“CSTR-UASB”产氢产甲烷两相厌氧系统运行研究

发布时间：2024-02-20 14:23

　　随着经济科技的飞速发展,化石燃料的过度使用已经造成许多环境问题,寻求清洁绿色能源代替化石燃料已成为世界各国的能源战略政策。氢气以清洁无污染、可再生性等特点备受研究者关注。厌氧发酵生物制氢技术具有广阔的发展前景,但是过低的产氢效率是实现其工业化应用的主要障碍。然而,根据微生物特点发现生物制氢出水可以继续被利用来产生甲烷,这样这样既可以降低有机废物对环境的危害,又可以利用有机废物同时回收氢气和甲烷来提高能源回收效率。 本文以连续流槽式搅拌反应器(CSTR)为产酸相和上流式厌氧污泥床反应器(UASB)为产甲烷相建立两相厌氧系统来同步回收氢气和甲烷。实验首先确立产酸相和产甲烷相最佳运行条件,主要考察了可控参数水力停留时间(HRT)对系统的影响。研究表明：产酸相的最佳运行HRT条件为5h,获得产氢率及氢气含量分别为8.31(±0.11)mmolL-1h-1和59.0(±1.69)%；产甲烷相最佳运行HRT条件为18h,获得产甲烷率及甲烷含量分别为2.14(±0.05) mmol L-1h-1和75.5(±1.19)%。 在产酸相和产甲烷相各自的最佳运行条件下建立两相厌氧系统回收氢气和甲烷,并研究...

【文章页数】：44 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1CSTR产氢系统结构示意图

2.螺动栗；3.反应器；4.取样口；5.温控仪；6.0RP测定仪；7.搅拌机；8.出水口；9.水封；10.计.图2-1CSTR产氢系统结构示意图采用的升流式厌氧污泥床反应器(UASB)如图2-2所示。反应器总容积为24.5积18.0L;反应器由污泥反应区、气一液一固三相分....

图2-2UASB产甲焼系统结构示意图

；3.取样口；4.温控仪；5.污泥床；6.悬浮层；7.反应区；8.分离区；9三相分离.湿式气体流量计；13.排泥口；14.出水口.图2-2UASB产甲焼系统结构示意图

图3-2CSTR系统启动和运行过程中液相末端产物组分及含量的变化

0102030405060708090100110120130t⑷图3-2CSTR系统启动和运行过程中液相末端产物组分及含量的变化产氧系统运行条件的变化不仅影响系统的产氢能力，还可以影响活性污泥中微生物结构和代谢途径的变化。挥发酸积累会使系统pH下降，....

图4-1UASB系统启动与运行过程中产甲院率及甲焼含量的变化情况

t(d)图4-1UASB系统启动与运行过程中产甲院率及甲焼含量的变化情况UASB系统运行特性系统中的产甲焼菌群最适pH范围为6.5~8.0,并对pH的变化非常敏感，pH接近产甲焼菌群活性最高，pH高于8.0或低于6.5时，产甲焼菌群活性会受到影响，甲炼速率将大大降低。在UAS....

本文编号：3904274