[發明專利]一種低碳零排放制取氫氣的方法

在審

• 申請號: 201410715832.1
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN105713949A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 蘇會波;程軍;周俊虎;岑可法;林海龍
• 申請（專利權）人: 中糧集團有限公司;中糧營養健康研究院有限公司
• 主分類號: C12P39/00
• 分類號: C12P39/00;C12P3/00;C12R1/145;C12R1/01;C12R1/07;C12R1/38
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 楊國強;張淑珍

1.一種以微藻生物質作為發酵底物制取氫氣的方法，所述方法包含如下步驟：

(1)微藻生物質預處理：通過離心將微藻生物質從微藻培養液中分離，將得到的濕微藻干燥至恒重，隨后將干燥后的微藻磨碎成微藻干粉；

(2)暗發酵產氫：在暗發酵反應器中加入步驟(1)獲得的微藻干粉，接入暗發酵產氫菌種和暗發酵培養基，保持厭氧環境進行暗發酵，將氣相產物導出；

(3)光發酵產氫：將步驟(2)得到的暗發酵尾液沉淀、離心后，作為光發酵產氫的底物，接入光發酵產氫菌種和光發酵培養基，保持厭氧環境進行光發酵，將氣相產物導出；

(4)氫氣的純化和微藻的培養：將步驟(2)和步驟(3)的氣相產物輸送到氣體分離設備，將H₂與CO₂進行分離，將分離后的CO₂通入微藻生長反應器，并接入微藻和微藻培養基，利用所述氣相產物中的CO₂作為微藻生長的營養；對分離出的H₂進行收集；對于液相的微藻培養液，任選進行步驟(1)的處理。

2.如權利要求1所述的方法，其中，步驟(1)或步驟(4)中所述的微藻是選自于螺旋藻、硅藻、小球藻、藍藻、微擬球藻、雨生紅球藻中的一種或多種。

3.如權利要求1或2所述的方法，其中，步驟(1)中所述的微藻干粉的粒徑≤200μm。

4.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，所述步驟(2)具有如下條件中的一個或多個：

所述的暗發酵產氫菌種為選自于由丁酸梭菌、產氣腸桿菌、陰溝腸桿菌、巴氏梭菌、嗜熱芽孢桿菌、熱纖維梭菌所組成的組中的一種或多種；

所述的暗發酵培養基的組成為：4g/L蛋白胨、0.5g/LL-半胱氨酸、4g/LNaCl、0.1g/LMgCl₂、0.1g/LFeCl₂、1.5g/LK₂HPO₄、10mL維生素液、以及10mL微量元素液；其中，所述維生素液的成分為：0.025g/L抗壞血酸、0.02g/L檸檬酸、0.01g/L葉酸、以及0.01g/L對氨基苯甲酸；所述微量元素液的成分為：0.01g/LMnCl₂、0.05g/LZnCl₂、0.01g/LH₃BO₃、0.01g/LCaCl₂以及0.01g/LAlK(SO₄)₂；

所述暗發酵產氫菌種的接種量為：菌種的種子培養液占整個發酵體積的10％(v/v)，并且所述種子培養液中所述菌種種子的濃度不低于2.0g/L；

所述微藻干粉與暗發酵培養基的加入量之比為5％-30％(w/v)；

所述暗發酵的發酵溶液溫度為25℃～45℃；和/或

所述發酵溶液初始pH值為6.0～9.0。

5.如權利要求1-4中任一項所述的方法，其中，在步驟(3)中，在將步驟(2)得到的暗發酵尾液沉淀、離心后，用去離子水稀釋2-6倍，再進行光發酵。