[发明专利]一种醋糟厌氧产氢的方法

说明书

本发明公开了一种醋糟厌氧产氢的方法，将厌氧活性污泥与NaOH混合均匀后，灭菌处理；将配制的培养基、营养液与碱化处理后的厌氧活性污泥充分混合；混合后的物质置于厌氧发酵罐中培养驯化；将驯化好的厌氧产氢活性污泥接种于新鲜醋糟中厌氧发酵。本发明有效地去除厌氧活性污泥中的产甲烷菌，减少在厌氧过程中产甲烷菌对产氢菌的抑制，提高产氢效率；碱化处理后的污泥中不溶性有机物转化为可溶性的化学需氧量，污泥中产氢微生物可以利用的有机物增多即可提高产氢效率；由于醋糟本身pH为3.5～4.0，将驯化后的活性污泥直接接种至新鲜醋糟中，无需用HCl调节其混合物的pH，即可实现醋糟的厌氧产氢过程。

技术领域

本发明属于农业废弃物厌氧发酵技术领域，特别涉及一种醋糟厌氧产氢的方法。

背景技术

我国醋糟产量非常丰富，除了其中一些被用于猪饲料、无土栽培、药用外，其中大部分被烧毁或作为环境污染物丢弃。然而，醋糟废弃物可能是一种有价值且巨大的可再生性资源。目前，醋糟的利用存在着“处理量小”、“能耗大”等缺点，不能满足当前对醋糟进行大批量处理的需求。

生物制氢技术利用微生物的新陈代谢作用，将生物质进行微生物转化制得氢气，例如农业和工业废弃物及残余物利用发酵细菌将其转化为生物氢气。反应在常温常压接近中性的温和条件下即可进行，具有清洁、节能、不消耗矿物质等突出优点。同时制氢的原料可以使用各种工农业废弃物，既实现了废弃物的再利用，又可在一定程度上处理环境污染物。因此，生物制氢技术被认为是一种前景广阔的环境友好型制氢方法。

在利用有机物厌氧发酵制取氢气的过程中，微生物生存环境的PH值对微生物的生长繁殖影响很大。由于醋糟酸性较大, 因此能够被厌氧产氢菌很好的利用。因此，醋糟可作为厌氧发酵产氢的底物。

发明内容

发明目的：针对醋糟有机质含量高和酸性大的特点，本发明提供一种醋糟厌氧产氢的方法，可有效地将醋糟废弃物转化为清洁能源氢气。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种醋糟厌氧产氢的方法，包括以下步骤：

S1、将厌氧活性污泥与NaOH混合均匀后，置于灭菌锅内120℃灭菌处理20～30min；

S2、配制培养基和营养液；

S3、将S2中配制的培养基和营养液与步骤S1中处理后的厌氧活性污泥充分混合，调节其pH至6.0～6.5；

S4、将步骤S3混合后的物质置于厌氧发酵罐中，并于35～39℃温度下培养驯化24h，每隔1h进行搅拌；

S5、将步骤S4驯化好的厌氧产氢活性污泥以总体积的65～75%接种于150g新鲜醋糟中，置于35～39℃的温度条件下，厌氧发酵36h，每隔1h进行搅拌。

进一步的，所述步骤S1中，每1L厌氧活性污泥中添加的NaOH的质量为0.30～0.60g。

进一步的，所述步骤S2中，每1L培养基中包括：葡萄糖25～35g、牛肉膏4～8g、胰蛋白胨10～14g、酵母粉2～4g、氯化钠10～14g、醋糟粉10～14g、营养液140～160mL。

进一步的，所述步骤S2中，每1L营养液中包括：碳酸氢铵78～82g、磷酸二氢钾11.9～12.9g、氯化钠0.01～0.02g、硫酸镁0.005～0.015g、氯化钙0.01～0.02g、硫酸亚铁0.015～0.025g。

进一步的，所述步骤S3中，培养基与步骤S1中处理后的厌氧活性污泥的体积比为6:1。

进一步的，所述步骤S3中，调节pH值采用HCl。

进一步的，所述步骤S3中，HCl的浓度为1mol/L。