有机废弃物厌氧生物制氢处理（英文）

化石燃料的枯竭,化石燃料燃烧排放的温室气体加剧了全球变暖的问题,已经成为世界的热点问题之一.氢气作为清洁能源,与沼气和化石燃料相比,燃烧产物只有水.利用有机废弃物厌氧发酵制氢气,通过厌氧反应器和农业废弃物生物制氢模型,计算实验过程中生物产氢量和废弃物消解与微生物生长的关系.实验过程表明:在生物制氢过程中,产氢细菌作用显著,产氢菌可以通过其耐热性进行筛选.而影响生物制氢效率的因素还包括:pH值、温度和有机负荷率等.通过有机物梭菌转化培养,生物制氢纯度高且过程可以有效地进行.采用产甲烷菌抑制步可以消除其H2的消耗.当pH值为4.5~5,温度为35℃,水力停留时间(HRT)为8h,有机负荷率为25%~50%时,通过模型对实验数据拟合得到最大氢气体积分数为88.6%.     

产氢菌株Clostridium sp.T7的快速筛选

取自潮间带的污泥分别在不同温度下（80、100、121,℃）进行热休克预处理,富集产氢菌群并测定其产氢量,利用变性梯度凝胶电泳（DGGE）分析混合菌群组成.结果表明：3种热处理条件下混合菌群的产氢量都要高于对照未处理菌群.DGGE图谱表明,与80、100,℃热休克处理混合菌群相比,经121,℃热休克处理富集的混合菌群,其电泳条带最少,测序结果发现该混合菌群中包括产氢菌Clostridium sp..从该混合菌群中纯化并鉴定了1株产氢菌株Clostridiumsp.T7（登录号HM104461）.培养温度对菌株T7产氢有一定影响,温度在25～55,℃范围内菌株Clostridium sp.T7都能产氢,最适产氢温度是35,℃.     

环流罐式光合生物反应器连续产氢研究

采用自行研制的新型环流罐式光合微生物反应器(CCPR),进行了以经过预处理的猪粪污水为产氢底物,利用光合细菌菌群产氢的实验研究,探讨了连续光合产氢的工程控制参数.实验连续进行了69 d,连续稳定产氢63 d.研究表明,在采用连续批培养产氢方式,利用海藻酸钠进行光合细菌的固定化,采用太阳光和辅助光源连续照射,温度为(31±2)℃,基质浓度COD在5 000～5 500 mg/L,pH无需调整的情况下,可获得平均633.1 mL/(L·d)的产氢速率,稳定产氢期间最大产氢速率为722.6 mL/(L·d),原料的平均转化利用率为61.7%.     

小球藻抽脂残留物培养产气肠杆菌的制氢研究

为使高效产氢产气肠杆菌能够运用到实际生产中,探索并且优化以小球藻抽脂残留物的水解产物为底物的厌氧批次产氢发酵实验参数.采用中心组合设计,通过三次平行实验取得的数值,拟合得到反映温度、接种量和p H值与产氢量之间关系的多元二次回归模型,以产氢率为响应值,进行响应面分析.方差分析结果显示,该模型的显著性和可靠性较高,拟合效果良好.该模型预测出最佳产氢结果为54.22 m L/g小球藻抽脂残留物,产氢条件为温度37.55℃,接种量12.25%,p H值5.95.进行了厌氧批次发酵产氢验证实验,实际结果为小球藻抽脂残留物的产氢量为54.61 m L/g,与预测值十分接近,说明该模型能较好反应三因素对产氢量的影响.优化了高效产氢菌利用廉价底物发酵产氢的运行条件,为实现生产氢气的过程与有机废弃物无害化处理相耦合提供了新思路.     

用水产生氢驱动汽车

以色列科学家新发明了一种装置．可以在汽车上用水产生氢来驱动汽车．使之成为零排放交通工具。这种装置的工作原理是：通过水和硼发生反应产生氢．氢再进入内燃机燃烧或装入一个燃料电池发电。科学家称．为使硼和水发生反应．必须先把水加热到数百摄氏度．使其变为蒸汽。因此．车辆仍然需要某种启动动力．如电瓶。当发动机启动后．硼和水经过氧化反应产生的热量能为进入发动机的水加热,产生的氢则可从发动机转移并储存起来．用作启动燃料。氢在内燃机中燃烧或在燃料电池中反应时产生的水也可以收集并循环到车辆的燃料箱里．使得整个过程在车上完成,真正做到无排放。硼和水产生的唯一副产品氧化硼可以再加工，转变成硼并循环利用。     

碳源、氮源及碳/氮比值对发酵产氢细菌RF-9产氢性能的影响

利用间歇实验对不同碳源、氮源及碳氮质量比值对产氢细菌RF-9的发酵产氢行为影响进行了探讨.结果表明,葡萄糖和玉米浆+酵母膏复合物是产氢菌RF-9发酵产氢较理想的碳源和氮源.碳/氮(mC/mN)质量比值对菌株RF-9的生长发酵产氢行为产生很大的影响,随着mC/mN比值的逐渐加大,菌株RF-9的生长及发酵产氢性能也逐渐提高,当mC/mN为5.5时,葡萄糖利用率最大93.3%,产氢菌株RF-9的释氢量和生长量也达到最大,分别为135.9 mmol/L和0.723 g/L,发酵液相末端产物总量相应地达到最高5 850.8 mg/L,其中乙醇和乙酸是主要的可溶性代谢产物,pH降为最低3.36.当mC/mN＞5.5,随着mC/mN比值的继续增加,菌株RF-9的生长发育及代谢性能表现为下降趋势.     

水煤浆悬浮燃烧燃料氮的释放特性

减少水煤浆燃烧过程燃料氮的释放，可降低水煤浆燃烧产生的NOx．传统的水煤浆单滴燃烧实验方法不能真实反映水煤浆雾化悬浮燃烧的过程，提出并采用水煤浆雾化悬浮燃烧实验装置对神木水煤浆悬浮燃烧过程燃料氮的释放特性进行了研究，并在该实验条件下，获得了神木水煤浆悬浮燃烧燃料氮释放速率的实际变化模型。实验结果表明；不同温度条件下燃料氮的释放率随着燃烧时间的延长逐渐增加；但燃烧温度的不同燃料氮释放率的变化历程有所不同，降低水煤浆燃烧温度或减少水煤浆的燃烧时间，有助于减少水煤浆燃烧燃料氮的释放．     

生物制氢细菌分离培养与分子鉴定技术进展

分离鉴定、培养产氢发酵细菌是提高利用高浓度有机废水制氢系统产氢能力的重要因素.首先对连续流发酵法生物制氢系统进行工程调控和生态位调整,达到产氢最佳的乙醇型发酵阶段后,设计HPB-LR培养基,用改良Hungater等3种厌氧培养技术分离培养产氢菌;采用16S rRNA/rDNA序列分析和16S-23S rDNA间隔区测序技术对分离出产氢细菌进行鉴定.     

一株分离自潮间带污泥细菌Clostridium sp. T7产氢特性分析

产氢菌株Clostridium sp. T7分离自天津海水浴场潮间带的污泥.研究起始pH、碳源、氮源、NaCl质量分数对菌株T7产氢性质的影响.结果表明：菌株T7最适产氢的起始pH是6.0,能够利用蔗糖、葡萄糖和果糖等碳源发酵产氢.菌株T7能够利用牛肉膏和酵母粉为单一氮源产氢,不能利用蛋白胨为氮源进行产氢.NaCl质量分数能影响菌株T7的产氢量,海水培养条件（NaCl质量分数为3%）下,最高产氢量是每摩尔葡萄糖（1.48,±0.05）mol,相比之下,淡水培养条件下其产氢量提高20%.NaCl质量分数在0.4%～7%时,菌株T7都能够产氢,这表明菌株T7有望应用于淡水或高盐有机废水产氢领域.     

矿井水中产氢细菌的分离、形态观察及培养

为了研究矿井水中产氢菌的性质,以义马矿矿井水为实验原料,并在常温下保存备用,采用斜面培养技术和细菌分离技术研究该矿井水中产氢菌的生理特征、分子生态学特征,然后对该产氢菌进行了不同稀释度的富集培养,研究了该产氢菌的性质及生长特点.结果表明,分离出来的产氢菌在显微镜下观察呈现棒状,球状,并发出荧光;通过稀释度法对细菌进行分离培养,得出了这种细菌的调整期,对数期,稳定期,衰亡期的时间段,由此判断出细菌的生长周期;富集培养前后细菌数目明显增加,表明了利用此培养基培养产氢菌并使其生长繁殖的可行性.产氢菌的发现,对于目前促进绿色清洁能源的开发具有重要的意义.     

Effect of initial substrate and biomass concentrations on anaerobic fermentative hydrogen production in batch reactors

The effects of initial substrate (5 -60 g/L) and biomass concentration (0.5 -3 g/L) on fermentative hydrogen production by mixed cultures were investigated in batch tests using glucose as substrate.The...     

接种物预处理对泔脚发酵产氢的强化研究

采用经微波（850W,4min）＋pH9．0预处理的泔脚为发酵底物,以预处理的城市生活垃圾厌氧消化污泥为接种物,考察了接种物的未预处理、热（80℃,15min）预处理、热（80℃,15min）＋pH6．0预处理对泔脚中温（36℃）批式发酵产氢的影响．（1）Gompertz模型拟合结果表明：3个预处理方案的泔脚发酵产氢延迟时间λ分别为7．68、5．06、2．04h,泔脚中挥发性固体最大比产氢率分别为3．05、10．10、9．24mL／g·h,泔脚中挥发性固体产氢率分别为43．54、167．10、161．93mL／g,生物气中氢气的最高体积含量分别为18．4％、41．2％、47．2％．结合药剂的费用,热（80℃,15min）预处理具有更大的产氢优越性．（2）泔脚的发酵产氢过程也是一个酸化过程,发酵产氢结束后,3个预处理方案的发酵产氢余物的pH值在4．70～5．10,pH值均有较大幅度的下降．     

不同预处理方法对剩余污泥厌氧发酵产氢的影响

对种泥进行预处理,能去除不产芽孢的耗氢菌,可以达到加快有机废水发酵生物制氢系统启动进程,提高污泥产氢效能的目的.为寻求适宜的种泥预处理方法,利用摇瓶发酵实验,考察城市污水处理厂好氧活性污泥分别经酸、碱、热、曝气、CHCl3和二溴乙烷磺酸钠（BES）预处理后,其利用葡萄糖发酵产氢的特性.结果表明,在初始pH 7.0、葡萄...     

厨房垃圾的厌氧消化

厨房垃圾易于酸化,为了提高酸化的缓冲能力,对带有消化液循环的两阶段间歇、湿法厌氧消化处理厨房垃圾工艺的稳定性和可操作性进行了研究.实验的运行效果良好,解决了pH的稳定性问题,稳定运行长达100多天.酸化相的酸化率达到了每克TS产生1 197.1 mgVFA,TS的去除率达到了72.26%,甲烷相的产气量平均为每克TS产生0.29 L气体.用第二相消化液的出水来调节pH值取得了满意的结果,没有氨中毒现象的发生.     

两种类型生物制氢反应器的运行及产氢特性

为探求反应器型式对发酵法生物制氢过程的影响,分别采用连续流搅拌槽式反应器(CSTR)和颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)接种厌氧活性污泥,从糖蜜废水中制取氢气.运行中控制温度为35℃,通过缩短水力停留时间(HRT)和增加进水COD质量浓度的方式逐渐提高容积负荷(OLR),分别对CSTR系统和EGSB系统的产氢速率、pH、液相末端产物及生物量进行研究.结果表明,两个系统中,产氢速率均随OLR提高而逐渐升高.CSTR的最佳产氢OLR为25~35 kg/(m3.d),而EGSB的最佳产氢OLR为70~80 kg/(m3.d);此时,CSTR系统的最大产氢速率为6.21 L/(L.h),EGSB系统的最大产氢速率可达18.0 L/(L.h).稳定运行期,EGSB系统的生物量为27.6 gVSS/L,而CSTR的生物量仅为7.8 gVSS/L,说明较高的生物量是生物制氢反应器稳定运行和高效产氢的关键.两个系统均可形成乙醇型发酵,说明发酵类型的形成不受反应器型式影响.与CSTR反应器相比,EGSB反应器具有更好的耐酸能力.     

生物质化学制氢技术研究进展

可再生生物质制氢是未来氢能的主要来源,涉及到化学制氢和生物制氢.生物质化学制氢技术包括生物质气化、热解、超临界转化等常规热化学法制氢和生物质解聚液相产物的蒸汽重整、水相重整、自热重整和光催化重整制氢等技术.对以上生物质制氢方法进行了综述,对反应条件、反应机理、催化剂使用、技术经济性及各自存在的优缺点进行分类整理与比较.认为生物质气化制氢及热解制氢技术的发展较成熟,可以实现规模化生产,但是制氢的选择性和产氢率不高;生物质液相产物催化重整制氢技术更适合较大规模的集中制氢,转化率和产氢率高,但技术途径复杂.对生物质制氢技术进行了展望.     

炼钢粉尘-Fenton法对亚甲基蓝降解的研究

利用炼钢粉尘富含氧化铁和少量金属铁,在酸性条件下可溶出不同价态铁离子的特点,将炼钢粉尘作为铁离子来源,直接与H2O2配制成类Fenton试剂,研究其对亚甲基蓝的降解机理. 考察pH、炼钢粉尘用量、H2O2浓度、亚甲基蓝初始浓度、反应时间和温度各因素对亚甲基蓝降解效果的影响,得出在实验室条件下降解亚甲基蓝的最佳工艺参数. 实验结果表明,炼钢粉尘与H2O2配制成的类Fenton试剂不但能对亚甲基蓝进行快速有效地降解,其降解效果还高于用Fe2+与H2O2配制的传统Fenton试剂．     

真菌生物吸附剂对酸性大红的吸附研究

以青霉菌菌体作为生物吸附剂对水中阴离子染料酸性大红进行生物吸附研究。考察菌体培养时间、溶液pH值和温度等因素对菌体吸附酸性大红的影响,探讨吸附平衡和吸附热力学特性。结果表明,培养时间为3d时,青霉菌对染料吸附能力最强。当溶液的pH值为2～3时,菌体对酸性大红吸附效果较好。在25～40℃时,菌体对染料的吸附等温线可用Langmuir方程表达;随着温度升高,饱和吸附量也随之增大。根据热力学函数关系计算出ΔH为31.53kJ/mol,25℃、30℃、35℃、40℃对应的ΔG均小于0,表明菌体对酸性大红的吸附是自发吸热过程。     

好氧颗粒污泥的培养及基质降解和污泥生长动力学分析

在SBR反应器中以葡萄糖为唯一碳源,以普通絮状活性污泥为接种污泥培养好氧颗粒污泥,36d后形成好氧颗粒污泥,粒径2～5mm,对COD去除率保持在90％. 对形成的好氧颗粒污泥进行基质降解和污泥生长动力学研究,得到好氧颗粒污泥基质降解动力学参数Ks/485.0(mg·L^-1),Vmax/1.2h^-1,生长动力学参数Y/0.156kgMLVSS/COD,Kd/0.30d^-1.     

用耐盐菌SL07合成Ectoine

以耐盐菌SL07为生产菌,在30 L发酵罐中合成ectoine.首先确定最佳诱导培养基,并在发酵过程中调节pH可提高ectoine合成量.在pH恒定条件下加盐,合成量降低10%;加蛋白胨,合成量提高43%.发酵后的菌体可重复诱导培养,ectoine合成量比第1次高出40%.