电化学辅助微生物厌氧系统产甲烷性能研究
电化学辅助微生物厌氧系统产甲烷性能研究【摘要】:电化学辅助微生物厌氧系统( Electrochemical Microbial Anaerobic System,EMAS)是在微生
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X703
【目录】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 第1章 绪论11-28
- 1.1 课题背景11-15
- 1.1.1 国内外能源现状11-13
- 1.1.2 生物质能源利用现状13-15
- 1.2 电化学辅助微生物厌氧系统原理概述15-16
- 1.3 课题的目的及意义16-19
- 1.4 国外研究现状及应用分析19-26
- 1.4.1 产甲烷反应研究现状19-20
- 1.4.2 国内外在MEC 方向的研究现状20-23
- 1.4.3 MEC 与MFC 系统的差异23
- 1.4.4 电化学辅助微生物厌氧系统的应用23-25
- 1.4.5 电化学辅助微生物厌氧系统面临的挑战25-26
- 1.5 课题来源及研究内容26-28
- 1.5.1 课题来源26
- 1.5.2 研究内容26-28
- 第2章 实验的材料与方法28-39
- 2.1 实验材料与仪器28-30
- 2.1.1 实验材料28-29
- 2.1.2 实验仪器29-30
- 2.2 反应器的构建30-31
- 2.2.1 空气阴极MFC 反应器的构建30
- 2.2.2 EMAS 反应器的构建30-31
- 2.3 反应器各参数的监测方法31-36
- 2.3.1 挥发性有机酸的测定方法31-32
- 2.3.2 COD 的测定方法32
- 2.3.3 反应器电压值的采集与储存32-33
- 2.3.4 极化曲线的测定原理与方法33-34
- 2.3.5 功率密度曲线的测定原理与方法34-35
- 2.3.6 反应器电流值的实时监控与采集35-36
- 2.4 分析与计算36-39
- 2.4.1 内阻的测算36
- 2.4.2 功率密度的计算36
- 2.4.3 库仑效率的计算36-37
- 2.4.4 气体的成分及含量分析37-38
- 2.4.5 甲烷产率的计算38-39
- 第3章 产电菌的培养及性能分析39-47
- 3.1 空气阴极MFC 反应器的启动39-42
- 3.1.1 阴极LSV 测定39-40
- 3.1.2 阳极材料的选择及预处理40-41
- 3.1.3 空气阴极MFC 的启动41-42
- 3.2 空气阴极MFC 反应器的性能分析42-46
- 3.2.1 空气阴极MFC 的电压输出42-43
- 3.2.2 空气阴极MFC 的极化曲线43-45
- 3.2.3 空气阴极MFC 的库仑效率45-46
- 3.3 本章小结46-47
- 第4章 EMAS 产甲烷实验条件及参数的优化47-58
- 4.1 EMAS 产甲烷反应器的启动47-49
- 4.2 外加电压对体系产甲烷性能的影响49-51
- 4.3 曝氮气对体系产甲烷性能的影响51-52
- 4.4 阳极材料对体系产甲烷性能的影响52-53
- 4.5 底物对体系产甲烷性能的影响53-56
- 4.5.1 乙酸钠为底物时的产甲烷情况54
- 4.5.2 乙醇为底物时的产甲烷情况54-55
- 4.5.3 垃圾渗滤液为底物时的产甲烷情况55-56
- 4.6 本章小结56-58
- 第5章 MAS 与EMAS 的对比研究58-64
- 5.1 MAS 反应器的启动58-59
- 5.2 MAS 与EMAS 的对比研究59-62
- 5.2.1 甲烷产率59-60
- 5.2.2 COD 去除率60
- 5.2.3 气体纯度60
- 5.2.4 反应器的启动时间60
- 5.2.5 污泥产量60-61
- 5.2.6 低环境温度产甲烷情况61-62
- 5.3 本章小结62-64
- 结论64-66
- 参考文献66-71
- 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果71-74
- 致谢74-75
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