兼性產(chǎn)氫菌及其復(fù)配菌群發(fā)酵產(chǎn)氫研究.pdf

1、隨著能源的日益緊張以及環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，作為清潔能源的氫能的研究逐漸受到重視。相對(duì)于傳統(tǒng)的制氫方法，生物產(chǎn)氫由于低能耗、高效率、無(wú)污染以及可再生等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。其中發(fā)酵法制氫因其可將有機(jī)廢棄物處理以及產(chǎn)能相聯(lián)合、具有較高的產(chǎn)氫效率而成為最有潛力的產(chǎn)氫技術(shù)。本文采用發(fā)酵產(chǎn)氫法，選育了兼性Bacteria.E為研究對(duì)象，研究了不同規(guī)模下其產(chǎn)氫特性，以及與厭氧菌群復(fù)配條件下的協(xié)同效應(yīng)。
　　 本文將經(jīng)過(guò)酸性馴化后得到的耐酸性較高的

2、Bacteria.E應(yīng)用至發(fā)酵產(chǎn)氫，研究了發(fā)酵液相中緩沖溶液、金屬離子、pH值和底物濃度對(duì)產(chǎn)氫性能的影響。得到在450mL小樣條件下緩沖溶液和Fe2+同時(shí)存在時(shí)推薦產(chǎn)氫生態(tài)因子為：在37℃下，調(diào)控培養(yǎng)基pH6.0～7.0，底物濃度20g/L。此條件下得到小樣條件下最大氫氣產(chǎn)率為1.049molH2/mol葡萄糖。
　　 本研究將小樣最優(yōu)生態(tài)因子條件應(yīng)用于10L發(fā)酵罐產(chǎn)氫，得到氫氣的產(chǎn)量和葡萄糖分解率均不及同條件下小樣參數(shù)；通過(guò)惰

3、性氣體吹掃方式和葡萄糖底物流加方式對(duì)發(fā)酵工藝參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，兩種改進(jìn)條件下均可有效抑制發(fā)酵液相中副反應(yīng)。當(dāng)同時(shí)采用兩種工藝優(yōu)化時(shí)進(jìn)行對(duì)氫氣產(chǎn)率提高最大，發(fā)酵罐產(chǎn)氫單位底物氫氣產(chǎn)量從恒pH條件下未改進(jìn)前的0.767molH2/mol葡萄糖提高至改進(jìn)后的1.220molH2/mol葡萄糖。
　　 為了研究兼性產(chǎn)氫菌與厭氧菌復(fù)配協(xié)同作用，本研究將實(shí)驗(yàn)室兩株厭氧產(chǎn)氫菌應(yīng)用至10L發(fā)酵罐中產(chǎn)氫。研究發(fā)現(xiàn)兩株厭氧菌基本生長(zhǎng)條件和最佳產(chǎn)氫環(huán)境p

4、H為6.0～7.0，與Bacteria.E一致。得到氫氣產(chǎn)量分別為1.353和1.238molH2/mol葡萄糖，但其產(chǎn)氫周期長(zhǎng)，平均產(chǎn)氫速率分別為42.21和70.0mL/L·h?；趦删cBacteria.E具有相似培養(yǎng)環(huán)境和各自優(yōu)點(diǎn)，可將兩株厭氧菌與其復(fù)配。
　　 本研究制定了四種復(fù)配菌群，與未復(fù)配純菌相比較，復(fù)配菌群氫氣產(chǎn)率均提高，尤其是將三種菌同比混合復(fù)配具有最佳產(chǎn)氫效率和最大平均產(chǎn)氫速率分別為1.885molH2/m