外源氢厌氧发酵原位合成甲烷的实验研究

【摘要】：降低沼气中CO2的体积分数是提高沼气利用效率的重要途径.分别以营养液和水稻秸秆作为发酵底物,在发酵瓶(500mL)中利用外源H2和CO2厌氧发酵原位合成CH4.实验探索发酵温度、外源气体组成(H2与CO2体积比)对发酵过程中的产气规律和组成的影响,以确定适宜的反应条件;根据不同条件下食氢产甲烷菌利用H2和CO2的发酵表现,解析沼气中各组分的变化规律.沼气中CH4的相对体积分数随着温度、外源气体组成(H2与CO2体积比)的升高而升高;以营养液为底物的厌氧发酵中,外源氢气的引入能明显提高厌氧发酵沼气产量和CH4的体积分数,外源气体H2与CO2的体积比以5∶1为宜,发酵适宜的温度在55~65℃之间.以秸秆为底物的厌氧发酵中,温度以55℃为宜,以纯H2作为外源气为宜,流量为180mL/(L·d)的条件下,沼气中CH4相对体积分数达到75.5%. 【作者单位】： 浙江工业大学生物与环境工程学院;
【关键词】： 厌氧发酵 沼气 氢气 甲烷 二氧化碳 水稻秸秆
【基金】：国家自然科学基金青年项目(51108416) 浙江省科技厅重大专项国际合作项目(2011C14023)
【分类号】：TQ221.11;TQ929
【正文快照】： 可再生能源紧缺和生物质废弃物资源化利用是当今世界面临的重大课题.以秸秆等农作物废弃物作为原料,改进传统厌氧发酵产沼气的研究也成为了当下研究的热点.沼气发酵是在厌氧发酵条件下,通过微生物的生物活动,将有机质降解生成沼气的过程[1].而作为产品的沼气是一种混合气体,一

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