凝胶固定化技术提升生物制氢效率：厌氧菌系统评估与工艺刺激研究

本研究创新性地采用凝胶固定化技术提升生物制氢效率，通过分析厌氧菌群在连续搅拌釜反应器（CSTR）中的动态变化，实现最高产氢速率8.7 LH2/LPOME/d和2.54 molH2/molTCconsumed的产氢得率。研究证实固定化颗粒可使产氢效率提升1.12倍，并揭示Firmicutes菌门（98%）在系统中的主导地位。经济分析显示该技术具有商业化潜力（投资回收期5.03年，IRR 14.30%），为棕榈油废水（POME）资源化提供了可持续解决方案。

　　

研究亮点

本研究通过凝胶固定化技术显著提升生物制氢效率，为管理棕榈油废水（POME）提供了可持续方案。固定化厌氧菌颗粒使产氢量较悬浮细胞提高1.12倍，同时通过高通量测序技术揭示系统中Firmicutes菌门占据绝对优势（98%）。

结论

混合厌氧菌在60°C、6小时水力停留时间（HRT）条件下展现出优异的化学自养产氢能力。系统运行期间微生物群落的剧烈变化（共38个OTUs）表明菌群对环境条件的高度依赖性，其中Firmicutes和Thermoanaerobacterium为优势菌属。该工艺具有显著经济可行性（投资回报期5.03年，内部收益率14.30%），为工业级生物制氢提供了关键技术支撑。