厌氧活性污泥中混合产氢菌群的构建

为了富集产氢菌、去除耗氢菌,用热、酸、碱、三氯甲烷4种方法处理厌氧活性污泥,构建了高效的混合产氢菌群。结果表明,三氯甲烷处理去除耗氢菌的同时不可逆地杀灭了大量产氢菌;而不同程度的热处理、酸处理和碱处理可有效调整菌群结构,富集产氢菌群。经121℃、8 min热处理、pH=4酸处理、pH=10碱处理后,厌氧活性污泥中混合产氢菌群的氢气产率较对照组分别提高了210%、137%和125%。通过16SrRNA序列分析,表明热、酸或碱这3种简单的富集方法构建了以肠杆菌属为优势菌种的混合产氢菌群,大大提高了氢气产率,同时也为下一步优化菌群打下了良好的基础。

微胶囊固定化混合菌群发酵产氢——构建一种虚拟“细胞工厂”的尝试

采用硫酸纤维素钠(NaCS)/聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)微胶囊体系,固定混合产氢菌群,构建成一个能高效产氢的虚拟"细胞工厂"。经过菌群活化预处理,激活了产氢活力,进一步通过NaCS/PDMDAAC微胶囊固定化,形成适宜的内部微环境,有效增强了菌群对温度的适应能力,提高了底物浓度,氢气产量比游离细胞增长30%以上,菌体浓度提高2倍到3.2g/L。连续15批培养,囊内菌体浓度显著提高,发酵时间缩短,氢气产率保持在1.73～1.81molH2/molglucose,平均产氢速率提高了198.6%。同时还发现发酵产物中有较高比例的丁酸和乙酸,由此可以使该虚拟"细胞工厂"成为一个多产物联产体系。