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文档简介
环境工程专业英语第一页,共十三页,2022年,8月28日Abstract:Ananaerobichydrogenfermentationsystemwithathermophilicflow-throughreactor(55oC)forhydrogenproductionandaboilingretentionvessel(100oC)forcontinuousheattreatment,wasstudiedforenhancedcontinuoushydrogenfermentationusingsewagesludge.TheperformanceofthehydrogenfermentationsystemwastestedatvariousHydraulicRetentionTimes(HRTs)rangedfrom1to5days.Theheattreatmentofthefermentingsludgeusingtheboilingretentionvesselwasaneffectivetoselecthydrogenproducingbacteria,andtoincreasethehydrolysisofparticulateorganicsinsewagesludge。
第二页,共十三页,2022年,8月28日Introduction
Commercialhydrogenisalmostproducedfromsteamreformingofnaturalgasesandgasificationofcoal,buttheserequirehigh-energyinputsobtainedfromnon-renewableresources.Withbothadvantagesofhydrogenproductionandstabilizationoforganicwaste,theanaerobicfermentationisrelativelyanefficientandinexpensivemethodcomparedtothephysicochemicalmethodsforhydrogenproduction.Theobjectiveofthestudyistodevelopacontinuousanaerobichydrogenfermentationsystemwithstablehydrogenproductionbyheattreatment,andwithhighyieldofhydrogenbyadoptingthermophiliccondition.
第三页,共十三页,2022年,8月28日MaterialsandMethods
ExperimentalApparatus
GassamplingpotActivatingreactorBiogasSludgetankInsutationHeatingCoilThermophilicfermenterEfluent第四页,共十三页,2022年,8月28日AnalysisandCalculations
Biogasproductionwasmonitoreddaily,anditscompositionwasanalyzedbyagaschromatographequippedwithathermalconductivitydetectorToanalyzethemethaneandcarbondioxideinthebiogas.withaflowrateof40mL/min,andthetemperaturesoftheinjector,detector,andcolumnwere80,90,and50oC,respectively.Thevolatilefattyacidlevelsandtheircompositionswereanalyzedbyhigh-performanceliquidchromatography.Themixedliquorswereintermittentlytaken
fromboththeflow-throughandtheretentionreactor,andthe
properties,includingpH,alkalinity,COD,VSS,VS,andTS,of
thesampleswerealsoanalyzedaccordingtotheStandard
Methods.ThehydrolysisrateandVFAproductionratewerecalculatedbyEqs.(1)and(2)respectively.
[(massSCOD/d)effluent−(massSCOD/d)influent]/
[(massPCOD/d)influent−(massPCOD/d)effluent](1)
[(massVFA/d)effluen−(massVFA/d)influent]/
[(massSCOD/d)effluen−(massSCOD/d)influent](2)
第五页,共十三页,2022年,8月28日HydrogenProduction
HydrolysisandVSReduction
VFAProductionandHydrogenYield
ResultsandDiscussion第六页,共十三页,2022年,8月28日HydrogenProduction
第七页,共十三页,2022年,8月28日
HydrogenProduction第八页,共十三页,2022年,8月28日
HydrogenProduction
thehydrogenproductionratewasquicklyincreasedandapproachedtosteadystatewithinthe10thdayoftheoperationat1dayHRT
theexposureofthefermentingsludgetoheatisagoodapproachforboththeselectionofhydrogenproductionbacteriaandtheenhancementofhydrolysisrateofparticulateorganicmatter.However,aproperHRTisalsoveryimportanttoobtainhigherhydrogenproduction.Inthestudy,theproperHRTwas3days,andthehydrogenproductionwaslimitedbythehydrolysisratefor1dayHRTandbythehydrogenconsumptionactivityfor5daysHRT.
第九页,共十三页,2022年,8月28日HydrolysisandVSReduction
Thehydrolysisintheanaerobicdegradationfororganicsludgecontainingparticulatematterisusuallyaratelimitingstep,affectingonthewholeperformanceofanaerobicprocess,anddeterminingVS(VolatileSolids)removalofthesludge.VSremovalandhydrolysisrateweresignificantlyaffectedbypHconditionInthecaseofRunIIIwith5daysHRT,VSremovalwas37.9%,whichwashigherthanRunIorRunII.TheeffectoftheexposuretimeofthefermentingsludgetoheatwasconfirmedagainbytheincreaseofVSremovalinRunIIIwithlongerHRT.
第十页,共十三页,2022年,8月28日HRTintheanaerobichydrogenfermentationsystemwithcontinuousheattreatmentisanimportantparameterinselectinghydrogenproducingbacteriaanddeterminingthepathwaysforminghydrogen.pHisanotherimportantparameterdeterminingthemetabolicpathwayforminghydrogen
VFAProductionandHydrogenYield第十一页,共十三页,2022年,8月28日highermaximumyieldofhydrogencomparedtopreviousstudieswas3.07mmolH2/gTS,whichwasobtainedat3daysHRT.ThehydrogenyieldandhydrolysisrateweresignificantlyaffectedbypHcondition,andproperpHforthehydrogenfermentationwasfrom5.5to6.5.Thehydrogenproductionwaslimitedbythehydrolysisfor1dayHRTandbythehydrogenconsumptionactivityfor5daysHRT
第十二页,共十三页,2022年,8月28日Conclusion
Thecontinuoushydrogenfermentationsystem,consistedofa
thermophilic(55℃)flowthroughreactorandaboilingretention
vessel(100℃)forcontinuousheattreatmentwasagoodprocess
forcontinuoushydrogenproductionfromsewagesludge.The
continuousheattreatmentofthefermentingsludgeusingthe
boilingretentionvesselwasaneffectivemethodfortheselection
ofhydrogenproducingbacteria,andtheincreaseofVSremoval
invirtueoftheenhancementofhydrolysisforparticulateorganics
insewagesludge.Theperformanceofhydrogenfermentation
wassignificantlyaffectedbythehydraulicretentiontimeand
pH,andtheoptimalconditi
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