1、中國圖書分類號：X703.3學校代碼：10213國際圖書分類號：628.35密級：公開工學碩士學位論文厭氧接觸發(fā)酵生物制氫反應系統(tǒng)的運行特性與調控碩士研究生：李偉光導師：李建政教授申請學位：工學碩士學科、專業(yè)：環(huán)境科學與工程所在單位：市政環(huán)境工程學院答辯日期：2009年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文I摘要氫能作為一種清潔的可再生能源，具有來源豐富、燃燒值大、安全性好等優(yōu)點，被稱作“未來的綠色能源”。發(fā)酵法

2、生物制氫技術中由于乙醇型發(fā)酵制氫具有較好的產(chǎn)氫效能，逐漸受到人們的關注，并不斷開展了提高該工藝的產(chǎn)氫效率、完善工程控制對策、實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等研究。但是，仍有一些問題需要進一步研究，如混合菌種乙醇型發(fā)酵產(chǎn)氫系統(tǒng)的產(chǎn)氫效能和穩(wěn)定性能低下、乙醇型發(fā)酵制氫工藝的工程控制對策還有待完善、產(chǎn)氫效率還有待進一步提高等。本論文針對以上問題，利用新研制的厭氧接觸產(chǎn)酸發(fā)酵制氫反應設備，通過連續(xù)流試驗運行，探討了發(fā)酵生物制氫法最佳發(fā)酵類型—乙醇型發(fā)酵的啟動與

3、運行控制對策，以及通過不同方式提高有其有機負荷對系統(tǒng)產(chǎn)氫效能的影響。研究結果證明，以好氧活性污泥或厭氧活性污泥為種泥，在啟動負荷為15kgCODm3d條件下，通過一定的控制方法，厭氧接觸生物制氫反應系統(tǒng)都能在30天左右形成預期的乙醇型發(fā)酵。厭氧活性污泥制氫系統(tǒng)運行過程中發(fā)現(xiàn)另一種耗氫菌，即同型產(chǎn)乙酸菌存在。為淘汰同型產(chǎn)乙酸菌，以進一步提高系統(tǒng)的產(chǎn)氫效能，通過靜態(tài)搖瓶試驗，探討了不同細菌抑制劑對同型產(chǎn)乙酸反應的抑制效果，并進一步確定了最佳

4、抑制劑—氯仿及其劑量范圍0.1%1%（vv）。一次性0.1%的氯仿投加劑量，即可有效抑制厭氧接觸發(fā)酵制氫系統(tǒng)中的同型產(chǎn)乙酸活性，系統(tǒng)的產(chǎn)氣速率和產(chǎn)氫速率分別從投加氯仿前的9Ld、2.4Ld左右提高到了30Ld和12Ld。停止運行20天的厭氧接觸發(fā)酵生物制氫系統(tǒng)，在一次性投加0.1%氯仿的條件下重新啟動，可在15天左右形成穩(wěn)定的乙醇型發(fā)酵。當水力停留時間（HRT）由8h分階段縮短到4h，即容積負荷從15kgCODm3d提高到34kgCOD