厌氧菌发酵生物制氢技术试验分析
摘 要：人类在面临、解决环境和能源危机问题上，研究了很多的方法。为更好地解决回收能源的问题，通过采用生物制氢技术就可以大量净化有机废弃物，这种能源利用的方法比较符合可持续发展的国家战略和经济的政策。厌氧发酵生物制氢技术可以实现如废物处理资源化，它稳定性好、产氢能力高，可以应用于对少数几种符合化合物以及单一化合物的研究，此技术拥有广泛的利用基质。如今，我国食品行业中发展最迅速的要数饮料行业，果汁饮料废水含糖量高的特点给厌氧发酵产氢提供良好的条件。文章分析了厌氧发酵生物制氢的影响因素以及在应用方面的缺点，作为一种具备极大潜力的新能源技术，围绕厌氧菌发酵生物制氢技术进行探讨。
关键词：厌氧发酵；生物制氢；果汁废水
厌氧发酵生物制氢越来越得到人们的关注和重视，与传统的制氢方法相比较而言，生物制氢技术对环境无污染，且能耗低。目前，人类面临的两大难题是环境污染与能源的不断减少。作为比较理想的载能体，氢气能够替代传统化石能源，它被广泛应用于玻璃、电子、冶金以及食品中。氢气对环境没有污染，水是其唯一的燃烧产物，且燃烧值高。其中，通过分解或者电解，水被生成氢气，氢气洁净燃烧、热密度大，被公认为可再生、高效、清洁的最具潜力的可再生绿色能源。在十九世纪，人们发现藻类和细菌能够产生分子氢。随着社会发展和时间的推移，人类才逐渐开始了各种生物氢技术和生物氢来源的研究。根据选用的微生物、产氢底物的不同，生物制氢的方法也各异。我们把制氢的方法分为：厌氧发酵制氢、光合细菌制氢、绿藻和蓝细菌制氢三种。其中，厌氧细菌在厌氧、黑暗条件下分解的有机物产生出氢气，我们将其称之为黑暗发酵产氢或者厌氧发酵产氢。厌氧发酵制氢的优点是其反应器的设计简捷、简单，产氢的速度快。它采用了产氢菌厌氧发酵，可以利用废弃有机物和再生资源进行生产。
1 厌氧菌发酵生物制氢
一直以来，人们对厌氧发酵制氢的基本原理的研究具有很高的热情，因为新创造和新思路的实现必须依据发酵制氢的原理。废品、垃圾等废弃物作为厌氧发酵的底物是常见的原料。厌氧发酵底物范围的广泛是能更有效地制氢的前提。葡萄糖在发酵的过程中的碳源，它生产出氢气、丁酸与乙酸。经过丙酮酸脱羧作用，产氢细菌直接产氢，其方式可分为两种：一是肠道杆菌型，丙酮酸脱羧后形成的甲酸部分或全部分裂解转换为H2与CO2，甲酸裂解产生H2的过程如图1所示。
图1 甲酸...
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