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纯菌种Ethanologenbacterium sp. nov R3厌氧发酵生物制氢的试验研究

聂荣涛

   本文在间歇实验和连续流实验研究成果的基础上,分别以农业废弃物植物秸秆和糖蜜废水为产氢原料,以纯菌种Eethanologenbacterium sp.nov R3为产氢菌源,分别在间歇反应器和18.8L规模的连续流搅拌槽式反应器(CSTR)中通过厌氧发酵产生氢气,取得了有意义的研究结果。结果表明: 利用间歇培养试验研究了发酵产氢菌种Eethanologenbacterium sp.nov R3的产氢能力和调控方法。试验结果可以看出:葡萄糖浓度在12g/L,氢气产量为最大。底物的选择对Eethanologenbacterium sp.nov R3产氢的影响较大。六碳糖和双糖比五碳糖的产氢量要高。有机氮源酵母膏是菌株Eethanologenbacterium sp.nov R3产氢气量最有效的营养物质,但是综合考虑,有机氮源的三种组合(牛肉膏、蛋白胨、酵母膏)是较理想的选择。菌株Eethanologenbacterium sp.nov R3喜中性温度,较适合的温度应该在30~35℃之间。最佳的pH值应该在5.5左右。 利用植物秸秆作为原材料,捣碎配成浆液,通过高温灭菌后,用乙酸和盐酸进行不同时间、不同温度的降解实验,得到所需的糖化液,并在空气浴振荡器中进行振荡产氢实验。用乙酸降解植物秸秆,其最佳降解温度为40℃;用盐酸降解植物秸秆,其最佳降解温度为20℃;用乙酸和盐酸降解植物秸秆的最佳降解时间均为1 h;用乙酸等弱酸降解所得到的糖化液比用盐酸等强酸降解所得到的糖化液所得到的产氢量要少。 连续流厌氧发酵生物制氢实验证明,采用纯菌种Eethanologenbacterium sp.nov R3为产氢菌株,通过控制适宜的实验条件,反应器运行到16d达到相对稳定状态,此时产气量约6.6L/d,氢气含量59.4%,可实现CSTR反应器连续产氢;发酵末端产物以乙醇和乙酸为主(占总量的90%以上),符合乙醇型发酵;COD去除率保持在28%左右;出水pH值在4.0~4.5之间变化。通过投加NaOH的方式提高反应器pH值是有效的。可见Eethanologenbacterium sp.nov R3菌株可作为连续流厌氧发酵产氢试验菌种。……   
[关键词]:产氢细菌;生物制氢;厌氧发酵生物制氢反应器;乙醇型发酵;植物秸秆;糖化液
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:东北林业大学2009年