CN1613749A - 折流发酵制氢反应设备 - Google Patents
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Abstract
折流发酵制氢反应设备，它涉及一种利用甜菜制糖厂生产的废糖蜜制取能源物质——氢气的连续流反应设备。本发明第一导流板2和第二导流板7的上端与壳体1的上盖板14的内壁固定连接，挡板10设置在第一导流板2与第二导流板7之间，挡板10的下端与壳体1的底板15的内壁固定连接，第一导流板2的左侧与壳体1的内壁之间形成进水通道4，第一导流板2与挡板10之间形成第一上流格室11。本发明是一种新型的生物制氢反应设备。以甜菜制糖厂的废糖蜜配制而成的有机废水作为生物制氢的底物，对比传统的发酵法生物制氢反应设备具有绝对优势，它具有结构简单、运行稳定、操作灵活、容积利用率高、生物持有量高以及运行费用低等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种利用甜菜制糖厂生产的废糖蜜制取能源物质——氢气的连续流反应设备。
背景技术：
煤炭石油等矿物燃料的广泛使用，已对全球环境造成严重污染，甚至对人类自身的生存造成威胁。同时矿物燃料的储量是一个有限量，也会随着过度开采而枯竭。因此，当前在设法降低现有常规能源(如煤、石油等)造成污染环境的同时，清洁能源的开发与应用是大势所趋。氢能是理想的清洁能源之一，已引起人们的广泛重视。氢不仅是一种清洁能源而且也是一种优良的能源载体，具有可储的特性。科学家认为，氢气在二十一世纪能源舞台上将成为一种举足轻重的能源物质。采用生物技术制取清洁能源——氢气，已成为当今世界竞相研发的一种高新技术，而有机废水发酵法生物制氢工艺是一种新型的生物技术，该工艺利用生物厌氧产氢-产酸发酵过程制取氢气，同时它可作为多级厌氧生物处理工艺中的产酸相，在能源界和环境科学领域均受到了很大重视。我国的发酵法生物制氢技术，经过十多年的潜心钻研，取得了理论和技术上的突破，于1999年完成发酵法生物制氢技术的中试研究。目前，该技术的生产性试验工程已在开始建设，这将对生物制氢技术的发展和产业化进程起到积极的推动作用。然而，开发新型高效的发酵生物制氢反应设备及工艺，仍然是制约该技术实现产业化的瓶颈问题之一。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种折流发酵制氢反应设备，它具有结构简单、运行稳定、操作灵活、容积利用率高、生物持有量高以及运行费用较低等特点。本发明由壳体1、第一导流板2、气体释放管5、废水排放管6、第二导流板7、挡板10、排泥管13组成，第一导流板2与第二导流板7平行设置，第一导流板2和第二导流板7的上端与壳体1的上盖板14的内壁固定连接，挡板10设置在第一导流板2与第二导流板7之间，挡板10的下端与壳体1的底板15的内壁固定连接，第一导流板2的左侧与壳体1的内壁之间形成进水通道4，第一导流板2与挡板10之间形成第一上流格室11，挡板10与第二导流板7之间形成下流格室9，第二导流板7的右侧与壳体1的内壁之间形成第二上流格室8，第一上流格室11和第二上流格室8上端的上盖板14的上侧分别固定有气体释放管5，第一上流格室11和第二上流格室8下端的底板15的下侧分别固定有排泥管13，第一上流格室11和第二上流格室8上侧的壳体1上分别开有排渣口3，第二上流格室8右侧的壳体1的上侧固定有废水排放管6。使用本发明的设备首先应进行污泥的培养驯化：可以作为该设备启动的种泥很多，可以是来自生活污水排放沟的底泥、也可以是污水处理工艺二沉池所排放的好氧剩余活性污泥，可以经过沉淀、淘洗，曝气培养一周，形成沉淀性能良好的絮凝体。比如在实验室里采用种泥取自废水处理工艺中的二沉池，为好氧剩余污泥，密度为995g·L-1，含水率为97.43％，VSS/SS＝70.92％。取得了很好的效果。设备的启动：当设备组装、污泥的培养驯化工作完成以后，可以准备启动制氢反应。制氢反应的启动主要是接种污泥、进水。把培养好的好氧剩余活性污泥按17～22gMLSS/L的浓度(污泥床浓度45～51gMLSS/L)接种于该折流式发酵制氢设备的各个格室，把人工配制的糖蜜废水(所用糖蜜废水为甜菜制糖厂的废糖蜜加入自来水配置而成的有机废水，试验中补充必要的N、P及微量元素)用计量泵泵入该设备的进水通道。工程控制参数如下：温度控制在35±1℃，水停留时间(HRT)为18h，进水COD浓度为5000mg/L。本发明可在现有两个上流格室的基础上根据需要增加若干个上流格室和相应的下流格室及气体释放管、排泥管和排渣通道，用以提高氢气的产量。本发明的设备在运行过程中要对出水指标进行监测，监测的主要项目见表一：
表一主要分析项目及分析方法
分析项目 分析方法 频度
COD 重铬酸钾法 每天
TOC TOC测定仪 每天
PH值 PHS-25型酸度计 每天
碱度 中和滴定，以CaCO3计 每天
VFA SP-502气相色谱仪 每天
MLSS、SV、SVI 重量法 定期
氧化还原电位 PHS-25型酸度计 每天
H2含量 气相色谱法 每天
产气总量 气体流量计 每天
备注：表中所列项目指标的测定均采用国家环保总局编写的《水和废水监测分析方法》(第三版)来测定。
本发明是一种新型的生物制氢反应设备。以甜菜制糖厂的废糖蜜配制而成的有机废水作为生物制氢的底物，对比传统的发酵法生物制氢反应设备具有绝对优势，它具有结构简单、运行稳定、操作灵活、容积利用率高、生物持有量高以及运行费用低等优点。
附图说明：
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式：
具体实施方式一：(参见图1)本实施方式由壳体1、第一导流板2、气体释放管5、废水排放管6、第二导流板7、挡板10、排泥管13组成，第一导流板2与第二导流板7平行设置，第一导流板2和第二导流板7的上端与壳体1的上盖板14的内壁固定连接，挡板10设置在第一导流板2与第二导流板7之间，挡板10的下端与壳体1的底板15的内壁固定连接，第一导流板2的左侧与壳体1的内壁之间形成进水通道4，第一导流板2与挡板10之间形成第一上流格室11，挡板10与第二导流板7之间形成下流格室9，第二导流板7的右侧与壳体1的内壁之间形成第二上流格室8，第一上流格室11和第二上流格室8上端的上盖板14的上侧分别固定有气体释放管5，第一上流格室11和第二上流格室8下端的底板15的下侧分别固定有排泥管13，第一上流格室11和第二上流格室8上侧的壳体1上分别开有排渣口3，第二上流格室8右侧的壳体1的上侧固定有废水排放管6。第一导流板2和第二导流板7下端部分别向右倾斜，形成折边12，折边12的倾角为45°。这样的折边及角度便于将水送至上流格室的中心，使泥水充分的混合以维持较高的污泥浓度，从而获得稳定的氢气产量。
Claims (3)
1、折流发酵制氢反应设备，它由壳体(1)、第一导流板(2)、气体释放管(5)、废水排放管(6)、第二导流板(7)、挡板(10)、排泥管(13)组成，其特征在于第一导流板(2)与第二导流板(7)平行设置，第一导流板(2)和第二导流板(7)的上端与壳体(1)的上盖板(14)的内壁固定连接，挡板(10)设置在第一导流板(2)与第二导流板(7)之间，挡板(10)的下端与壳体(1)的底板(15)的内壁固定连接，第一导流板(2)的左侧与壳体(1)的内壁之间形成进水通道(4)，第一导流板(2)与挡板(10)之间形成第一上流格室(11)，挡板(10)与第二导流板(7)之间形成下流格室(9)，第二导流板(7)的右侧与壳体(1)的内壁之间形成第二上流格室(8)，第一上流格室(11)和第二上流格室(8)上端的上盖板(14)的上侧分别固定有气体释放管(5)，第一上流格室(11)和第二上流格室(8)下端的底板(15)的下侧分别固定有排泥管(13)，第一上流格室(11)和第二上流格室(8)上侧的壳体(1)上分别开有排渣口(3)，第二上流格室(8)右侧的壳体(1)的上侧固定有废水排放管(6)。
2、根据权利要求1所述的折流发酵制氢反应设备，其特征在于第一导流板(2)和第二导流板(7)下端部分别向右倾斜，形成折边(12)。
3、根据权利要求2所述的折流发酵制氢反应设备，其特征在于折边(12)的倾角为45°。
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|---|---|---|---|
| CN 200410044082 CN1262471C (zh) | 2004-11-26 | 2004-11-26 | 折流发酵制氢反应设备 |
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|---|---|---|---|
| CN 200410044082 CN1262471C (zh) | 2004-11-26 | 2004-11-26 | 折流发酵制氢反应设备 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1262471C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106350448A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-25 | 河海大学 | 一种利用含糖废水发酵制氢的污水生物反应装置及其工艺 |
-
2004
- 2004-11-26 CN CN 200410044082 patent/CN1262471C/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106350448A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-25 | 河海大学 | 一种利用含糖废水发酵制氢的污水生物反应装置及其工艺 |
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| CN1262471C (zh) | 2006-07-05 |
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