不同接种量对木薯酒精废水厌氧发酵产氢的影响

中国沼气ChinaBiogas2019,37(5)21不同接种量对木薯酒精废水厌氧发酵产氢的影响郑展耀，尹芳，张无敌，赵兴玲，刘士清，吴凯，王昌梅，柳静，杨红(云南师范大学能源与环境科学学院，昆明650500)摘要：文章以木薯酒精废水为原料，使发酵系统中的pH值维持在5.5左右，在35七±1弋的中温条件下进行批量式发酵实验，研究了30%,40%,50%的接种量对木薯酒精废水厌氧发酵产氢的影响。结果表明，氢气发酵试验的运行时间为106h,实验数据经过修改ModifiedGompertz模型处理,获得的厌氧消化动力学参数(最大累积产气量、最大产气速率和滞留时间)，并计算出TS,VS评价指标。计算得出30%接种量实验组产氢最佳,累计产氢量为522mL,最大产氢速率为14.44mL・h,TS产氢率为139.20mL-g1,VS产氢率为242.80mL-g'1,其产氢发酵类型为丁酸型发酵,在对物料的降解程度方面表现出更好的优越性。关键词：木薯酒精废水；产氢发酵；接种量；ModifiedGompertz模型中图分类号：S216.4文献标志码：A文章编号：1000-1166(2019)05-0021-06EffectofDifferentInoculationSizeonHydrogenProductioninAnaerobicFermentationofCassavaAlcoholWastewater/ZHENGZhan-yao,YINFang,ZHANGWu-di,ZHAOXing-ling,LIUShi-qing,WUKai,WANGChang-mei,LIUJing,YANGHong/(YunnanNormalUniversity,Kunming650500,China)Abstract:Inthispaper,batchfermentationexperimentswerecarriedoutwithcassavaalcoholwastewaterasrawmaterial,pHvaluemaintainedatabout5.5,andthetemperatureat35%±1弋，theeffectsof30%,40%and50%inoculationrateonanaerobichydrogenproductionofcassavaalcoholwastewaterwereinvestigated.Thehydrogenfermentationwasoperatedfor106hours.Thekineticparameters(maximumcumulativegasproduction,maximumgasproductionrateandretentiontime)wereobtainedthroughmodifiedGompertzmodel,andtheevaluationindexesofTSandVSwerecalculated.There­sultsshowedthatthe30%inoculationgrouphadthebesthydrogenproductionwithcumulativehydrogenproductionof522mL,themaximumhydrogenproductionratewas14.44mL•h_l.ThehydrogenproductionrateofTSwas139.20mL•g_1,andthatofVSwas242.80mL•g~.Thehydrogenproductionfermentationtypewasbutyricacidfermentation,whichshowedbettersuperiorityinmaterialdegradationdegreeKeywords:cassavaalcoholwaste；producinghydrogenfermentation；inoculumsize；modifiedgompertzmodel随着气候的变暖和人口的激增，能源和环境问题日益突出。发展可再生能源已成为社会发展的战略要求。氢气做为可再生清洁能源，热值很高，约为143kj-g-1,其燃烧后的产物只有水,对环境造成的污染很小⑴，目前制氢的技术包括矿物燃料制氢、电解水、生物制氢。其中生物制氢具有结构简单、能耗低、成本低等诸多优点。在生物制氢的方法中，发酵法生物制氢技术在成本、制氢效率方面表现出更多的优越性。餐厨垃圾、农作物秸秆、畜禽粪便、工业有机废水以及生活污水等原料都可以作为厌氧发酵产氢的基质，木薯酒精废水是木薯通过EMP发酵途径产乙醇过程中产生的废弃物,其具有COD浓度高,含有大量的碳水化合物并且呈酸性，其中也有研究证明了木薯酒精废水适合作为厌氧发酵产氢