專利名稱：折流發(fā)酵制氫反應(yīng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用甜菜制糖廠生產(chǎn)的廢糖蜜制取能源物質(zhì)——?dú)錃獾倪B續(xù)流反應(yīng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
煤炭石油等礦物燃料的廣泛使用，已對(duì)全球環(huán)境造成嚴(yán)重污染，甚至對(duì)人類自身的生存造成威脅。同時(shí)礦物燃料的儲(chǔ)量是一個(gè)有限量，也會(huì)隨著過(guò)度開(kāi)采而枯竭。因此，當(dāng)前在設(shè)法降低現(xiàn)有常規(guī)能源(如煤、石油等)造成污染環(huán)境的同時(shí)，清潔能源的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用是大勢(shì)所趨。氫能是理想的清潔能源之一，已引起人們的廣泛重視。氫不僅是一種清潔能源而且也是一種優(yōu)良的能源載體，具有可儲(chǔ)的特性?？茖W(xué)家認(rèn)為，氫氣在二十一世紀(jì)能源舞臺(tái)上將成為一種舉足輕重的能源物質(zhì)。采用生物技術(shù)制取清潔能源——?dú)錃?，已成為?dāng)今世界競(jìng)相研發(fā)的一種高新技術(shù)，而有機(jī)廢水發(fā)酵法生物制氫工藝是一種新型的生物技術(shù)，該工藝?yán)蒙飬捬醍a(chǎn)氫-產(chǎn)酸發(fā)酵過(guò)程制取氫氣，同時(shí)它可作為多級(jí)厭氧生物處理工藝中的產(chǎn)酸相，在能源界和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域均受到了很大重視。我國(guó)的發(fā)酵法生物制氫技術(shù)，經(jīng)過(guò)十多年的潛心鉆研，取得了理論和技術(shù)上的突破，于1999年完成發(fā)酵法生物制氫技術(shù)的中試研究。目前，該技術(shù)的生產(chǎn)性試驗(yàn)工程已在開(kāi)始建設(shè)，這將對(duì)生物制氫技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程起到積極的推動(dòng)作用。然而，開(kāi)發(fā)新型高效的發(fā)酵生物制氫反應(yīng)設(shè)備及工藝，仍然是制約該技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的瓶頸問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種折流發(fā)酵制氫反應(yīng)設(shè)備，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、操作靈活、容積利用率高、生物持有量高以及運(yùn)行費(fèi)用較低等特點(diǎn)。本發(fā)明由殼體1、第一導(dǎo)流板2、氣體釋放管5、廢水排放管6、第二導(dǎo)流板7、擋板10、排泥管13組成，第一導(dǎo)流板2與第二導(dǎo)流板7平行設(shè)置，第一導(dǎo)流板2和第二導(dǎo)流板7的上端與殼體1的上蓋板14的內(nèi)壁固定連接，擋板10設(shè)置在第一導(dǎo)流板2與第二導(dǎo)流板7之間，擋板10的下端與殼體1的底板15的內(nèi)壁固定連接，第一導(dǎo)流板2的左側(cè)與殼體1的內(nèi)壁之間形成進(jìn)水通道4，第一導(dǎo)流板2與擋板10之間形成第一上流格室11，擋板10與第二導(dǎo)流板7之間形成下流格室9，第二導(dǎo)流板7的右側(cè)與殼體1的內(nèi)壁之間形成第二上流格室8，第一上流格室11和第二上流格室8上端的上蓋板14的上側(cè)分別固定有氣體釋放管5，第一上流格室11和第二上流格室8下端的底板15的下側(cè)分別固定有排泥管13，第一上流格室11和第二上流格室8上側(cè)的殼體1上分別開(kāi)有排渣口3，第二上流格室8右側(cè)的殼體1的上側(cè)固定有廢水排放管6。使用本發(fā)明的設(shè)備首先應(yīng)進(jìn)行污泥的培養(yǎng)馴化可以作為該設(shè)備啟動(dòng)的種泥很多，可以是來(lái)自生活污水排放溝的底泥、也可以是污水處理工藝二沉池所排放的好氧剩余活性污泥，可以經(jīng)過(guò)沉淀、淘洗，曝氣培養(yǎng)一周，形成沉淀性能良好的絮凝體。比如在實(shí)驗(yàn)室里采用種泥取自廢水處理工藝中的二沉池，為好氧剩余污泥，密度為995g·L-1，含水率為97.43％，VSS/SS＝70.92％。取得了很好的效果。設(shè)備的啟動(dòng)當(dāng)設(shè)備組裝、污泥的培養(yǎng)馴化工作完成以后，可以準(zhǔn)備啟動(dòng)制氫反應(yīng)。制氫反應(yīng)的啟動(dòng)主要是接種污泥、進(jìn)水。把培養(yǎng)好的好氧剩余活性污泥按17～22gMLSS/L的濃度(污泥床濃度45～51gMLSS/L)接種于該折流式發(fā)酵制氫設(shè)備的各個(gè)格室，把人工配制的糖蜜廢水(所用糖蜜廢水為甜菜制糖廠的廢糖蜜加入自來(lái)水配置而成的有機(jī)廢水，試驗(yàn)中補(bǔ)充必要的N、P及微量元素)用計(jì)量泵泵入該設(shè)備的進(jìn)水通道。工程控制參數(shù)如下溫度控制在35±1℃，水停留時(shí)間(HRT)為18h，進(jìn)水COD濃度為5000mg/L。本發(fā)明可在現(xiàn)有兩個(gè)上流格室的基礎(chǔ)上根據(jù)需要增加若干個(gè)上流格室和相應(yīng)的下流格室及氣體釋放管、排泥管和排渣通道，用以提高氫氣的產(chǎn)量。本發(fā)明的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中要對(duì)出水指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的主要項(xiàng)目見(jiàn)表一表一主要分析項(xiàng)目及分析方法分析項(xiàng)目 分析方法 頻度COD 重鉻酸鉀法 每天TOC TOC測(cè)定儀 每天PH值 PHS-25型酸度計(jì) 每天堿度 中和滴定，以CaCO3計(jì) 每天VFA SP-502氣相色譜儀 每天MLSS、SV、SVI重量法 定期氧化還原電位 PHS-25型酸度計(jì) 每天H2含量 氣相色譜法 每天產(chǎn)氣總量 氣體流量計(jì) 每天備注表中所列項(xiàng)目指標(biāo)的測(cè)定均采用國(guó)家環(huán)保總局編寫(xiě)的《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第三版)來(lái)測(cè)定。
本發(fā)明是一種新型的生物制氫反應(yīng)設(shè)備。以甜菜制糖廠的廢糖蜜配制而成的有機(jī)廢水作為生物制氫的底物，對(duì)比傳統(tǒng)的發(fā)酵法生物制氫反應(yīng)設(shè)備具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、操作靈活、容積利用率高、生物持有量高以及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一(參見(jiàn)圖1)本實(shí)施方式由殼體1、第一導(dǎo)流板2、氣體釋放管5、廢水排放管6、第二導(dǎo)流板7、擋板10、排泥管13組成，第一導(dǎo)流板2與第二導(dǎo)流板7平行設(shè)置，第一導(dǎo)流板2和第二導(dǎo)流板7的上端與殼體1的上蓋板14的內(nèi)壁固定連接，擋板10設(shè)置在第一導(dǎo)流板2與第二導(dǎo)流板7之間，擋板10的下端與殼體1的底板15的內(nèi)壁固定連接，第一導(dǎo)流板2的左側(cè)與殼體1的內(nèi)壁之間形成進(jìn)水通道4，第一導(dǎo)流板2與擋板10之間形成第一上流格室11，擋板10與第二導(dǎo)流板7之間形成下流格室9，第二導(dǎo)流板7的右側(cè)與殼體1的內(nèi)壁之間形成第二上流格室8，第一上流格室11和第二上流格室8上端的上蓋板14的上側(cè)分別固定有氣體釋放管5，第一上流格室11和第二上流格室8下端的底板15的下側(cè)分別固定有排泥管13，第一上流格室11和第二上流格室8上側(cè)的殼體1上分別開(kāi)有排渣口3，第二上流格室8右側(cè)的殼體1的上側(cè)固定有廢水排放管6。第一導(dǎo)流板2和第二導(dǎo)流板7下端部分別向右傾斜，形成折邊12，折邊12的傾角為45°。這樣的折邊及角度便于將水送至上流格室的中心，使泥水充分的混合以維持較高的污泥濃度，從而獲得穩(wěn)定的氫氣產(chǎn)量。
權(quán)利要求
1.折流發(fā)酵制氫反應(yīng)設(shè)備，它由殼體(1)、第一導(dǎo)流板(2)、氣體釋放管(5)、廢水排放管(6)、第二導(dǎo)流板(7)、擋板(10)、排泥管(13)組成，其特征在于第一導(dǎo)流板(2)與第二導(dǎo)流板(7)平行設(shè)置，第一導(dǎo)流板(2)和第二導(dǎo)流板(7)的上端與殼體(1)的上蓋板(14)的內(nèi)壁固定連接，擋板(10)設(shè)置在第一導(dǎo)流板(2)與第二導(dǎo)流板(7)之間，擋板(10)的下端與殼體(1)的底板(15)的內(nèi)壁固定連接，第一導(dǎo)流板(2)的左側(cè)與殼體(1)的內(nèi)壁之間形成進(jìn)水通道(4)，第一導(dǎo)流板(2)與擋板(10)之間形成第一上流格室(11)，擋板(10)與第二導(dǎo)流板(7)之間形成下流格室(9)，第二導(dǎo)流板(7)的右側(cè)與殼體(1)的內(nèi)壁之間形成第二上流格室(8)，第一上流格室(11)和第二上流格室(8)上端的上蓋板(14)的上側(cè)分別固定有氣體釋放管(5)，第一上流格室(11)和第二上流格室(8)下端的底板(15)的下側(cè)分別固定有排泥管(13)，第一上流格室(11)和第二上流格室(8)上側(cè)的殼體(1)上分別開(kāi)有排渣口(3)，第二上流格室(8)右側(cè)的殼體(1)的上側(cè)固定有廢水排放管(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折流發(fā)酵制氫反應(yīng)設(shè)備，其特征在于第一導(dǎo)流板(2)和第二導(dǎo)流板(7)下端部分別向右傾斜，形成折邊(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的折流發(fā)酵制氫反應(yīng)設(shè)備，其特征在于折邊(12)的傾角為45°。
全文摘要
折流發(fā)酵制氫反應(yīng)設(shè)備，它涉及一種利用甜菜制糖廠生產(chǎn)的廢糖蜜制取能源物質(zhì)——?dú)錃獾倪B續(xù)流反應(yīng)設(shè)備。本發(fā)明第一導(dǎo)流板2和第二導(dǎo)流板7的上端與殼體1的上蓋板14的內(nèi)壁固定連接，擋板10設(shè)置在第一導(dǎo)流板2與第二導(dǎo)流板7之間，擋板10的下端與殼體1的底板15的內(nèi)壁固定連接，第一導(dǎo)流板2的左側(cè)與殼體1的內(nèi)壁之間形成進(jìn)水通道4，第一導(dǎo)流板2與擋板10之間形成第一上流格室11。本發(fā)明是一種新型的生物制氫反應(yīng)設(shè)備。以甜菜制糖廠的廢糖蜜配制而成的有機(jī)廢水作為生物制氫的底物，對(duì)比傳統(tǒng)的發(fā)酵法生物制氫反應(yīng)設(shè)備具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、操作靈活、容積利用率高、生物持有量高以及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01B3/02GK1613749SQ20041004408
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者李建政, 任南琪, 朱葛夫 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)