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厭氧發(fā)酵生物制氫

—以秸稈為原料

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，其中農(nóng)作物的耕種面積居世界第一，而秸稈則是農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)中一項(xiàng)重要的生物質(zhì)資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)每年產(chǎn)生的秸稈大約有10億噸，且隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量將隨著糧食產(chǎn)量的增加而逐年遞增。表1是我國(guó)主要農(nóng)作物秸稈的資源量情況：表一2003年中國(guó)主要農(nóng)作物秸稈資源量

二、秸稈厭氧發(fā)酵處理的可行性

秸稈是眾多有機(jī)物中的一種，通過厭氧發(fā)酵處理后可產(chǎn)生生物氣體，既被充分利用又避免了對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，充分發(fā)揮了秸稈的資源作用。厭氧發(fā)酵具有以下優(yōu)點(diǎn):①發(fā)酵過程中產(chǎn)生了清潔的能源氣體，如氫氣等;②廢棄物經(jīng)厭氧發(fā)酵后剩余殘?jiān)械挠袡C(jī)物含量減少了，有利于土壤中的微生物對(duì)其進(jìn)行分解;③在厭氧發(fā)酵過程中一些病原微生物會(huì)被消滅，而同時(shí)含有的N、P、K等成分幾乎能被保留;④一部分有機(jī)氮被水解成氨態(tài)氮，使肥分中的速效氮增加;⑤厭氧發(fā)酵過程不會(huì)產(chǎn)生其他的副產(chǎn)物，并且秸稈的成分可以為厭氧細(xì)菌提供生存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);

三、秸稈厭氧發(fā)酵處理的反應(yīng)過程厭氧發(fā)酵制氫是在厭氧條件下利用產(chǎn)氫微生物代謝有機(jī)物產(chǎn)生氫氣的過程。產(chǎn)氫微生物也能夠利用多種底物產(chǎn)生氫氣，如葡萄糖、蔗糖、淀粉、乳酸、纖維素二糖、秸稈以及各種短鏈脂肪酸等，在固氮酶或氫酶的作用下將底物分解產(chǎn)生氫氣。與光合制氫相比，發(fā)酵制氫過程不受光照時(shí)間限制，產(chǎn)氫速度快，工藝簡(jiǎn)單，更容易在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。因此，厭氧發(fā)酵制氫更具有發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.1厭氧發(fā)酵生物制氫菌種產(chǎn)氣階段分解產(chǎn)物氨的增加

pH值也隨之緩慢回升CH4、CO2、NH3

酸性發(fā)酵階段的后期有機(jī)酸得到部分中和第

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