一种以蓝藻为底物经偶联发酵连续生产氢气和聚羟基烷酸酯的方法技术

一种以蓝藻为底物经偶联发酵连续生产氢气和聚羟基烷酸酯（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅｓ，ＰＨＡ）的方法，涉及到偶联发酵反应器技术和蓝藻厌氧产氢关键技术，属于环境工程技术和生物能源和生物材料领域。本发明专利技术给出了偶联发酵反应器的特征和蓝藻厌氧发酵连续产氢产ＰＨＡ关键技术：打捞后太湖蓝藻经预处理后，与厌氧微生物菌群在酸化罐内混合并通过厌氧发酵产氢，氢气经排水集气法收集；酸化罐内的发酵液经泵打入偶联的好氧发酵罐内产ＰＨＡ。本发明专利技术的整体工艺的经济和社会效益，可为进一步拓宽蓝藻高值化利用渠道，以及为蓝藻等有机废弃物减量化、无害化、资源化技术提供新的选择。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种以蓝藻为底物经偶联发酵连续生产氢气和聚羟基烷酸酯ＰＨＡ的方法，其特征在于采用偶联发酵装置，以蓝藻为底物，接种物为厌氧微生物菌群；所述发酵偶联装置由酸化罐和ＰＨＡ发酵罐组成，其中，酸化罐配备氮气喷射装置以及ｐＨ、氧化还原电位ＯＲＰ探头，通过硅胶管连接酸化罐和ＰＨＡ发酵罐并形成迴路，在发酵罐中的迴路管道用超滤膜ＭＷＣＯ≤７０００代替；所述底物蓝藻为打捞后太湖蓝藻，在接种前，蓝藻经碱处理，置于６　ｍｏｌ／Ｌ　ＮａＯＨ溶液中搅拌５分钟后，置于室温下１２小时以保证预处理效果；所用接种物厌氧微生物菌群为来自宜兴协联生物化学有限公司的厌氧污泥，在接种前，厌氧污泥经１２１℃灭菌１５分钟以消除其中产甲烷微生物；酸化罐首先通入氮气以保持严格厌氧环境，其后将蓝藻和厌氧微生物菌群按湿基质量比１：１的比例混合，投入酸化罐，酸化罐起始ｐＨ为７．５，温度保持在３５℃，酸化罐内产生的氢气通过排水集气法收集到装有２　ｍｏｌ／Ｌ　ＮａＯＨ的装置内以吸附其中的ＣＯ↓［２］；当产氢反应进行到１２ｈ后，采用蠕动泵将酸化罐内的反应液泵入ＰＨＡ发酵罐；这样，反应液内分子量小于７０００的有机酸、氨氮小分子透过超滤膜渗入发酵罐中作为ＰＨＡ的发酵底物，并减轻酸化罐内有机酸、氨氮浓度的积累对产氢反应的抑制；在ＰＨＡ发酵罐内接入蜡状芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｃｅｒｅｕｓ）ＧＣ　Ｓｕｂｇｒｏｕｐ　Ｂ作为ＰＨＡ生产菌，接种量为１０％，发酵罐搅拌转速４００　ｒ／ｍｉｎ，通气量４．５　Ｌ／ｍｉｎ，通过自动流加３　ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠溶液以及３　ｍｏｌ／Ｌ盐酸溶液调节ｐＨ值为７，发酵时间在４８－６０小时，通过调节蠕动泵的流量控制进入ＰＨＡ发酵罐的有机酸、氨氮底物的进料速度，以控制ＰＨＡ的合成速度；并且，据此控制酸化罐中有机酸、氨氮抑制性小分子代谢物的浓度以最大限度地促进偶联装置的连续运行，从而实现产氢反应和ＰＨＡ发酵过程的有效偶联。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严群，张一波，田鑫胜，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]