連續(xù)流生物制氫反應(yīng)系統(tǒng)的啟動(dòng)及產(chǎn)氫微生物的強(qiáng)化.pdf

1、氫氣因具有潔凈無污染、燃燒熱值高、易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)而被公認(rèn)為未來的理想燃料。本研究以混合菌種連續(xù)流生物制氫反應(yīng)器的啟動(dòng)為基礎(chǔ)，對反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)的生態(tài)因子以及對丁酸型發(fā)酵的投菌強(qiáng)化作用進(jìn)行了研究，提出建立目標(biāo)發(fā)酵類型發(fā)酵產(chǎn)氫菌群，實(shí)現(xiàn)連續(xù)流生物制氫反應(yīng)器快速啟動(dòng)的人工調(diào)控。 本研究采用上流式厭氧污泥床(UASB)，以廈門市污水處理廠的活性污泥作為菌種，人工配制的糖蜜廢水作為底物，考察有機(jī)負(fù)荷、水力停留時(shí)間和pH值對UASB生物

2、制氫反應(yīng)器啟動(dòng)的影響，并利用生物強(qiáng)化技術(shù)，在反應(yīng)器啟動(dòng)期間向反應(yīng)器間歇投加高產(chǎn)氫菌產(chǎn)酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)HPl，考察強(qiáng)化處理后反應(yīng)器的產(chǎn)氫效能。 研究結(jié)果表明，啟動(dòng)負(fù)荷對UASB反應(yīng)器發(fā)酵類型的形成有重要影響，當(dāng)啟動(dòng)負(fù)荷為6.0 kgCOD·m-3·d-1時(shí)，反應(yīng)器呈乙醇型發(fā)酵。控制HRT為9h時(shí)，可增加反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)氫發(fā)酵菌群對底物的利用率，提高反應(yīng)器的產(chǎn)氫能力。當(dāng)反應(yīng)器進(jìn)水pH值控制在5.5±0

3、.1時(shí)，反應(yīng)器可獲得最大產(chǎn)氫速率3.94 L·d-1。 對UJASB反應(yīng)器采用間歇方式投加高效產(chǎn)氫微生物產(chǎn)酸克雷伯氏菌HP1，投菌量為接種污泥量的3％，連續(xù)投加10d。投菌強(qiáng)化啟動(dòng)的效果表明，反應(yīng)器經(jīng)投菌強(qiáng)化作用后，啟動(dòng)時(shí)間提前了5d，產(chǎn)氫速率比正常啟動(dòng)時(shí)要高25％，乙酸和丁酸的總量比正常啟動(dòng)高10％。投菌強(qiáng)化作用不僅能改善系統(tǒng)的微生物群落結(jié)構(gòu)，提高反應(yīng)器運(yùn)行的穩(wěn)定性，而且可縮短反應(yīng)器啟動(dòng)所需時(shí)間，有利于反應(yīng)器的快速啟動(dòng)。