吸附法固定光合细菌技术产氢能力的研究

研究了吸附法固定光合细菌的产氢能力,结果表明采用不同的吸附材料固定光合细菌,其产氢能力与游离态细菌相比均有提高.产氢能力最好的是大粒经陶粒,平均总产氢量达到452.7 mL,是对照组游离态细菌总产氢量的2.16倍,平均产氢速率是对照组的1.95倍,小粒径陶粒的产氢能力次之,平均总产氢量是对照组的1.72倍,平均产氢速率是对照组的1.73倍,沙砾和大孔树脂的产氢能力低于陶粒,但优于游离态细菌,产氢量分别是对照组的1.43倍和1.09倍,产氢速率分别是对照组的1.34倍和1.08倍.研究还发现采用吸附法固定光合细菌进行产氢,不仅能提高产氢能力,而且能提高氢气含量,延长产氢时间.     

添加消泡剂对光合细菌生长和产氢量的影响

消泡剂可以减少光合细菌产氢过程中泡沫的生成,防止泡沫对管道及外围设备的腐蚀。该文以磷酸三丁酯、十八醇、菜籽油和十二烷基苯磺酸钠作消泡剂研究了它们对光合细菌生长和产氢的影响,结果表明菜籽油和十八醇具有较好的消泡能力,并对光合细菌的生长和产氢有促进作用,其产氢体积分数分别比对照提高了5.4%和3.95%。磷酸三丁酯对光合细菌的生长有明显的抑制作用,十二烷基苯磺酸钠则降低光合细菌的增殖速度,使菌体达到最大菌体浓度的时间延迟了48 h,并使产氢体积分数下降了17.88%。菜籽油适宜作物光合产氢过程的消泡剂,建议其经济添加体积分数为0.05%。     

光照度对猪粪污水条件下红假单胞菌光合产氢的影响

研究了猪粪污水条件下,光照度对红假单胞菌(Rhodobacter sphaeroides)1.1737菌株进行光合产氢的影响,结果表明球形红假单胞菌的产氢活性随着光照度的增大而增大,在高于1000 lux光照度下比在低于1000 lux光照度下产氢活性显著提高。在1600 lux光照度下产氢速率达到最大,而在1200、1600和2000 lux光照度下产氢量差别相对比较小,说明光照度增加到一定程度后对细菌产氢活性的影响将会逐渐减少,对产氢量和产氢速率的提高无明显作用。     

葡萄糖基质对光合细菌光合产氢过程中菌体活性的影响

研究光合细菌产氢过程中菌体活性的变化及产氢基质对菌体活性的影响对于揭示光合细菌光合产氢本质,提高光合细菌产氢效率具有重要意义。该文以光合细菌为研究对象,以葡萄糖为产氢基质,研究了产氢基质对光合细菌的生长及产氢活性的影响,分析了产氢过程中菌体生长活性下降的原因,并探讨了产氢基质添加浓度对光合细菌吸收光谱的影响。结果发现,光合细菌利用葡萄糖产氢过程中存在着代谢产酸过程,产生的代谢酸引起菌液的酸化,细胞生长受到酸性条件抑制,菌体活性下降。当底物葡萄糖浓度低于3 mmol/L时,光合细菌不产氢,但菌体吸收光谱特征     

光合细菌产氢系统产热速率影响因素

以产氢细菌为试验菌种,采用单因子试验的方法,研究了光合细菌产氢系统产热速率的影响因素,结果表明：不同产氢条件下系统产热速率均呈先增加后减小的趋势,最大产热速率一般出现在6～8 h。初始温度、光照度和接种量对产氢系统的产热速率有显著影响,葡萄糖浓度和NH4+浓度对产热速率有一定的影响,但相对较小。初始温度为27℃、光照度为3000 Lx、接种量为10%、葡萄糖浓度4.0%、NH4+浓度为0.6 g/L时,光合细菌产氢系统的产热速率最大。该文为光合细菌制氢技术的工业化以及光合生物制氢反应器运行过程中温度控制系统的设计提供了依据。     

微生物发酵法制氢与产氢微生物的研究进展

氢是一种理想的清洁能源,在未来的新能源中将占有重要的位置。该文综述了微生物发酵法制氢和发酵产氢微生物的最新研究进展。比较了国内外利用纯菌产氢和混合菌产氢的优缺点,纯菌产氢速度快,但纯菌发酵条件要求严格,成本高。混合菌来源广泛,利用底物广泛,无需灭菌,成本低。文中还分析了当前微生物发酵制氢技术存在的问题,展望了厌氧发酵制氢的发展前景。     

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2000～6000 lx、温度28～34℃、pH值5～8、接种量10%～100%，最大产氢量达到39.6 mL H₂/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。     

光照度对酶解秸秆料液光合产氢的影响

为了提高光合细菌的产氢能力和光能转化效率,该文以高粱秸秆超微粉体酶解48?h料液为光合产氢碳源,在反应温度30℃,光合混合菌群接种量为体积分数20%的条件下,研究了光照度对光合产氢过程中累积产氢量、产氢速率和光能利用效率的影响。结果表明：当光照度低于5?000?lx时,光合细菌的累积产氢量和光合产氢速率随着光照度的增大而增大,超过5?000?lx时累积产氢量和产氢速率反而减小,说明光合细菌的光合产氢存在一个类似于植物光合作用的光饱和点,当光照度超过光饱和点时出现光抑制现象。反映光能利用效率的光能增量影响系数的最大值出现在＞1?000～3?000?lx之间,说明该试验条件下从能量转换角度采用此区间的光照度比较合适。     

光合细菌对鱼病原细菌生长的影响

从发病的棒花鱼（Abbottina rivularis）和鲫鱼（Carassius auratus）分离得到7株菌,经人工感染证实其中的B3、J1和J2等3株菌均为病原细菌。B3和J1鉴定为嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）,J2鉴定为豚鼠气单胞菌（Aeromonas caviae）。采用平板扩散法测定了光合细菌嗜酸红假单胞菌Y7（Rhodopseudomonas acidophila Y7）、球形红假单胞菌X3（R．spheroids X3）和桃红荚硫菌S（Tniocapsa roseopersicina S）对病原细菌B3和J2生长的影响。结果表明：在营养琼脂平板上3种光合细菌对两种病原细菌（B3和J2）无明显拮抗作用,但光合细菌能覆盖在病原细菌上生长;3种光合细菌对病原细菌生长有明显的抑制作用,其中球形红假单胞菌X3抑制作用最大,但X3代谢产物对病原细菌生长无明显抑制作用,说明X3对病原细菌的抑制作用来自菌体细胞。X3还能明显抑制水体中的病原菌B3和J2的生长。     

不同金属离子对生物质发酵产氢的影响

为揭示不同金属离子在生物质发酵产氢中的作用规律,以混合菌群发酵产氢为研究对象,采用正交试验设计的方法,考察了7种金属离子对生物质发酵产氢的影响。通过对不同金属离子质量浓度及相互关系对发酵产氢影响的综合比较,获得以下结论：促进混合菌群发酵产氢的金属离子组成为：Fe2+ 20 mg/L,Zn2+ 0 mg/L,Ni2+ 1 mg/L,Mg2+ 10 mg/L,K+ 100 mg/L,Fe3+ 100 mg/L,Mn2+ 1 mg/L;H2与CO2、总产气量存在显著的正比关系,与糖利用率无直接关系;以PDB（马     

生物质制氢的光合细菌连续培养技术实验研究

为了解决规模化光合细菌生物制氢工艺中,生产菌种连续培养的问题,系统地测定了光合细菌混合菌群的生长曲线,根据标准曲线计算出不同初始OD660值的培养液中光合细菌的倍增周期,结合光合细菌连续制氢工艺对生产菌种的基本要求和工程实际,设计了一套培养液部分循环连续培养实验装置,试运行实验结果显示：在初始菌液OD660值为0.273、厌氧、（30±1）℃、1200 Lux连续光照、培养周期38 h的条件下,部分循环连续培养的出口菌液OD660值可控制在0.38～0.74,符合光合制氢对生产菌种的要求。     

光合细菌协同产气肠杆菌联合发酵制氢试验

暗-光联合生物制氢是提高底物利用率和产氢潜力的有益探索。该文以玉米秸秆酶解液为产氢底物,采用光合细菌(HAU-M1)与产气肠杆菌(AS1.489)混合培养工艺,进行了同步糖化暗-光联合生物制氢试验研究。以累积产氢量为主要指标,利用单因素试验考察了底物质量浓度、初始pH值、光照强度、发酵温度对HAU-M1与产气肠杆菌混合培养条件下联合产氢的影响,并在单因素试验的基础上通过正交试验对产氢工艺参数进行了优化。结果表明:各工艺参数对HAU-M1与产气肠杆菌联合产氢影响的主次顺序为:发酵温度初始pH值底物质量浓度光照强度。发酵温度和初始pH值是影响HAU-M1与产气肠杆菌联合产氢的显著因素。HAU-M1与产气肠杆菌混合培养联合产氢的较佳工艺条件为:底物质量浓度35 g/L、初始pH值6.5、光照强度3 500 1x、发酵温度30℃,在此条件下,72 h的累积产氢量达到332.6 mL,单位产氢量为47.5 mL/g。该试验研究可为基于秸秆类生物质的暗-光细菌混合培养联合产氢的进一步研究提供参考。     

磷酸盐和碳酸盐对秸秆类生物质光发酵产氢的影响

为研究磷酸盐和碳酸盐对光发酵产氢过程的影响,该文主要以酶解预处理后的玉米秸秆为产氢基质,对不同浓度的磷酸盐(K_2HPO_4)和碳酸盐(NaHCO_3 )下的氢气产量、pH值、ORP值和产氢动力学结果进行分析。结果表明,当K_2HPO_4的浓度为10 mmol/L时,氢气产量为(40.65±0.35)m L/g,比对照组显著提高了28.48%,对光发酵产氢的促进效果最好;终pH值为6.37±0.02,显著高于对照组的6.06±0.03,能够有效缓冲反应体系的pH值。不同K_2HPO_4浓度下的产氢动力学特性结果表明,适当的K_2HPO_4浓度提高了最大产氢潜能和最大产氢速率,缩短了产氢延迟时间,当K_2HPO_4的浓度为10 mmol/L时,最大产氢潜能最大,和最大产氢速率较大,产氢延迟时间较短,分别是40.81 m L/g、1.87 m L/(h·g)和2.85 h。当NaHCO_3 浓度为5 mmol/L时,氢气产量为(37.46±1.40)m L/g,比对照组显著提高了18.39%,对光发酵产氢的促进效果最好;终pH值为6.26±0.04,显著高于对照组的6.06±0.03,能够有效缓冲反应体系的pH值。不同NaHCO_3 浓度下的产氢动力学结果表明,适当的NaHCO_3 浓度能够提高最大产氢潜能和最大产氢速率,但却会延迟光合细菌的产氢,当NaHCO_3 浓度为5 mmol/L时,最大产氢潜能和最大产氢速率最大,产氢延迟时间相对较短,分别是37.26 m L/g、1.92 m L/(h·g)和5.11 h。该研究可为秸秆类生物质光发酵生物制氢工艺提供参考。     

光合细菌在种植业上的应用研究近展

就光合细菌(PSB)在提高粮食、果蔬及多种经济作物的产量,并改善其产品质量,提高植物抗病毒能力,增强果实耐贮性,促进土壤有益微生物增殖,改善土壤理化结构,减轻农药对植物的毒害和降解残留农药中的作用等研究近况作了较全面的叙述,并对其作用原理作了简要分析。