菌株X9利用玉米秸稈的產(chǎn)氫能力及影響因素研究.pdf

1、氫氣作為清潔的高品位二次能源，越來越受到全世界的關(guān)注。在多種制氫方法中，利用微生物厭氧發(fā)酵生物質(zhì)(有機廢水、秸稈類農(nóng)林業(yè)廢棄物、有機垃圾等)制氫，具備治污、環(huán)保和產(chǎn)能等多重優(yōu)越性，開發(fā)前景廣闊，已成為各國關(guān)注的研究課題。其中，利用秸稈類木質(zhì)纖維素等廉價生物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)氫的研究格外引人注目，但相關(guān)研究甚少，仍停留在實驗室探索階段，且存在基質(zhì)利用率低、產(chǎn)氫微生物獲得和培養(yǎng)困難等問題。
　　選擇酸、堿、氨水和酸化汽爆4種不同預(yù)處理方法對玉米

2、秸稈進行預(yù)處理，以處理后的玉米秸稈為底物，探討了不同預(yù)處理方法對菌株X9進行發(fā)酵產(chǎn)氫的影響。結(jié)果表明，采用硫酸和酸化汽爆預(yù)處理的玉米秸稈較適合菌株X9發(fā)酵產(chǎn)氫，其中采用0.5％H2SO4浸泡和酸化汽爆預(yù)處理的效果較好，產(chǎn)氫量分別為18.14mlH2/g秸稈和20.58mlH2/g秸稈；底物秸稈的利用率分別為9.37%和9.88%。對于菌株X9發(fā)酵秸稈產(chǎn)氫來說，無論采用強堿還是氨水對秸稈進行預(yù)處理，就產(chǎn)氫量來說都不能達(dá)到很好的效果。

3、>　　菌株X9在利用酸化汽爆預(yù)處理洗脫液和酸化汽爆預(yù)處理的玉米秸稈為基質(zhì)進行發(fā)酵產(chǎn)氫時，總產(chǎn)氣量和總產(chǎn)氫量分別比對照組多出98ml(83.8%)和59.6ml(74.8%)。但是菌株X9對底物秸稈的利用率并沒有提高，說明洗脫液中可能含有其他的物質(zhì)被菌株X9利用來產(chǎn)生氫氣。
　　金屬離子鎂、鐵對菌株X9利用玉米秸稈產(chǎn)氫的影響試驗結(jié)果表明，100mg/L的鎂離子濃度，更有利于菌株X9利用秸稈產(chǎn)氫，氫氣產(chǎn)量為54.8ml；明顯高于鎂離子

4、濃度為10mg/L時的氫氣產(chǎn)量。菌株X9利用秸稈產(chǎn)氫的能力受鎂離子濃度的影響較大。鐵離子對菌株X9的影響沒有鎂離子的影響大，菌株X9只需少量的鐵離子就可以滿足自身生長和產(chǎn)氫的需要，鐵離子濃度的增加并沒有明顯地促進菌株X9產(chǎn)氫能力的提高以及對秸稈的利用。
　　選取菌株X9與高效產(chǎn)氫菌B49進行菌種復(fù)配產(chǎn)氫試驗。試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，復(fù)配體系的氫氣產(chǎn)量比純培養(yǎng)菌株X9的氫氣產(chǎn)量低，沒有達(dá)到預(yù)期的目的。通過對液相末端產(chǎn)物的分析來看，兩種培養(yǎng)方式