以甜菜和紅糖為底物的EGSB生物制氫反應(yīng)器的啟動(dòng)與運(yùn)行的開題報(bào)告

以甜菜和紅糖為底物的EGSB生物制氫反應(yīng)器的啟動(dòng)與運(yùn)行的開題報(bào)告一、研究背景水是生命的基本物質(zhì)，而氫氣是一種清潔、高效的能源。因此，生物制氫技術(shù)備受關(guān)注。生物制氫技術(shù)是利用微生物在一定條件下，通過生物化學(xué)反應(yīng)將生物質(zhì)或有機(jī)廢棄物中的有機(jī)物分解成H2和CO2的過程。目前，已有多種底物被用于生物制氫，如纖維素、淀粉、蔗渣、廚余垃圾等。而利用甜菜和紅糖作為底物的生物制氫技術(shù)在近年來也得到了廣泛研究。二、研究內(nèi)容本次研究旨在建立以甜菜和紅糖為底物的EGSB生物制氫反應(yīng)器，并對(duì)其啟動(dòng)與運(yùn)行進(jìn)行研究。1、EGSB生物制氫反應(yīng)器的建立EGSB反應(yīng)器（ExpandedGranularSludgeBed）由一圈密閉式的隔板組成，能夠形成環(huán)狀工作室，并在容器的底部設(shè)有一個(gè)分散器，將底物均勻地流入反應(yīng)器內(nèi)。EGSB反應(yīng)器內(nèi)填充一定量的生物顆粒物，用于降解底物并產(chǎn)生氫氣。2、反應(yīng)器的啟動(dòng)反應(yīng)器啟動(dòng)是生物制氫過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要保證反應(yīng)器啟動(dòng)順利，可以通過以下措施：（1）引入異養(yǎng)菌種在EGSB反應(yīng)器內(nèi)，通過一定的壓力力量下，引入一定量的異養(yǎng)菌種，為后續(xù)的厭氧發(fā)酵奠定基礎(chǔ)。（2）控制溫度適宜的溫度是啟動(dòng)反應(yīng)器的必要條件。甜菜和紅糖作為底物時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)溫度應(yīng)控制在35℃左右。（3）底物逐漸加進(jìn)在異養(yǎng)菌種后，將底物逐漸加入反應(yīng)器，從而使異養(yǎng)菌適應(yīng)底物，達(dá)到厭氧發(fā)酵的狀態(tài)并逐漸進(jìn)行擴(kuò)散。3、反應(yīng)器的運(yùn)行EGSB反應(yīng)器的運(yùn)行需要充分考慮底物的添加，反應(yīng)器內(nèi)壓力和溫度等因素，保證反應(yīng)器的運(yùn)行效果。（1）底物的添加底物的添加要穩(wěn)定，不宜猛烈，以免影響反應(yīng)器內(nèi)微生物的生長。在添加底物時(shí)，應(yīng)保證反應(yīng)器內(nèi)氣體的正常通暢。（2）壓力的調(diào)節(jié)EGSB反應(yīng)器內(nèi)壓力是生物制氫反應(yīng)的主要驅(qū)動(dòng)力，要保證反應(yīng)器內(nèi)壓力的穩(wěn)定和適宜。在反應(yīng)器內(nèi)壓力過高時(shí)，可通過調(diào)整進(jìn)料量來降低反應(yīng)器內(nèi)壓力。（3）溫度的控制溫度的控制是生物制氫反應(yīng)的重要因素。要控制良好的溫度，保持反應(yīng)器內(nèi)的良好環(huán)境，提高氫氣產(chǎn)率。三、研究意義本次研究利用甜菜和紅糖作為底物建立EGSB生物制氫反應(yīng)器，并對(duì)其啟動(dòng)與運(yùn)行進(jìn)行研究，有以下幾個(gè)方面的意義：（1）研究建立以甜菜和紅糖為底物的生物制氫技術(shù)，為廢棄農(nóng)作物等有機(jī)廢棄物資源化利用提供了新思路。（2）在反應(yīng)器的啟動(dòng)與運(yùn)行中，探討了適宜溫度、壓力等因素的影響，為生物制氫反應(yīng)器運(yùn)行