化石燃料儲(chǔ)量有限和全球與日俱增的能源需求帶來的加速消耗使得能源危機(jī)成為當(dāng)前社會(huì)將面臨的的巨大挑戰(zhàn),而且化石燃料的使用帶來溫室效應(yīng)、酸雨、霧霾等環(huán)境問題嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活,生物質(zhì)能源的開發(fā)利用也成為發(fā)展的重中之重。生物質(zhì)能源作為一種可再生的綠色清潔能源,而且取之不盡用之不竭。厭氧消化作為一種廣泛應(yīng)用的生物質(zhì)能利用技術(shù),將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣加以利用,然而其存在甲烷轉(zhuǎn)化率不高和沼氣品位低下的問題。電化學(xué)厭氧消化(EAD)作為一種新型利用生物質(zhì)生產(chǎn)清潔能源甲烷的技術(shù)方法,為生物質(zhì)高效利用提供全新的解決方法。EAD反應(yīng)器的主要工作原理是在外部電壓作用下電活性微生物在陽極表面生長聚集,同時(shí)分解氧化有機(jī)質(zhì)來形成電子流,進(jìn)而產(chǎn)生氫氣釋放進(jìn)反應(yīng)體系內(nèi),然后再由氫營養(yǎng)性甲烷菌還原二氧化碳生成甲烷,因此電化學(xué)厭氧消化技術(shù)能有效提高生物質(zhì)氣的甲烷含量同時(shí)降低二氧化碳含量,最終提高甲烷轉(zhuǎn)化率。本文在中溫及中性PH條件下構(gòu)建連續(xù)電化學(xué)厭氧消化反應(yīng)器,在續(xù)實(shí)驗(yàn)中通過控制單一影響因素,分析研究關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)(電解電壓、電流、HRT、底物濃度)對(duì)電化學(xué)厭氧消化影響,探究關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)對(duì)電化學(xué)厭氧消化的作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可...

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 微生物電解池研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微生物電解池原理及發(fā)展歷程
        1.2.2 MEC產(chǎn)氫技術(shù)的優(yōu)勢和局限
        1.2.3 MEC產(chǎn)氫反應(yīng)器的研究進(jìn)展
    1.3 厭氧消化技術(shù)研究進(jìn)展
        1.3.1 厭氧消化技術(shù)基本原理及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.2 厭氧消化技術(shù)的局限
        1.3.3 我國厭氧消化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 厭氧消化與微生物電解池結(jié)合工藝的探索與現(xiàn)狀
        1.4.1 厭氧消化和電化學(xué)系統(tǒng)耦合技術(shù)的發(fā)展
        1.4.2 電化學(xué)厭氧消化反應(yīng)器(EAD)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 研究目的和內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 研究路線
第二章 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 EAD反應(yīng)裝置
        2.1.2 接種物
        2.1.3 培養(yǎng)基液配方
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 EAD反應(yīng)器的啟動(dòng)
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)調(diào)控及數(shù)據(jù)采集
    2.3 檢測與分析方法
        2.3.1 產(chǎn)氣分析
        2.3.2 出料口中間產(chǎn)物分析
        2.3.3 反應(yīng)器能量效率
第三章 EAD反應(yīng)器甲烷效能分析
    3.1 引言
    3.2 啟動(dòng)階段參EAD反應(yīng)器運(yùn)行效果
        3.2.1 EAD反應(yīng)器啟動(dòng)階段電流變化
        3.2.2 EAD反應(yīng)器啟動(dòng)階段產(chǎn)氣影響
        3.2.3 EAD反應(yīng)器啟動(dòng)階段底物消耗情況
    3.3 本章小結(jié)
第四章 電化學(xué)參數(shù)對(duì)EAD性能影響
    4.1 引言
    4.2 電化學(xué)參數(shù)對(duì)EAD性能影響
        4.2.1 電化學(xué)參數(shù)對(duì)EAD電流變化影響
        4.2.2 電化學(xué)參數(shù)對(duì)EAD甲烷產(chǎn)率影響
        4.2.3 電化學(xué)參數(shù)對(duì)EAD氣體組分影響
        4.2.4 電化學(xué)參數(shù)對(duì)EAD底物消化情況的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 發(fā)酵參數(shù)對(duì)EAD性能影響
    5.1 引言
    5.2 發(fā)酵參數(shù)對(duì)EAD運(yùn)行性能影響
        5.2.1 發(fā)酵參數(shù)對(duì)EAD運(yùn)行過程電流變化影響
        5.2.2 發(fā)酵參數(shù)對(duì)EAD運(yùn)行過程甲烷產(chǎn)率影響
        5.2.3 發(fā)酵參數(shù)對(duì)EAD氣體組分影響
        5.2.4 發(fā)酵參數(shù)對(duì)EAD底物消化情況的影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果
致謝



本文編號(hào)：3851486