本发明专利技术公开了一种利用鼓泡提高光合细菌产氢的方法，将培养至对数生长期的光合细菌菌悬液接种到灭菌后的培养基中，再装入鼓泡式光生化反应器内，采用序批次方式培养产氢；在培养产氢过程中，每隔3～12h进行一次鼓泡，气体流量为0.2L/min，每次5分钟。本发明专利技术采用向鼓泡式光生化反应器内鼓入Ar的方法增强光合细菌产氢性能，一方面起到了搅拌菌液、满足底物和菌体的混合均质要求，另一方面通过气液之间的传质作用，将液相培养基中溶解的产物气吹脱出来，减少产氢过程中的产物抑制作用，从而增强光合细菌的产氢性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可以提高光合细菌产氢性能的方法，属于生物能源领域，尤其涉 及一种。
技术介绍
能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，也是国家战略安全保障基础之一。 人类社会对能源数量的需求越来越多，质量的要求也越来越高。同时随着化石能源的大量 开发、使用以及长期消耗所带来严重的环境污染问题，是造成大气和其他多种类型环境污 染与生态破坏的主要原因之一。减少传统的化石燃料的应用，开发和使用能源资源的同时 保护好我们赖以生存的地球环境与生态，已经成为一个全球性的重大课题。氢能由于高效、 可再生以及无污染的特性，被认为是最具发展潜力的未来能源。同传统产氢方法相比，生物 制氢方法对发展清洁高效的可再生能源和减少环境污染具有重要意义，符合可持续发展战 略。与其他产氢微生物相比，光合细菌产氢理论转化率高；光谱响应范围广(400-900 nm)；不存在氧气抑制作用；可以消耗废水中的有机酸，因此能将产氢与光能利用、有机物去 除耦合在一起，是一种很有前景的产氢方式。现有技术中，光合细菌产氢与其他生物制氢的方法一样，主要问题在于产氢速率 较低，反应器设计复杂，离工业化生产和实际应用存在较大的距离。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术提供一种利用鼓泡提高光合细菌的产氢速率和产氢量的产氢方法。本专利技术提供的，其特征在于将培养至对 数生长期的光合细菌菌悬液接种到灭菌后的培养基中，再装入鼓泡式光生化反应器内，采 用序批次方式培养产氢；在培养产氢过程中，每隔3 12 h进行一次鼓泡，气体流量为0. 2 L/min，每次5分钟。本专利技术的有益效果本专利技术采用鼓泡式光生化反应器进行光合细菌产氢，通过定 期向鼓泡式光生化反应器内鼓吹Ar气体，起到了搅拌菌液，加强培养基与菌体的混合，同 时将培养基中溶解的产物气体从液相中吹脱出来，减少光合细菌产氢过程中的产物抑制作 用，这样更有利于光合细菌的代谢生长，增加了光合细菌的菌体浓度，提高光合细菌的产氢 性能。附图说明图1 (a)为间隔池鼓泡条件下与不鼓泡条件下菌体浓度随时间变化的曲线图； 图1 (b)为间隔池鼓泡条件下与不鼓泡条件下培养基pH值随时间变化的曲线图； 图2 (a)为间隔他鼓泡条件下与不鼓泡条件下培养基pH值随时间变化的曲线3图2 (b)为间隔他鼓泡条件下与不鼓泡条件下培养基pH值随时间变化的曲线图； 图3 (a)为间隔1 鼓泡条件下与不鼓泡条件下累积产气体积随时间变化的曲线图； 图3 (b)为间隔1 鼓泡条件下与不鼓泡条件下培养基pH值随时间变化的曲线图； 图4为四种条件下总产氢量对比图； 图5为四种条件下产氢得率与光能转化效率对比图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细地说明。利用超声波提高光合细菌产氢的方法，首先将培养至对数生长期的光合细菌菌悬 液接种到灭菌过的培养基中，再装入鼓泡式光生化反应器内，采用序批次方式培养产氢，排 水法收集氢气；在培养产氢过程中，每隔3 1 对反应器进行一次Ar鼓泡，气体流量为 0. 2 L/min，每次5分钟。 实施例1本实施例采用沼泽红假单细胞菌作为实施的对象，沼泽红假单细胞菌属于紫色非硫光 合细菌。将培养至对数生长期的光合细菌菌悬液接种到灭菌过的培养基中，装入鼓泡式光 生化反应器，采用序批次方式培养产氢，排水法收集气体，每隔池对反应器进行一次Ar鼓 泡，气体流量为0. 2 L/min,每次5分钟。如图1 (a)和图1 (b)所示，在相同的培养条件下，鼓泡对光合细菌的生长代谢产 生较大影响间隔池向反应器内鼓吹Ar条件下光合细菌的平均菌体浓度较高；pH值在反 应中期以后有上升的趋势。实施例2每隔他对反应器进行一次Ar鼓泡，气体流量为0.2 L/min，每次5分钟。光合细菌菌 体浓度和培养基PH值变化如图3 (a)和图3 (b)所示。实施例3每隔1 对反应器进行一次Ar鼓泡，气体流量为0.2 L/min，每次5分钟。光合细菌菌 体浓度和培养基PH值变化如图3 (a)和图3 (b)所示。图4为四种条件下光合细菌产氢总量对比图，从图中可以看到，鼓泡条件下的光合细 菌产氢量明显高于不鼓泡条件下的产氢量，其中间隔池鼓泡条件下产氢量最高，达到33 mmol。图5为四种条件下光合细菌光能转化效率和产氢得率对比图，从图中可以看到，间隔 池鼓泡条件下光合细菌的光能转化效率和产氢得率要远高于不鼓泡条件下的数值，其中间 隔汕时光能转化效率和产氢得率分别为18. 46 %和1.79 mol H2/mol glucose。而不鼓泡 条件下的光能转化效率和产氢得率分别为4. 66%和0.46 mol H2/mol glucose。这说明鼓 泡法可以强化光合细菌产氢，提高光合细菌产氢性能。 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。权利要求1. 一种，其特征在于将培养至对数生长期的光合 细菌菌悬液接种到灭菌后的培养基中，再装入鼓泡式光生化反应器内，采用序批次方式培 养产氢；在培养产氢过程中，每隔3 12 h进行一次鼓泡，气体流量为0.2 L/min，每次5分 钟。全文摘要本专利技术公开了一种，将培养至对数生长期的光合细菌菌悬液接种到灭菌后的培养基中，再装入鼓泡式光生化反应器内，采用序批次方式培养产氢；在培养产氢过程中，每隔3～12h进行一次鼓泡，气体流量为0.2L/min，每次5分钟。本专利技术采用向鼓泡式光生化反应器内鼓入Ar的方法增强光合细菌产氢性能，一方面起到了搅拌菌液、满足底物和菌体的混合均质要求，另一方面通过气液之间的传质作用，将液相培养基中溶解的产物气吹脱出来，减少产氢过程中的产物抑制作用，从而增强光合细菌的产氢性能。文档编号C12P3/00GK102134580SQ201110005740公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月12日 优先权日2011年1月12日专利技术者丁玉栋, 叶丁丁, 屈晓凡, 廖强, 朱恂, 李俊, 王宏, 王永忠, 陈蓉 申请人:重庆大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种利用鼓泡提高光合细菌产氢的方法，其特征在于：将培养至对数生长期的光合细菌菌悬液接种到灭菌后的培养基中，再装入鼓泡式光生化反应器内，采用序批次方式培养产氢；在培养产氢过程中，每隔３～１２ ｈ进行一次鼓泡，气体流量为０．２ Ｌ／ｍｉｎ，每次５分钟。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：廖强，屈晓凡，朱恂，王永忠，李俊，王宏，丁玉栋，叶丁丁，陈蓉，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。