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            污泥制氫

            來源: 時間:2018-07-19 09:34:08 瀏覽次數:

            先合生物制氫是指在一定的光照條件下,光合生物(一般包括細菌和藻類)分解污泥 中的底物產生氫氣*目前研究較多的產氫光合生物主要有:顫藻屬、深紅紅螺菌、' 球形紅 假單胞菌、球形紅微菌等。光合生物制氫的機理一般認為是:光子被捕蕕到光合作用單 元,其能量被送到光合反應中心(RC).迸行電荷分離.產生高能電子并造成質子梯度. 從而合成三磷酸腺音(ATP)。另外,經電荷分離后的高能電子.產生還原型鐵氧蛋白 (Fdred),固氮酶利用ATP和Fdred進行氫離子還原,生成氫氣。

            先合生物制氫是指在一定的光照條件下,光合生物(一般包括細菌和藻類)分解污泥 中的底物產生氫氣*目前研究較多的產氫光合生物主要有:顫藻屬、深紅紅螺菌、' 球形紅 假單胞菌、球形紅微菌等。光合生物制氫的機理一般認為是:光子蕕到光合作用單 元,其能量被送到光合反應中心(RC).迸行電荷分離.產生高能電子并造成質子梯度. 從而合成三磷酸腺音(ATP)。另外,經電荷分離后的高能電子.產生還原型鐵氧蛋白 (Fdred),固氮酶利用ATP和Fdred進行氫離子還原,生成氫氣。Ike等人利用光合細菌 Lactobacillus amylavorus和嗜鹽性光:合細菌對藻類生物質進彳:T研究發現,Lactobacillus amylovorus可以把淀粉葡萄糖降解為乳酸,乳酸再由,球形紅色細菌轉化為氫氣。此過程 lmol淀粉葡萄糖可產生5mdH2。用這種方法降解還可以省掉用熱化學方式對生物質(如 污泥等)進行熱解糖化的預處理的過程,不但H2的產量高,而且可以降低成本。


            11.2.2厭氧發酵生物制氫


            厭氧發酵生物制氫是指在氮化酶或氫化酶的作用下細菌將底物分解制取氫氣。這些細 菌包括丁酸梭狀芽孢桿菌、大腸埃希式桿菌、產氣腸桿菌、拜式梭狀芽孢桿菌等a底物包 括甲酸、丙酮酸、CO和各種短鏈脂肪酸等有機物以及淀粉纖維素等糖類。污泥中存在著 大量的上述底物,因此可以通過上述的厭氧發酵細菌產氫w


            11.2.3污泥高溫氣化制氫


            污泥高溫氣化制氫一般是指將污泥通過熱化學方式轉化為高品位的氣體燃氣或合成 氣,_后再分離出觀氣。氣化時需要加入活性氣化劑.和水蒸氣,活性氣化劑一般為空氣、 富氧空氣或氧氣。英國Newcastle大學的Midiliia采用高溫氣化污泥的方法來制取氫氣.

            ; 采用的實驗裝置主要有下降流氣化器、填充床式洗滌器、過濾器、增壓風機和試驗鍋爐。 實驗中,氣化器整體溫度維持在366?473°C,壓力為常壓,產生氣體的主要成分是氫氣 氮氣、一氧化碳、甲烷等?;旌蠚怏w的發熱量為4MJ/m3,經分析,氣化中氫氣的體積分 數為10%?11%。


            11.2.4污泥超臨界水氣化制氫


            流體的臨界點在相圖上是氣-液共存曲線的終點,在該點氣相和液相之間的差別剛好 消失,成為均相體系,此時水的臨界溫度為M7K,臨界壓力為22.1MPa.當水的溫度和 壓力超過臨界點時就被稱為超臨界水。在超臨界條件下,水的性質與常溫常壓下水的性質

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            相比有很大的變化。在超臨界狀態下進行的化學反應,通過控制壓力、溫度以反應環境, 具有增強反應物和反應產物的溶解度、提高反應轉化率、加快反應速率等顯著優點,近年 來逐漸得到各國研究者的重視。在超臨界水中進行生物質(如污泥等)的催化氣化,生物 質的氣化率可達100M.氣體產物中氫的體積分數甚至可以超過50%,并且反應不生成焦 油、木炭等副產品,不會造成二次污染,具有良好的發展前景。


            11.3污泥制吸附劑


            污泥中含有大量有機物,其含量隨社會發展水平的提高而提高,因此它具有被加工成 類似活性炭吸附劑的客觀條件。在一定的高溫下以污泥為原料通過改性可以制得含碳吸附 劑。由污泥制成的活性炭吸附劑對COD及某些重金屬離子有很高的去除率,是一種優良 的有機廢水處理劑。用過的吸附劑若不能再生,可以用作燃料在控制尾氣條件下進行

            燃燒。

            已有學者成功地利用石化污泥制備出用于回收水表面溢油的吸附劑,并巳申請專利。 這種吸附劑是利用污泥中的水分,在300?350°C炭化溫度下,采用炭化、活化合二為一 的工藝而制造的吸附劑,具有親油疏水性,懸浮率為;具有發達的大孔,去除率可 達99. 6%,吸附劑可吸收14. 2g。按美國ASTM標準,這種由污泥制備的吸附劑屬 于回收水表面溢油的一種。在日本,有人利用物化處理過程中絮凝澄清池排出的濃縮 污泥及脫水污泥(含AP+和Ca2+)來除磷,用酸化再生凝集污泥,污泥再生后作鋁鹽和 鈣鹽用。結果表明:直接用濃縮污泥作水處理劑,各指標的去除效果都不理想,脫水后效 果也不佳,但若使用經過處理的再生污泥則可去除膠質懸浮物、著色成分、有機物、磷、 重金屬等,特別是除磷效果顯著,若能將有機污泥與無機污泥結合處理,則會大大改善污 泥的質量。

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