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、本實驗分別以分批培養(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,還能對廢棄物達到降解作用。在分批培養(yǎng)實驗中,分別采用蘋果加工業(yè)廢渣和橙子加工業(yè)廢渣為底物；在連續(xù)流實驗中,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)。實驗得出主要結(jié)論如下:
　　 在純菌種R3分批培養(yǎng)試驗中,以蘋果工業(yè)廢渣為底物,在蘋果泥用量為400g/L,培養(yǎng)液初始pH值為6.0,反應系統(tǒng)溫度控制在30℃～35℃的條件下,反應系統(tǒng)達到最佳運行狀態(tài)。此時,氫氣產(chǎn)量和氫氣含量分別達到423.51ml/L和48.9％；細胞濃度為0.224g/L；平均產(chǎn)氫速率達到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,反應系統(tǒng)溫度控制在25℃～35℃的條件下,系統(tǒng)達到最佳狀態(tài)。此時,氫氣產(chǎn)量和氫氣含量分別達到540.94ml/L和50.5％；細胞濃度為0.27g/L；平均產(chǎn)氫速率達到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行發(fā)酵產(chǎn)氫。但橙子中所含抑制Ethanologenbacterium sp.nov R3細胞生長的物質(zhì)較蘋果多,一旦橙子用量較高,菌種的細胞濃度和氫氣產(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反應器進行連續(xù)流厭氧發(fā)酵制氫,反應器

5、進入穩(wěn)定運行階段,生物氣產(chǎn)量和氫氣含量可達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)流實驗中,調(diào)節(jié)進水pH。進水pH值為5.5,Eethanologenbacterium sp.novR3的厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫能力最強。此時,生物氣量和氫氣含量分別達到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,達到了