预处理温度对活性污泥发酵产氢特性的影响.pdfVIP

第32卷第3期 太阳能学报 V01．32．No．3 2011年3月 ACTAENER(XAES01．ARIS SINCA Mar．，2011 预处理温度对活性污泥发酵产氢特性的影响 昌 盛1’2，李建政1，一，王淑静1’2，刘枫1’2，李伟光1’2，郑国臣1，2 (1．哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室，哈尔滨150090； 2．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，哈尔滨150090) 摘要：为寻求适宜的种泥热处理方法，利用摇瓶发酵实验，考察了城市污水处理厂好氧活性污泥分别经65、舳、 为丁酸型发酵，其葡萄糖降解率和最大产氢速率分别高达82％和11．29mL／h，而经95℃预处理的种泥发酵体系则呈 现混合酸发酵特征，其葡萄糖转化率和最大产氢速率分别仅为76％和4．45mt／h。 关键词：生物制氢；活性污泥；热处理；发酵；比产氢率 中图分类号：TK6 文献标识码iA 和相关技术研发提供依据。 O引言 氢气被公认为是最具发展潜力的后续清洁能源之 1材料与方法 一，由于缺乏环保、可持续的氢气生产方法，在很大程度 1．1种泥来源与预处理方法 上制约了氢能应用技术的发展【l’2]。以混合菌群(活性 试验采用的种泥由取自哈尔滨市太平污水处理 污泥)为基础的发酵法生物制氢技术能以可再生的生物 厂二沉池的好氧活性污泥经淘洗过滤获得，其 质，甚至是富含生物质的废水、垃圾或禽畜排泄物为原 料bJ，这在清洁能源生产、废物资源化和环境保护等方 污泥50mL5份，分别置于5个100mL的烧杯中，将 面均显示出重要意义，展现出很好的发展前景…。为加 其中的3个分别在65、80、95℃的水浴锅中恒温加热 快发酵产氢系统的启动进程并提高活性污泥的产氢效 能，对种泥进行～定的预处理成为当今世界的—个热门 的灭菌锅中加热预处理30rain；对第5个烧杯的污 研究课题，其主要目的是淘汰接种污泥中存在的诸如产 泥，不作任何预处理以作对照。 甲烷菌群、同型产乙酸菌群和硫酸盐还原菌群等耗氢菌 群HJ。其中，种泥的物理性热处理方法受到越来越多的 1．2培养方法 关注[5’6】。目前报道的污泥热处理方法所采用的温度， 间歇发酵反应器采用容积为130mL的血清瓶。 装瓶方法为：每只灭菌血清瓶移人60mL培养液和 大都在100～1200C[5。]。尽管高温处理可以更有效地 10mL 灭活诸如产甲烷菌等非芽孢杆菌，但从节约能源角度考 pn为6．8的磷酸盐缓冲溶液后，用无菌注射器 虑，适当降低预处理温度具有重要意义，而相关研究却 以10mL的剂量接种经不同温度处理过的污泥或未经 少有报道口J。 处理的对照污泥(反应体系中的污泥浓度约为 本文以最易获得的城市污水处理厂好氧活性污 泥为对象，通过间歇发酵试验，比较种泥经不同温度 液的初始pH调为7．0；充高纯氮气5min，胶塞密封。 处理后的产氢性能和发酵特性，探讨降低热处理温 接种完成后的反应体系，总体积为80mL，营养组分如 度的可能性和适宜的热处理条件，为降低处理能耗 下(g，L)：C6H1206·6