不同金属离子对产氢发酵细菌Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.发酵产氢能力的影响

研究浓度为0．5mg／L的ZnSO4、CuSO4、CoCl2、CaCl2、Fe^0、FeSO4以及不同浓度梯度下CoCl2对BiohydrogenbacteriumR3sp．nov．产氢发酵效能的影响。研究发现，当反应器内分别添加0．50mg／L的ZnSO4、CuSO4、CoCl2、CaCl2、Fe^0、FeSO4时，BiohydrogenbacteriumR3sp．nov．的生长和产氢效能与对照组相比均有一定程度的提高。综合比较不同金属离子对BiohydrogenbacteriumR3sp．nov．的产氢及生长效能的促进作用，当反应器内添加0．50mg／L的FeS04时，BiohydrogenbacteriumR3sp．nov．的氢气产量达到最大值228mL／L，此时的细胞浓度为0．43g／L，而添加了CoCl：的反应器内BiohydrogenbacteriumR3sp．nov．的细胞浓度达到最大值0．87g／L，此时的氢气产量为191．5mL／L。CoCl：的浓度在0．05～0．50mg／L范围内时，当CoCl：浓度为0．05mg／L时，氢气产量达到最大值205mL／L，而当CoCl2浓度在0．30mg／L时，细胞浓度达到最大值1．03g／L，当CoCl：浓度在1．00～2．00mg／L范围内时，BiohydrogenbacteriumR3sp．nov．的氢气产量与细胞浓度均开始下降，产生了高浓度抑制现象。

磷酸盐对高效产氢菌种Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.发酵产氢性能的影响和调控

采用磷酸二氢钾(K2HPO4)以及磷酸盐缓冲溶液(PBS:K2HPO4+KH2PO4)分别作为磷元素的来源时对Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.的生长及产氢速率的影响进行了研究。实验结果发现:K2HPO4对Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.的生长及产氢效能都具有良好的促进作用,且对培养基中的pH值具有良好的维持作用,当K2HPO4浓度为1.5g/L时,Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.的生物气体产量、氢气产量以及比产氢率都达到最大,分别为4960ml/L,2107.5ml/L和1.93mol H2/mol葡萄糖,培养基内的pH值始终维持在3.0～5.0之内;PBS对Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.的生长及产氢效能以及缓冲培养基终pH值同样也具有较良好的促进作用,当PBS浓度为0.15mol时,Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.的生物气体产量、氢气产量和平均产氢速率分别达到最大值3860ml/L,1832.7mlH2/L和2.6324mmol H2/g·cell·h。

氮源对Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.发酵产氢效能影响

探讨有机氮源和无机氮源对高效产氢新菌种Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.的生长和产氢代谢的影响.结果发现,有机氮源(尤其是酵母粉)对Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.生长及产氢的促进作用比较明显,无机氮源对菌株Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.生长和产氢量等的促进作用极小;在供试试剂中,酵母粉是提高Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.产氢量和促进其细胞生长的最有效的氮源供应者,含有酵母粉的培养液(组Ye)中,产氢量、产氢速率和比产氢速率最大,分别为1529.69mL H2/L、16.94 mmol H2/g CDW.h和1.33 mol H2/mol葡萄糖.

碳酸盐与磷酸盐对Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.产氢发酵效能的影响

采用NH4HCO3、NaHCO3、Na2CO3、K2HPO4、KH2HPO4、NaH2PO4和Na2HPO4作为碳酸盐和磷酸盐缓冲溶液源,研究其对Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.产氢发酵效能的影响.研究发现,碳酸盐对Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.反应体系中的pH值都具有较好的缓冲作用,而磷酸盐的添加对其产氢效能的促进作用较明显.反应器内添加了Na2HPO4与K2HPO4的Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.的氢气产量与氢气含量达到最高值,分别为1978.56 mL、44.1%与2160.9 mL、45.8%,此时反应器内的pH值分别为3.28和3.41,细胞浓度分别为1.03 g·L-1和1.21 g·L-1,添加了Na2HPO4的Biohydrogenbacterium R3 sp.nov.的乙醇和乙酸产量分别为4841.49 mg·L-1和2064.94 mg·L-1;而添加了Na2CO3的氢气产量、氢气含量、细胞浓度与反应器内pH值分别为1064.42 mL、35.96%、1.23 g·L-1与3.81,此时乙醇、乙酸的产量分别为3862.21 mg·L-1和1930.86mg·L-1.

pH值对纯菌种Ethanologenbacterium sp.nov R3产氢的影响

以Ethanologenbacterium sp.nov R3(以下称为R3)为研究对象,将其接种入连续搅拌槽式反应器(continuous stirred tank reactor,CSTR)中进行发酵产氢实验,以葡萄饮料废水为底物,温度控制在(35±1)℃,水力停留时间为8 h,探讨了不同的进水pH值对纯菌种R3连续流厌氧发酵生物制氢的影响.实验证明,当进水pH值为5.5时R3的厌氧发酵产氢能力最强.此时,产气量和氢气体积分数分别达到了6.85～8.86 L/d和59.44%～65.13%,COD去除率稳定在26%左右,出水pH值稳定在4.38左右.在总挥发酸中,乙醇和乙酸的平均质量浓度分别是706 mg/L和446 mg/L.整个过程中,R3始终保持乙醇型发酵特性.

一株发酵产氢细菌对戊糖的氢气转换及产氢机理

引言制约发酵法生物制氢进一步发展的关键问题是,如何找到来源广泛价格低廉的底物。纤维素、半纤维素和木质素是农作物秸秆的主要组成成分,其酶解液主要由五碳糖、六碳糖和简单多聚糖组成。因此研究和筛选能够利用五碳糖产氢发酵的微生物及其产氢规律,对于扩展底物范围具有重要意义。目前,国内外学者大都集中研究利用已糖(葡萄糖)的发酵产氢上,尚未发现有关利用五碳糖发酵产氢的报道。本文试图通过产氢细菌发酵几种五碳糖来探讨产氢的可能性和产氢机理。

利用乳糖发酵的生物制氢分批工艺的研究

研究了以乳糖作为发酵底物时，不同乳糖浓度以及对高效产氢菌Biohydrogenbacterium R3 sp．nov．发酵与产氢效能的影响，实验发现当乳糖浓度为15g/L时，产气量和细胞干重分别达到最大值450ml和0．063g／L；当乳糖浓度为15g/L时，不同pH值对Biohydrogenbacterium R3 sp．nov．产氢发酵性能具有较大影响，当培养基pH值为5．0时，菌种Biohydrogenbacterium R3 sp．nov．的产气量和细胞干重分别达到最大值215ml和0．0648g／L。当pH值继续增加时，细菌生长受到抑制，气体产量明显下降。