[发明专利]一种基于微生物互养互作与电发酵耦合梯级产氢产乙醇的方法

权利要求书

1.一种基于微生物互养互作与电发酵耦合梯级产氢产乙醇的方法，其特征在于：

该方法的操作过程如下：

步骤一，在恒温摇床内使用液体EGC培养基厌氧培养自聚集哈尔滨产乙醇杆菌YUAN-3至形成白色球状颗粒，离心收集菌体，获得哈尔滨产乙醇杆菌YUAN-3的接种物；

步骤二，在恒温摇床内使用液体EGC培养基厌氧培养地杆菌(Geobactersulfurreducens)PCA至形成粉红色浑浊菌液，离心收集菌体，获得地杆菌(Geobactersulfurreducens)PCA的接种物；

步骤三，组装微生物电发酵MEF反应器，首先将碳纤维阳极和活性炭热压氢还原阴极插装在反应器中，然后将液体EGC培养基注入反应器中，经纯度为99.99％的N₂曝气后密封并高温高压灭菌，反应器使用一次性静脉输液针连接体气体收集袋，碳纤维阳极和活性炭热压氢还原阴极之间外接电阻后与直流电源连接；

步骤四，将步骤一和步骤二哈尔滨产乙醇杆菌YUAN-3的接种物和地杆菌(Geobactersulfurreducens)PCA的接种物接种至灭菌后的MEF反应器内的EGC培养基中，连通电路，35℃恒温培养，并使用多通道磁力搅拌器搅拌培养，培养1小时～10小时产生氢气和乙醇；

每1L所述的EGC培养基由10g的葡萄糖，1.0g的蛋白胨，2.0g的NaCl，1.8g的K₂HPO₄，0.1g的MgCl₂·6H₂O，0.3g的KCl，1.6g的NaH₂PO₄，1.5g的NaHCO₃，0.2g的CH₃COONa，0.2g～1.0g的L-半胱氨和0.3ml体积分数为0.1％的刃天青组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于微生物互养互作与电发酵耦合梯级产氢产乙醇的方法，其特征在于：所述的外接电阻为10Ω～50Ω，直流电源的电压为0.5V～1.0V。

3.根据权利要求1所述的一种基于微生物互养互作与电发酵耦合梯级产氢产乙醇的方法，其特征在于：所述的步骤一中厌氧培养法培养哈尔滨产乙醇杆菌YUAN-3接种物的过程为；首先将液体EGC培养基经高温煮沸、纯度为99.99％的高纯N₂曝气和高温高压蒸汽灭菌，然后接种哈尔滨产乙醇杆菌YUAN-3，并放置在恒温摇床中震荡培养12小时～48小时，得到底部沉积为白色球状凝集颗粒的浑浊菌液，10000r/h离心2分钟，弃上清液，得到哈尔滨产乙醇杆菌YUAN-3接种物。

4.根据权利要求1所述的一种基于微生物互养互作与电发酵耦合梯级产氢产乙醇的方法，其特征在于：所述的步骤二中厌氧培养法培养地杆菌(Geobacter sulfurreducens)PCA接种物的过程为：首先，液体EGC培养基经N₂和CO₂混合气曝气并高温高压蒸汽灭菌，然后接种地杆菌(Geobacter sulfurreducens)PCA，并放置在恒温摇床中震荡培养6小时～24小时，得到粉红色浑浊菌液，10000r/h离心2分钟，弃上清液，得到地杆菌(Geobactersulfurreducens)PCA接种物。

5.根据权利要求1所述的一种基于微生物互养互作与电发酵耦合梯级产氢产乙醇的方法，其特征在于：所述的步骤四中每1L所述的EGC培养基中接入0.005g～0.01g的哈尔滨产乙醇杆菌YUAN-3和0.02g～0.04g的地杆菌(Geobacter sulfurreducens)PCA。

6.根据权利要求5所述的一种基于微生物互养互作与电发酵耦合梯级产氢产乙醇的方法，其特征在于：所述的液体EGC培养基的配置方法如下，先加入除L-半胱氨酸外的所有药品并煮沸10分钟，冷却至室温后加入L-半胱氨酸并溶解，继续煮沸定容至1L，然后装到250mL厌氧瓶中，每瓶150mL。

7.根据权利要求1所述的一种基于微生物互养互作与电发酵耦合梯级产氢产乙醇的方法，其特征在于：所述的多通道磁力搅拌器的磁力搅拌子为2cm，转速为100rpm。