“cstrh-uasbmet-co”产氢产甲烷除碳新工艺的构建与运行

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1、安徽农业科学，JournalofAnhuiAgri．Sci．2013，41(30)：12118—12120，12124责任编辑杨莹莹责任校对卢瑶“CSTRH—UASBM一Co”产氢产甲烷除碳新工艺的构建与运行刘瑞娜，李永峰，梁乾伟(东北林业大学林学院，黑龙江哈尔滨15o040)摘要采用建立的“CSTRH-UASB”两相厌氧系统，以糖蜜废水为发酵底物，考察系统的产氢、产甲烷性能；为进一步去除有机物，同时建立好氧系统来处理两相厌氧系统出水；进水COD控制在4000～10000mg／L。运行结果表明，CSTR产酸相

2、最大产氢率为4．6m／(m·d)，系统pH稳定在4．1～4．3；UASB产甲烷相最大产甲烷速率为10．5m／(m·d)，系统pH稳定在6．8～7．2。在最佳运行参数下，产氢反应体系经过混合酸型发酵、丁酸型发酵后，最终反应体系均达到稳定的乙醇型发酵。经好氧处理后，整个系统的COD去除率始终维持在95％以上。关键词糖蜜废水；氢气；甲烷；COD去除率中图分类号S216．2文献标识码A文章编号0517—6611(2013)30—12118—03Set-upandOperationof“CSTRH-UASBMet"C0

3、”NewProcesstoCoproduceHydrogen，MethaneandRemoveC0DLIURIli-anetai(SehoolofForestry。No~heastForestryUniversity，Harbin，Heilongjiang150O4O)AbstractAtwo—phaseanaerobicdigestion“CSTRH—UASBMet”一aerobicsystemwasestablishedtotreatmolasseswastewater．Theperform—anceof

4、hydrogen—methaneproductionwasinvestigated．andaerobicreactoraccomplishedresidualCODremova1．WhenCODconcentrationwasfrom4000to10000mL，thehighesthydrogenproductionrateof4．6m／(m·d)wasobtainedfrommolasseswastewaterandmethanewascontinuouslyproducedfromemuentsofhyd

5、rogenfermentationwithaproductionrateof10．5m。／(Ill·d)．Undertheoptimumoperatingparameters，thefermentationtypeofthesimultaneousproductionofhydrogenwasgraduallybutyrate—typefermentation，mixedacidfermenta—tionandthereactionsystemsetupstableethanol—typefermentati

6、onfinally．TheemuentpHvalueofacidogenicphaseandmethanogenicphasewereseparatelykeptin4．1—4．3and6．8—7．2．CODremovalefficiencycanbemaintainedabove95％atlast．KeywordsMolasseswastewater：Hydrogen：Methane：CODremovalefficiency能源是未来社会发展的重要限制性因素之一。氢气负荷量，对试验阶段的各个影响因素进行分析

7、，评价产氢和和沼气是重要的可再生清洁生物质能，可利用厌氧消化技术产甲烷的特性以及COD去除率，以期为工艺的快速启动提以不同的有机基质为底物获得。可用于厌氧发酵的有机基供方法和试验数据，并取得高的处理效率。质有食品废渣、废蜜、蔗糖废水、乳品废水等。糖蜜废水1材料与方法含有丰富的碳水化合物和氮素物质，可被微生物利用，可生1．1试验废水将从哈尔滨某甜菜制糖厂取得的废糖蜜加化性好，国内外研究多采用生化法处理。暗发酵产氢的水稀释成废水，作为产氢和产甲烷的底物。糖蜜组成成分主能源回收率低，产氢的同时伴随乙酸、丙酸、丁酸、

8、乙醇等有要为有机碳(28％～34％)、糖分(48％～58％)、干物质(78％机酸和醇副产物生成，不能将有机质完全转化为氢。为一85％)。可见，糖蜜废水有机物含量高，溶解性好，可生化提高能源回收效率，可采用氢一甲烷两相厌氧发酵工艺。降解能好，是一种具有代表性的碳水化合物类的有机废水。Ruggeri等对两相厌氧消化的能源回收率进行了分析，与单投配适量NHNO和KH：PO，使废水中的COD：N：P保持在相