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当今世界面临着能源短缺和环境污染的双重压力,因此,寻求新的可再生的洁净能源已成为能源开发的热点,氢能具有许多优点,将成为未来最理想的能源之一。 目前,由于常规的制氢方法不仅要消耗大量的能源,而且在生产过程中产生的污染物会对地球环境造成污染,已不能适应社会发展的需要。所以,各个国家都在致力开发节能高效的制氢方法。 我国是一个农业大国,农业资源丰富。据统计人禽畜粪便排泄量每年可达34.826×10~8t,而各种农作物秸秆可开发量每年也为6.2×10~8t。这些有机废弃物,构成了农村最主要的有机垃圾资源。因此,实现农作物秸秆、牲畜粪便的厌氧发酵产氢,无论从回收能源,还是治理环境方面都具有重要意义。 本项研究选取了农业生产中常见的10种有机废弃物:稻草、玉米秆、小麦秆、大麦秆、蚕豆秆、黄豆秆等秸秆以及猪粪、牛粪、鸡粪、马粪等粪便作为原料,采用批量发酵工艺,通过控制发酵料液的pH值在适宜范围内,进行了厌氧发酵产氢的研究。 实验结果表明,在厌氧条件下,采用批量发酵,控制发酵温度为25℃左右,以农作物秸秆、畜禽粪便作为原料,利用沼气发酵后的厌氧活性污泥作为天然产氢菌种来源,以乳酸调控发酵料液pH值在4.5~5.5之间,可以产生氢气。其中,稻草的产氢潜力为:76.1mL/g·TS,90.5mL/g·VS;玉米秆的产氢潜力为:90.9mL/g·TS,95.4mL/g·VS;大麦秆的产氢潜力为:95.2mL/g·TS,102.9mL/g·VS;小麦秆的产氢潜力为:29.7mL/g·TS,31.1mL/g·VS;蚕豆秆的产氢潜力为:67.9mL/g·TS,76.4mL/g·VS;黄豆秆的产氢潜力为:31.0mL/g·TS,32.6mL/g·VS;猪粪的产氢潜力为:162.4mL/g·TS,202.7mL/g·VS;牛粪的产氢潜力为:40.5mL/g·TS,51.4mL/g·VS;鸡粪的产氢潜力为:42.0 mL/g·TS,63.6 mL/g·VS;马粪的产氢潜力为:31.4mL/g·TS,37.4 mL/g·VS。