[發明專利]基于纖維素同步酶解發酵與微生物電解池產氫的耦合方法

有效

• 申請號: 201210369997.9
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102876724A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 王永忠;胥騰飛;陳蓉;朱恂;廖強;李俊;葉丁丁
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C12P3/00
• 分類號: C12P3/00;C12P19/14
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所 50211
• 代理人: 郭云

1.基于纖維素同步酶解發酵與微生物電解池產氫的耦合方法，其特征在于，包括如下步驟：

A.將未預處理或預處理后的纖維素基質與組合酶液按照100：(0.5～1)混合均勻，并將之加入滅菌處理后的電解池內，加入量為電解池體積的10％～20％；

B.將厭氧發酵細菌、光合細菌或二者的混合菌加入電解池，接種量為5％～35％(v/v)；

C.在電解池中加入組合培養基液體，加入量為所加入基質的10％～35％；

D.電解池外接電阻，啟動電解池，電解池啟動成功后，接入外部電源，調節輸入電壓為0.2～1.2伏，電解池處于產氫模式；在H₂氣體收集出口通過氣體收集裝置收集H₂氣體，在CO₂氣體收集出口通過氣體收集裝置收集CO₂氣體，待基質消耗完之后，廢液通過排液口4排出。

2.根據權利要求1所述的基于纖維素同步酶解發酵與微生物電解池產氫的耦合方法，其特征在于：當微生物電解池采用雙室微生物電解池時，步驟A、B、C所加物質為加入電解池的陽極室中，并且在步驟D前還進行如下步驟：

將濃度為20～60mM·L^-1的鐵氰化鉀溶液或者濃度為20～60mM·L^-1的亞硫酸鉀溶液加入電解池的陰極室中，且在陰極室所加入溶液的體積與陽極室所加的溶液的體積相等。

3.根據權利要求2所述的基于纖維素同步酶解發酵與微生物電解池產氫的耦合方法，其特征在于：當微生物電解池采用雙室微生物電解池時，在電解池陰極室還同時加入厭氧發酵細菌與光合細菌的混合菌或單一光合細菌或厭氧發酵細菌，接種量為5％～35％(v/v)，且在陰極室所加入溶液的體積與陽極室所加的溶液的體積相等。

4.根據權利要求3所述的基于纖維素同步酶解發酵與微生物電解池產氫的耦合方法，其特征在于：當微生物電解池采用雙室微生物電解池時，在陰極室中還加入pH為4.8、濃度為40～80mM·L^-1的磷酸鹽緩釋劑，所加入的磷酸鹽緩釋劑與鐵氰化鉀溶液或亞硫酸鉀溶液的比例為4：1；且在陰極室所加入溶液的體積與陽極室所加的溶液的體積相等。

5.根據權利要求1、2、3或4所述的基于纖維素同步酶解發酵與微生物電解池產氫的耦合方法，其特征在于：所述組合酶液為纖維素酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶，按22～40mg∶0.02～0.08mL：10～28mg比例進行混合。

6.根據權利要求5所述的基于纖維素同步酶解發酵與微生物電解池產氫的耦合方法，其組合培養基的配方為：5.8～6.2g·L^-1Na₂HPO₄，2.8～3.2g·L^-1?KH₂PO₄，0.08～0.12g·L^-1?CO(NH₂)₂，0.5～0.7g·L^-1NaCl，0.2～0.24g·L^-1?MgSO₄·7H₂O，14～16mg·L^-1?CaCl₂·2H₂O和6～12mg·L^-1微量元素溶液，其中微量元素為：Mo、Fe、Zn、Co或Cu。