廚余厭氧發(fā)酵制氫基礎(chǔ)研究.pdf

1、本論文利用厭氧發(fā)酵技術(shù)，以污泥為菌種來源，廚余為基質(zhì)，通過開展間歇實(shí)驗(yàn)的方法探討了污泥的預(yù)處理方法對(duì)產(chǎn)氫的影響，氫氣發(fā)生特性及影響因子對(duì)氫氣發(fā)生的影響，并在總結(jié)最佳預(yù)處理方法及條件的基礎(chǔ)上，通過開展連續(xù)式發(fā)酵制氫、制甲烷實(shí)驗(yàn)，探討了在同一系統(tǒng)中同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種清潔氣體生產(chǎn)的可行性，促進(jìn)了生物質(zhì)廢棄物的高效利用。
　　 論文以以曝氣污泥為接種物，米飯為主要成分的模擬廚余和南湖底泥為底物，進(jìn)行了廚余間歇式厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的研究。在利用熱、酸

2、、堿三種預(yù)處理方法對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理的對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn)①接種物熱處理80℃+15min時(shí)產(chǎn)氫效果最好，發(fā)酵制氫延遲時(shí)間入、最大產(chǎn)氫速率、底物轉(zhuǎn)化率、最大氫產(chǎn)量分別為：15.32h、64.52mL/h、69.68mL/gCOD、348.4mL，相對(duì)于未處理情況，底物轉(zhuǎn)化率提高了9.21倍。②三種預(yù)處理方法中，熱預(yù)處理和酸預(yù)處理延遲時(shí)間相當(dāng)，而堿處理延遲時(shí)間較熱、酸預(yù)處理推遲了近14h。③熱、堿預(yù)處理方法產(chǎn)氣中沒有甲烷檢出，酸預(yù)處理產(chǎn)氣中有甲烷

3、檢出。
　　 關(guān)于緩沖劑的添加量對(duì)發(fā)酵產(chǎn)氫的影響的研究表明：1.5％添加量的產(chǎn)氫效果最好，發(fā)酵制氫延遲時(shí)間入、最大產(chǎn)氫速率、底物轉(zhuǎn)化率、最大氫產(chǎn)量分別為：12.34h、104.01mL/h、109.12mL/gCOD、645.6mL，其底物轉(zhuǎn)化率為未添加體系的1.43倍。
　　 論文在總結(jié)間歇實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，以北部污水處理廠曝氣污泥為接種物，外招餐廳的廚余和南湖底泥為底物，進(jìn)行廚余連續(xù)式厭氧發(fā)酵制氫及產(chǎn)氫余物甲烷化的研

4、究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①過高的底物濃度使系統(tǒng)酸化，最佳底物濃度為23g/L，水力停留時(shí)間為50h。②最佳底物濃度下延遲時(shí)間入，最大產(chǎn)氫量、最大比產(chǎn)氫速率及產(chǎn)氫率分別為：30.4、4362.5mL、2.687mL/gVS.h、49.46mL/gVS。③運(yùn)行過程中pH呈現(xiàn)出先下降再上升的現(xiàn)象，ORP運(yùn)行穩(wěn)定后在-187～-258mv范圍內(nèi)波動(dòng)。④出水組成乙醇和乙酸占出水組成的80％左右，且濃度相當(dāng)，為典型的乙醇型發(fā)酵。
　　 另外，在采用湖