[發明專利]一種提高光合細菌產氫活性的裝置

無效

• 申請號: 201110262582.7
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102304468A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 張全國;王毅;馮宜鵬
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種提高光合細菌產氫活性的裝置，該裝置能夠顯著提高光合細菌的產氫活性。

背景技術

隨著世界能源危機、環境污染的日益嚴重,?氫能由于其清潔、高效、可再生的特點，受到廣泛的重視。光合生物制氫具有原料來源廣、生產成本低、反應條件溫和的特點，其能夠把制氫與太陽能利用及有機廢水處理相結合，是一種較為理想的生物制氫方法。然而高效穩定的產氫菌種是實現光合細菌工業化應用的一個重要條件。光合細菌生長旺盛，倍增時間短，菌種若長期使用，尤其在連續產氫的生產條件下，菌體活性往往容易很快下降，無法滿足長期穩定產氫的要求，從而影響整個產氫系統的穩定性和高效性。本發明針對光合細菌產氫過程中因菌種老化導致菌體產氫活性下降、產氫效率降低的缺陷，提供一種提高光合細菌產氫活性的裝置，該裝置能夠顯著提高光合細菌菌體的產氫活性，為光合細菌制氫反應器的連續運行提供了保障，從而使光合產氫系統能夠連續高效產氫。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明目的在于提供一種提高光合細菌產氫活性的裝置，該裝置能顯著提高光合細菌的產氫活性，產氫量高。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種提高光合細菌產氫活性的裝置，其包括培養基儲罐、菌種罐和菌體培養器，所述培養基儲罐經第一恒流泵與菌體培養器下端進料口連接，所述菌種罐經第二恒流泵和閥門與菌體培養器下端進料口連接，菌體培養器上端出料口分為兩個支路，一個支路流向光合產氫反應器，另一個支路設有單向閥，該單向閥與閥門和菌體培養器下端進料口之間的管路相通（該單向閥作用在于使部分料液重新回流至菌體培養器內，并根據實際需要來控制料液回流量的多少）；所述菌體培養器材料為透明材料（如有機玻璃等），菌體培養器內部中間加裝透明管，透明管內布置LED照明光纖。

較好的，所述菌體培養器由四臺單體培養器依次串聯構成，每個單體培養器均為柱狀。所述菌體培養器的下端進料口為切向進料口，上端出料口為切向出料口，用以保證菌體培養器的進出料方式均是切向的，這樣當料液進入菌體培養器后，可以在菌體培養器內部旋流式上升流動，最后由上端出料口切向流出，利于培養基與菌種能夠充分混合，便于菌種生長，從而提高菌種的活性和產氫能力。

本發明裝置利用回流原理，設計出適用于光合產氫菌種的回流活化裝置，并試驗分析出

最佳的回流活化工藝條件，即回流時間36h，回流量30%，回流周期為4次192h。回流量由單向閥控制，最后菌種液由菌體培養器上端出料口排出，部分進入光合產氫反應器進行產氫反應。

本發明通過設置單向閥，使料液能夠部分回流至菌體培養器，菌體培養器采用透明玻璃材料并內置LED照明光纖，使培養基與菌種充分混合，光照利于菌體的生長，從而提高了菌種的產氫活性，產氫量高，保障了光合產氫反應器的連續運行。

附圖說明?????圖1是本發明所述提高光合細菌產氫活性的裝置結構示意圖；

圖2為圖1所述裝置中菌體培養器下端切向進料口的結構示意圖；

圖3為光合細菌菌體的顯微照片（×1000），其中a為回流活化前的光合細菌菌體，b為回流活化后的光合細菌菌體；

圖4為原菌種和采用本裝置回流活化菌種的產氫量對比結果，圖4中原菌種即為回流活化前菌種，回流活化菌種即為回流活化后菌種；

圖5為原菌種和采用本裝置回流活化菌種的產氫濃度對比結果，圖5中原菌種即為回流活化前菌種，回流活化菌種即為回流活化后菌種。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明，但本發明的保護范圍不限于此。