廚余與污泥聯(lián)合厭氧發(fā)酵制氫研究.pdf

1、傳統(tǒng)能源儲量日益減少以及能源需求的不斷增長使21世紀(jì)的能源問題面臨巨大的挑戰(zhàn)，人們越來越認(rèn)識到可再生能源的巨大潛力和發(fā)展前景。利用廚余和污泥聯(lián)合厭氧發(fā)酵制氫，既可解決廚余和污泥的環(huán)境污染問題，又可制備清潔的燃料能源，因此有著非常重要的研究價(jià)值。 本研究主要分為兩個部分。 第一部分針對當(dāng)前廚余垃圾基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏的現(xiàn)狀，對普蘭店市的生活垃圾現(xiàn)狀和理化性質(zhì)進(jìn)行了調(diào)查分析：廚余垃圾占生活垃圾比重大，含水率高，有機(jī)成分高，適合厭

2、氧發(fā)酵制氫。 第二部分為廚余和污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫試驗(yàn)的研究，具體試驗(yàn)研究如下所示： (1)接種物和底物均未進(jìn)行預(yù)處理時(shí)不同混合比例的產(chǎn)氫試驗(yàn)研究在廚余和污泥混合比例為4:1時(shí)，產(chǎn)氫效果最好：最大氫氣含量和氫產(chǎn)率分別為15.61％、2.48mlH2/gVS；未進(jìn)行預(yù)處理情況下，延遲時(shí)間長，產(chǎn)氫效果差。 (2)接種物預(yù)處理對產(chǎn)氫影響對比接種物進(jìn)行堿、熱、酸三種預(yù)處理發(fā)酵產(chǎn)氫特性，接種物85℃時(shí)的熱處理產(chǎn)氫效果最好

3、，最大氫氣含量和氫產(chǎn)率分別為21.93％、12.15ml/gVS，相對于未進(jìn)行預(yù)處理情況，氫產(chǎn)率提高了3.90倍。 (3)廚余不同預(yù)處理有機(jī)物溶出效果對比對比廚余垃圾堿、酸、熱三種預(yù)處理在不同條件、不同時(shí)刻下SCOD和還原糖含量的變化，由試驗(yàn)結(jié)果可知：pH為13時(shí)的堿處理效果最好。 (4)底物堿處理厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫特性對比不同pH、不同混合比例、不同底物濃度、不同粒徑情況下的發(fā)酵產(chǎn)氫特性，確定了底物堿處理發(fā)酵試驗(yàn)的最佳試

4、驗(yàn)參數(shù)：初始pH為7，廚余和污泥混合比例為5:1，底物濃度為25g/L，廚余垃圾完全破碎；最小產(chǎn)氫延遲時(shí)間、最大氫氣含量、最大比產(chǎn)氫速率峰值和最大氫產(chǎn)率分別為0.3h、59.96％，1.75mlH2/(h·gVS)和57.59mlH2/gVS。 (5)底物不同預(yù)處理產(chǎn)氫特性在底物堿、酸、熱三種不同預(yù)處理情況下，進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫試驗(yàn)，由試驗(yàn)結(jié)果可知：熱預(yù)處理后的發(fā)酵樣品效果最好，產(chǎn)氫延遲時(shí)間、氫氣含量最高、比產(chǎn)氫速率峰值和氫產(chǎn)率