| ABSTRACT | 第6-9页 |
| 摘要 | 第10-15页 |
| Chapter 1: INTRODUCTION | 第15-29页 |
| 1.1. Traditional energy and renewable energy | 第15-18页 |
| 1.1.1. Traditional energy | 第15-17页 |
| 1.1.2. Renewable energy | 第17-18页 |
| 1.2. Biogas | 第18-21页 |
| 1.2.1. The fermentation process | 第18-20页 |
| 1.2.2. The factors affecting the fermentation process | 第20-21页 |
| 1.3. Dark fermentation | 第21-22页 |
| 1.3.1. Dark fermentation process and the factors effect | 第21-22页 |
| 1.3.2. The gas production | 第22页 |
| 1.4. Microbial electrolysis cells (MECs) | 第22-25页 |
| 1.4.1. MEC and MFC constructions | 第23-24页 |
| 1.4.2. MEC and MFC process | 第24-25页 |
| 1.5. Solar energy | 第25页 |
| 1.6. Some software used in the study | 第25-26页 |
| 1.6.1. Auto CAD | 第25页 |
| 1.6.2. Energy Pluse | 第25-26页 |
| 1.6.3. Sketch Up | 第26页 |
| 1.6.4. Open Studio Plug-in | 第26页 |
| 1.7. Problem statement | 第26-27页 |
| 1.8. Preface of study | 第27-28页 |
| 1.9. Innovation | 第28-29页 |
| Chapter 2: Hydrogen Production Using Dark Fermentation and Microbial Electrolysis Cell | 第29-42页 |
| 2.1. Introduction | 第29-30页 |
| 2.2. Material and methods | 第30-33页 |
| 2.2.1. Experiment setup | 第30-32页 |
| 2.2.2. Substrate | 第32页 |
| 2.2.3. Electric connection | 第32页 |
| 2.2.4. Calculations | 第32-33页 |
| 2.2.5. Gas quantity and analysis | 第33页 |
| 2.3. Results and discussion | 第33-41页 |
| 2.3.1. The current production with different designs | 第33-34页 |
| 2.3.2. Comparison between using MEC (Reactor A) and DF | 第34-35页 |
| 2.3.3. Compare between Reactor B and DF | 第35-37页 |
| 2.3.4. Using MEC after dark fermentation for Design A (Reactor C) | 第37-38页 |
| 2.3.5. Using MEC after dark fermentation for Design B (Reactor D) | 第38-39页 |
| 2.3.6. Gas production | 第39-40页 |
| 2.3.7. Comparison with previous studies | 第40-41页 |
| 2.4. Conclusion | 第41-42页 |
| Chapter 3: Some Treatment Effect on Dark Fermentation and MEC | 第42-50页 |
| 3.1. Introduction | 第42-43页 |
| 3.2. Material and methods | 第43-47页 |
| 3.2.1. Reactor construction and setup | 第43-44页 |
| 3.2.2. Substrate composition and Inoculation | 第44页 |
| 3.2.3. Experiment design and operation | 第44-46页 |
| 3.2.4. The MEC and measurements | 第46-47页 |
| 3.3. Result and discussion | 第47-48页 |
| 3.4. Conclusion | 第48-50页 |
| Chapter 4: Hydrogen and Methane Production from Cattle Manure Using BatchFermentation Combine with Microbial Electrolysis Cell | 第50-58页 |
| 4.1. Introduction | 第50-51页 |
| 4.2. Material and methods | 第51-53页 |
| 4.2.1. Substrate and inoculum | 第51页 |
| 4.2.2. Reactor set up | 第51页 |
| 4.2.3. Microbial electrolysis cell | 第51-52页 |
| 4.2.4. MEC anode and cathode | 第52页 |
| 4.2.5. MEC voltage | 第52页 |
| 4.2.6. Chemical, gas, and microbiological analyses | 第52-53页 |
| 4.2.7. Calculations | 第53页 |
| 4.3. Result and discussion | 第53-57页 |
| 4.3.1. Current production | 第53-54页 |
| 4.3.2. COD, TS, and VS removal | 第54页 |
| 4.3.3. Gas production | 第54-55页 |
| 4.3.4. Overall performance and efficiency | 第55-57页 |
| 4.4. Conclusion | 第57-58页 |
| CHAPTER 5: Increase the digester performance by combining MEC and AD | 第58-67页 |
| 5.1. Introduction | 第58页 |
| 5.2. Material and methods: | 第58-61页 |
| 5.2.1. Substrate and inoculum | 第59页 |
| 5.2.2. Reactor Set Up | 第59页 |
| 5.2.3. Microbial Electrolysis Cell | 第59-60页 |
| 5.2.4. MEC Anode and Cathode | 第60页 |
| 5.2.5. MEC Voltage | 第60-61页 |
| 5.2.6. Chemical, Gas, and microbiological analyses | 第61页 |
| 5.2.7. Calculations | 第61页 |
| 5.3. Result and Discussion | 第61-65页 |
| 5.3.1. Current production and energy recover efficiency | 第61-62页 |
| 5.3.2. COD removal | 第62-63页 |
| 5.3.3. Gas production | 第63-65页 |
| 5.4. Conclusion | 第65-67页 |
| CHAPTER 6: Future Design: Solar Energy, MEC, and Biogas Digester in One Design. | 第67-82页 |
| 6.1. Introduction | 第67-69页 |
| 6.2. Preface | 第69页 |
| 6.3. Using solar energy as a source of electricity for MEC | 第69-71页 |
| 6.4. Simulation study | 第71-78页 |
| 6.4.1. Digester energy balance | 第74-75页 |
| 6.4.2. Simulation results | 第75-78页 |
| 6.5. Future design | 第78-80页 |
| 6.6. Conclusion | 第80-82页 |
| CHAPTER 7: Conclusion and recommendation | 第82-84页 |
| References | 第84-93页 |
| List of table | 第93-94页 |
| List of figures | 第94-96页 |
| APPENDIX A | 第96-100页 |
| Acknowledgement | 第100-101页 |
| Curriculum vitae | 第101-104页 |
