氫氣是清潔、高效、可再生能源,也是化石燃料的理想替代品之一。生物制氫具有回收能源和凈化環(huán)境的雙重功效。發(fā)酵法生物制氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素是進(jìn)一步提高反應(yīng)器系統(tǒng)的產(chǎn)氫能力,降低生產(chǎn)成本。開發(fā)高效生物制氫反應(yīng)器及提高反應(yīng)器內(nèi)的產(chǎn)氫微生物生物量是解決這一瓶頸因素的有效途徑之一。與傳統(tǒng)懸浮生長型反應(yīng)器相比,附著生長型膨脹床反應(yīng)器具有在低HRT條件下運(yùn)行穩(wěn)定,反應(yīng)器內(nèi)可保持較高生物量,傳質(zhì)效率高等優(yōu)點(diǎn)。盡管如此,其在生物制氫領(lǐng)域的研究及應(yīng)用還缺乏報(bào)道。所以,研究附著生長型膨脹床反應(yīng)器的啟動(dòng)及運(yùn)行調(diào)控,以獲得較高的生物量和產(chǎn)氫能力,對于加速發(fā)酵法生物制氫技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程具有重要意義。針對以上問題,本文采用3個(gè)相同設(shè)計(jì)尺寸的膨脹床反應(yīng)器,系統(tǒng)地研究了附著型和顆粒型膨脹床的啟動(dòng)和運(yùn)行調(diào)控及其影響因素,并對兩種反應(yīng)器的產(chǎn)氫效能進(jìn)行了比較分析。對附著型膨脹床的研究發(fā)現(xiàn),啟動(dòng)容積負(fù)荷對獲得目標(biāo)發(fā)酵類型至關(guān)重要。啟動(dòng)容積負(fù)荷為4 kgCOD/m3·d和8 kgCOD/m3·d的2個(gè)反應(yīng)器分別在第32 d和第15 d實(shí)現(xiàn)了成功啟動(dòng)。啟動(dòng)容積負(fù)荷為8 kgCOD/m3·d的反應(yīng)器形成乙醇型發(fā)酵。采用間歇試驗(yàn),對反... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

氫代謝及氫酶活性位點(diǎn)模式

圖 1-3 梭狀芽孢桿菌丁酸型發(fā)酵途徑[71]Fig.1-3 Butyrate pathway by Clostridium glucose fermentation1. EMP 途徑 2.丙酮酸脫氫酶系 3.磷酸乙酰轉(zhuǎn)移酶 4.乙酸激酶 5.乙酰 CoA 乙酰轉(zhuǎn)移酶6.β—羥丁酰 CoA 脫氫酶 7.烯酰 CoA 水合酶 8.丁酰 CoA 脫氫酶 9.脂肪酰 CoA 轉(zhuǎn)移酶10.乙酰乙酰 CoA 水合酰酶 11.乙酰乙酸脫羧酶 12.醛脫氫酶 13.醇脫氫酶(Fd：鐵氧還蛋白 TPP：硫胺素焦磷酸 虛線表示產(chǎn)丁酸過程阻斷后途徑)

其中包括部分三羧酸循環(huán)（TCA）機(jī)制。此外，由于丙酸桿菌屬無圖 1-4 丙酸桿菌屬的丙酸型發(fā)酵途徑[71]Fig.1-4 Propionate pathway by Propionibacterium glucose fermentation[71]1. EMP 途徑 2.甲基丙二酰 CoA 羧基轉(zhuǎn)移酰 3.蘋果酸脫氫酶 4.延胡索酸酶5.延胡索酸還原酶 6.CoA 轉(zhuǎn)移酶 7.甲基丙二酰 CoA 變位酶 8.丙酮酸脫氫酶9.磷酸乙酰轉(zhuǎn)移酶 10.乙酸激酶

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氫能及其近期應(yīng)用前景[J]. 毛宗強(qiáng).  科技導(dǎo)報(bào). 2005(02)
[2]制氫技術(shù)和工藝[J]. 岳建芝,徐桂轉(zhuǎn),張杰,張百良.  可再生能源. 2003(03)
[3]Mechanism and controlling strategy of the production and accumulation of propionic acid for anaerobic wastewater treatment[J]. 任南琪,李建政,趙丹,陳曉蕾.  Science in China（Series B,Chemistry）. 2002(03)
[4]產(chǎn)酸脫硫反應(yīng)器中限制性生態(tài)因子的定量化研究[J]. 王愛杰,任南琪,甄衛(wèi)東,張穎.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2002(02)
[5]以葡萄糖為基質(zhì)的消化污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫氣的研究[J]. 趙春芳,鄺生魯,奚強(qiáng).  化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù). 2001(04)
[6]光合細(xì)菌光合產(chǎn)氫機(jī)理研究進(jìn)展[綜述][J]. 張明,史家梁.  應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 1999(S1)
[7]厭氧酸化法的啟動(dòng)及控制因素的探討[J]. 王寶泉,方正.  西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1997(02)
[8]UASB反應(yīng)器中影響污泥顆粒化的工程因素[J]. 郭養(yǎng)浩,孟春,石賢愛,邱宏端,陳劍峰,吳陵.  生物工程學(xué)報(bào). 1997(01)
[9]脈沖上流式厭氧污泥床反應(yīng)器的應(yīng)用[J]. 蘇玉民,楊云龍,王增長,武麗文,李晉,范建,翟金慧.  環(huán)境科學(xué). 1996(01)
[10]試論廢水堿度對活性污泥的影響[J]. 張順澤.  化工環(huán)保. 1994(01)

博士論文
[1]產(chǎn)氫—產(chǎn)乙醇細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與功能研究[D]. 邢德峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3618842