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从增加反应器中光合细菌的细胞持有量并强化光能利用和底物传输的角度出发,构造了新型的微槽透光板式光合制氢反应器。通过沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)的连续流产氢实验研究表明:当以葡萄糖为碳源底物时,在反应器光波长为590 nm、光照强度为9 W/m2、进口底物浓度为55 mmol/L、流速为960 m L/h运行工况下,产氢速率、底物降解效率和光能转化效率均有显著增加,分别达到1.17 mmol/(L·h)、77.5%和20.15%。研究表明,选择与光合细菌产氢代谢相适应的光波长和光照强度以强化光合磷酸化过程,并通过传质强化以促进底物的传输,是提高连续流光合制氢反应器产氢性能的有效方法。 相似文献
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以连续流产氢为目标,采用高透光性弥散光纤作为导光介质和光合细菌吸附成膜的载体,构造了环流型光纤生物膜制氢反应器。在实验研究的基础上,根据传质原理和Monod生化反应动力学建立了描述连续流反应器中底物传输和降解的二维数学模型。以强化底物传输和提高底物降解效率为目标,对反应器的实际操作参数进行了优化。研究结果表明,反应器的底物传输特性对反应器的底物降解效率有显著影响。反应器的底物降解效率随进口底物质量浓度的增加呈现先增大后减小的趋势。反应器的底物降解效率随流速的增加呈现逐渐减小的趋势。当反应器的进口底物质量浓度为10 g/L,流速为100 m L/h时,底物消耗速率最大,底物降解效率达到43.5%。合理地控制反应器中的底物传输使得生物膜区域具有适合的底物质量浓度分布,是维持反应器较高底物降解效率的有效途径。 相似文献
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能源草酶解光合生物制氢实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用王草、象草、柳枝稷、紫花苜蓿这4种常见能源草的纤维素酶酶解液作为产氢底物,对其光合生物制氢性能进行了实验研究,以累积产氢量和产氢速率为考察指标,对比了不同类型能源草的产氢能力,并利用修正的Gompertz方程对产氢过程进行回归分析,验证了能源草作为光合制氢原料的技术可行性。结果表明,当产氢工艺条件为光合细菌接种量30%、温度30℃、光照度2 000 lx、发酵时间120 h时,紫花苜蓿产氢性能最好,王草次之,而象草和柳枝稷的产氢性能较差。王草、象草、柳枝稷和紫花苜蓿的累积产氢量分别为75.3、27.2、26.1和81.6 m L,最大产氢速率分别为7.83、3.5、4.33、14.75 m L/(h·L)。 相似文献
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随着化石能源的大量消耗和环境危害的日益加剧,开发清洁高效的可再生能源得到了广泛的关注。由于发热量高且对环境无污染,氢能受到人们的重视,氢气制备得到了广泛的发展。生物制氢法利用生物技术分解有机废弃物(如稻草秸秆)制备氢气,该工艺方法具有设备简单、操作容易成本低等优点。为此,本实验以废弃水稻秸秆为原料,使用连续搅拌釜式反应器进行反应制备氢气,研究p H和水力停留时间(HRT)对废弃水稻秸秆发酵产氢的影响。 相似文献
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氢能是对环境无害且可以替代化石燃料的可持续性能源。利用嗜热厌氧菌暗发酵木质纤维素生产氢气是一种极具潜力的生物制氢技术,具有清洁、高效和可再生的优势。构建解糖热解纤维素菌和热解糖厌氧杆菌共培养体系,考察两株菌株接种比例、总接种量和底物浓度对玉米秸秆发酵产氢的影响。实验结果表明,在发酵体系初始pH值7.0,培养温度60℃条件下,当解糖热解纤维素菌和热解糖厌氧杆菌接种比例为3∶2,菌种总接种量为6%,秸秆浓度为15 g·L-1时,体系产氢能力最强。此时,发酵体系产氢量累积达到65.6 mL·g-1-秸秆,氢气含量为46.9%,最大产氢速率为1.47 mL·g-1h-1。 相似文献
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为验证pH调节与曝气处理对两相厌氧发酵相分离的影响,文章研究了以葡萄糖为底物,不同起始pH值(5.5,6.5,7.5)、不同间隔时间(8h,12h,16h)通入不同量的空气(3 L,5L,8 L),对厌氧发酵产甲烷的影响,并进一步研究了pH调节与曝气处理对秸秆两相厌氧发酵相分离的影响.结果表明:通过连续曝气处理可以降低反应器料液的pH、升高反应器料液的氧化还原电位,起始pH、曝气间隔时间及曝气量分别为6.0,8h和5L对厌氧发酵的产气量和产甲烷量的抑制有明显效果.将秸秆两相厌氧发酵系统中水解产酸相初始pH调到6.5以下,结合每天曝气3次(间隔8小时),每次曝气量≥1L空气·L-1反应器(等于或大于容器体积),不用产甲烷相沼液作水解相消化液补充回流条件下,可以有效地抑制甲烷产生,基本实现两相有效分离. 相似文献
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对从活性污泥中筛选出的光合产氢混合菌群进行了光合产氢实验,研究了氮源对光合细菌生长和产氢过程的影响,分析了光合产氢过程中混合菌群对氮源的利用规律。结果表明:光合细菌生长过程中对氮源有很强的选择性,无机氮源尤其是铵盐类物质最易为光合细菌所利用,有机氮源次之;以(NH4)2SO4为氮源,添加浓度为7 mmol/L时,菌体生长最为良好,在培养24~48 h内,(NH4)2SO4利用速率最大,最大消耗速率为0.105 mmol/L。不同种类氮源对光合产氢混合菌群产氢的影响不很明显,利用有机氮源产氢效果好于无机氮源。光合细菌以(NH4)2SO4为氮源,添加浓度为3.5 mmol/L时,菌体具有较强的产氢活性,光合产氢过程中氮源只在0~48 h内有少量消耗,菌体进入产氢高峰期后不再利用氮源。 相似文献
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基于响应曲面法，自主构建一种栏舍气体吸收装置来模拟封闭式规模化养殖场栏舍氨气和硫化氢气体的排放特征。以磷酸吸收液pH值、碳酸钠改性活性炭浸渍液浓度为设计因子进行正交试验设计，建立相关数学模型，得到响应曲面模型，获得最优工艺参数。结果表明:氨气和硫化氢气体的吸收率受活性炭浸渍液浓度的影响大于磷酸pH值变化的影响；氨气吸收率和硫化氢吸收率的数学模型及响应曲面具有合理性（相关系数为0.991 0和0.987 1）；最优工艺参数为磷酸吸收液pH值5.25、碳酸钠改性活性炭浸渍液浓度6.3%，此条件下氨气吸收率达98.978%（相对误差0.005%），硫化氢吸收率达90.837%（相对误差0.006%）。 相似文献
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以光合、厌氧细菌混合菌群为对象,研究了混合菌群共发酵产氢过程中产氢动力学特性,建立了混合菌群生物共发酵产氢过程中关于菌体质量浓度、底物利用及产氢量的动力学模型。将光照因素引入混合菌群产氢动力学模型中,采用同伦摄动法(HPM)对非线性动力学模型进行求解,得到了混合菌群共发酵产氢过程中菌体质量浓度、底物利用及产氢量的动力学模型。通过与实验数据对比,模型与实验数据基本一致,能够很好地反映出共发酵产氢过程中产氢参数的变化趋势。对建立的3个动力学模型的动力学参数的相互关系及其敏感性进行了分析,研究发现动力学参数中最大比生长速率对模型结果的影响最大,最大比生长速率对菌体质量浓度影响的变化量达到79%,对底物质量浓度影响的变化量达到118%,对产氢量影响的变化量达到98. 4%。 相似文献
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用超声波和Fenton试剂耦合处理农村垃圾的渗滤液,考察了超声波功率、H2 O2和Fe2+用量、pH值以及反应温度对农村垃圾渗滤液UV254/UV254o的影响。研究结果表明:超声功率为125 W,H2 O2浓度为475 mmol/L,Fe2+浓度为4 mmol/L,pH值为3.0时,农村垃圾渗滤液中的难降解有机物能够得到较好的去除,超声-Fenton试剂耦合处理农村垃圾渗滤液的温度应该控制在45℃以内;通过超声、Fenton和超声-Fenton试剂耦合对比实验发现,超声-Fenton试剂耦合对农村垃圾渗滤液中难降解有机物的去除要明显好于Fenton试剂和超声波,超声波和Fenton试剂对农村垃圾渗滤液中有机物的去除具有协同作用。光谱扫描结果表明,超声-Fenton试剂耦合对农村垃圾渗滤液中的有机物有很好的去除效果。 相似文献
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试验考察常温条件下,分析了4格室厌氧折流板反应器（ABR）处理生活污水的效果。研究结果表明：水力停留时间（HRT）为3~15 h,随着HRT增加,对COD去除效果逐渐提高,当HRT为12 h以上时,对COD去除率可达到85%以上;在试验容积负荷范围内与进水COD浓度范围内,ABR反应器对COD去除影响较小;各格室出水C... 相似文献
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以菊粉为原料,研究了粟酒裂殖酵母的乙醇发酵性能,并考察了温度、初始pH值和菊粉质量浓度对乙醇发酵的影响,进而研究了粟酒裂殖酵母发酵菊芋汁和菊芋粉生产乙醇的情况.结果表明:粟酒裂殖酵母能发酵菊粉高产乙醇;该菌株最适发酵温度为30℃,最适初始pH值为4.0,在此条件下,菊粉质量浓度200 g/L时,乙醇质量浓度达到74.58 g/L,理论转化率为81.24%;直接发酵菊芋汁和菊芋粉获得更高的乙醇产率,理论转化率分别达到84.02%和86.09%. 相似文献