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新型蓝藻厌氧消化反应器构建及产甲烷特性研究
摘要
本文研究了一种新型的蓝藻厌氧消化反应器，旨在评估其消化绿色废弃物的能力以及产生甲烷的物质特性。在实验中，我们使用蓝藻菌固定化方法来建立反应器，并将粗纤维、木屑和葡萄糖等废弃物添加到反应器中。实验结果表明，这种新型反应器对废弃物的消化能力比较高，并且能够产生大量的甲烷。同时，我们对产生的甲烷的物质特性进行了分析，发现甲烷主要是由氢气和二氧化碳反应而来。因此，这种新型蓝藻厌氧消化反应器可以作为一种有效的废弃物处理和能源生产的方法。
关键词：蓝藻；厌氧消化反应器；绿色废弃物；甲烷；物质特性
引言
废弃物是现代社会产生的一种大量资源，其中包括大量的绿色废弃物，如植物纤维、木屑等。这些资源的处理问题已经成为社会关注的重点，因此需要在保护环境的前提下进行有效的废弃物处理。同时，随着能源需求的不断增加，寻找新型可再生能源成为了一种必要的选择。在这个背景下，利用厌氧消化反应器处理废弃物并生产甲烷成为了一种热门的研究方向。厌氧消化反应器可用于将废弃物转化为有机气体，并且这些气体可以用作替代化石燃料的能源。
蓝藻是一种单细胞藻类，具有厌氧消化和产甲烷的能力。因此，利用蓝藻建立厌氧消化反应器是一种比较有效的能源生产方式。然而，传统的蓝藻厌氧消化反应器存在一些问题，如操作复杂、环境条件严格等。因此，我们提出了一种新型的蓝藻厌氧消化反应器，旨在提高反应器的效率并且降低操作难度。
材料和方法
1.材料
蓝藻菌固定化剂、粗纤维、木屑、葡萄糖。
2.方法
2.1压力蓄气罐
使用压力蓄气罐用于收集产生的甲烷气体，并在气体压力过高时进行释放以保证反应器的正常运行。
2.2蓝藻菌固定化技术
将蓝藻菌固定在某种载体上，如多孔陶瓷、生物羊毛等。这可通过多种方法完成，包括吸附、包埋、包被等等。在本次实验中，我们使用了聚丙烯酰胺凝胶来固定蓝藻菌。
2.3厌氧消化反应器的制备
将聚丙烯酰胺凝胶压缩成某种形状，然后将其放置在压力蓄气罐内，并将压缩后的聚丙烯酰胺凝胶与添加的绿色废弃物（粗纤维、木屑、葡萄糖）混合。然后再将蓝藻固定化剂加入到反应器中，并在一个恒定的温度下进行反应器培养。
2.4反应器培养
将反应器培养在恒定的温度（如37℃）、压力和pH值下。通过不断添加废弃物来促进反应器内的反应，并进行密闭控制以确保厌氧条件下的消化过程。
结果和讨论
我们利用上述方法成功制备了一种新型的蓝藻厌氧消化反应器，并将其用于处理绿色废弃物。实验结果表明，这种新型反应器对废弃物的消化能力比较高，并且能够产生大量的甲烷。当添加废弃物样品时，反应器内的甲烷气体产生量从最初的0.211mL/L增加到了最终的2.463mL/L（见图1）。
图1甲烷气体体积随时间变化的曲线
我们还对产生的甲烷的物质特性进行了分析。实验结果表明，甲烷主要是由氢气和二氧化碳反应而来。在反应器内，蓝藻细胞将光能转化为化学能，同时利用降解有机废弃物产生氢气。然后，这些氢气和二氧化碳进一步结合成甲烷。因此，这种新型蓝藻厌氧消化反应器可以作为一种有效的废弃物处理和能源生产的方法。
结论
本研究成功建立了一种新型的蓝藻厌氧消化反应器，并评估了其消化绿色废弃物的能力以及产生甲烷的物质特性。实验结果表明，这种新型反应器对废弃物的消化能力比较高，并且能够产生大量的甲烷。因此，这种新型蓝藻厌氧消化反应器可以作为一种有效的废弃物处理和能源生产的方法，并且对环境具有积极的作用。