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目前,生物质的发酵法制氢技术均是基于产酸发酵菌群对有机物的产酸发酵产氢原理,由于有机物的降解程度较低,基质的氢气转化率很低,大部分氢仍然被固定在液相发酵产物中。而产氢产乙酸细菌,能够降解产酸发酵菌产生的乙醇和有机会挥发酸(VFAs)等为乙酸、CO2和H2。因此,发酵产氢系统中产氢产乙酸菌群的功能强化,将有效提高单位基质的氢气转化率。另一方面,一定条件下,耗氢的同型产乙酸菌群也可能存在于发酵产氢系统中,其耗氢作用无疑会降低发酵产氢系统的产氢效能。本论文借助2套连续流搅拌槽式反应器(CSTR)的调控运行,对如何强化发酵产氢系统中的产氢产乙酸菌群的功能作用及抑制同型产乙酸菌群活性进行了探讨。 本研究以前期运行的两套CSTR(Ⅰ型和Ⅱ型)甲烷发酵系统为基础,通过调节pH值和投入产甲烷细菌抑制剂两种方法,将产甲烷菌群逐渐从反应系统中淘汰,向产酸发酵系统转化并同时富集产氢产乙酸细菌。试验结果表明,将系统(Ⅰ型CSTR)pH由6.5～7.2逐渐降低为4.0～5.0,可成功淘汰系统中的产甲烷菌,但并未富集到足量的产氢产乙酸菌;通过10mmol/L的二溴乙烷磺酸钠(BES)的连续投加(Ⅱ型CSTR),不仅系统中的产甲烷作用被彻底抑制,同时也富集到了足量的产氢产乙酸菌群,但发酵系统的产氢能力低下,发酵气中的氢气含量平均仅为1.5％,分析认为,系统中很可能存在大量耗氢的同型产乙酸菌。 在验证Ⅱ型CSTR系统存在同型产乙酸菌的基础上,通过间歇试验和分子生物学试验,确定了同型产乙酸菌抑制剂为氯仿,最佳抑制剂量为0.2%(v/v)。Ⅱ型CSTR系统在连续投加抑制剂氯仿后,其同型产乙酸作用受到显著抑制,系统的产氢能力提高了9倍。为强化系统中的产氢产乙酸作用,进行了产氢产乙酸优势菌群的选育工作,以Ⅱ型CSTR的活性污泥为出发菌群,通过初步富集和四次传代强化富集,选育到一个产氢产乙酸优势菌群SC4,该菌群不仅可以利用葡萄糖发酵产氢,还可以利用丙酸和丁酸产氢,葡萄糖的氢气转化率达到了2.55molH2/molG。