【摘要】 一种以蓝藻为底物经偶联发酵连续生产氢气和聚羟基烷酸酯(polyhydroxyalkanoates, PHA)的方法，涉及到偶联发酵反应器技术和蓝藻厌氧产氢关键技术，属于环境工程技术和生物能源和生物材料领域。本发明给出了偶联发酵反应器的特征和蓝藻厌氧发酵连续产氢产PHA关键技术：打捞后太湖蓝藻经预处理后，与厌氧微生物菌群在酸化罐内混合并通过厌氧发酵产氢，氢气经排水集气法收集；酸化罐内的发酵液经泵打入偶联的好氧发酵罐内产PHA。本发明的整体工艺的经济和社会效益，可为进一步拓宽蓝藻高值化利用渠道，以及为蓝藻等有机废弃物减量化、无害化、资源化技术提供新的选择。 【专利类型】发明申请 【申请人】江南大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】214122 江苏省无锡市滨湖区蠡湖大道1800号江南大学环境与土木工程学院 【申请人地区】中国 【申请人城市】无锡市 【申请人区县】滨湖区 【申请号】CN201010540208.4 【申请日】2010-11-11 【申请年份】2010 【公开公告号】CN101993896A 【公开公告日】2011-03-30 【公开公告年份】2011 【发明人】严群; 张一波; 田鑫胜 【主权项内容】一种以蓝藻为底物经偶联发酵连续生产氢气和聚羟基烷酸酯PHA的方法，其特征在于采用偶联发酵装置，以蓝藻为底物，接种物为厌氧微生物菌群；所述发酵偶联装置由酸化罐和PHA发酵罐组成，其中，酸化罐配备氮气喷射装置以及pH、氧化还原电位ORP探头，通过硅胶管连接酸化罐和PHA发酵罐并形成迴路，在发酵罐中的迴路管道用超滤膜MWCO≤7000代替；所述底物蓝藻为打捞后太湖蓝藻，在接种前，蓝藻经碱处理，置于6 mol/L NaOH溶液中搅拌5分钟后，置于室温下12小时以保证预处理效果；所用接种物厌氧微生物菌群为宜兴协联生物化学有限公司的厌氧污泥，在接种前，厌氧污泥经121℃灭菌15分钟以消除其中产甲烷微生物；酸化罐首先通入氮气以保持严格厌氧环境，其后将蓝藻和厌氧微生物菌群按湿基质量比1 : 1的比例混合，投入酸化罐，酸化罐起始pH为7.5，温度保持在35℃，酸化罐内产生的氢气通过排水集气法收集到装有2 mol/L NaOH的装置内以吸附其中的CO2；当产氢反应进行到12h后，采用蠕动泵将酸化罐内的反应液泵入PHA发酵罐；这样，反应液内分子量小于7000的有机酸、氨氮小分子透过超滤膜渗入发酵罐中作为PHA的发酵底物，并减轻酸化罐内有机酸、氨氮浓度的积累对产氢反应的抑制；在PHA发酵罐内接入蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)GC Subgroup B作为PHA生产菌，接种量为10%，发酵罐搅拌转速400 r/min，通气量4.5 L/min，通过自动流加3 mol/L氢氧化钠溶液以及3 mol/L盐酸溶液调节pH值为7，发酵时间在48‑60小时，通过调节蠕动泵的流量控制进入PHA发酵罐的有机酸、氨氮底物的进料速度，以控制PHA的合成速度；并且，据此控制酸化罐中有机酸、氨氮抑制性小分子代谢物的浓度以最大限度地促进偶联装置的连续运行，从而实现产氢反应和PHA发酵过程的有效偶联。 【当前权利人】江南大学 【当前专利权人地址】江苏省无锡市滨湖区蠡湖大道1800号江南大学环境与土木工程学院 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】1210000071780177X1 【被引证次数】10 【被他引次数】5.0 【家族被引证次数】10

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