固态发酵对秸秆废弃物产氢性能的影响

在发酵生物制氢研究中,通常采用低的底物浓度(≤2.0%),由此产生的大量废水造成严重的二次环境污染问题。为了减少发酵生物产氢过程中废水的产生,以秸秆废弃物为底物,研究了高底物浓度对发酵产氢的影响。结果表明:当底物浓度从20 g.L-1上升到60 g.L-1时,累积产氢量却从104.0 ml.(g TS)-1下降至49.6ml.(g TS)-1。相应地,副产物中挥发性脂肪酸(VFAs)的含量从4705.23 mg.L-1快速增加到9374.01 mg.L-1,反应后的pH也从4.8下降至4.2。为了提高较高浓度下底物(60 g.L-1)的产氢能力,进一步对发酵产氢的关键过程参数进行了优化,包括发酵温度、初始pH和碳酸钠添加量。优化后的氢产量与最大产氢速率分别达到了78.7 ml.(g TS)-1和2.3 ml H2.(g TS.h)-1。