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猪粪预处理方法对光合菌群生物产氢的影响

太阳能学报 2007年第1期28卷 81-85页

作者：张全国周汝雁尤希凤河南农业大学机电工程学院郑州450002

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... 详细信息

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。

关键词：猪粪污水预处理光合菌群生物产氢

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光合菌群利用丁酸产氢的初步研究

四川大学学报（自然科学版） 2010年第1期47卷 179-184页

作者：付宁贾志国占国强胡吉军高平李大平四川大学生命科学学院成都610064 中国科学院成都生物研究所成都610041

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... 详细信息

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.

关键词：光合产氢光合菌群丁酸

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光合菌群发酵玉米秸秆水解液产氢

微生物学通报 2011年第4期38卷 498-502页

作者：崔宝臣张国欣宋军李睿刘淑芝侯博荆国林东北石油大学化学化工学院石油与天然气化工省重点实验室黑龙江大庆163318

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... 详细信息

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。

关键词：玉米秸秆水解光合菌群产氢还原糖脱毒

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光合菌群产氢特性及其秸秆发酵制氢初探

光合菌群产氢特性及其秸秆发酵制氢初探

作者：张国欣东北石油大学

学位级别：硕士

光合细菌在厌氧和光照条件下有较高的产氢潜力,能将有机物的利用与氢气的产生有机结合起来,成为生物制氢研究的热点。本文以光合菌群为研究对象,研究了光合菌群产氢特性,创新性地采用玉米秸秆水解-光合菌群发酵制氢工艺,旨在为光合细菌... 详细信息

光合细菌在厌氧和光照条件下有较高的产氢潜力,能将有机物的利用与氢气的产生有机结合起来,成为生物制氢研究的热点。本文以光合菌群为研究对象,研究了光合菌群产氢特性,创新性地采用玉米秸秆水解-光合菌群发酵制氢工艺,旨在为光合细菌制氢技术开辟一条新的可循之路。采用间歇方式培养从花园土壤中富集分离出来的光合菌群,分别考查碳源、氮源、碳氮源组合、初始pH值、光照方式、接种量、光照强度、培养温度对光合菌群产氢行为的影响。结果表明,与氮源相比,碳源对产氢量的影响更为显著,葡萄糖和草酸铵分别是最适宜的碳源和氮源,葡萄糖和谷氨酸钠为最佳碳氮源组合;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%、光照度为7000 lux、培养温度为30℃时最易形成优势菌群,产氢量最高。通过正交实验得出最佳产氢工艺条件为:采用10号菌群、碳源为葡萄糖、葡萄糖浓度为3 g/L、氮源为尿素、尿素浓度为9 g/L、接种量为10%、pH值为8.5、光照方式为12 h光照-12 h黑暗交替光照、培养温度为30℃。方差分析表明,碳源、碳源浓度、氮源、菌种种类是影响产氢量的主要因素。玉米秸秆经水解、脱毒后,进行了光合菌群产氢研究,考查了秸秆水解条件、脱毒方法、氮源、磷元素、NaCl、NaHCO及金属离子对产氢的影响。结果表明,秸秆的水解最佳条件为硫酸浓度1%,固液比1:12,水解时间0.5 h,水解温度为110℃。采用Ca(OH)调节pH值的脱毒方法产氢效果优于其它脱毒方法;当尿素(以N计)浓度为2 g/L,KHPO(以P计)浓度为0.05 g/L,NaCl浓度为1.5 g/L,NaHCO浓度为10 g/L时,产氢量分别达到最高值。在培养基中加入Cu获得的产氢量要明显高于其他金属离子。正交实验得出NH4+为光合菌群产氢显著影响因素。光合菌群利用秸秆水解液发酵制氢,是一种低成本高效能的制氢技术,必将在未来光合细菌制氢领域发挥重要作用。

关键词：光合菌群产氢影响因子秸秆水解

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光合菌群产氢特征的实验研究

光合菌群产氢特征的实验研究

作者：侯博东北石油大学

学位级别：硕士

氢能是未来理想的绿色能源之一,采用传统的制氢方法需造成大量的资源浪费,研究开发生物制氢的方法已成为广泛关注的课题。本文首先采用光合菌群秸秆发酵产氢,系统考察了不同玉米秸秆预处理方法对产氢的影响,创新研究了固定化光合菌群在... 详细信息

氢能是未来理想的绿色能源之一,采用传统的制氢方法需造成大量的资源浪费,研究开发生物制氢的方法已成为广泛关注的课题。本文首先采用光合菌群秸秆发酵产氢,系统考察了不同玉米秸秆预处理方法对产氢的影响,创新研究了固定化光合菌群在秸秆水解液中的产氢效能,其次初步探讨了光合菌群在连续流管式反应器的产氢特性。以光合菌群为产氢菌源,以分别经氢氧化钠、盐酸和蒸汽爆破处理的玉米秸秆水解液为底物,考察了不同氢氧化钠和盐酸的质量浓度、固液比、活性炭投加量、pH值、水解时间、水解温度和蒸汽爆破时间等因素对产氢的影响。结果表明,经氢氧化钠处理的秸秆水解液产氢效果较好,其产氢量和平均产氢速率随固液比的减小而增加,随氢氧化钠浓度、活性炭投加量、pH值、水解时间和水解温度先增加后减小。氢氧化钠浓度为0.4%,固液比1:12,活性炭投加量6%,pH值6.5,水解时间l0min,水解温度90 ℃,此时产氢量达到最高为536mLH2/(L-培养基),平均产氢速率为7.44mLH2/(L-培养基.h)。经盐酸处理的秸秆水解液产氢效果次之,产氢量和平均产氢速率随固液比的减小而增加,随水解温度先减少后增加再减少,随盐酸浓度、活性炭投加量、水解时间和pH值先增加后减少。当盐酸浓度1.2%,固液比1:12,pH值5.5、水解时间30 min,水解温度120℃,达到最高产氢量为378 mLH2/(L-培养基),最大平均产氢速率为5.25 mLH2/(L-培养基·h)。经蒸汽爆破处理的水解液产氢效果较差,其最高产氢量只有180 mLH2/(L-培养基)。研究了固定化光合菌群利用秸秆水解液的产氢效能,考察菌液浓缩倍数、菌液包埋量、包埋粒径、海藻酸钠浓度、CaCl2浓度、光照强度,铵离子浓度和氮源8个因素对产氢的影响。结果表明,产氢量随菌液浓缩倍数、CaCl2浓度的增加而增大,随海藻酸钠浓度、包埋粒径的增加而减小,随菌液包埋量、光照强度和铵离子浓度的增加先增高后降低。当菌液浓缩0.5倍、菌液包埋量4mL/(10mL菌悬液)、包埋粒径2.5 mm、海藻酸钠浓度1.5%、CaCl2浓度10%、光照强度7000 lux,铵离子浓度3 g/L,氮源为磷酸铵时,产氢量为643 mLH2/(L-培养基),高于游离态细菌产氢量。采用连续流管式反应器进行光合菌群连续产氢实验。结果表明,积累产氢量随葡萄糖浓度和NH4C1浓度呈现先升高后降低的趋势。当葡萄糖浓度5 g/L、NH4Cl浓度1 g/L,连续运行72h,积累产氢量为3418mL,平均产氢速率6.78mLH2/(L-培养基·h),最高氢气浓度可达58%。

关键词：光合菌群秸秆水解产氢固定化连续

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光合产氢菌群的分离鉴定及其产氢特性分析

光合产氢菌群的分离鉴定及其产氢特性分析

作者：韩滨旭河南农业大学

学位级别：硕士

本论文是在国家自然科学基金项目“超微秸秆类生物质光合连续产氢过程及代谢热研究”(项目编号:50976029)和国家863计划项目“中小型太阳能光合生物制氢系统及其生产性运行研究”(项目编号:2006AA05Z119)的资助下完成的。研究开发以农... 详细信息

本论文是在国家自然科学基金项目“超微秸秆类生物质光合连续产氢过程及代谢热研究”(项目编号:50976029)和国家863计划项目“中小型太阳能光合生物制氢系统及其生产性运行研究”(项目编号:2006AA05Z119)的资助下完成的。研究开发以农作物秸秆和畜禽粪便为主要原料的光合细菌制氢技术,对于保障国家能源安全,实现农业生物质资源化清洁利用具有重要的意义。高效菌种选育作为光合生物制氢科学技术领域的主要研究方向得到了能源与环境科学界研究工作者的广泛关注。普遍认为纯菌种制氢需要较为严格的无菌环境,制氢成本较高,效率较低,而混合菌群中的光合细菌具有不同的光吸收波谱和原料利用性能,存在多菌种的协调效应,因此混合菌群有原料利用率高和产氢效率高等优势,选育高效优势混合菌群对推动光合生物制氢技术研究进展至关重要。本文主要从光照充裕、有机质含量高的多处污泥中采取样品富集培养光合细菌混合产氢菌群,然后对富集的优势光合细菌进行分离鉴定,优化适合该菌种的产氢培养基,提高产氢效率和产氢量,在最佳的产氢培养基配方下进行了该菌群的产氢性能实验研究。主要研究内容和结果: (1)在郑州市的五个地点取得样品,用特殊的光合细菌富集培养基对其中的光合细菌进行富集,得到光合细菌混合菌群。 (2)通过分离和鉴定,得到5株紫色非硫细菌(hnau2-1 hnau2-3、hnau9-1、hnau11-5和hnau12),其中hnau2-1属于红螺菌属(Rhodospirilum)的深红红螺菌(Rhodospirillum rubrum)、hnau2-3和hnau11-5分别属于红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)的荚膜红假单胞菌(R.capsulata)和沼泽红假单胞菌(R.pulastris)。hnau9-1和hnau12分别属于红细菌属(Rhodobacter)的类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)和荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)。 (3)根据菌株的菌落形态不同,采用平板菌落计数法,计算出混合菌群中各个菌种的百分含量,其中深红红螺菌(Rhodospirillum rubrum)27%、荚膜红假单胞菌(R.capsulata) 25%、沼泽红假单胞菌(R.pulastris) 28%、类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)9%、荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)11%。 (4)对本课题富集的混合菌种的产氢培养基进行优化,修正优化后的产氢培养基配方为NHCl 0.4g/L;MgCI 0.2g/L;酵母膏0.1g/L;KHPO 0.5g/L;NaC1 2g/L;葡萄糖10 g/L;谷氨酸钠3.5 g/L;调pH为7。在优化后的最佳培养基配方下,该菌群的各项产氢性能指标为,产氢时间较长,可达到204h,比以前的混合菌群产氢时间长。最大产氢量为3.41L/L,最大产氢速率为44.17ml/(L·h),最高氢气含量为46.73%。

关键词：光合菌群培养基分离鉴定产氢

光合细菌高效产氢菌群在猪粪污水中产氢量的研究

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河南农业大学学报 2006年第2期40卷 177-180页

作者：张军合张全国师玉忠尤希凤刘振波河南农业大学农业部可再生能源重点开放实验室

选用混合光合细菌高效产氢菌群，以猪粪污水为原料，研究了不同条件下的光合产氢量.研究表明：产氢量随原料浓度的升高而增大，考虑到工业化应用，其原料浓度（以C0D表示）一般为5 000mg·L^-1;温度对产氢有比较显著的影响，该菌群产氢... 详细信息

选用混合光合细菌高效产氢菌群，以猪粪污水为原料，研究了不同条件下的光合产氢量.研究表明：产氢量随原料浓度的升高而增大，考虑到工业化应用，其原料浓度（以C0D表示）一般为5 000mg·L^-1;温度对产氢有比较显著的影响，该菌群产氢最适温度为30℃;产氢活性随光照度的增大而增大，当光照度高于1 000lx时比低于1 000lx时的产氢活性显著提高，光照度为1 600lx时产氢量达到最大;该菌群适宜产氢的pH值在6.5～7.5之间，当pH值为7.0时产氢量达到最大;稳定产氢时其氧化还原电位稳定在-250 mV.

关键词：光合菌群猪粪污水光合产氢产氢量

固定化光合菌群利用秸秆水解液发酵产氢特性研究

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中国酿造 2013年第S1期32卷 51-53页

作者：侯博中粮生化能源(肇东)有限公司黑龙江绥化151100

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.... 详细信息

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。

关键词：固定化光合菌群玉米秸秆产氢

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紫花苜蓿应用EM生物制剂效果试验

畜牧与兽医 2011年第12期43卷 110-111页

作者：段军红武威市畜牧兽医局甘肃武威733000

EM生物制剂是由光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群等多种有效微生物都存在的采用适当的比例和独特的发酵工艺，复合培养而成的高效活菌制剂，性能稳定，对人畜无毒副作用，安全可靠。武威市是一个农业大市，截止2010年底，全市累计种草面积... 详细信息

EM生物制剂是由光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群等多种有效微生物都存在的采用适当的比例和独特的发酵工艺，复合培养而成的高效活菌制剂，性能稳定，对人畜无毒副作用，安全可靠。武威市是一个农业大市，截止2010年底，全市累计种草面积达63．21万亩，其中1年生牧草种植面积达31．41万亩，多年生牧草种植面积达到31．8万亩。

关键词： EM生物制剂效果试验紫花苜蓿多年生牧草应用种植面积有效微生物光合菌群