[发明专利]一种暗‑光发酵耦合生物制氢工艺

摘要

本发明公开了一种暗‑光发酵耦合生物制氢工艺，在暗发酵反应器后加入双极膜电渗析单元，对暗发酵出水组分进行分离，得到浓缩的乙酸，经pH调节后作为光发酵反应器的进水，同时回收未被利用的底物返回暗发酵反应器再利用。本发明能够解除暗发酵产氢段的产物抑制，控制发酵系统pH在最佳范围，有效回收底物再利用提高底物总体利用率，并为光发酵产氢段提供最佳底物——乙酸，去除暗发酵出水中的NH4+，进而解除对光发酵细菌固氮酶的抑制，同时完成对暗发酵细菌的截留分离，替代原有工艺的离心过滤灭菌等过程；分别为暗发酵和光发酵阶段提供最适产氢条件，提高暗发酵细菌和光发酵细菌两步法耦合产氢效率。

主权项

一种暗‑光发酵耦合生物制氢工艺，其特征在于，包括以下步骤:A、向暗发酵反应器和光发酵反应器中分别加入培养基，分别使用氮气和氩气向暗发酵反应器和光发酵反应器内曝气，排除反应器中的空气，再加盖密封保持厌氧环境；B、向暗发酵反应器的培养基中接种暗发酵细菌；C、向光发酵反应器的培养基中接种光发酵细菌，开启光照系统；D、将暗—光发酵耦合生物制氢系统置于温度为33～35℃的恒温室内；E、当暗发酵反应器内pH下降至4.3～4.6时，在双极膜电渗析器两电极间加载直流电源，暗发酵反应器出水经电渗析分离室后，返回暗发酵反应器，电渗析浓缩室产生的浓缩液作为光发酵反应器进水；F、当暗发酵反应器内pH值上升至4.8～5.0时关闭电源停止电渗析；G、通过暗发酵气体流量计和光发酵气体流量计检测产氢量，连续培养完成生物制氢。