
        2.3.1 產(chǎn)氣分析
        2.3.2 出料口中間產(chǎn)物分析
        2.3.3 反應器能量效率
第三章 EAD反應器甲烷效能分析
    3.1 引言
    3.2 啟動階段參EAD反應器運行效果
        3.2.1 EAD反應器啟動階段電流變化
        3.2.2 EAD反應器啟動階段產(chǎn)氣影響
        3.2.3 EAD反應器啟動階段底物消耗情況
    3.3 本章小結
第四章 電化學參數(shù)對EAD性能影響
    4.1 引言
    4.2 電化學參數(shù)對EAD性能影響
        4.2.1 電化學參數(shù)對EAD電流變化影響
        4.2.2 電化學參數(shù)對EAD甲烷產(chǎn)率影響
        4.2.3 電化學參數(shù)對EAD氣體組分影響
        4.2.4 電化學參數(shù)對EAD底物消化情況的影響
    4.3 本章小結
第五章 發(fā)酵參數(shù)對EAD性能影響
    5.1 引言
    5.2 發(fā)酵參數(shù)對EAD運行性能影響
        5.2.1 發(fā)酵參數(shù)對EAD運行過程電流變化影響
        5.2.2 發(fā)酵參數(shù)對EAD運行過程甲烷產(chǎn)率影響
        5.2.3 發(fā)酵參數(shù)對EAD氣體組分影響
        5.2.4 發(fā)酵參數(shù)對EAD底物消化情況的影響
    5.3 本章小結
第六章 結論與展望
    結論
    展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文和研究成果
致謝



本文編號：3851486