紫莖澤蘭產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵的研究

【摘要】： 本研究對產(chǎn)氫發(fā)酵和產(chǎn)甲烷發(fā)酵機理及規(guī)律作了深入地研究,提出了產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵的理念,找到了實現(xiàn)產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵的既有效又簡便的方法,并以外來入侵物種——紫莖澤蘭為研究對象,成功實現(xiàn)了產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵。具體總結(jié)如下： (1)確立了紫莖澤蘭產(chǎn)氫發(fā)酵的條件及產(chǎn)氫終點的判斷方法 紫莖澤蘭產(chǎn)氫發(fā)酵的啟動階段pH值保持在5.0左右,有利于快速、高效地啟動產(chǎn)氫發(fā)酵；為了實現(xiàn)持續(xù)產(chǎn)氫,應調(diào)節(jié)pH值,使其保持在4.7-5.5的范圍內(nèi)；試驗組與對照組產(chǎn)氣趨勢趨于一致時即為產(chǎn)氫發(fā)酵的終點。 (2)紫莖澤蘭產(chǎn)氫發(fā)酵工藝優(yōu)化 確立紫莖澤蘭的產(chǎn)氫發(fā)酵的較優(yōu)發(fā)酵料液濃度為6%,較優(yōu)發(fā)酵溫度為35℃。 (3)紫莖澤蘭產(chǎn)甲烷發(fā)酵工藝優(yōu)化 確立紫莖澤蘭的產(chǎn)甲烷發(fā)酵的較優(yōu)發(fā)酵料液濃度為6%,較優(yōu)發(fā)酵溫度為35℃。 (4)確立了實現(xiàn)紫莖澤蘭產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵的簡單、有效的方法 產(chǎn)氫發(fā)酵與產(chǎn)甲烷發(fā)酵適宜的pH值條件是不一樣的,紫莖澤蘭產(chǎn)氫發(fā)酵的適宜pH值為4.7-5.5,而產(chǎn)甲烷發(fā)酵的適宜pH值為6.5-7.5。通過調(diào)節(jié)體系的pH值,體系將處于不同的發(fā)酵類型中,使人們可以根據(jù)意愿可控地進行產(chǎn)氫發(fā)酵或是產(chǎn)甲烷發(fā)酵。 (5)紫莖澤蘭產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵規(guī)律的研究 紫莖澤蘭產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵具有比紫莖澤蘭沼氣發(fā)酵更高的能源利用效率。紫莖澤蘭先產(chǎn)氫后產(chǎn)甲烷發(fā)酵：原料TS產(chǎn)氫率和VS產(chǎn)氫率分別為54.29L/kg和70.40L/kg,TS產(chǎn)甲烷率和VS產(chǎn)甲烷率分別為138.89L/kg和180.12L/kg,總能效為32.95%；紫莖澤蘭先產(chǎn)甲烷后產(chǎn)氫發(fā)酵：原料TS產(chǎn)氫率和VS產(chǎn)氫率分別為16.09L/kg和20.18L/kg,原料TS產(chǎn)甲烷率和VS產(chǎn)甲烷率分別為102.63L/kg和128.72L/kg,總能效為20.05%。 紫莖澤蘭產(chǎn)甲烷發(fā)酵前先進行產(chǎn)氫發(fā)酵可提高原料的降解率,大大縮短了產(chǎn)甲烷發(fā)酵的周期,提高產(chǎn)甲烷速率和產(chǎn)甲烷量；產(chǎn)氫發(fā)酵前先進行產(chǎn)甲烷發(fā)酵,可提高產(chǎn)氫發(fā)酵的速率,但產(chǎn)氫量減少,產(chǎn)氫時間縮短。 (6)針對如何實現(xiàn)產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵的持續(xù)性和高效性問題,提出了合理的建議。 【關鍵詞】：紫莖澤蘭 產(chǎn)氫發(fā)酵 產(chǎn)甲烷發(fā)酵 產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵 能源利用效率
【學位授予單位】：云南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：S216.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-28
• 1.1 引言9
• 1.2 發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵的研究意義9-20
• 1.2.1 發(fā)展生物質(zhì)發(fā)酵制氫的研究意義9-12
• 1.2.2 發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵的研究意義12-20
• 1.3 紫莖澤蘭的研究現(xiàn)狀20-24
• 1.3.1 紫莖澤蘭的危害20-21
• 1.3.2 紫莖澤蘭的防治21-22
• 1.3.3 紫莖澤蘭的利用22-24
• 1.4 本研究的意義和主要內(nèi)容24-27
• 1.4.1 本研究的意義24-26
• 1.4.2 本研究的主要內(nèi)容26-27
• 1.5 研究方案及流程設計27-28
• 2 紫莖澤蘭產(chǎn)氫發(fā)酵的研究28-44
• 2.1 紫莖澤蘭產(chǎn)氫發(fā)酵的可行性探討28-32
• 2.1.1 紫莖澤蘭產(chǎn)氫發(fā)酵條件的確立28-31
• 2.1.2 小結(jié)31-32
• 2.2 不同發(fā)酵料液濃度對紫莖澤蘭產(chǎn)氫發(fā)酵影響的試驗研究32-38
• 2.2.1 材料與方法32-35
• 2.2.2 結(jié)果與分析35-38
• 2.2.3 小結(jié)38
• 2.3 溫度對紫莖澤蘭產(chǎn)氫發(fā)酵影響的試驗研究38-43
• 2.3.1 材料與方法39-40
• 2.3.2 結(jié)果與分析40-43
• 2.3.3 小結(jié)43
• 2.4 結(jié)論43-44
• 3 紫莖澤蘭產(chǎn)甲烷發(fā)酵的研究44-64
• 3.1 不同發(fā)酵料液濃度對紫莖澤蘭產(chǎn)甲烷發(fā)酵影響的試驗研究44-48
• 3.1.1 材料和方法44-45
• 3.1.2 結(jié)果與分析45-47
• 3.1.3 小結(jié)47-48
• 3.2 溫度對紫莖澤蘭產(chǎn)甲烷發(fā)酵影響的試驗研究48-51
• 3.2.1 材料與方法48
• 3.2.2 結(jié)果與分析48-50
• 3.2.3 小結(jié)50-51
• 3.3 不同濃度堿液預處理對紫莖澤蘭產(chǎn)甲烷發(fā)酵影響的試驗研究51-59
• 3.3.1 材料與方法51-54
• 3.3.2 結(jié)果與分析54-59
• 3.3.3 小結(jié)59
• 3.4 紫莖澤蘭產(chǎn)甲烷連續(xù)發(fā)酵的試驗研究59-63
• 3.4.1 材料與方法60-61
• 3.4.2 結(jié)果與分析61-63
• 3.4.3 小結(jié)63
• 3.5 結(jié)論63-64
• 4 紫莖澤蘭產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵的研究64-78
• 4.1 紫莖澤蘭產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵的可行性分析64-66
• 4.1.1 紫莖澤蘭產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵條件的確立64-65
• 4.1.2 小結(jié)65-66
• 4.2 紫莖澤蘭先產(chǎn)氫后產(chǎn)甲烷發(fā)酵的試驗研究66-69
• 4.2.1 材料與方法66-67
• 4.2.2 結(jié)果與分析67-69
• 4.3 紫莖澤蘭先產(chǎn)甲烷后產(chǎn)氫發(fā)酵的試驗研究69-72
• 4.3.1 材料與方法69-70
• 4.3.2 結(jié)果與分析70-72
• 4.4 紫莖澤蘭產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵綜合評價72-76
• 4.4.1 產(chǎn)氫發(fā)酵原料降解率分析72-73
• 4.4.2 產(chǎn)甲烷發(fā)酵原料降解率分析73
• 4.4.3 產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵產(chǎn)氫速率分析73-74
• 4.4.4 產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷聯(lián)合發(fā)酵產(chǎn)甲烷速率分析74-75
• 4.4.5 能源利用效率分析75-76
• 4.5 結(jié)論76-78
• 5 結(jié)論與展望78-82
• 5.1 結(jié)論78-80
• 5.2 展望80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻83-88
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文和研究成果88
• 論文發(fā)表情況88
• 參加完成及在研課題88
• 獲獎情況88

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