高浓度秸秆结合暗发酵和厌氧消化联产氢气和甲烷气

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1、AdissertationsubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterBio··hydrogenandmethaneproductionfromahigherCOncentranon0lmalzestrawDVC0mbininRdarKJ●●●●·■’●l’lermentauonandanaerobiCdtgesUon矗··‘1■‘●■·‘ByDaiYangSupervisor：FanYaotingervlsor：allMajor：InorganicChemistryThecolledgeofChemistrya

2、ndMolecularEngineeringZhengzhouUniversityP．R．ChinaMarch2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：仫旁0日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门

3、或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅：本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：行棚日期：年月日摘要1．本文采用高浓度玉米秸秆(609／L)作为产氢底物，通过暗发酵及厌氧消化两阶段发酵生产氢气和甲烷气。在暗发酵产氢阶段，考察和研究了发酵过程中菌种强化、CTAB和碳酸氢铵等几个过程参数对发酵产氢的影响。结果表明在菌株Bacillu

4、sspFS2011添加量为10％(v／v)、CTAB浓度为30mg／L以及碳酸氢氨浓度为1．29／L的最优条件下，得到高浓度玉米秸秆最大的氢气产量以及最大产氢速率分别为79．8：1：1．5mlH2／g-秸秆以及3．784-0．2ml／hg-秸秆。在产甲烷阶段，将氢发酵的废液作为产甲烷的底物生成甲烷。累积甲烷产量、最大产甲烷速率以及COD去除率分别为227士2．5mlCHgg．COD、436．77+10．5ml／Ld和95士1％。结果表明，通过两阶段发酵，不仅可以将玉米秸秆高效的转变为氢气和甲烷，同时可以高效地去除暗发酵产氢产生的有机废水。与低浓度(≤209／L)暗发酵

5、产氢相比，本实验产生的有机废水的体积总量降低了三分之二。2．以上述工作中优化后的高浓度玉米秸秆发酵产氢为基础，考察了两种不同的pH控制方案对暗发酵产氢的影响。通过方案1的pH值调控，累积氢产量的平台期消失以及乙酸在液相末端产物中比例的增加使得其累积氢产量相比对照组提高了13．44％，最大累积氢产量达到97。21mlH2／g-秸秆。关键词：高浓度秸秆：两阶段发酵；联产氢气和甲烷；pn值调控；产氢微生物；AbstractInthispaper，thehighconcentrationofCOlstalk(609／L)wasemployedasfeedstocktoprod

6、ucebio—hydrogenandmethanebycombininghydrogenfermentationandanaerobicdigestion．Inthefirststageofhydrogenfermentation,theeffectsofseveralkeyparameters，suchassU'a_illenhancementtechnique，cetyltrimethylammoniumbromide(CTAB)，NH4HC03onhydrogenproductionfromcornstalkwereinvestigatedandoptimize

7、d．Themaximumhydrogenyieldof79．8mlH2／g-TSandhydrogenproductionrateof3．78ml／g-comstalkhwasobservedatfixedacidizingcornstalkof60g／L，stmfmsBacillussp．FS2011dosageoflO％(v／v)，CTABof30mg／L，]帆tHC03of1．29／LandinitialpHof7．5+0．5at36d：I。C，respectively．Inthesecondstageofanaerobicdigestion,