【摘要】：為尋求適宜的種泥熱處理時間,加速生物發(fā)酵制氫系統(tǒng)的啟動進程并提高產氫效能,以易得的厭氧顆粒污泥為研究對象,通過間歇發(fā)酵試驗,探討了污泥在95℃熱處理溫度、不同處理時間條件下的發(fā)酵葡萄糖產氫特性。搖瓶發(fā)酵試驗表明,在初始pH值為7.0、葡萄糖濃度為10 000 mg/L、污泥接種量為2g/L等條件下,由經過不同熱處理時間的顆粒污泥構建的發(fā)酵系統(tǒng)中,其發(fā)酵產氫量有較大不同。其中,經過45 min熱處理的污泥具有更高的發(fā)酵產氫性能,在144h的發(fā)酵過程中,其累積產氫量為163.72 mL,比產氫率為19.62 mmol//gMLVSS,葡萄糖的氫氣轉化率達到1.72 mol/mol。顆粒污泥發(fā)酵葡萄糖的液相末端產物均以乙醇、乙酸和丁酸為主。其中,丁酸的含量接近50%,表現(xiàn)為丁酸型發(fā)酵。
【圖文】：

第３２卷第１３期邐中國給水排水邐ｗｗｗ．邋ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．邋ｃｏｍ逡逑氣，產氫量均在４０邋ｍＬ以上。發(fā)酵反應進行至３０邋ｈ邋２．２葡萄糖的降解逡逑時，各發(fā)酵體系的累積產氫量均達到最大值，之后則邐無論是否經過熱處理，各發(fā)酵產氫系統(tǒng)在到達逡逑有一定量的下降，但并未檢出ＣＨ４。這一現(xiàn)象說明邐反應終點時，對葡萄糖的降解無顯著差異，葡萄糖濃逡逑無論熱處理的時間長短，均能有效地抑制污泥樣品邐度從初始時的９邋３９５、８邋５０４、１０邋３５０、８邋１０４、８邋５１９、逡逑中的產甲烷菌活性。污泥接種７５邋ｈ之后產氫量有邐９邋５１９和８邋９６５邋１１１８／［分別降到了４４０、４１１、４２８、４１３、逡逑一定的下降，說明熱處理時間過長對于耗氫的同型邐４０１、４２０和４２０邋ｍｇ／Ｌ，降解效率均達到９５％以上，逡逑產乙酸菌群無顯著抑制作用。發(fā)酵反應進行到終點邐說明是否熱處理以及熱處理時間長短對于葡萄糖的逡逑時，各發(fā)酵體系的累積產氫量分別為４．邋７１、７７．邋７８、邐降解無明顯影響。但未經過熱處理的顆粒污泥系統(tǒng)逡逑８１．６２、１０１．９６、９０．９８、１０１＿９２、６３．７２邋ｍＬ。邐的發(fā)酵氣體中氫氣含量低，，說明雖然葡萄糖降解率逡逑經過１５邋ｍｉｎ和３０邋ｍｉｎ熱處理的顆粒污泥在邋高，但都用于微生物的呼吸作用產生Ｃ０２。逡逑１４４邋ｈ的發(fā)酵反應過程中產氫不穩(wěn)定，說明熱處理邋２．３液相末端發(fā)酵產物逡逑時間短會抑制部分產氫菌群達到其最高的產氫代謝邐至反應終點時，各發(fā)酵體系液相末端發(fā)酵產物逡逑活性。經過４５、６０、９０邋ｍｉｎ熱處理的顆粒污泥發(fā)酵邐以乙酸、丁酸、乙醇為主（見圖２）。除未經處理的顆逡逑體系累積產氫量相當，為９０？１００邋ｍＬ。

第３２卷第１３期邐中國給水排水邐ｗｗｗ．邋ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．邋ｃｏｍ逡逑氣，產氫量均在４０邋ｍＬ以上。發(fā)酵反應進行至３０邋ｈ邋２．２葡萄糖的降解逡逑時，各發(fā)酵體系的累積產氫量均達到最大值，之后則邐無論是否經過熱處理，各發(fā)酵產氫系統(tǒng)在到達逡逑有一定量的下降，但并未檢出ＣＨ４。這一現(xiàn)象說明邐反應終點時，對葡萄糖的降解無顯著差異，葡萄糖濃逡逑無論熱處理的時間長短，均能有效地抑制污泥樣品邐度從初始時的９邋３９５、８邋５０４、１０邋３５０、８邋１０４、８邋５１９、逡逑中的產甲烷菌活性。污泥接種７５邋ｈ之后產氫量有邐９邋５１９和８邋９６５邋１１１８／［分別降到了４４０、４１１、４２８、４１３、逡逑一定的下降，說明熱處理時間過長對于耗氫的同型邐４０１、４２０和４２０邋ｍｇ／Ｌ，降解效率均達到９５％以上，逡逑產乙酸菌群無顯著抑制作用。發(fā)酵反應進行到終點邐說明是否熱處理以及熱處理時間長短對于葡萄糖的逡逑時，各發(fā)酵體系的累積產氫量分別為４．邋７１、７７．邋７８、邐降解無明顯影響。但未經過熱處理的顆粒污泥系統(tǒng)逡逑８１．６２、１０１．９６、９０．９８、１０１＿９２、６３．７２邋ｍＬ。邐的發(fā)酵氣體中氫氣含量低，說明雖然葡萄糖降解率逡逑經過１５邋ｍｉｎ和３０邋ｍｉｎ熱處理的顆粒污泥在邋高，但都用于微生物的呼吸作用產生Ｃ０２。逡逑１４４邋ｈ的發(fā)酵反應過程中產氫不穩(wěn)定，說明熱處理邋２．３液相末端發(fā)酵產物逡逑時間短會抑制部分產氫菌群達到其最高的產氫代謝邐至反應終點時，各發(fā)酵體系液相末端發(fā)酵產物逡逑活性。經過４５、６０、９０邋ｍｉｎ熱處理的顆粒污泥發(fā)酵邐以乙酸、丁酸、乙醇為主（見圖２）。除未經處理的顆逡逑體系累積產氫量相當，為９０？１００邋ｍＬ。
【作者單位】： 天津大學仁愛學院建筑工程系;天津市和平區(qū)建設管理委員會;
【分類號】：X703

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本文編號：2541463