秸桿廢棄物固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)氫的研究.pdf

1、在發(fā)酵生物制氫研究中，通常采用低的底物濃度（≦2.0％），由此產(chǎn)生的大量廢水造成嚴(yán)重的二次環(huán)境污染問(wèn)題。因此，以玉米秸稈為底物進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)氫在秸稈類(lèi)廢棄物的綜合利用和后續(xù)處理上具有重要的意義。為了減少發(fā)酵生物產(chǎn)氫過(guò)程中廢水的產(chǎn)生，本文以秸稈廢棄物為底物，對(duì)固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)氫進(jìn)行了初步的研究。具體內(nèi)容如下：
　　 1．考察了底物濃度對(duì)玉米秸稈產(chǎn)氫性能的影響，結(jié)果表明：較高的底物濃度對(duì)秸稈產(chǎn)氫有抑制作用。當(dāng)?shù)孜餄舛葟?0g·L-1上升到

2、60g·L-1時(shí)，累積產(chǎn)氫量卻從104.0ml·g-TS-1下降至49.6ml·g-TS-1。相應(yīng)地，副產(chǎn)物揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)的含量從4705.23mg·L-1快速增加到9374.01mg·L-1，反應(yīng)后pH也從4.8下降至4.2。
　　 2．為了提高在較高濃度(60g·L-1)條件下秸稈的產(chǎn)氫能力，先對(duì)發(fā)酵產(chǎn)氫的生態(tài)因子進(jìn)行了單因素的優(yōu)化，之后在此基礎(chǔ)上利用響應(yīng)面設(shè)計(jì)法尋求最佳工藝條件。通過(guò)統(tǒng)計(jì)軟件minitab15對(duì)關(guān)

3、鍵生態(tài)因子（初始pH、碳酸鈉添加量和鐵單質(zhì)用量）進(jìn)行回歸分析，確定了產(chǎn)氫的最佳參數(shù)：初始pH為7.77，碳酸鈉添加量為0.055g·g-cornstalk-1，鐵添加量為957mg·L-1，且根據(jù)回歸方程得到的理論氫氣產(chǎn)量為79.384ml·g-TS-1。
　　 3．利用5L連續(xù)攪拌厭氧反應(yīng)器(CSABR)對(duì)優(yōu)化后的秸稈產(chǎn)氫進(jìn)行了放大實(shí)驗(yàn)，考察了發(fā)酵過(guò)程中的氫產(chǎn)量、氫氣濃度以及液態(tài)末端產(chǎn)物等。玉米秸稈的最大產(chǎn)氫量和產(chǎn)氫速率分別達(dá)