連續(xù)流生物制氫反應系統(tǒng)的啟動及產(chǎn)氫微生物的強化.pdf

1、氫氣因具有潔凈無污染、燃燒熱值高、易于儲存和運輸?shù)葍?yōu)點而被公認為未來的理想燃料。本研究以混合菌種連續(xù)流生物制氫反應器的啟動為基礎，對反應器啟動時的生態(tài)因子以及對丁酸型發(fā)酵的投菌強化作用進行了研究，提出建立目標發(fā)酵類型發(fā)酵產(chǎn)氫菌群，實現(xiàn)連續(xù)流生物制氫反應器快速啟動的人工調(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，考察有機負荷、水力停留時間和pH值對UASB生物

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

3、.1時，反應器可獲得最大產(chǎn)氫速率3.94 L·d-1。 對UJASB反應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。投菌強化啟動的效果表明，反應器經(jīng)投菌強化作用后，啟動時間提前了5d，產(chǎn)氫速率比正常啟動時要高25％，乙酸和丁酸的總量比正常啟動高10％。投菌強化作用不僅能改善系統(tǒng)的微生物群落結(jié)構，提高反應器運行的穩(wěn)定性，而且可縮短反應器啟動所需時間，有利于反應器的快速啟動。