鐵離子與工藝型式對生物制氫反應(yīng)系統(tǒng)的影響.pdf

1、生物制氫技術(shù)對解決人類面臨的能源危機和環(huán)境問題具有重要的意義。發(fā)酵法生物制氫技術(shù)以其產(chǎn)氫能力高、穩(wěn)定性好、可實現(xiàn)廢物處理資源化等優(yōu)勢而成為生物制氫技術(shù)的首選，其中利用有機廢水為底物進(jìn)行連續(xù)流制氫，因具有能源回收和廢水處理的雙重功效而成為研究熱點。發(fā)酵法生物制氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵是提高產(chǎn)氫能力。本研究探討了鐵離子對產(chǎn)氫發(fā)酵細(xì)菌產(chǎn)氫能力的促進(jìn)作用，并且研究了二級CSTR生物制氫反應(yīng)器的串聯(lián)運行，以期為進(jìn)一步提高發(fā)酵法生物制氫技術(shù)的產(chǎn)氫能力，節(jié)

2、省原料成本提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。 間歇試驗的結(jié)果表明，F(xiàn)e2+對乙醇型發(fā)酵菌群的產(chǎn)氫能力有促進(jìn)作用。以葡萄糖為底物，F(xiàn)e2+濃度為200mg/L時獲得最大產(chǎn)氫量143.7ml/g，較對照組提高32％。適當(dāng)加入鐵離子能夠提高混合發(fā)酵細(xì)菌的產(chǎn)氫能力。 生物制氫反應(yīng)器啟動階段投加鐵離子有利于在啟動初期就創(chuàng)建適于乙醇型發(fā)酵菌群生長的生態(tài)位，從而使乙醇型發(fā)酵菌群迅速成為優(yōu)勢種群并保持不變，有利于反應(yīng)器的穩(wěn)定運行。 運行階段投

3、加鐵離子可以提高連續(xù)運行的生物制氫反應(yīng)器的產(chǎn)氫能力，并且投加量與投加周期有關(guān)。采用200mg/L的投加量，最適投加周期為2d。投加方式宜采用一次性直接投加到反應(yīng)器內(nèi)。 通過對微生物相的觀察和分析表明，F(xiàn)e2+對反應(yīng)器產(chǎn)氫能力的促進(jìn)作用并不是通過促進(jìn)微生物生長的途徑來實現(xiàn)的，而是通過提高氫化酶活性來實現(xiàn)的。 通過經(jīng)濟技術(shù)分析，本研究認(rèn)為投加Fe2+來提高生物制氫反應(yīng)器產(chǎn)氫能力這項措施是經(jīng)濟的，具有可行性，而且可以創(chuàng)造一定的