丁酸型产氢细菌WN9利用谷糠发酵的产氢特征
2021-09-25王霜傲叶思岑
王霜傲,张 震,叶思岑,刘 茹,杨 静,赵 鑫,2
(1.东北大学 资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819;2.东北大学 智慧水利与资源环境科技创新中心,辽 宁 沈 阳 110819)
0 引言
氢气,因其独特的环境友好性和优秀的能量携带能力(1.42×105J/g),被广大科研和商业机构认为是亟待大力开发和推广的新型能源[1]。除了传统的物理和化学方法外,还可以采用微生物发酵的方式来制取氢气,即生物制氢技术。生物制氢技术具有制氢过程温和稳定、能耗低、可以利用很多廉价的有机废弃物、可实现有机废水和废弃物的质能转化等优点。虽然生物制氢技术具有很多优点,但是,在生物制氢技术工程化的道路上仍存在着菌种的氢转化效率有待提升、底物选择范围有待拓宽和转化效率有待增强等问题。
针对产氢菌氢转化效率有待提升的问题,研究人员开展了高效产氢菌株的筛选以及工程菌株的构建等研究,并取得一些进展。目前,已分离获得的高效产氢菌株主要来自Clostridium,Enterobacter和Ethanoligenens等 菌 属[2]。其 中,关于Clostridium菌属的研究最多,Clostridium菌属的产氢菌株的产氢效率也相对更高[3],[4]。张月超分离了1株具有异化铁还原能力的产氢菌C.bifermentans EZ-1,以葡萄糖为底物时,最大比产氢率(以单位摩尔质量的葡萄糖计)为1.11 mol/mol[5]。Noparat P从油棕汁液中分离了可以利用多种碳源发酵产氢的C.beijerinckii PS-3,其最大比产氢率(以单位质量的总糖计)为140.9 mL/g[6]。Zhang J N从牛粪堆中分离了可以高效转化纤维素的产氢细菌C.sartagoforme FZ11,以10 g/L微晶纤维素和羧甲基纤维素钠为底物时,最大比产氢率(以单位 质 量 的TS计)分 别 为77.2,64.6 mL/g[7]。……
