餐厨垃圾厌氧发酵产氢研究

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1、餐厨垃圾厌氧发酵产氢研究摘要由于化石能源的不可再生性以及储量的日益减少，使得能源问题越来越突出，能源供给面临巨大的挑战。而氢气作为一种新型的清洁能源，受到广泛关注。氢气具有能量密度高、清洁卫生等特点，是十分理想的“绿色能源"。餐厨垃圾是城市垃圾的主要构成组分，含有大量可生物利用的有机化合物，是厌氧发酵产氢的优质底物。利用餐厨垃圾发酵制氢，实质是产氢产酸菌利用餐厨垃圾中的有机物，分解为氢气和二氧化碳，并产生有机酸和乙醇等物质的过程。本实验在前人的研究基础上，以餐厨垃圾为底物，厌氧污泥为接种微生物源，研究利用不同预处理方法(酸、碱、热预处理)，以抑制产甲烷茵的活性，从而提高厌氧污泥产氢产率；研究

2、利用添加秸秆对餐厨垃圾产氢的影响；最后，研究了变温发酵对餐厨垃圾的产氢过程的影响，并对产氢体系进行了优化。结果表明：(1)酸、碱、热三种预处理方式对厌氧发酵产氢有较强的促进作用，其中，碱处理的厌氧污泥效果最好，产氢量和氢气浓度均高于热处理和酸处理污泥。(2)添加秸秆对餐厨垃圾产氢有促进作用，随着稻草添加量的增加，产氢量有较大幅度的增加，当秸秆添加量为70％时达到最高，之后，随着秸秆添加量的增加有下降趋势。(3)中温是餐厨垃圾产气的最适条件，在高温条件下微生物的活性受到影响。经过变温调控，氢气的浓度和产量均得到有效提高。关键词：餐厨垃圾厌氧发酵氢气Foodwasteisthemaincompo

3、sitionofmunicipalsolidwaste，containingalargenumberoforganiccompounds，easilybiodegradable，isapotentialsubstrateforhydrogenproductionthroughanaerobicfermentation．Foodwasteishydrolyzedandfermentedbyacidogenicbacteriaintheanaerobicprocess．Hydrogenandcarbondioxidearethetwomajorgasproductandtheorganicaci

4、ds，ethanolandothersubstancesareproducedastheliquidproduct．．Inthisstudy,foodwasteisusedasthesubstrateandanaerobicsludgeastheinoculum．Firstlytheeffluenceofdifferentpretreatmentmethods(acid，alkali，heatpretreatment)onanaerobicsludgeontheactivityofmethanogensandhydrogenproductionwereinvestigated．Secondl

5、ytherapestrawWasaddedtoimprovethehydrogenproductionoffoodwaste．FinallytheeffluenceoftemperatureofonthehydrogenproductionWasstudied．Theresultsarelistasfollows．(1)Effectofpretreatmentofinoclumsludgeusingacid，alkali，heatpretreatmentmethodshaspromotedthehydrogenproductionsignificantly．AlkalitreatmentWa

6、stheoptimumpretreatmentapproachbasedonthehydrogenproductionyieldandpartialpressureofhydrogen．(2)Additionofrapestrawinotthefoodwastecangreatlypromotehydrogenproduction．Thehydrogenproductionreachesthemaximumvaluewhen70％additionoftherapestraw．(3)Mesophilictemperatureistheoptimumconditionofhydrogenprod

7、uctionprocessandthehightemperatureconditionwillaffecttheactivityofmicroorganisms．Operationoftheanaerobicreactor、析tlltemperaturephaseimprovedthehydrogenpartialpressureandthehydrogenproductionyieldandproducti