| 题名 | 碱性条件下污泥发酵产氢研究 |
| 作者 | 魏素珍 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 刘俊新 |
| 关键词 | 污水处理厂污泥 厌氧发酵 生物产氢 碱预处理 蛋白质产氢 sewage sludge anaerobic fermentation biohydrogen production alkaline pretreatment protein. |
| 其他题名 | Biohydrogen Production from Sewage Sludge under alkali condition |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 污泥厌氧消化过程中产生的氢气会迅速被污泥中存在的嗜氢菌（如甲烷菌）所消耗。本组前期研究成果表明，污泥经碱处理后可以释放大量有机质，在碱性条件下可以获得相对较高的产氢量。在此基础上，本论文重点研究碱性条件下污泥发酵产氢的过程、产氢生物相特征，以及蛋白质产氢最适发酵条件，同时也对碱性条件下污泥和蛋白质产氢的途径进行了分析，以期为发展污泥高效产氢方法提供科学依据。 分别对碱处理污泥及其上清液进行了发酵产氢对比实验，结果表明污泥发酵产氢过程中消耗的有机物主要为蛋白质，对产氢有贡献作用的是碱处理污泥的可溶性部分，而固体部分在产氢后期会加剧氢气的消耗。此外，碱处理不能完全抑制污泥中产甲烷菌的活性，但碱性条件可以抑制产甲烷菌的生长。 对产氢生物相的分析表明随着发酵的进行优势菌有增多的趋势，并且不同来源的碱处理污泥产氢性质相似而生物相差异显著。从污泥中富集的产氢菌种在碱性条件下可以单独发酵蛋白质产氢，但不能单独发酵葡萄糖产氢。发酵蛋白质产氢的最适初始pH为9.5左右、初始蛋白胨浓度为10-20 g/L，最大氢产率为12.28 mL/g-added peptone。此外，适量的氨对产氢是有益的，但过量的氨可以通过抑制产氢菌的生长而抑制产氢，而且随pH的升高而抑制作用加强。蛋白质自身发酵产生的氨浓度不会对产氢过程产生抑制作用。 基于16S rDNA序列的PCR-DGGE技术分析表明碱性条件下发酵蛋白质和污泥产氢的微生物群落中以Clostridium为主。碱性条件下污泥和蛋白质主要是通过丙酮酸裂解途径产氢的，较高的pH条件可以阻遏耗氢途径并导致氢气的积累。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 水处理工程 |
| 公开日期 | 2011-04-12 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/557]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_水污染控制实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 魏素珍. 碱性条件下污泥发酵产氢研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009. |
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