初期堆肥渗滤液的营养作用对于强化厌氧制氢能力研究 毕业论文

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1、SHANGHAIUNIVERSITY毕业设计（论文）UNDERGRADUATEPROJECT(THESIS)题目:初期堆肥渗滤液的营养作用对于强化厌氧制氢能力研究学院环境与化学工程学院专业环境工程学号05121955学生姓名指导教师起讫日期2009年3月至2010年5月3初期堆肥渗滤液的营养作用对于强化厌氧制氢能力研究摘要本文对初期堆肥渗滤液作为营养源在以混合培养基的发酵过产氢程中的作用进行了研究。外加葡萄糖混合渗滤液的最佳条件通过响应曲面法（RSM）来预测。模型表明，最大累积氢量（469.74mL）和分子产氢量（1.5988）于3383.20mg/L葡萄糖和

2、渗滤液加入量为6174.93mgCOD/L。根据该模型预测的最佳条件，本文通过另外4个试验验证模型所预测的最优条件和评估渗滤液废水在与果汁废水共发酵中的作用。在共发酵实验中，得到的最大累积产氢体积为（587.05±15.08mL），分子氢气产量达到2.06±0.06molH2/molglucose。此外，在各个实验中醋酸，丁酸为最主要的液相中的挥发性脂肪酸，它们的值与各个实验分子产氢量相符合。关键词：初期堆肥渗滤液；混合培养基；营养源；响应曲面法；挥发性脂肪酸；3ABSTRACTThefunctionoffreshcompostleachateasnutrie

3、ntsourceduringtheprocessoffermentativehydrogenprocesswithmixedculturewasstudied.Theoptimumconditionsofthebatchtestsbymixingleachatewithglucosewerepredictedbyresponsesurfacemethodology(RSM).Themodelsshowedthemaximumcumulativehydrogenvolume(469.74mL)andmolarhydrogenyield(1.5988)couldb

4、eachievedat3383.20mg/Lglucoseand6174.93mgCOD/Lleachaterespectively.Accordingtotheoptimalconditionspredictedbythemodels,anotherfourtestswerecarriedouttovalidatethepredictedvaluesandevaluatetheeffectoftheleachateinco-fermentationwithjuicewastewater.Themaximumcumulativehydrogenvolume(5

5、87.05±15.08mL)wasobtainedinco-fermentationtest,andthemolarhydrogenyieldreached2.06±0.06molH2/molglucose.Besides,aceticandbutyricacidswerethedominantliquidendproductsandtheamountofthesetwovolatilefattyacids(VFA)wasconsistentwiththemolarhydrogenyieldofeachtest.Keywords:freshcompostlea

6、chate;mixedculture;nutrientsource;responsesurfacemethodology;volatilefattyacid.3目录摘要2ABSTRACT3目录4第一章绪论41.1研究课题的背景及意义41.1.1我国资源环境现状51.1.2氢能意义61.1.3氢能的开发现状61.2国内外研究及应用进展71.2.1生物制氢研究现状及应用前景71.2.2微生物制氢的研究现状81.3厌氧发酵产氢机理91.3.1生物产氢的过程91.3.2产氢微生物141.3.3微生物厌氧发酵产氢的反应原理151.4实验目的与研究内容18第二章实验材料与

7、方法202.1渗滤液和果汁废水的性质202.2接种污泥202.3序批式实验202.4检测方法212.5响应曲面实验设计及统计分析方法24第三章结果分析及讨论263.1响应曲面分析263.2糖含量与渗滤液加入量的交互作用323.3对模型的验证和共发酵实验343.4液相最终产物35第四章结论43致谢44参考文献45附录：1英文文献502.中文文献5957第一章绪论1.1研究课题的背景及意义能源是人类赖以生存的基础，是社会经济发展的动力，它与社会经济的发展和人类的生活息息相关，开发和利用能源资源始终贯穿于社会文明发展的整个过程。能源短缺和环境污染是新世纪人类所面临的

8、重大挑战，利用污泥厌氧发酵产氢，既可解