2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、氫氣是目前最理想的清潔能源之一。考慮到制氫成本和環(huán)境友好程度,其成本不高,并有著豐富的原材料,人們能利用固體廢棄物、生活污水、動物糞便和各種餐廚垃圾等物品發(fā)酵制氫,這在獲得了氫氣的同時也凈化水質(zhì),達到了保護環(huán)境的目的,起到了廢物無害化和資源化的雙贏效果。
  本研究對SS-CSTR(以淀粉糖漿為底物的CSTR系統(tǒng))與BS-CSTR(以紅糖為底物的CSTR系統(tǒng))的啟動與運行進行了對比,討論了以淀粉糖漿作為制氫底物的可行性,并研究了工

2、程控制參數(shù)pH值對SS-CSTR系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。
  采取由啟動初期的較高OLR[18 kg/(m3·d)]降至較低OLR[9 kg/(m3·d)]的方式(污泥接種量分別為18.11 gVSS/L和18.04 gVSS/L,溫度為35±1℃,HRT=6 h),SS-CSTR與BS-CSTR系統(tǒng)均可以實現(xiàn)在16 d左右啟動。啟動完成后,SS-CSTR與BS-CSTR系統(tǒng)的pH值分別穩(wěn)定在4.37和4.28左右,生物氣產(chǎn)量分別達到3

3、.00 L/d和4.52 L/d,其中氫氣含量分別為74.60%和75.28%,SS-CSTR系統(tǒng)液相末端發(fā)酵產(chǎn)物的乙醇及乙酸含量分別為536.678 mg/L和396.978 mg/L,二者共占液相末端發(fā)酵產(chǎn)物的75.54%,BS-CSTR系統(tǒng)乙醇及乙酸含量分別為550.395 mg/L和412.357 mg/L,二者共占液相末端發(fā)酵產(chǎn)物的76.49%,兩系統(tǒng)均形成典型的乙醇型發(fā)酵。
  經(jīng)對比SS-CSTR系統(tǒng)與BS-CSTR

4、系統(tǒng)的啟動情況,可以得出以下結(jié)論:SS-CSTR系統(tǒng)的啟動效果與BS-CSTR系統(tǒng)相比較差,SS-CSTR應對環(huán)境條件變化的調(diào)節(jié)能力遜于BS-CSTR系統(tǒng)。其原因是SS-CSTR系統(tǒng)中易于被微生物消化利用的糖分含量低于BS-CSTR系統(tǒng)。
  通過提高有機負荷的方式考察了SS-CSTR與BS-CSTR運行的穩(wěn)定性。OLR由9 kgCOD/(m3·d)提高到24 kgCOD/(m3·d)后,SS-CSTR與BS-CSTR系統(tǒng)均可在9

5、d重新達到穩(wěn)定運行狀態(tài),其COD去除率分別由8.30%和18.00%分別提高至22.00%和20.00%,產(chǎn)氣量分別由3.00 L/d和4.52 L/d提高至25.00 L/d和29.00 L/d,氣體中氫氣所占比例分別達到65.4%和64.6%左右。乙醇型發(fā)酵的主要目的產(chǎn)物乙醇和乙酸的含量在液相末端發(fā)酵產(chǎn)物中的質(zhì)量百分數(shù)分別可達84%和82%左右,其中乙醇的質(zhì)量百分數(shù)分別可達59%和60%左右,可見兩系統(tǒng)保持了乙醇型發(fā)酵的特征。

6、>  在運行階段,比較SS-CSTR與BS-CSTR的pH值、ORP、COD去除率以及氫氣產(chǎn)量的標準偏差,BS-CSTR系統(tǒng)均低于SS-CSTR系統(tǒng)。由此可得出結(jié)論:SS-CSTR和BS-CSTR系統(tǒng)均具有良好的穩(wěn)定性,但SS-CSTR系統(tǒng)略差于BS-CSTR系統(tǒng)。
  本研究條件下,淀粉糖漿的氫氣產(chǎn)率為1.41 mmol/(L·h),紅糖的氫氣產(chǎn)率為1.62 mmol/(L·h)。可以認為利用淀粉糖漿制氫具有一定可行性。

7、  對SS-CSTR工程控制參數(shù)pH值的改變使反應器內(nèi)部的優(yōu)勢種群發(fā)生了改變,引起了發(fā)酵類型的變化。前10 d,pH值控制在5.2~5.5時,液相產(chǎn)物主要由丁酸和乙酸構成,乙醇含量很低,呈現(xiàn)出丁酸型發(fā)酵。11 d~20 d,pH值控制在3.8~4.2,發(fā)酵產(chǎn)物逐步轉(zhuǎn)換為以乙醇和乙酸為主,發(fā)酵類型呈現(xiàn)出典型的乙醇型發(fā)酵。
  由此可知,當微生物生境處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)時,某一種群的生態(tài)因子恰好滿足環(huán)境條件中限制性因子集合,此種群可成為

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