一种醋糟厌氧产氢的方法技术

本发明专利技术公开了一种醋糟厌氧产氢的方法，将厌氧活性污泥与NaOH混合均匀后，灭菌处理；将配制的培养基、营养液与碱化处理后的厌氧活性污泥充分混合；混合后的物质置于厌氧发酵罐中培养驯化；将驯化好的厌氧产氢活性污泥接种于新鲜醋糟中厌氧发酵。本发明专利技术有效地去除厌氧活性污泥中的产甲烷菌，减少在厌氧过程中产甲烷菌对产氢菌的抑制，提高产氢效率；碱化处理后的污泥中不溶性有机物转化为可溶性的化学需氧量，污泥中产氢微生物可以利用的有机物增多即可提高产氢效率；由于醋糟本身pH为3.5～4.0，将驯化后的活性污泥直接接种至新鲜醋糟中，无需用HCl调节其混合物的pH，即可实现醋糟的厌氧产氢过程。

【技术实现步骤摘要】
一种醋糟厌氧产氢的方法
本专利技术属于农业废弃物厌氧发酵
，特别涉及一种醋糟厌氧产氢的方法。
技术介绍
我国醋糟产量非常丰富，除了其中一些被用于猪饲料、无土栽培、药用外，其中大部分被烧毁或作为环境污染物丢弃。然而，醋糟废弃物可能是一种有价值且巨大的可再生性资源。目前，醋糟的利用存在着“处理量小”、“能耗大”等缺点，不能满足当前对醋糟进行大批量处理的需求。生物制氢技术利用微生物的新陈代谢作用，将生物质进行微生物转化制得氢气，例如农业和工业废弃物及残余物利用发酵细菌将其转化为生物氢气。反应在常温常压接近中性的温和条件下即可进行，具有清洁、节能、不消耗矿物质等突出优点。同时制氢的原料可以使用各种工农业废弃物，既实现了废弃物的再利用，又可在一定程度上处理环境污染物。因此，生物制氢技术被认为是一种前景广阔的环境友好型制氢方法。在利用有机物厌氧发酵制取氢气的过程中，微生物生存环境的PH值对微生物的生长繁殖影响很大。由于醋糟酸性较大,因此能够被厌氧产氢菌很好的利用。因此，醋糟可作为厌氧发酵产氢的底物。
技术实现思路
专利技术目的：针对醋糟有机质含量高和酸性大的特点，本专利技术提供一种醋糟厌氧产氢的方法，可有效地将醋糟废弃物转化为清洁能源氢气。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种醋糟厌氧产氢的方法，包括以下步骤：S1、将厌氧活性污泥与NaOH混合均匀后，置于灭菌锅内120℃灭菌处理20～30min；S2、配制培养基和营养液；S3、将S2中配制的培养基和营养液与步骤S1中处理后的厌氧活性污泥充分混合，调节其pH至6.0～6.5；S4、将步骤S3混合后的物质置于厌氧发酵罐中，并于35～39℃温度下培养驯化24h，每隔1h进行搅拌；S5、将步骤S4驯化好的厌氧产氢活性污泥以总体积的65～75%接种于150g新鲜醋糟中，置于35～39℃的温度条件下，厌氧发酵36h，每隔1h进行搅拌。进一步的，所述步骤S1中，每1L厌氧活性污泥中添加的NaOH的质量为0.30～0.60g。进一步的，所述步骤S2中，每1L培养基中包括：葡萄糖25～35g、牛肉膏4～8g、胰蛋白胨10～14g、酵母粉2～4g、氯化钠10～14g、醋糟粉10～14g、营养液140～160mL。进一步的，所述步骤S2中，每1L营养液中包括：碳酸氢铵78～82g、磷酸二氢钾11.9～12.9g、氯化钠0.01～0.02g、硫酸镁0.005～0.015g、氯化钙0.01～0.02g、硫酸亚铁0.015～0.025g。进一步的，所述步骤S3中，培养基与步骤S1中处理后的厌氧活性污泥的体积比为6:1。进一步的，所述步骤S3中，调节pH值采用HCl。进一步的，所述步骤S3中，HCl的浓度为1mol/L。进一步的，所述步骤S4和S5中，均为每1h震荡搅拌20s。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）厌氧产氢污泥经过碱化和高温灭菌处理后，有效去除厌氧活性污泥中的产甲烷菌，减少在厌氧过程中产甲烷菌对产氢菌的抑制，提高产氢效率。（2）对处理后污泥的pH进行调控，当调节至6.0～6.5时，此时可将碱化处理后的污泥中不溶性有机物转化为可溶性的化学需氧量（SCOD），污泥中产氢微生物可以利用的有机物增多即可提高产氢效率。（3）由于醋糟本身pH为3.5～4.0，将驯化后的活性污泥直接接种至新鲜醋糟中，无需用HCl调节其混合物的pH，即可实现醋糟的厌氧产氢过程。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。实施例1一种醋糟厌氧产氢的方法，包括以下步骤：S1、取2L厌氧活性污泥加入0.4g/LNaOH，搅拌均匀后置于高温灭菌锅中120℃处理15min。S2、以适量培养及营养液与处理后的活性污泥混合后以50%的接种量接种到工作体积为1.2L的发酵瓶中，以自来水定容到1L，以1mol/L的HCL调节PH值为6.4。S3、将厌氧发酵瓶置于37℃培养箱中恒温培养24h，每隔1h震荡搅拌20s，接种物即驯化成功。S4、以驯化后的接种物与150g新鲜醋糟混合，接种量为70%，调节PH值为6.0，置于37℃的培养箱中，恒温培养36h，每隔1h震荡搅拌20s。实施例2一种醋糟厌氧产氢的方法，包括以下步骤：S1、取2L厌氧活性污泥加入0.4g/LNaOH，搅拌均匀后置于高温灭菌锅中120℃处理15min。S2、以适量培养及营养液与处理后的活性污泥混合后以50%的接种量接种到工作体积为1.2L的发酵瓶中，以自来水定容到1L，以1mol/L的HCL调节PH值为6.2。S3、将厌氧发酵瓶置于36℃培养箱中恒温培养24h，每隔1h震荡搅拌20s，接种物即驯化成功。S4、以驯化后的接种物与150g新鲜醋糟混合，接种量为70%，调节PH值为6.0，置于36℃的培养箱中，恒温培养36h，每隔1h震荡搅拌20s。实施例3一种醋糟厌氧产氢的方法，包括以下步骤：S1、取2L厌氧活性污泥加入0.4g/LNaOH，搅拌均匀后置于高温灭菌锅中120℃处理15min。S2、以适量培养及营养液与处理后的活性污泥混合后以50%的接种量接种到工作体积为1.2L的发酵瓶中，以自来水定容到1L，以1mol/L的HCL调节PH值为6.6。S3、将厌氧发酵瓶置于38℃培养箱中恒温培养24h，每隔1h震荡搅拌20s，接种物即驯化成功。S4、以驯化后的接种物与150g新鲜醋糟混合，接种量为70%，调节PH值为6.0，置于38℃的培养箱中，恒温培养36h，每隔1h震荡搅拌20s。实施例4一种醋糟厌氧产氢的方法，包括以下步骤：S1、将厌氧活性污泥与NaOH混合均匀后，置于灭菌锅内120℃灭菌处理25min；S2、配制培养基和营养液；S3、将S2中配制的培养基和营养液与步骤S1中处理后的厌氧活性污泥充分混合，采用浓度为1mol/L的HCl调节pH至6.5；S4、将步骤S3混合后的物质置于厌氧发酵罐中，并于37℃温度下培养驯化24h，每隔1h震荡搅拌20s；S5、将步骤S4驯化好的厌氧产氢活性污泥以总体积的70%接种于150g新鲜醋糟中，置于37℃的温度条件下，厌氧发酵36h，每隔1h震荡搅拌20s。所述步骤S1中，每1L厌氧活性污泥中添加的NaOH的质量为0.50g。所述步骤S2中，每1L培养基中包括：葡萄糖30g、牛肉膏6g、胰蛋白胨12g、酵母粉3g、氯化钠12g、醋糟粉12g、营养液150mL。所述步骤S2中，每1L营养液中包括：碳酸氢铵80g、磷酸二氢钾12.5g、氯化钠0.015g、硫酸镁0.010g、氯化钙0.015g、硫酸亚铁0.020g。所述步骤S3中，培养基与步骤S1中处理后的厌氧活性污泥的体积比为6:1。实施例5一种醋糟厌氧产氢的方法，包括以下步骤：S1、将厌氧活性污泥与NaOH混合均匀后，置于灭菌锅内120℃灭菌处理20min；S2、配制培养基和营养液；S3、将S2中配制的培养基和营养液与步骤S1中处理后的厌氧活性污泥充分混合，采用浓度为1mol/L的HCl调节pH至6.0；S4、将步骤S3混合后的物质置于厌氧发酵罐中，并于35℃温度下培养驯化24h，每隔1h震荡搅拌20s；S5、将步骤S4驯化好的厌氧产氢活性污泥以总体积的65%接种于150g新鲜醋糟中，置于35℃的温度条件下，厌氧发酵36h，每隔1h震荡搅拌20s本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种醋糟厌氧产氢的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将厌氧活性污泥与NaOH混合均匀后，置于灭菌锅内120℃灭菌处理20～30min；S2、配制培养基和营养液；S3、将S2中配制的培养基和营养液与步骤S1中处理后的厌氧活性污泥充分混合，调节其pH至6.0～6.5；S4、将步骤S3混合后的物质置于厌氧发酵罐中，并于35～39℃温度下培养驯化24h，每隔1h进行搅拌；S5、将步骤S4驯化好的厌氧产氢活性污泥以总体积的65～75%接种于150g新鲜醋糟中，置于35～39℃的温度条件下，厌氧发酵36h，每隔1h进行搅拌。

【技术特征摘要】
1.一种醋糟厌氧产氢的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将厌氧活性污泥与NaOH混合均匀后，置于灭菌锅内120℃灭菌处理20～30min；S2、配制培养基和营养液；S3、将S2中配制的培养基和营养液与步骤S1中处理后的厌氧活性污泥充分混合，调节其pH至6.0～6.5；S4、将步骤S3混合后的物质置于厌氧发酵罐中，并于35～39℃温度下培养驯化24h，每隔1h进行搅拌；S5、将步骤S4驯化好的厌氧产氢活性污泥以总体积的65～75%接种于150g新鲜醋糟中，置于35～39℃的温度条件下，厌氧发酵36h，每隔1h进行搅拌。2.根据权利要求1所述的醋糟厌氧产氢的方法，其特征在于：所述步骤S1中，每1L厌氧活性污泥中添加的NaOH的质量为0.30～0.60g。3.根据权利要求1所述的醋糟厌氧产氢的方法，其特征在于：所述步骤S2中，每1L培养基中包括：葡萄糖25～35g、牛肉膏4～8g、胰蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂载陵，秦笑梅，常伟，赵紫祥，
申请(专利权)人：江苏久力环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32