以水果加工廢棄物為底物純培養(yǎng)發(fā)酵生物制氫研究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)分別以分批培養(yǎng)和連續(xù)流培養(yǎng)的方式利用純菌種Ethanologenbacterium sp.nov R3進(jìn)行厭氧發(fā)酵生物制氫。底物采用水果加工業(yè)產(chǎn)生的廢棄物(廢水、廢渣)。以期在生產(chǎn)氫氣的同時(shí),還能對(duì)廢棄物達(dá)到降解作用。在分批培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,分別采用蘋(píng)果加工業(yè)廢渣和橙子加工業(yè)廢渣為底物；在連續(xù)流實(shí)驗(yàn)中,采用葡萄飲料廢水為底物。探討了,在不同底物、不同培養(yǎng)方式條件下,Ethanologenbacterium sp.nov R3發(fā)酵產(chǎn)氫的最

2、佳工藝控制參數(shù)。實(shí)驗(yàn)得出主要結(jié)論如下:
　　 在純菌種R3分批培養(yǎng)試驗(yàn)中,以蘋(píng)果工業(yè)廢渣為底物,在蘋(píng)果泥用量為400g/L,培養(yǎng)液初始pH值為6.0,反應(yīng)系統(tǒng)溫度控制在30℃～35℃的條件下,反應(yīng)系統(tǒng)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí),氫氣產(chǎn)量和氫氣含量分別達(dá)到423.51ml/L和48.9％；細(xì)胞濃度為0.224g/L；平均產(chǎn)氫速率達(dá)到2.021mmolH2/gCDW·h。乙醇、乙酸含量分別為1896.51mg/L、1032.88 mg/

3、L。發(fā)酵液終pH值為3.33；以橙子工業(yè)廢渣為底物,在橙子用量為100g/L,培養(yǎng)液初始pH值為6.5,反應(yīng)系統(tǒng)溫度控制在25℃～35℃的條件下,系統(tǒng)達(dá)到最佳狀態(tài)。此時(shí),氫氣產(chǎn)量和氫氣含量分別達(dá)到540.94ml/L和50.5％；細(xì)胞濃度為0.27g/L；平均產(chǎn)氫速率達(dá)到1.988mmolH2/gCDW·h；乙醇、乙酸含量分別為1906.8mg/L、1200.27 mg/L；發(fā)酵液終pH為3.13。以上結(jié)論說(shuō)明:以橙子廢渣為底物菌種Ee

4、thanologenbacterium sp.nov R3產(chǎn)氫效能更好,橙子中的碳水化合物更容易被其利用進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)氫。但橙子中所含抑制Ethanologenbacterium sp.nov R3細(xì)胞生長(zhǎng)的物質(zhì)較蘋(píng)果多,一旦橙子用量較高,菌種的細(xì)胞濃度和氫氣產(chǎn)量都大幅下降。
　　 采用純菌種Ethanologenbacterium sp.nov R3為產(chǎn)氫菌株,以葡萄飲料廢水為底物,利用CSTR反應(yīng)器進(jìn)行連續(xù)流厭氧發(fā)酵制氫,反應(yīng)器

5、進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段,生物氣產(chǎn)量和氫氣含量可達(dá)4.66L/d和58.96％；COD去除率為26％左右；發(fā)酵類型為乙醇型發(fā)酵；出水pH值在3.5左右。
　　 在連續(xù)流實(shí)驗(yàn)中,調(diào)節(jié)進(jìn)水pH。進(jìn)水pH值為5.5,Eethanologenbacterium sp.novR3的厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫能力最強(qiáng)。此時(shí),生物氣量和氫氣含量分別達(dá)到6.85～8.86L/d和59.44％～65.13％。COD去除率仍為26％左右,出水pH值在4.38左右,達(dá)到了