玉米芯发酵法生物制氢

在批式培养试验中,以牛粪堆肥为天然产氢菌源,玉米芯为底物,通过厌氧发酵生产氢气。系统考察了底物预处理条件、初始pH值和底物浓度对玉米芯产氢能力的影响。在初始pH8.0,1.0%盐酸预处理底物30min,底物浓度10g/L的最佳产氢条件下,玉米芯最大产氢能力〔每克TVS(总挥发性固体物)产氢量〕和最大产氢速率(每克TVS每小时产氢量)分别为107.9mL/g、4.20mL/g·h-1。玉米芯经酸预处理后半纤维素含量由42.2%下降至3.0%,而酸预处理的玉米芯产氢前后纤维素、半纤维素和木质素含量只有少量变化。产氢菌主要用酸预处理产生的可溶性糖产氢,故底物的酸预处理对玉米芯的发酵产氢非常重要。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析显示酸预处理和产氢过程中玉米芯的特征峰发生变化,酸预处理过程降解了底物纤维素的无定形区和半纤维素,产氢微生物对纤维素的结晶区有破坏作用。