内容简介
本书针对目前厌氧发酵制氢反应器存在的污泥流失、反应器产氢效能不够理想等限制其工业程的关键技术问题,在优化设计厌氧接触式发酵制氢反应器(ACR)的基础上,围绕“ACR发酵制氢反应器的运行调控和产氢效能”开展了深入的研究,确立了ACR发酵制氢系统乙醇型发酵的定向启动条件、运行控制参数和提高系统产氢效能的调控策略,从微生物生态学角度揭示了发酵产氢微生物群落形成的机制,并研究了系统中同型产乙酸耗氢作用的控制方法一步提高了ACR发酵制氢反应器的产氢效能。
目录
第1章概述
1.1研究背景
1.2厌氧发酵制氢原理
1.2.1厌氧发酵产氢的代谢途径
1.2.2厌氧产氢发酵类型
1.2.3厌氧发酵产氢微生物
1.3厌氧发酵制氢技术的研究现状。
1.3.1发酵产氢混合菌群的富集培养与构建.
1.3.2厌氧发酵制氢反应设备
1.3.3主要环境因子
1.3.4多元生物质的利用.
1.3.5基于生物质梯级利用的多级耦合发酵产氢系统
1.4背景与研究内容
1.4.1背景
1.4.2研究内容与技术路线
第2章实验材料和方法
2.1实验装置
2.1.1ACR发酵制氢反应器
2.1.2 CSTR发酵制氢反应器
2.1.3间歇摇瓶发酵产氢实验装置
2.2实验材料.
2.2.1实验底物
2.2.2实验污泥
2.2.3主要仪器设备
2.3分析方法
2.3.1常规分析项目
2.3.2 PCR-DGGE微生物群落分析.
2.4计算方法
2.4.1酸化率
2.4.2COD衡算
2.4.3累计产气量.
第3章 ACR发酵制氢装置的试制与运行特征
3.1引言.
3.2现有反应器存在的问题与ACR发酵制氢工艺的设计思想
3.2.1现有厌氧发酵制氢反应器存在的问题.
3.2.2ACR发酵制氢工艺的设计思想
3.3ACR发酵制氢反应器设计参数的确定与制作
3.3.1关键设计参数的分析与确定
3.3.2 ACR发酵制氢反应器的制作与工作原理。
3.4 ACR发酵制氢反应器的运行特征
3.4.1反应器的启动与运行
3.4.2产氢速率
3.4.3液相末端发酵产物
3.4.4pH值和碱度
3.4.5生物量
3.4.6微生物群落的演替规律
3.4.7反应器的产氢能力
3.5发酵类型的转变与产甲烷作用的
3.5.1发酵类型的转变机制。
3.5.2产甲烷的.
3.6本章小结
第4章 ACR发酵制氢系统启动种泥及其预法研究
4.1引言
4.2种泥对ACR启动运行特的影响
4.2.1ACR发酵制氢反应器的运行控制
4.2.2反应器运行特征参数的变化规律
4.2.3ACR发酵制氢反应器中形成的群落结构
4.2.4不同种泥启动反应器的对比分析
4.3好氧活污泥的预处理与产氢能研究
4.3.1种泥的预处理
4.3.2污泥样品的发酵产氢能测试方法
4.3.3预处理污泥的批式发酵产氢特
4.3.4预处理污泥的重复补料批式发酵产氢特
4.3.5好氧污泥预法的比较分析
4.4厌氧颗粒污泥的预法与产氢特研究
4.4.1种泥的预处理
4.4.2污泥样品的发酵产氢能测试方法
4.4.3预处理污泥的批式发酵产氢特
4.4.4预处理污泥的重复补料批式发酵产氢特
4.4.5不同预法的比较分析
4.5污泥预处理对ACR发酵制氢系统产氢能的影响
4.5.1预处理与ACR启动运行控制
4.5.2反应器运行特征参数的变化规律
4.5.3发酵类型和微生物群落结构解析
4.5.4污泥预法的综合比较与评价
4.6本章小结
第5章 ACR发酵制氢系统乙醇型发酵的定向调控与优化
5.1引言.
5.2 ACR制氢系统初始启动污泥负荷率的控制.
5.2.1反应器的运行控制
5.2.2初始F/M对反应器启动的影响.
5.2.3佳启动F/M的确定.
5.3ACR发酵制氢反应系统PH值的调控
5.3.1反应器的控制
5.3.2不同pH值下反应器的运行特
5.4 ACR发酵制氢反应系水COD/N的调控
5.4.1反应器的运行控制
5.4.2不同COD/N下反应器的运行特
5.5有机负荷对连续流发酵制氢系统的影响
5.5.1反应器的运行控制
5.5.2有机负荷对CSTR发酵制氢反应系统的影响
5.5.3有机负荷对ACR发酵制氢反应系统的影响
5.5.4 ACR和CSTR产氢效能的综合对比
5.6 ACR发酵制氢系水COD与HRT的优化
5.6.1实验设计
5.6.2底物的降解和产氢情况
5.6.3比产氢速率和氢气转化率的响应面分析与目标参数优化
5.6.4乙醇和挥发酸产率响应面分析及目标参数优化
5.6.5模型的验证
5.6.6 ACR系统产氢效能的综合评价
5.7ACR制氢系统中的同型产乙酸作用及其控制
5.7.1反应器的启动与运行控制
5.7.2ACR制氢反应器中的同型产乙酸作用
5.7.3同型产乙酸作用的剂及与剂量
5.7.4ACR发酵制氢系统同型产乙酸作用的控制及微生物群落结构解析
5.8本章小结
结论
建议与展望
参考文献