外加酶预处理剩余污泥厌氧发酵产氢研究的任务书.docx

外加酶预处理剩余污泥厌氧发酵产氢研究的任务书
任务书：利用外加酶预处理剩余污泥进行厌氧发酵产氢研究
背景
随着城市化进程的不断加快，城市污水处理量不断增大，处理过程中产生的污泥成为一种重要的生物质资源。而传统的污泥处理方法主要是通过厌氧消化和好氧消化，使污泥稳定化处理，但只能实现化学能的部分利用。然而，厌氧发酵是解决污泥处置和能源问题的有力途径之一。通过厌氧发酵催化剩余污泥，可以产生大量的氢气，具有清洁和高效的能源特性。
研究目的和意义
本次研究旨在探索外加酶预处理剩余污泥时，对厌氧发酵产氢的影响。具体研究目的如下：
1.确定外加酶预处理剩余污泥的最佳条件，包括酶添加量、处理时间和温度等。
2.比较经过外加酶预处理和未经处理的剩余污泥的厌氧发酵性能，包括产氢速率、产氢量和氢气纯度等。
3.分析外加酶预处理对厌氧发酵产氢机理的影响。
4.探索外加酶预处理在工业生产中的应用潜力，为发展清洁能源提供技术支持。
研究内容和方法
1.剩余污泥的收集和制备：从某城市污水处理厂收集剩余污泥，然后进行处理制备。首先，进行初次厌氧消化，使污泥初步稳定；然后通过沉淀离心等方法分离得到剩余污泥。
2.外加酶预处理的制备：选择常用的酶，如纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶等，按一定比例加入到所采集到的剩余污泥中，并根据不同的处理条件进行处理。
3.厌氧发酵实验：将外加酶预处理和未经处理的剩余污泥分别进行厌氧发酵，比较两者厌氧发酵性能的差异。
4.厌氧发酵产氢机理的研究：对厌氧发酵实验结果进行分析，探讨外加酶预处理对于厌氧发酵产氢机理的影响。
5.应用潜力的研究：基于实验结果，探索外加酶预处理在工业生产中的应用潜力，为清洁能源开发提供技术支持。
预期成果
通过本次研究，预期可得到以下成果：
1.确定外加酶预处理剩余污泥的最佳条件，包括酶添加量、处理时间和温度等。
2.明确外加酶预处理对厌氧发酵产氢的影响，比较经过预处理和未经处理的剩余污泥的厌氧发酵性能。
3.探索外加酶预处理的厌氧发酵机理。
4.分析外加酶预处理在工业生产中的应用潜力。
参考文献
1.Gao,Y.,Zhang,Y.,Tian,L.,Zhang,S.,Cui,Z.(2019).Characteristicsofhydrogenproductionfromanaerobicdigestionofsludgeenzymaticallyhydrolyzedatdifferenttemperatures.BioresourceTechnology,291,121794.
2.Baek,G.,Kim,G.,Lee,C.(2019).Influenceofthermaltreatmentonhydrogenproductioninanaerobicdigestionofsludgehydrolyzedbydifferentenzymes.JournalofBioscienceandBioengineering,127(5),636-642.
3.Li,H.,Zhang,Q.,Shen,F.,Li,L.(2018).Enzymatichydrogenproductionfromexcesssludgebycellulase,pectinaseandamylaseunderthermophiliccondition.BioresourceTechnology,268,502-508.
4.Wang,J.,Yin,J.,Deng,X.,Guo,C.,Wang,F.,Li,J.,Chen,Y.(2015).Productionofhydrogenfromsewagesludgewithenzymatichydrolysispre-treatment.BioresourceTechnology,197,534-540.
备注：以上是可以参考的文献，但不包括全部。具体的参考文献根据实验的需要而定。