序批式光合细菌产氢过程中底物的消耗特征
本文选题:光合细菌 + 生物制氢 ; 参考:《应用化工》2017年12期
【摘要】:以葡萄糖和蛋白胨为底物,采用光合细菌PSB-ZF1进行了序批式产氢实验。通过对静态产氢底物的分析,研究了细菌的生长及产气过程中底物与产物的变化规律。结果表明,光合细菌对数生长期在接种12 h后出现,氢的产生与PSB-ZF1的生长是偶联的,最大产氢量为475 mL/L底物。底物中TOC、TN含量随时间呈逐渐下降趋势,产氢末期底物中TOC和TN浓度分别降至初始浓度的27.6%和33.8%。而IC浓度和pH值呈先下降后升高趋势,120 h时pH值达到最低值5.7。在底物中检测到甲酸、乙酸、丁酸和戊酸等4种低分子有机酸,未检测到丙酸。产氢初始阶段,底物中的甲酸、乙酸、丁酸浓度变化不大,光合细菌代谢产戊酸而不产丙酸,戊酸浓度在96 h达到最大值3.013 mmol/L。产气末期戊酸和丁酸被细菌代谢消耗掉,甲酸浓度上升至2.813 mmol/L,整个产气过程,乙酸的浓度维持在1.10~1.83 mmol/L之间。
[Abstract]:Using glucose and peptone as substrates, the sequencing batch hydrogen production experiment was carried out with photosynthetic bacteria (PSB-ZF1). The growth of bacteria and the variation of substrate and product in the process of gas production were studied by analyzing the substrate of static hydrogen production. The results showed that the logarithmic growth period of photosynthetic bacteria appeared 12 h after inoculation, the hydrogen production was coupled with the growth of PSB-ZF1, and the maximum hydrogen production was 475 mL/L substrate. The concentration of TOC and TN in the substrate decreased to 27.6% and 33.8% of the initial concentration respectively at the end of hydrogen production. However, the IC concentration and pH value decreased first and then increased to the lowest value of 5.7 at 120 h. Four low molecular organic acids, formic acid, acetic acid, butyric acid and valerate acid, were detected in the substrate, but no propionic acid was detected. In the initial stage of hydrogen production, the concentration of formic acid, acetic acid and butyric acid in the substrate changed little. Photosynthetic bacteria metabolized valproic acid instead of propionic acid, and the concentration of valproic acid reached the maximum value of 3.013 mmol / L at 96 h. At the end of gas production, valeric acid and butyric acid were consumed by bacterial metabolism and the formic acid concentration increased to 2.813 mmol / L. The concentration of acetic acid was kept between 1.10 and 1.83 mmol/L in the whole gas production process.
【作者单位】: 重庆工商大学环境与资源学院;
【基金】:重庆市教委科学技术研究项目(KJ130706)
【分类号】:Q935;TQ116.2
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,本文编号:1953098
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