文章摘要
菠萝皮渣发酵液光发酵制氢工艺参数优化
Optimization of photobiological hydrogen production process parameters using fermented pineapple peel residue broth
投稿时间:2024-04-26  修订日期:2024-05-06
DOI:
中文关键词: 光发酵制氢  工艺优化  响应面法  菠萝皮渣  发酵液
英文关键词: photobiological hydrogen production  process optimization  response surface methodology  pineapple peel residue  fermented broth
基金项目:山西省基础研究计划(202103021224106)
作者单位邮编
屈皓 太原理工大学环境科学与工程学院 030001
刘玉香* 太原理工大学环境科学与工程学院 030001
李玉霞 晋中学院化学化工系 
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中文摘要:
      【目的】探究混合光发酵菌群XW在菠萝皮渣发酵液中的产氢规律并优化其产氢条件。【方法】以累积产氢量为考察指标,通过Box-Behnken Design(BBD)响应面法对其主要影响因素的交互关系进行分析,并利用模型预测其最佳产氢条件。【结果】实验结果表明初始pH和温度、初始pH和光发酵菌群接种量的交互作用对产氢量的影响较为显著,而温度与光发酵菌群接种量的交互作用对产氢量影响相对较小;最佳工艺条件为初始 pH=6.93,光发酵菌群接种量22.86 %,温度为 32.12℃,模型预测最大产氢量为 124.27 mL,实际实验产氢量为 126.13 mL,相对误差为 1.49%,说明该数值模型具有良好的拟合性。【结论】菠萝皮渣发酵液是混合光发酵菌群进行制氢的优良底物,不同的初始pH、温度和菌群接种量对产氢效果均有影响,模型优化的最佳工艺条件具有良好的参考价值。
英文摘要:
      以简便经济的自然发酵方式对菠萝皮渣进行预处理,取其发酵液进行光发酵制氢,将废弃生物质资源化利用与氢气生产相结合,具有环境效益和经济效益;同时利用BBD响应面法对其主要影响因素的交互关系进行优化分析,并利用模型预测其最佳工艺条件并验证,进一步扩大光发酵制氢底物范围,在降低制氢成本的同时,提升生物质光发酵制氢的效率。
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