负 荷达时，仍可达反应产物为的单质硫。有关栖泥 绿菌负荷报道最高的是和的连续反应器实验，进气负 荷达到。 和采用人工变异方法改造着色菌，成功的将 反应进程限制在产硫阶段，试验采用分批培养，碳源为苹果酸 盐和醋酸盐，实验中的最大降解率为。 虽然现在对光能自养脱硫菌的研究已经长达多年，但应用于 实际应用仍有关键问题未能攻克包括脱硫反应需要光能，当反应 生成单质硫会降低体系的透光度，导致活性急剧下降反应生成的 单质硫大部分分布在细胞内，难以分离。对于沼气中的生物降 解，由于的含量较高，常常会导致的彻底氧化，反应条件 难以控制。 化能自养菌大部分以氧气为电子受体，氧化硫化氢将其转变为硫 酸盐或元素硫，不同的细菌其电子受体也有所不同。有氧气存在时除 硫反应按照反应式进行氧气不足时最终产物为单质硫硫化物不 足时产物多为硫酸盐。   目前国内外对于化能自养型脱硫菌研究主要包括了脱氮硫杆 菌嗜酸氧化硫杆菌排硫杆菌以及混合菌种。和 利用脱氮硫杆菌在小型反应器降解，在进气负荷在 ，进气浓度，体系保持。实验结果表 明的去除率基本达到，反应产物为硫酸盐。等利用 脱氮硫杆菌在连续振荡反应器中处理废气，处理量 保持在，反应产物为硫酸盐。等也利用脱氮硫杆菌 处理，反应器采用固定式鼓泡设计，处理负荷负荷保持在 ，反应产物也仍为硫酸盐。 等利用嗜酸氧化硫硫杆菌在生物滴滤床反应器降解， 反应温度保持在，结果表明的最大处理能力为， 在此负荷下处理效率为，反应产物大部分为硫酸盐，少量为单质 硫。使用新型硫杆菌，除硫效率可达，产物中 硫酸盐占，亚硫酸盐占，少部分转化为单质硫。 等利用硫杆菌和聚磷菌混合降解，反应温度保持在 ，实验表明在进气流量为，浓度为时，反 应器仍保持的降解率，反应产物主要为硫酸盐。等人在生 物过滤器中共同固定恶臭假单胞菌和氧化 节杆菌去除，在浓度为之间 去除效率高达，但浓度太高会抑制反应，反应产物为硫酸盐。 等利用人工改良硫杆菌，在生物滤池反应进行 的降解，结果发现在负荷为时，仍可达到以上 的降解率，且降解产物以上为单质硫。 最具代表性的化能自养脱硫菌应用是已实现工业化应用的 技术，脱硫反应产物主要为可分离的单质硫。此技术其主要脱 硫作用的微生物为硫杆菌系列，但细菌和菌群的具体构成仍为保密内 容。 目前国内对生物脱硫集中在反应器设计和反应条件控制，而对细 菌习性菌群优化构建等研究很少，基础研究欠缺，因而在为生物脱 硫反应进程控制，提高硫产率等关键问题上仍未取得进展。 生物脱硫反应进程控制研究进展 生物脱硫的主要反应产物为单质硫和硫酸盐，由于硫酸盐对于脱 硫微生物具有很强的生物毒性，如果反应产物中含有大量的硫酸盐， 不仅会降低单质硫的产率也会进步影响脱硫效果。从式和 可知产硫酸盐反应活化能大大低于产单质硫反应，因而导致了此反应 更易进行，针对这问题国内外研究人员从反应进程等角度出发进行 了广泛的研究。 被认为是影响降解产物的主要因素。等在流动 床反应器考察了溶解氧对反应产物的影响，当浓度大于 时，主要产物为硫酸盐当浓度小于时，主要产物为单质 硫。等考察了在情况下反映的主要 产物，实验结果表明在三种进气浓度下主要的反应产物均为单质硫， 其中时有硫代硫酸盐出现，当继续向反应器中通入氧气 时，反应产物中出现硫酸盐。 对的化学氧化也会导致硫酸盐的产生。等利用硫杆 菌降解，考察化学氧化对反应产物的影响，实验结果表明当 小于时，硫代硫酸盐是主要产物，此时化学氧化作用要强 于生物氧化，化学氧化为级反应，当氧气量过剩时硫 代硫酸盐会彻底转化为硫酸盐。贡俊等在此基础上对硫杆菌进行了进 步研究，结果表明在时，化学氧化占总氧化速率的， 时，化学氧化占总氧化速率的，并随的增大增加明显温度 对于生物氧化速率在时较高，温度继续升高菌体会受到明显 的抑制，使其氧化速率急剧降低到最大值的而的化学氧化则 随着温度的升高而增强，化学氧化速率缓慢增大。等提出在最 适宜生物氧化的环境下，仍会有的通过化学氧化生成硫酸 盐。 由于生物脱硫反应产物不仅受溶解氧影响，也和细菌种类降解 反应机理和其他环境因素有关，国外关于此类仍属技术机密，而国内 的研究还不能够满足实际应用的需要。 三项目主要研究开发内容技术关键及主要创新点 主要研究开发内容 高效脱硫菌筛选和人工强化技术 脱硫细菌筛选 考察已有的多种硫细菌，包括光合细菌反率。 实现了硫磺的高效分离，在达到环保目的的同时实现经济价 值。 四项目预期目标 主要技术指标 沼气中硫化氢去除率率左右。 硫磺产率去除硫化氢。 沼气含硫量低于沼气燃烧发电要求的标准。 发表论文篇，其中论文篇。 获专利项，其中发明专利项。 主要经济指标 建设日处理沼气脱硫示范工程，包括建设建设处理 能力的沼气脱硫系统，硫磺分离装臵，年回收硫磺， 总投资万元。 项目年经济效益约万元见表，约年收回投资成 本。 表项目投资及回报分析表 序号名称内容金额万元 总 投 资 沼气发电机组套 脱硫系统套 余热回收系统套 安装调试费座 其他 合计 年发电 收益 发电功率 年运行时间小时 发电量万度电 年发电收益电价元 单质硫收益硫磺产量 年运行时间天 年硫磺收益按元计 运行 费用 人工费 者被折旧费年计 其他费用元万度电 利息 合计 年纯收入 社会效益 本项目的顺利实施具有重大社会效益。首先，随着沼气中硫化 氢的有效去除，保证了生物质能的环保应用，同时减少了酸雨气体 排放量其次，利用生物脱硫技术代替现有的干式脱硫法，可大大 减少脱硫剂的损耗，尤其是次性脱硫剂，减少了固体废弃物产生 再者，本项目的实施，可使沼气中的硫化氢得以资源化回收，同时， 沼气生物脱硫与干式脱硫相比成本更低，可见，这两方面均能实现 较好的经济效益 综上所述，本项目的进行，兼顾了环境和经济效益，促进了循 环经济建设和生态化改造，推进了目前我省环保要求的节能减排工 作。 项目技术应用和产业化前景 沼气生物脱硫技术兼顾了环境和经济效益，从技术发展和应用 趋势上来看，本项目具有较好的市场应用前景。 本项目攻克了厌氧处理中生物质能利用中存在的技术难点，开 发出生物质能环保利用工艺，可以在工业厌氧处理产沼气推广应用， 同时对农村传统小型沼气净化处理也有定的借鉴作用。 五项目实施方案技术路线组织方式与课题分解 项目实施方案 通过分析检测，在确定造纸废水厌氧处理沼气性质的基础上， 进行生物脱硫机理研究，脱硫反应器设计，脱硫反应器脱硫效果影 响因素研究及优化，脱硫反应器产硫率研究及优化，硫磺分离技术研 究，最后优化集成技术，并进行工程示范。 高效脱硫菌筛选和人工强化技术研究 高效脱硫菌群筛选和构建人工模拟脱硫环境试验脱硫菌环 境参数优化研究细菌脱硫能力人工强化技术研究 沼气高效生物脱硫反应器研究 设计小试高效生脱硫反应器脱硫反应器脱硫效果影响因素研 究及优化脱硫反应器产硫率研究及优化硫磺分离技术研究 造纸废水生物质能利用集成技术研究与工程示范 中试试验集成工艺设计工程实施调试运行竣工验收。 技术路线 技术路线图如图。 组织方式 本项目由单位牵头，联合单位和单位共同进行项目实施， 统组织和规划，确保项目的顺利完成。 产权归属 本项目采取大专院校与公司结合方式，共同合作开发，资金筹 措由公司完成，研究成果共同所有。 机构人员 由单位单位和单位共同参与，单位和派遣专家和 各相关专业人员参加，公司派遣设计人员工艺技术人员参与研 究。 研究方式 理论研究部分由单位主持，由其制定研究组织结构具体研究 图技术路线图 造纸废水现有处理技术 高效脱硫细菌 筛选及降解规 律研究 生物脱硫反应器内 部硫化氢降解规律 研究 高效硫磺分离技术 研究 生物脱硫集成技术 研究  光 能 自 养 型 脱 硫 菌 培 养 实 验  化 能 自 养 型 脱 硫 菌 培 养 实 验  细 菌 生 长 环 境 参 数 优 化  微 生 物 降 解 硫 化 氢 底 物 产 生 规 律 研 究  环 境 参 数 与 操 作 参 数 对 脱 硫 效 果 和 反 应 进 程 影 响 规 律  硫 酸 盐 和 硫 在 微 生 物 作 用 下 相 互 转 化 规 律 研 究  硫 磺 在 填 料 表 面 脱 附 规 律 研 究  硫 磺 与 微 生 物 污 泥 分 离 技 术 研 究  细 微 颗 粒 硫 磺 提 纯 技 术 研 究  沼 气 生 物 脱 硫 集 成 技 术 的 研 究  工 程 技 术 集 成 与 示 范 沼气生物脱硫集成技术与工程示范 方法详细时间进度等工作中试和工程示范部分工作由单位和 单位承担。 课题分解 本项目可分为个子课题进行研