厭氧甲烷化是實(shí)現(xiàn)污染物能源化最現(xiàn)實(shí)、最有效的方法之一。氫氣作為有機(jī)物厭氧氧化的產(chǎn)物,必須依靠耗氫微生物的持續(xù)消耗,才能維持厭氧氧化的順利進(jìn)行。因此,在過去的半個(gè)世紀(jì),氫氣作為厭氧呼吸的電子載體,即種間氫氣傳遞（IHT）,被認(rèn)為是厭氧消化的內(nèi)在機(jī)理。然而,基于IHT的生物電子鏈接脆弱,相關(guān)微生物極易受環(huán)境條件（如pH、有機(jī)負(fù)荷、毒性抑制劑等）的影響,造成厭氧體系內(nèi)氫氣分壓升高,破壞產(chǎn)甲烷代謝的平衡,最終導(dǎo)致厭氧甲烷化的停滯。近年來,由電活性微生物（如Geobacter等）驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)甲烷微生物電解池（MEC）作為一種新型能源策略受到廣泛關(guān)注。這種在厭氧消化器中直接置入電極的單室產(chǎn)甲烷MEC拓寬了厭氧甲烷化的途徑。更重要的是,基于Geobacter和產(chǎn)甲烷菌構(gòu)建的MEC有望形成另一種全新的厭氧甲烷化模式——直接種間電子傳遞（DIET）。然而,DIET在常規(guī)厭氧體系內(nèi)還存在諸多未知的問題,如DIET在厭氧系統(tǒng)的構(gòu)建與強(qiáng)化、運(yùn)行特性以及底物可利用性等。基于上述考慮,本研究在常規(guī)厭氧消化器內(nèi),通過引入外加電場、填充導(dǎo)體材料以及投加乙醇等方式,構(gòu)建并強(qiáng)化產(chǎn)甲烷DIET,維持厭氧體系內(nèi)酸性平衡和產(chǎn)甲烷代... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：188 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

種間氫氣傳遞的原理圖

常出現(xiàn)的酸敗現(xiàn)象，出現(xiàn)后易于調(diào)整與恢復(fù)，提高了系統(tǒng)的抗沖擊能力。??產(chǎn)酸菌的世代周期要遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于產(chǎn)甲烷菌，產(chǎn)酸菌的產(chǎn)生有機(jī)酸速度要高于產(chǎn)有機(jī)酸的速率，在兩相厭氧工藝中產(chǎn)酸相或酸化相反應(yīng)器的體積總是小于產(chǎn)器的體積。??相比單相厭氧工藝，對于高濃度有機(jī)廢水、含有毒物質(zhì)及難降解物質(zhì)的工業(yè)，兩相厭氧工藝具有很大的優(yōu)勢，能夠得到滿意的處理效果。??生物電解池??生物電解池的基本原理與構(gòu)型??生物電解池（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ?Ｃｅｌｌ，ＭＥＣ）是在微生物燃料電池（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ?ＦＣ）基礎(chǔ)上形成的污染物能源化新方法［２９？］。ＭＥＣ的基本原理是：附著在面的電活性微生物（也稱為產(chǎn)電菌，ｅｘｏｅｌｅｃｔｒｏｇｅｎｓ）將有機(jī)物氧化為電子、質(zhì)碳；電活性微生物通過胞外電子傳遞機(jī)制將電子傳遞至陽極；在外加電場的子經(jīng)外電路由陽極傳遞至陰極，并結(jié)合氫離子產(chǎn)生氫氣（圖１．３）［２９，３２］。??

圖１．４雙室產(chǎn)甲烷ＭＥＣ的原理圖???Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｗｏ－ｃｈａｍｂｅｒ?ｍｅｔｈａｎｅ－ＥＣ，產(chǎn)甲烷ＭＥＣ具有以下優(yōu)勢：??

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]生物質(zhì)微生物電解池強(qiáng)化產(chǎn)氫及陽極群落結(jié)構(gòu)環(huán)境響應(yīng)[D]. 路璐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]餐廚垃圾厭氧消化產(chǎn)甲烷工藝條件優(yōu)化[D]. 張杰.北京化工大學(xué) 2016
[2]微生物電解池新評價(jià)指標(biāo)應(yīng)用及放大式反應(yīng)器產(chǎn)甲烷分析[D]. 白舜文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]兩相厭氧工藝處理甲醇廢水的生產(chǎn)性試驗(yàn)研究[D]. 趙金.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[4]產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌在厭氧產(chǎn)酸體系中的微生態(tài)機(jī)理分析[D]. 李艷娜.江南大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3415433