高效选育产氢光合细菌的研究

降解有机废水转化太阳能为氢能是一条理想制氢途径 .为使选育的菌株实用性更强 ,本文选用有机废水主要降解产物—乙酸为唯一氢供体 ,在自然生态环境条件下 ,利用紫色非硫细菌培养基 ,紫色硫细菌培养基和绿硫细菌培养基 ,从不同的水域环境中进行了产氢光合细菌的筛选 .从影响太阳能转化效率主要因素出发 ,本文对分离纯化的 1 5株光合细菌进行形态学特征研究基础上 ,着重进行了最适生长温度、光合色素成分、利用硫化物能力和耐盐能力的测定 ,并将其分为 4个类群 .在对每组细菌初筛基础上 ,本文对选育出的 8个菌株进行了生长动力学测定 ,其中Z ,SP2 ,R3,Y7菌株能利用乙酸快速生长 .对其产氢动力学研究表明 ,这些菌株均具有光合放氢活性 ,其中Z菌株产氢得率最高 .在含有 2 0mmol·L-1 乙酸钠和 5mmol·L-1 谷氨酸钠的培养基中 ,其产氢得率为 3 0 8.9ml·g-1 .这 4个菌株生理生态特性完全不同 ,且能利用乙酸光合放氢 ,在有机废水光合制氢技术中具有重要的潜在应用价值 .

光合细菌的研究进展及其应用

本文着重阐述了近年来光合细菌在光合作用和生物固氮中的机理研究以及污染处理、生物产氢、生物制药、单细胞蛋白和饲料添加剂的生产应用。

固定化光合细菌处理有机废水过程产氢的研究——Ⅱ.红假单胞菌菌株D利用有机物光产氢的特性

应用固定化细胞技术,研究红假单胞菌菌株D(Rhodopseudomonas sp.D)利用有机物光产氢的过程特性,发现以琼脂包埋的固定化细胞,在以苹果酸作为基质的条件下,光照培养120h,总产氢量达到119.5ml,产氢速率为19.92ml(1·h)^(-1)。与悬浮细胞相比,产氢能力提高90％,而且光产氢持续时时延长。菌体菌龄、颗粒内生物量、光照强度、光照/黑暗时间、基质初始pH以及基质浓度均影响产氢过程。试验还证实除苹果酸外,废水中常见污染物如葡萄糖、乳酸、丙酸也是良好的产氢基质。本实验结果表明用光合细菌处理有机废水同时回收氢能的可能性。

光合菌群产氢量影响因素的研究

该文主要研究高效产氢光合菌群产氢的工艺条件,探讨光照度、温度、酸碱度、接种量等因素对光合菌群高效产氢过程的影响规律.结果表明,高效产氢光合菌群产氢必须在光照和厌氧的条件下进行,高效产氢光合菌群的良好产氢工艺条件为：光照度2000～6000lx、温度28～34℃、pH值5～8、接种量10%～100%,最大产氢量达到39.6mLH2/g（COD）·d,对进一步研究开发太阳能光合生物制氢技术有重要的参考价值.

光合细菌光合产氢机理研究进展[综述]

Hydrogen production by photosynthetic bacteria has recently received renewed attention because of the global-warming problem. This paper presents a review on the basic process of hydrogen photoproduction and the actions of nitrogenase and hydrogenase in this process. The primary factors affecting the hydrogen production are also presented. The recent researches on efficiency of energy conversion are summarized.

碳氮源对光合细菌混合菌群产氢性能的影响

碳源和氮源是产氢光合细菌生长发育过程中不可缺少的营养物质,与光合细菌菌株产氢能力相关。以从花园土壤中富集分离出来的光合细菌混合菌群为研究对象,在血清瓶中于30℃下采用厌氧培养方式间歇培养8天,分别考察不同的碳源、氮源、碳氮源组合及其浓度变化对光合细菌产氢行为的影响。结果表明,碳氮源种类对光合细菌产氢能力有显著影响,与氮源相比,碳源对产氢量的影响更为显著,最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为草酸铵。最佳碳氮源组合为葡萄糖和谷氨酸钠组合,葡萄糖和谷氨酸钠浓度分别为3g/L和1g/L时,产氢量和最大产氢速率分别达41.35mLH2/(L-培养基)和0.328mLH2/(L-培养基·h)。研究结果为进一步探索产氢光合细菌生长的营养生理奠定了基础,对大规模培养条件的优化提供了依据。

猪粪预处理方法对光合菌群生物产氢的影响

通过实验研究了猪粪的不同预处理方法对光合菌群产氢效果的影响,介绍了采用不同方法预处理的猪粪与高效产氢光合菌群产氢量的相关关系、预处理前后猪粪污水中小分子有机酸含量的变化规律以及猪粪的最佳预处理工艺条件等。指出对养殖厂猪粪污水进行光合产氢的最佳预处理方法为光合细菌黑暗好氧处理4d,最佳工艺条件为温度20～35℃、接种量50%、装料厚度小于4cm,对开发以畜禽粪便为原料的高效光合生物制氢技术和畜禽粪便污水洁净化处理技术具有重要的科学意义和实用参考价值。

光合细菌混合菌群产氢影响因素

以花园土壤中富集分离出来的光合细菌混合菌群为研究对象,分别考察碳源、氮源、初始pH值、光照方式、接种量、培养温度对产氢量的影响.结果表明:葡萄糖和草酸铵是最适宜的碳源和氮源,最大产氢量分别为23.09 mL/L和0.889 mL/L;在酸性条件下的产氢量高于碱性条件;在12 h光照-12 h黑暗交替光照条件下,产氢量高于连续光照;当接种量为10%、培养温度为30℃时最易形成优势菌种,产氢量最高.

胶质红假单胞菌J_2菌株光合产氢的研究

选择苹果酸为碳源、谷氨酸为氮源，对胶质红假单胞菌Ｊ２菌株进行光照分批及连续培养产氢试验．分批试验最大产氢活性为每克干细胞每小时产氢１３．３８ｍｌ．连续试验持续１５天以上，平均产氢速率为每克干细胞每小时产氢１２．０１ｍｌ．此后进行了固定化细胞光合产氢的研究，选择角叉菜聚糖作为固定化载体，结果表明，固定化细胞在产氢活性的保持和反应稳定性等方面明显优于游离细胞，连续培养时，平均产氢速率为每克干细胞每小时产氢９．７５ｍｌ，反应半衰期为２７天．

固定化光合菌群利用秸秆水解液发酵产氢特性研究

利用玉米秸秆水解液为基质,采用海藻酸钠包埋方法固定光合菌群,进行固定化光合细菌发酵产氢研究,考察了菌液包埋量、颗粒粒径、海藻酸钠浓度、CaCl2浓度和光照强度的影响。结果表明,当菌液包埋量为4mL,颗粒粒径为2.5mm,海藻酸钠浓度为1.5%,CaCl2浓度为10%,光照强度为7000lux,效果较好,培养72h后,总产氢量最高可达491mL H2/L-培养基,是相似条件下游离态光合菌群发酵产氢的1.2倍,为固定化光合细菌利用玉米秸秆发酵产氢研究提供参考。

正交实验优选光合细菌混合菌群产氢的最佳条件

对光合细菌混合菌群产氢影响因子进行了实验研究。通过单因素实验和正交实验,系统考察了碳源、氮源、碳源浓度、氮源浓度、初始pH值、光照方式、接种量等因素对产氢量的影响,实验得出最佳工艺条件为:采用3号菌群,碳源为葡萄糖,碳源浓度为3g/L,氮源为尿素,氮源浓度为9g/L,接种量为10%,pH值为8.5,光照方式为12h光照-12h黑暗交替光照,培养温度为30°C。菌种、碳源、碳源浓度、氮源是影响产氢量的重要因素。

光合菌群发酵玉米秸秆水解液产氢

以玉米秸秆水解液作为产氢底物,研究光合菌群产氢性能。考察了硫酸浓度、固液比、水解时间、水解温度等秸秆水解条件对产氢的影响,确定了最佳水解条件,并对不同脱毒方法进行了对比研究。结果表明,最佳的水解条件为硫酸浓度1%,固液比1:12,水解时间0.5 h,水解温度为110°C。采用Ca(OH)2脱毒方法的产氢效果要优于其他2种脱毒方法;NH4+在一定浓度范围内对该光合菌群产氢有促进作用。

光合菌群利用丁酸产氢的初步研究

对影响光合菌群利用丁酸产氢的主要因子:初始细胞浓度、温度、初始pH值、光照强度和丁酸浓度进行了研究.结果表明,光合菌群在初始细胞浓度0.2～0.3 g/L,温度30～40℃,pH 6.0～9.0,光照强度2000～8000 Lx,丁酸浓度6～30 mmol/L的范围内均可以保持较高的产氢效率.当初始细胞浓度为0.3 g/L、温度30℃、初始pH 7.0、光照强度为4000 Lx、丁酸浓度为30 mmol/L时该光合菌群具有最大产氢量364 mL,最大产氢效率5.4 mol-H_2/mol-丁酸和最大产氢速率22.2 mL/L/h.