生物产氢的生产工艺的制作方法

文档序号:596653阅读:583来源:国知局
专利名称:生物产氢的生产工艺的制作方法
技术领域
本发明涉及一种制备氢气的方法,特别是涉及一种生物产氢的生产工艺。
背景技术
氢气是一种有着广泛应用前景的清洁能源,而生物质又是一种取之不尽 用之不竭的能源原料,生物制氢技术由于具有常温、常压、低能耗环保等优 势,所以生物制氢技术目前已成为能源开发的一个重要研究内容。中国专利
CN1405315A公开了一种由多菌株联合固态发酵秸杆制备氢气的方法。采用 两株厌氧菌,两株兼性需氧菌,以YPFG培养基为基础,添加微量元素制得 种子培养基,以碱性处理,膨化等预处理后麦杆及麸皮为主,添加微量氮源 和无机盐类等物质配制固定发酵培养基,再将培养的菌株加入装有固定发酵 培养基的发酵罐中,连续发酵数天,采用气相色谱仪检测氢气含量,以氩气 为载体,以外标法计算氢含量,收集并测定总气体体积。该方法工艺较复杂, 且气体中H2与C02的摩尔比也较低。

发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点,提供一种利用各种废渣为原料,工艺 简单,生产周期短、产氢比例大、成本低,且产气后的废料可作为有机肥料 的生物产氢的生产工艺。
本发明生物产氢的生产工艺包括以下步骤
1) 取油枯2公斤、混合氨基酸3公斤,粉碎至60 80目,加入2公斤 水,混合均匀,配制成培养基,再选取厌氧蓝藻菌中的二种与细菌中的二种
共ioo克,其配合比例按重量份计是,厌氧蓝藻菌细菌=1 : 2,将混合菌
种加入培养基中,放置24小时后加水50公斤配制成菌种液备用。其中,厌 氧蓝藻菌是席藻、栅列藻、衣藻、颤藻及聚球藻,细菌是红色细菌、红螺菌、 红紫色细菌及梭菌。
2) 将发酵物料分别粉碎至20 40目,混合均匀,并调节其pH值为6. 0 6.4备用, 一般采用10 15% (重量)的硫酸或氢氧化钠调节pH值,发酵物料的配合比例按重*%计是
食用菌废渣与甘蔗渣按重量份2 : 1配比 25 35, 中药渣与油枯按重量份1 : 1配比 25 35, 草煤或褐煤 20 30, 畜禽粪、木薯渣、小桐果渣中的至少一种 10 2Q。 其中,中药渣是提取青蒿素、苦参碱及除虫菊菊酯后的废渣。 3)将步骤l的菌种液均匀喷散在步骤2)的发酵物料中,菌种液加入量 为发酵物料重量的0. 1 1%,并于20 6(TC温度下密闭发酵,8天后开始收 集气体(H2和C02), 30 35天结束,并根据比重不同分离H2和C02。
本发明生物产氢的生产工艺优点在于工艺操作简单,稳定性好,设备投 资费用低,菌种用量少,成本低;产氢比例大》气体成分为K和C02,且H2 与C02的摩尔比可达0.8 0.85 : l,产氢量多,所得C02和H2因比重差异大, 易分离;充分利用废料为产氢原料,有利于环保;产气后的废料可作为有机 肥料,肥效高,作物易吸收,无二次污染。
具体实施例方式
1) 取油枯2公斤、混合氨基酸3公斤,粉碎至60目,加入2公斤水, 混合均匀,配制成培养基,再选取席藻和颤藻各35克与红螺菌和梭菌各70 克混合,取100克混合菌种加入培养基中,放置24小时后加水50公斤配制 成菌种液备用;
2) 将发酵物料分别粉碎至20目,混合均匀,并调节其pH值为6. 0备用,
其中,发酵物料的配合比例按重#%计是
食用菌废渣与甘蔗渣(重量份2 : 1) 30,
提取青蒿素后废渣与油枯(重量份1:1) 35,
草煤 25,
畜禽粪与木薯渣(重量份i:i) io。
3)将步骤l的菌种液均匀喷散在步骤2)的发酵物料中,其加入量为发 酵物料重量的0. 1%,并于6(TC温度下密闭发酵,9天后开始收集气体,35 天结束,根据不同比重分离出氢气。并于第14天分析,气体组成按体积比计 为C02 : H产lOl. 2 : 86. 25,产氢量为物料重量的2. 7%。
实施例2
1)取油枯2公斤、混合氨基酸3公斤,粉碎至70目,加入2公斤水,混合均匀,配制成培养基,再选取栅列藻和衣藻各35克与红色细菌和红紫色 细菌各70克混合,取100克混合菌种加入培养基中,放置24小时后加水50 公斤配制成菌种液备用;
2)将发酵物料分别粉碎至30目,混合均匀,并调节其pH值为6. 2备用,
其中,发酵物料的配合比例按重1^计是
食用菌废渣与甘蔗渣(重量份2 : 1) 35,
提取苦参碱后废渣与油枯(重量份1:1) 30,
草煤 20,
畜禽粪与木薯渣(重量份1:1) 15。
3)将步骤l的菌种液均匀喷散在步骤2)的发酵物料中,其加入量为发 酵物料重量的0.5%,并于4(TC温度下密闭发酵,IO天后开始氢,并收集氢 气,30天结束,根据不同比重分离出氢气。并于第14天分析,气体组成按 体积比计为C02 : H2=74. 8 : 63. 75,产氢量为物料重量的2. 5%。
实施例3:
1) 取油枯2公斤、混合氨基酸3公斤,粉碎至80目,加入2公斤水, 混合均匀,配制成培养基,再选取席藻和聚球藻各35克与红螺菌和红紫色细 菌各70克混合,取100克混合菌种加入培养基中,放置24小时后加水50 公斤配制成菌种液备用;
2) 将发酵物料分别粉碎至40目,混合均匀,并调节其pH值为6. 4备用,
其中,发酵物料的配合比例按重量%计是
食用菌废渣与甘蔗渣(重量份2:1) 25,
提取除虫菊酯后废渣与油枯(重量份1:1) 25,
褐煤 30,
畜禽粪与木薯渣(重量份1:1) 20。
3)将步骤l的菌种液均匀喷散在步骤2)的发酵物料中,其加入量为发 酵物料重量的1%,并于2(TC温度下密闭发酵,8天后开始氢,并收集氢气, 35天结束,根据不同比重分离出氢气。并于第14天分析,气体组成按体积 比计为C02 : H2=112 : 97. 4,产氢量为物料重量的2. 6%。
权利要求
1. 一种生物产氢的生产工艺,其特征在于包括以下步骤1)取油枯2公斤、混合氨基酸3公斤,粉碎至60~80目,加入2公斤水,混合均匀,配制成培养基,再选取厌氧蓝藻菌中的二种与细菌中的二种共100克,其配合比例按重量份计是,厌氧蓝藻菌∶细菌=1∶2,将混合菌种加入培养基中,放置24小时后加水50公斤配制成菌种液备用;2)将发酵物料分别粉碎至20~40目,混合均匀,并调节其pH值为6.0~6.4备用,其中,发酵物料的配合比例按重量%计是食用菌废渣与甘蔗渣按重量份2∶1配比 25~35,中药渣与油枯按重量份1∶1配比25~35,草煤或褐煤 20~30,畜禽粪、木薯渣、小桐果渣中的至少一种10~20;3)将步骤1的菌种液均匀喷散在步骤2)的发酵物料中,菌种液的加入量为发酵物料重量的0.1~1%,并于20~60℃温度下密闭发酵,8天后开始收集气体,30~35天结束,并根据比重不同分离氢气及CO2。
2、 如权利要求1所述iy:(生物产氢的生产工艺,其特征在于厌氧蓝藻菌是 席藻.栅列藻、衣藻、颤藻及聚球藻,细菌是红色细菌、红螺菌、红紫色细 菌及梭菌.
3、 如权利要求1所述的生物产氢的生产工艺,其特征在于中药渣是提取 青蒿素、苦参碱及除虫菊菊酯后的废渣。
全文摘要
本发明提供一种生物产氢的生产工艺,其步骤包括1)选取蓝藻菌中的二种与细菌中的二种制成混合菌种,放入培养基中培养,再配制成菌种液备用;2)发酵物料的配合比例按重量%计是食用菌废渣与甘蔗渣(按重量份2∶1配比)30~35,中药渣与油枯(按重量份1∶1配比)30~35,草煤或褐煤20~30,畜禽粪、木薯渣、小桐果渣中的至少一种15~20,混合均匀后调节pH值为6.0~6.4;3)将步骤1)的菌种液均匀喷散在步骤2)的发酵物料中,密闭发酵,8后开始收集气体,30~35天结束。该工艺简单,稳定性好,产氢量大,气体成分简单,易分离,且利用废料,有利环保,发酵废料可用作有机肥。
文档编号C12P3/00GK101280321SQ20081004445
公开日2008年10月8日 申请日期2008年5月28日 优先权日2008年5月28日
发明者李珍发 申请人:李珍发
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