厌氧发酵制氢研究进展

厌氧发酵制氢有很多的优越性,发展潜力大。引用了大量文献资料,全面介绍了目前国内外关于厌氧发酵制氢的研究情况,包括厌氧发酵制氢的发展动态及影响因素,最后提出了未来厌氧发酵制氢的发展趋势。     

UASB在厌氧发酵制氢技术中的研究进展

氢气是一种理想的能源,具有转化率高、可再生和无污染等优点。与传统制氢方法相比,生物制氢技术的能耗低,对环境无害,其中的厌氧发酵生物制氢已经越来越受到人们的重视。文章主要介绍了生物制氢技术的发展和主要途径,对国内外生物制氢技术领域的研究现状进行了简介,厌氧发酵生物制氢技术则是其中最有潜力的技术,更易于实现规模化的工业性生产。并对生物制氢技术在未来的发展和研究方向进行了分析和展望。     

生物质厌氧发酵制氢技术研究进展

聚焦生物质厌氧发酵制氢技术进展,分别从发酵菌源、生物质制氢原料、生物质制氢反应器、发酵制氢影响因素和优化工艺等方面进行综述。研究结果显示,不同种类的生物质原料能有效拓展生物质发酵制氢的应用范围,反应器结构和发酵工艺因素的优化有利于提高生物质发酵制氢的产率和效率。近年来,通过固定化技术、添加纳米颗粒等方法能够促进生物质发酵产氢,通过将暗发酵与光发酵偶联,有利于提升生物质发酵制氢工艺的经济性。在此基础上,对生物质发酵制氢技术进行了展望。     

玉米秸秆厌氧发酵生物制氢流变学性质的研究

主要探讨了发酵液的流变性质对发酵过程的影响.实验结果表明:发酵液为非牛顿型流体,其粘度和密度由细胞浓度和发酵底物有机负荷共同决定.根据剪切和紊流程度对发酵反应的影响,确定此反应的搅拌速率为100 r/min.     

哈工大建成有机废水生物制氢系统

日前召开的“2006国际生物制氢技术研讨会”上传出信息：在制取新能源氢的研究中，哈尔滨工业大学取得了重要成果。哈尔滨工业大学已经建成了世界上第一个生产型有机废水牛物制氢工艺系统，这一工艺能够把废水中的有机物质转化为氢气。     

秸秆厌氧发酵制氢产气量提高

郑州大学的研究人员采用经预处理的谷物秸秆生物质,通过利用较少的大熊猫粪便作为产氢细菌源,经混合培养,可提高氢气生产量。     

CSTR和ACR丁酸型发酵制氢系统的运行特性比较

为寻求更好的连续流发酵生物制氢反应器模式,以稀释糖蜜为底物,控制反应系统为丁酸型发酵,比较研究了搅拌槽式反应器（CSTR）和厌氧接触式反应器（ACR）的启动运行特性。结果表明,以经曝气培养的下水道污泥为接种物,在接种量4.8 g MLVSS·L^-1、进水COD 5000 mg·L^-1、HRT 12 h、温度（35±1）℃和pH 5.5～6.0等相同条件下,CSTR系统可以更快地达到稳定的丁酸型发酵状态,而ACR系统因其有效的生物持有能力而在产氢性能方面更具优势。在稳定运行状态下,ACR系统的底物酸化率、产氢速率和污泥的比产氢速率分别为44%、9 L·d^-1和0.15 L·(g MLVSS·d)^-1,分别是CSTR系统的1.62、2.05和1.15倍。     

有机废水资源化技术——厌氧发酵产氢

氢气作为一种清洁高效的可再生能源日益受到重视。利用有机废水发酵产氢,既保护环境又可获得氢能,是一条符合可持续发展战略的废水资源化途径,极具发展前景。作者介绍了厌氧发酵产氢原理以及影响因素等,并就以有机废水为对象发酵产氢的研究进行了探讨,建议了有机废水厌氧产氢的研究方向。     

生物制氢反应器启动的工程参数及其控制对策

研究了连续流生物制氢反应器(CSTR)启动的工程参数及其控制对策,选择了有机负荷作为生物制氢反应器启动的控制因子.结果表明,在污泥接种量VSS为17.74g/L的前提下,将进水有机负荷控制在8～16kg/(L·d),可在约12天就可以实现生物制氢反应器的快速启动.启动结束时,制氢反应系统内相应pH值和ORP稳定在4.32～460 mV;反应器产气量约为3 L/d,氢气含量达到75.77%;检测液相末端发酵产物,乙醇含量占44.58%,乙醇和乙酸的质量分数达到77.63%,为典型的乙醇型发酵.     

有机废水生物制氢系统在哈建成

从“2006年国际生物制氢技术研讨会”上获悉，在制取新能源氢的研究中，哈工大取得了重要成果，该大学目前建成了世界上第—个生产型有机废水生物制氢工艺系统。这一工艺能够将废水中的有机物质转化为氢气。     

冰淇淋生产废水厌氧生物发酵制氢试验研究

采用间歇法对厌氧活性污泥工艺处理冰淇淋生产废水进行产氢试验研究,探讨了废水初始pH值、反应温度、生物负荷和铁粉投加量对生物制氢的影响。试验结果表明,在废水初始pH值为6.2,温度为38℃,污泥浓度为0.08,铁粉投加量为5mg/L时,反应48h累积产氢量最高达98.98mL,COD去除率49.4%;冰淇淋废水的总糖利用率各批次均可在92%～98%之间。     

剩余污泥厌氧发酵制氢效率的研究进展

剩余污泥中存在大量的微生物,微生物的细胞质富含丰富的有机质(包括糖、蛋白质和脂肪等),但微生物的细胞质被细胞壁包裹,限制了污泥的厌氧发酵。想要改变污泥中有机物的可利用性,必须采用适当的预处理技术,破坏细菌的细胞壁使有机质溶出,以利于后续厌氧发酵产氢。系统介绍了物理﹙微波、超声波和热预处理﹚、化学﹙酸、碱预处理﹚、生物﹙酶预处理﹚等预处理方式及其他因素对污泥厌氧发酵产氢率的影响。     

Investigation of soluble microbial products in anaerobic wastewater treatment effluents

BACKGROUND: Anaerobic treatment of distillery wastewater, purified terephthalic acid (PTA) wastewater and synthetic glucose wastewater was conducted and the soluble microbial products (SMPs) in the anaerobic effluent were investigated. RESULTS: Gas chromatography‐mass spectrometry (GC‐MS) analysis showed that apart from the degradation residuals, the long chain alkanes, esters and acids totally accounted for the majority of the low molecular weight (MW) SMPs in the effluents. The sum of protein and polysaccharide SMPs in the effluent increased from 50 to 323 mg L^?1 when organic loading rate (OLR) was increased from 2.5 to 10.5 kg m^?3 d^?1; when influent COD changed from 5000 to 10 000 mg L^?1, the sum increased from 54 to 98 mg L^?1 at about the same OLR of 5 kg m^?3 d^?1. CONCLUSION: The results showed that SMPs made up an important proportion of organic compounds in the anaerobic effluents; the main low MW SMPs were long chain alkanes, esters and acids. The protein and polysaccharide SMPs increased with the increasing OLR, while higher influent concentrations led to higher concentrations of SMPs at the same OLR. From the variation of protein and polysaccharide SMPs along the height of the anaerobic reactors, it could be inferred that the methanogens might have contributed more in SMP consumption. Copyright © 2010 Society of Chemical Industry     

兼氧水解-加压接触氧化塔处理含盐吡虫啉废水

对兼氧水解-加压接触生物氧化塔处理高含盐吡虫啉废水进行了试验研究。主要考察了兼氧水力停留时间、氧化塔压力、氧化塔容积负荷、农药废水含盐质量分数对系统运行效果的影响。结果表明:吡虫啉废水经水解预处理后,其COD从5 000 mg/L降至3 500 mg/L左右,可生化性明显提高,BOD5/COD由0.20升高到0.351;加压接触氧化塔在压力p为0.2—0.3 MPa,体积负荷Nv<18.2 kg/(m3.d)时,其COD去除率可达70%以上,其极限含盐质量分数可达2.8%;该组合工艺具有处理效果好、处理时间短、占地少、适用性强、耐盐性能好的特点,适用于处理高盐工业废水。     

活性污泥处理高浓度基质发酵产氢条件的优化

以蔗糖为基质模拟有机废水,通过对活性污泥的梯度驯化,提高了活性污泥对高糖溶液的代谢能力与产氢能力,在此基础上对其产氢条件进行优化。优化后发酵条件为:厌氧发酵温度36℃,初始pH值5.0,蔗糖90 g/L,玉米浆8 mL/L,FeSO4.7H2O 20 mg/L,MgC l2.6H2O 10 mg/L,K2HPO41.0 g/L。优化后的活性污泥平均产氢速率达到565 mL/(L.h),比优化前提高了223%;比产氢率为3.04 mol/mol,比优化前提高了30%。提出了有机氮与生长因子同步添加的高效廉价培养基方案,为活性污泥厌氧发酵生物制氢技术的工业化奠定了基础。     

以葡萄糖为基质的消化污泥厌氧发酵产氢气的研究

进行了用消化污泥对以葡萄糖为基质的厌氧发酵系统产氢的研究。表明在厌氧产酸阶段 ,通过控制体系的pH值和污泥停留时间 (SRT) ,可以得到较高的产氢量。在 pH值为 5 0、SRT为 6h的条件下 ,产氢能力达到 2 2 98L/L·d ,日均处理葡萄糖COD负荷 8 7kg/m3     

有机废弃物厌氧共发酵制氢研究进展

化石燃料的消耗和有机废弃物的大量排放带来了严重的环境问题,而利用有机废弃物进行厌氧发酵制氢是可持续且环境友好的。为了克服单一底物厌氧发酵制氢存在的因营养元素不均衡、毒性抑制和微生物种类较少等导致氢气产率较低的局限性,不同类型的底物厌氧共发酵制氢技术得以开发,然而现阶段仍然存在过程机理不清楚和关键工艺参数不明确等问题。本文综述了有机废弃物厌氧共发酵制氢的必要性、优点及主要影响因素,归纳了不同有机废弃物混合比、有机负荷、发酵温度、水力停留时间、初始pH以及固液比、搅拌方式和反应器类型等关键工艺参数特征及其范围,分析比较了不同有机废弃物厌氧共发酵体系的氢气浓度及产率、发酵液pH、氨氮和挥发性脂肪酸及其组成等工艺特性,总结了产氢功能菌群及其产氢特性及不稳定系统特征微生物。随后指出了目前研究存在的一些不足,并对其在底物利用范围及其预处理、过程机理、技术完善及其综合评估等方面的研究与应用前景进行了展望,为有机废弃物厌氧共发酵制氢技术的研发与应用提供依据。     

Hydrogen production during the anaerobic acidogenic conversion of glucose

Experiments on hydrogen production using chemostat‐type anaerobic digesters were conducted. The results indicate that the anaerobic acidogenic conversion of glucose can produce hydrogen. The hydrogenic activity of acclimated anaerobic sewage sludge is high at a short solids retention time (SRT) and low pH. At pH 5.7, SRT 0.25 days and an organic loading rate of 416 mmol‐glucose dm⁻³ day⁻¹, each mole of glucose in the mesophilic acidogenic reactor can produce 1.7 mol of hydrogen; each gram of biomass produces 0.456 mole of hydrogen per day. Moreover, the hydrogen productivity of the sludge is comparable to that of an enrichment culture. © 1999 Society of Chemical Industry     

低倍数蛋白泡沫灭火剂生产废水处理的研究

对低倍数蛋白泡沫灭火剂生产废水进行了厌氧－好氧处理的试验研究，结果表明。厌氧、好氧阶段分别以6．0－8．0kg(m^3.d)和1．0－1．3kg(m^3.d）的有机负荷率运行，COD去除率分别达到90％和85％以上，出水水质优于GB8979－1996中的二级排放标准。