醋糟厭氧發酵生物制氫試驗研究.pdf

1、生物質厭氧發酵制氫技術是以生物質為原料,利用微生物分解和發酵制備生物制能源氣體氫氣的技術,有助于緩解當前能源緊缺的問題,同時達到資源的綜合利用,環境保護的目的,是當前研究的熱點。針對食醋生產下腳料醋糟的產量大、酸值高、纖維質含量高、污染大的特點,本文以累積產氫量為指標,研究醋糟的預處理方法和活性污泥的預處理方法對醋糟產氫的影響,建立醋糟厭氧發酵動力學模型,為醋糟厭氧發酵制氫提供理論依據。
　　 為了探究醋糟的預處理方法,研究了酸

2、預處理、堿預處理、超聲輔助酸預處理和超聲輔助堿預處理法對醋糟預處理效果,結果表明超聲輔助酸預處理厭氧發酵的累積產氫量最高,其次是超聲輔助堿,然后是酸處理,最后是堿處理。超聲輔助酸預處理醋糟的最佳條件為:鹽酸濃度為0.4％,超聲時間7 min,超聲功率600 W,液料比15 mL／g。在此條件下,累積產氫量為76.50mL／gTS,(TS:total solid,總固形物),氫氣純度達65.12％。
　　 為了探究產氫菌的制備方法

3、,以活性污泥為菌源,研究了酸處理、堿處理、和熱處理等方法對活性污泥處理后發酵產氫能力的影響,結果表明堿處理法最好,在pH為11,處理時間為1.5 h的條件下,累積產氫量達到74.78mi／gTS；其次是酸處理法,在pH為3,處理時間為1.5 h的條件下,累積產氫量達到54.89mL／gTS;最后是熱處理法,在80℃,處理時間為30 s的條件下,累積產氫量達到35.42mL／gTS。
　　 為了建立醋糟厭氧發酵動力學模型,以提高醋

4、糟厭氧發酵制氫效率,選擇兩組濃度不同的醋糟進行試驗,建立了兩個dS／dT(基質利用率,mg／(L·d))與S(生長限制基質濃度,mg／L)、X(生物濃度,mg／L)間的厭氧反應動力學方程,dS／dt=9.434SX／25.74+S,dS／dt=7.874SX／14.30+S。兩回歸方程的相關系數R2分別為0.985和0.983,有很好的相關性,方程符合Monod方程的形式。兩方程的動力學參數相差較大,說明KS受基質濃度影響較大。