利用畜禽糞便產(chǎn)氫的高效光合菌群篩選及其產(chǎn)氫過程初步研究.pdf

1、隨著社會的不斷進(jìn)步和工業(yè)化程度的不斷提高，世界范圍內(nèi)對能源的需求量在日益增加。煤、石油、天然氣等常規(guī)能源在做燃料燃燒時會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，所以開發(fā)潔凈新能源已成為能源和環(huán)境領(lǐng)域的熱點。 生物質(zhì)制取氫氣既可以生產(chǎn)氫能源，同時可以穩(wěn)定有機(jī)廢棄物。厭氧發(fā)酵制氫研究較為成熟，而光合生物制氫研究雖早，但進(jìn)展緩慢。光合生物制氫可以將太陽能利用、降解有機(jī)物和生產(chǎn)氫氣結(jié)合起來，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會等綜合效益

2、，因此最具開發(fā)潛力。 可用于光合產(chǎn)氫的細(xì)菌主要集中在紅假單胞菌屬、紅螺菌屬、紅微菌屬等，其中產(chǎn)氫效果最好的多是紅假單胞菌屬細(xì)菌。近年來，國內(nèi)外學(xué)者較多地研究光合細(xì)菌純菌利用小分子有機(jī)化合物產(chǎn)氫工藝，但是把光合細(xì)菌用于處理有機(jī)廢水產(chǎn)氫研究較少，且產(chǎn)氫基質(zhì)也多集中于含糖類和小分子有機(jī)酸較多的有機(jī)廢水。近年來養(yǎng)殖廢水排放對環(huán)境造成嚴(yán)重負(fù)擔(dān)，并且廢物得不到有效回收利用，研究適于處理糞便污水產(chǎn)氫的光合細(xì)菌及其產(chǎn)氫工藝具有很大的現(xiàn)實意義。

3、 本文旨在富集并篩選利用豬糞污水的高效光合產(chǎn)氫菌群，即紅螺菌科細(xì)菌群，并對其產(chǎn)氫過程中產(chǎn)氫量與有機(jī)物的降解利用關(guān)系做初步研究。實驗內(nèi)容和結(jié)論如下： (1)采用Winogradsky方法分別從豬糞、牛場、魚塘污泥和活性污泥中富集到光合菌群PSB1、PSB2、PSB3、PSB4，生長實驗表明，四種光合菌群均可以不同程度地利用乙酸、乳酸、蘋果酸和葡萄糖生長繁殖。其中，總體上看，對蘋果酸利用最好，葡萄糖次之，生長最旺盛的是PSB3

4、，PSB1次之。四種光合菌群中除PSB1外，都不能直接利用豬糞污水生長。 (2)在自制的產(chǎn)氫裝置中進(jìn)行PSB1、PSB2、PSB3、PSB4的產(chǎn)氫性能測試。結(jié)果表明，四種光合菌群可以不同程度地利用乙酸、乳酸、蘋果酸和葡萄糖產(chǎn)氫，其中產(chǎn)氫效果和上述的生長效果一一對應(yīng)。產(chǎn)氫和生長以氨態(tài)氮的是否耗盡為依據(jù)分開進(jìn)行。最終，由于氮源耗盡，菌體密度減小，產(chǎn)氫終止。 (3)對豬糞污水做微量曝氣預(yù)處理。處理前后，參數(shù)發(fā)生變化，即總揮發(fā)酸