十六烷基三甲基溴化铵强化产氢发酵

微生物发酵产生的生物气要经过细胞膜释放出去,产氢菌胞外膜的通透性影响产氢发酵过程。本文研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对混合菌胞外膜通透性和厌氧产氢发酵过程的影响。研究结果表明:浓度大于0.009 5 g/L的CTAB可有效提高混合菌胞外膜的通透性;浓度小于0.045 0 g/L时,CTAB对发酵终端的生物量和pH无明显影响;在0.009 5⁰.027 0 g/L的CTAB条件下,发酵体系的产氢速率和累计产氢量随着CTAB浓度的增加而增加;在0.027 0 g/L的CTAB条件下,获得最大产氢速率19.6 mL/h和最大产氢效率13.6 mmol每克木糖,分别较未添加CTAB时提高44%和38%;在0.045 0 g/L的CTAB条件下,混合菌产氢能力受到明显抑制。这些研究结果表明:合适浓度的CTAB可以作为一种高效的生物活化剂用于强化厌氧产氢发酵。     

Mg~(2+)浓度对混合细菌发酵产氢的影响

为了得到混合细菌发酵产氢的最佳Mg2+浓度,以10g/L的葡萄糖为底物,进行了间歇实验。结果表明,在反应温度为35℃和初始pH为7.0的条件下,当Mg2+浓度为0~1mg/L时,混合细菌发酵葡萄糖的累积产氢量、比产氢量和生物量随着Mg2+浓度的增加而增加。当Mg2+浓度为1 mg/L时,最大累积产氢量为233.6 mL,单位质量的葡萄糖最大比产氢量为238.9mL/g,单位质量葡萄糖最大生物量为204.0mg/g。     

红树林沉积物中产氢微生物的分离鉴定和性能分析

采用厌氧富集三层平板和螺口试管培养法,根据产气特征从红树林沉积物中筛选分离海水条件下的高效产氢菌株,获得1株兼性厌氧具有较高产氢能力的菌株BH-16.通过形态观察、Biolog鉴定和16S rDNA序列分析,该菌株鉴定为摩氏摩根氏菌BH-16.实验表明:在厌氧培养条件下,菌株BH-16的最适起始pH、NaCl质量浓度和培养温度分别为8.0、0.01 g/mL、37,℃.通过间歇产气实验和气相色谱分析对菌株的产氢能力进行分析,结果表明:菌株BH-16大量产氢发生在细胞指数生长后期和细胞生长平稳期;在海水培养条件下,在起始葡萄糖质量浓度为20 g/L、起始pH为7.2时,菌株的总产氢量和平均产氢速率分别为1,120 mL/L和93.3 mL/(L·h).     

专性厌氧菌发酵罐制氢工艺

采用批式发酵工艺研究了专性厌氧菌P的产氢特性.分别探讨了P菌在小样及发酵罐扩大试验中的生长周期、pH值、葡萄糖浓度以及糖蜜浓度等生态因子对产氢能力的影响.结果表明,P菌是一种高效产氢的菌株,在培养10h后进入对数生长期和高速产氢阶段.当葡萄糖浓度为10 g/L,初始pH为7.0,接种比例为10％时,小样发酵和发酵罐的气体总产量均达到最大值,分别为485 mL和17.4L;在发酵罐中,通过连续补加NaOH溶液使pH恒定在7.0左右,可使每升培养基产氢量达到2.473 L,比小样提高了5％,此时葡萄糖分解率达到95.2％,且氢气的质量分数达到68.73％;利用糖蜜作为发酵底物,具有广阔的经济效益和除废产能的环境效益,当糖蜜底物浓度为35 g/L时的产气能力最佳,发酵罐中最大产气量为22 L.     

厌氧活性污泥发酵制氢系统中的同型产乙酸菌及耗氢作用

 在对连续流搅拌槽式反应器(CSTR)发酵产氢系统中的活性污泥进行分子生物学分析,判断系统中有同型产乙酸菌存在的基础上,通过活性污泥的间歇培养试验,探讨了同型产乙酸作用对活性污泥发酵系统产氢效能的影响.结果表明,CSTR发酵产氢系统的活性污泥中,一种隶属真杆菌属(Eubacterium)的同型产乙酸菌在活性污泥微生物群落中达到了优势程度;以葡萄糖为底物时,同型产乙酸菌的耗氢代谢,可使厌氧活性污泥对葡萄糖的氢气转化率及产氢率分别降低31%和34%,耗氢速率可达0.33mmol/(g·d).     

一株产高温纤维素酶曲霉菌的发酵条件及培养基优化

对一株产高温纤维素酶的曲霉(Aspergillus sp.)F4菌株进行培养基及发酵条件的优化.最佳产酶液体培养基配方为:稻草粉40 g·L-1,(NH4)2SO43.5 g·L-1,NaCl 2 g·L-1,KH2PO42 g·L-1,MgSO4.7H2O 0.5g·L-1,甘油0.20%,pH 5.5;优化后CMC酶活力提高16.7倍.优化后产酶条件为:接种量4%,温度37℃,摇床转速150 r.min-1,装液量80 mL/250 mL.在此条件下发酵8 d,CMC酶活力达到了12.26 U.mL-1,比优化前提高了约2倍.     

pH值对产氢细菌Ethanoligenens harbinense YUAN-3的影响

以产氢发酵细菌Ethanoligenens harbinense YUAN-3为研究对象,通过间歇产氢实验,考察不同pH值对YUAN-3生长和产气的影响.研究结果表明在含有缓冲体系的培养基初始pH值为7.0时,细胞干重达到最大,为0.59 g/L-培养基.在初始pH值为6.0时,平均产氢速率和比产氢率都达到最大,分别为5.75 mmolH2/g-CDW.h和2.32 molH2/mol-葡萄糖.YUAN-3具有一定的耐酸性能,在中性和弱酸性范围能够保持一定的产氢和生长能力,适合作为工程菌株投加到生物制氢反应器中.     

丁酸甲烷发酵优势菌群的选育及其丁酸降解特性

选育以产氢产乙酸菌为优势的复合菌群,对于开发基于强化产氢产乙酸菌群功能作用的高效厌氧生物处理技术具有重要意义。研究表明,以厌氧折流板反应器中的厌氧活性污泥为出发菌群,通过丁酸盐培养基的定向培育,可选育到以降解丁酸的产氢产乙酸菌和产甲烷菌为优势的复合菌群。该菌群在初始pH 7.0、初始丁酸浓度9 319 mg/L和35℃等条件下,经过27 d的培养,其丁酸降解率达到95%,平均降解速率为39.2 mg/d,累积产气量为290 mL,丁酸的比产气速率达到3.95 mL/g,发酵气中的CH_4含量为61%,CO_2含量为22%。     

微波预处理对泔脚发酵产氢的影响

采用经热（80℃,15 min）预处理的城市生活垃圾厌氧消化污泥为接种物,考察了600 W的微波作用下,经过0,1,2,4和8 min的微波预处理的泔脚的中温（36℃）批式发酵产氢,并借助CurveExpert1.3软件对实验结果用修正的Compertz模型进行拟合.结果表明：不同长度的微波预处理时间对泔脚发酵产氢具有不同程度的促进作用,4 min是转折点;结合能量衡算,2 min的微波预处理表现出更大的产氢优越性,其产氢延迟时间λ、最大比产氢率、产氢率分别为2.51 h,13.33 mL/（g.h）,215.11 mL/g.发酵产氢结束后,产氢发酵液中乙酸和丁酸的质量分数之和占挥发性脂肪酸的比例大于79.3%,呈现典型的丁酸型发酵.     

一株产普鲁兰酶细菌的分离鉴定及其发酵条件优化

从淀粉加工厂附近土壤中筛选得到一株普鲁兰酶高产菌株,编号为Z-13,其初始酶活达到5.7 U/mL.通过对此菌株的16S rDNA比对,以及生理生化鉴定,鉴定此菌株为克雷伯氏菌(Klebsiella variicola),通过发酵条件优化,确定最佳发酵产酶条件为:玉米淀粉1.5%,蛋白胨2.0%,KH2PO40.05%,MgSO4·7H2O 0.01%.装液量为70 L/250 L,培养基最初pH为6.0,发酵温度30℃,摇床转速200 r/min,发酵时间48 h,优化后菌株产普鲁兰酶的酶活高达67.8 U/mL,是优化前菌株产普鲁兰酶活性的11.89倍.