發(fā)酵生物制氫反應系統(tǒng)生物強化技術研究.pdf

1、發(fā)酵法生物制氫技術，以生物質為原料進行可再生能源物質-氫氣的生產，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，已成為世界各國競相開發(fā)的高新技術之一。本文以混合菌種的連續(xù)流發(fā)酵生物制氫系統(tǒng)為基礎，對生物制氫反應系統(tǒng)的生物強化技術進行了深入的研究，這一研究對進一步提高系統(tǒng)的產氫能力，加速發(fā)酵法生物制氫技術的工業(yè)化進程具有重要意義。 本文將生物強化技術引入生物制氫領域，確定了連續(xù)流發(fā)酵法生物制氫工藝的最佳生物強化控制參數(shù)和高效菌種的投加技術。研究表明

2、，系統(tǒng)在一定控制條件下達到穩(wěn)定運行狀態(tài)，在容積負荷為12kgCOD/m3·d、HRT6h、反應器內MLVSS為10.38g/L時，投加高效產氫菌種B49，在投加量為5％的條件下，強化處理后的反應系統(tǒng)，除ORP基本保持不變外，其產氣和產氫能力、液相末端發(fā)酵產物、pH值、糖轉化率等均發(fā)生了變化。其中糖的轉化率從94.8％增加到96.3％，反應混合液的pH值從4.7下降為4.3～4.4，乙醇型發(fā)酵的目的產物乙醇和乙酸在總發(fā)酵產物中的比例也從7

3、3.6％提高到86.6％，平均產氣能力和平均產氫能力分別提高了12.9％和18.0％。而且，生物制氫系統(tǒng)的生物強化作用有利于進一步提高反應系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。 通過小試基礎性試驗的指導，將生物強化技術應用于工業(yè)化生物制氫反應系統(tǒng)。研究表明，系統(tǒng)在一定控制條件下達到穩(wěn)定運行狀態(tài)，在容積負荷為28.9kgCOD/m3·d、HRT8.6h、反應器內MLVSS為6.34g/L時，采用半連續(xù)生產和半連續(xù)投加高效產氫菌種Yuan-3的方式，