玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢工艺优化

来源：农业工程学报杂志2016年第5期北京时间：

作者：张全国,孙堂磊,荆艳艳,王毅,张洋,胡建军,

摘要：该文主要以粒度小于0.088 mm秸秆粉的酶解上清液为底物与热预处理后的活性污泥进行厌氧发酵产氢试验，以累积产氢量为考察指标，基于响应面Box-Behnken模型研究不同影响因素对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢的影响，对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢工艺进行优化。结果表明：温度、初始pH值和还原糖浓度三因素中，温度和还原糖浓度对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢的影响最大。采用Box-Behnken模型获得的最佳产氢条件为：温度38.32℃，初始pH值4.93，还原糖浓度20.70 mg/mL，最大产氢量685.59 mL，此时最大产氢率为57.13 mL/g（玉米秸秆）。通过试验验证，实际最大产氢量为659.24 mL，产氢率为54.94 mL/g（玉米秸秆），与模型预测值相比，相对误差为3.84%，说明该模型具有较好的拟合性。该优化工艺可为后期连续流状态下的生物制氢系统提供参考。

关键词：秸秆, 发酵, 氢, 酶解, 上清液, 活性污泥, 响应面法