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《西北农林科技大学》 2018年
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鸡粪与果蔬废弃物混合厌氧制氢特性研究

宋梓梅  
【摘要】:氢能由于其可再生、热值高、无污染、燃烧稳定等优势成为替代一次能源的不二选择。厌氧发酵制氢不仅不需要光源,还能以有机废弃物为发酵原料,只要在厌氧条件下就能实现连续稳定制氢,因此具有更高的研究价值和更贴近实际的研究意义。以鸡粪为代表的畜禽粪便类废弃物进行厌氧制氢存在C/N低的问题,碳水化合物含量高的果蔬类废弃物进行厌氧制氢存在容易酸化的问题,将碳水化合物含量高的果蔬废弃物与高氮废弃物鸡粪混合发酵可以调节合适的C/N,并且鸡粪中富含的微量以及矿物营养元素有利于促进发酵微生物的活性,二者可以实现较好的优势互补,是发酵产氢的理想底物。但是,截至目前,还未有关于二者混合发酵产氢的相关报道。本研究本着实现鸡粪和果蔬废弃物资源化利用的愿景,旨在改善这两种有机废弃物单独发酵的缺陷,采用Batch试验,研究鸡粪与果蔬废弃物混合厌氧制氢特性的影响,以期为该类废弃物的资源化利用的工程实践提供理论依据。得到的主要结论如下:(1)五种混合基质均能产氢,但鸡粪与土豆皮渣是最佳的混合基质组合,其发酵途径为丁酸型发酵。(2)鸡粪与土豆皮渣混合的最佳混合比是3:7,最佳挥发性固体(VS)浓度为40g/L。产氢的底物浓度上限为182.63g-VS/L,基质浓度对鸡粪与土豆皮渣混合厌氧制氢的抑制类型为反竞争抑制。(3)鸡粪与土豆皮渣混合物料厌氧发酵制氢的最佳初始pH值为5.5,主要通过羧菌属发酵途径产生氢气。中性的发酵环境对水解酸化细菌以及产氢细菌的活性都产生了抑制效应。(4)鸡粪与土豆皮渣按照3:7混合的混合物在初始pH值5.5,底物浓度40g/L的条件下进行氢、甲烷联产能够获得较高的能量回收,且最佳预处理方式是热预处理。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X71;X705

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相关作者
>聂红
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