生物質(zhì)發(fā)酵制氫細(xì)菌的富集優(yōu)化研究及產(chǎn)氫過程分析.pdf

1、當(dāng)前，能源與環(huán)境問題日益收到人們的重視。諸多新能源中氫能以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)得到越來越多人的認(rèn)可，認(rèn)為其能有效緩解當(dāng)前的能源與環(huán)境問題。厭氧發(fā)酵生物制氫是利用微生物自身的代謝作用把生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為氫能，其過程屬于綠色過程，又可以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能源有效利用和減少?gòu)U棄生物質(zhì)的焚燒所造成的環(huán)境污染問題，符合可持續(xù)發(fā)展的需要。所以，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，厭氧發(fā)酵生物制氫技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。本文在前期研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)生物制氫中產(chǎn)氫菌源的富集作了詳細(xì)研究，進(jìn)行

2、了優(yōu)化，并對(duì)微生物的生理生態(tài)學(xué)也進(jìn)行了研究，最后以玉米秸稈為底物進(jìn)行了初步的制氫實(shí)驗(yàn)。
　　 首先，本實(shí)驗(yàn)采用在不同溶液介質(zhì)中加熱、曝氣及聯(lián)合的方法預(yù)處理牛糞堆肥，富集厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫細(xì)菌。以蔗糖模擬廢水為底物，用不同方法富集的產(chǎn)氫菌進(jìn)行厭氧發(fā)酵制氫，考察不同方法處理過的菌源的產(chǎn)氫效果，并通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了預(yù)處理方法，最后用單因素實(shí)驗(yàn)得到了最佳菌源濃度。結(jié)果表明菌源最佳用量為50g/L，在濃度為0.25％的NaOH中煮沸15min，

3、然后強(qiáng)制曝氣15min及反應(yīng)時(shí)調(diào)發(fā)酵初始pH=6，可以得到較好的產(chǎn)氫效果。
　　 經(jīng)過處理過的牛糞菌源，以蔗糖模擬廢水為底物進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)。通過單因素實(shí)驗(yàn)得到蔗糖的最佳濃度為20g/L，當(dāng)以4.4g蔗糖為反應(yīng)物時(shí)，累積產(chǎn)氫量達(dá)725mL，比產(chǎn)氫率達(dá)164.8mL/g。當(dāng)以玉米秸稈為底物進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)時(shí)，最佳底物濃度也為20g/L，以4.4g玉米秸稈為反應(yīng)物時(shí)，累積產(chǎn)氣量可達(dá)最大值493.4mL，比產(chǎn)氣率達(dá)112.1mL/g。而且