餐厨垃圾发酵生物制氢研究进展

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酸化餐厨垃圾厌氧消化产氢研究

ｈｉｎＪｎｔｕｔｏｏａｇｉＣｏｓｒｃｉｎＣ．，Ｌｔ，Ｓａｇａ００２２ＳａｅＫｅｂｒｔｒｆＰｏｌｔｏｏｔｏｎｓｕｃ，Ｔｏｄ．ｈｎｈｉ２０９；．ｔｔｙＬａｏａｏｙｏｌｕｉｎＣｎｒｌａｄＲｅｏｒｅ
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Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＡｃｄｆａｉｎｏｉｈｎｗａｔｓｐｒｏｍｅｏｎｅｏｉｙｒｇｎｐｏｕｔｎＴｈａｉｔｎｏｉｉｃｔｆｋｔｅｓｅｗａｅｆｒｄｆｒａａｒｂｃｈｄｏｅｒｄｃｉ．ｉｏｃｏｅｖｒａｉｆｏ
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生物发酵制氢技术的研究及进展

文章编号：１００６－４１８４（２００８）０２－００１４－０４收稿日期：２００７－１０－１５作者简介：蒋志城（１９７８－），男，讲师，在读硕士生，主要研究方向：生物化工。

技术进展生物发酵制氢技术的研究及进展蒋志城１，２（１．浙江工业大学，浙江杭州３１００１４；２．杭州职业技术学院，浙江杭州３１００１８）摘要：生物制氢技术具有无污染、成本低、可再生等优点，生物制氢在新能源的研究利用中占有日趋重要的位置。

本文概述了国内生物制氢技术研究的现状。

对厌氧发酵制氢的影响因素进行了阐述。

对生物制氢技术当前存在的问题进行了探讨，并对未来发展进行了展望。

关键词：生物制氢；发酵；生物能源随着世界经济的快速发展和人口的迅速增加，大量开采和使用矿物能源带来的能源短缺和环境污染问题，已促使人类更多地关注对可再生能源和清洁能源的开发和利用。

寻找新的可替代能源和开发可再生能源体系是实现社会可持续发展的必然选择。

氢气是一种清洁、高效的能源，有着广泛的工业用途，潜力巨大，制氢的研究逐渐成为人们关注的热点，但将其他物质转化为氢并不容易。

新兴的生物制氢法是利用某些微生物以有机物为基质产生氢气的一种制氢方法，由于该方法可以在降解有机物的同时产生氢气，来源丰富，价格低廉，将可再生资源利用、污染治理和制氢联合进行，被认为是最具潜力的氢能生产技术之一，因此，已成为目前的研究热点。

生物制氢过程可分为厌氧光合制氢和厌氧发酵制氢两大类。

其中，前者所利用的微生物为厌氧光合细菌（及某些藻类），后者利用的则为厌氧化能异养菌。

与光合制氢相比，发酵制氢过程具有微生物比产氢速率高、不受光照时间限制、可利用的有机物范围广、工艺简单等优点。

因此，在生物制氢方法中，厌氧发酵制氢法更具有发展潜力。

１国内生物制氢发展情况生物制氢技术研究在我国发展较晚，但进展迅速，无论是光解生物制氢技术还是发酵法生物制氢技术，其研究成果均己达到国际水平。

１９７９年，成都生物研究所的刘克鑫、徐洁泉［１］等在沼气发酵污泥的富集培养物中加入薯芋粉完全抑制了产甲烷，转而产氢气，并从中分离出了２４株产氢细菌。

矿化垃圾作用下餐厨垃圾厌氧发酵产氢试验研究

（关键词］化垃圾；垃圾；氢矿餐厨产
中图分类号：７５文献标识码：文章编号：０４－３５２０）２０９－３Ｘ０Ａ１０－４（０７－１５０４０
ＥｘｅｉｅｔｌｔｄｎＨｙｒｇｎＧｅｅａｅｙＡｎｅｏｉｅｍｅｔｔｎｐｒｍｎａｕｙｏｄｏｅｎｒｔｄｂａｒｂｃＦｒｎａｉＳｏｏｔｈｎＷａｔｎｅｈｔｏｆｅｆｓｆＫｉｃｅｓｅｕｄｒｔｅＡｃｉｎｏＡｇｄＲｅｕｅ
维普资讯
第２８卷－３期第２
有色冶金设计与研究

２００７笠
３月
矿化垃圾作用下餐厨垃圾厌氧发酵产氢试验研究
曹先艳，玉玉，由才袁赵
ｆ同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海２０９）００２
ＣＡＯａ —ｙｈＸｉｎａＹＵＡＮＹＵ— ｕｖＺＨＡ０ｕａＹｏ－ｃｉ
ＴｅＳｔＫｙＬｂｒｔｒｏｏｕｉｏｔｌｎｅｏｒｅＲｕｅＴｎｉｎｖｒｔ，ｈｎｈｉ００２Ｃｉ）ｈｔｅｅａｏａｙｆｌｔｎＣｎｏｄＲｓｕｃｅｓ，ｏ￣ｉｅｓｙＳａｇａ２０９，ｈｎａｏＰｌｏｒａＵｉａ
ｎｌｃｎｒｕｓｏｓｓｗｒｌｏｃｒｉｄｏｔｔｎｌｚｈＯｅｅｔｏｅｅｕｅａｄｍｕｉｉａｌｄｅｏｅｈｄｇｎｐｄｃｅｓｏｄｇｏｐｆｅｔｅｅａｓａｒｕｏａａｙｅｔｅＣ — ｆｃｓｆａｄｒｆｓｎｎｃｐｌｓｇｎｔｙｒｅｒｕ－ｅｔｅｇｕｈｏｏｔｎＩＷｅｎｔａｈｐｃｆｙｒｇｎｐｄｃｉｎｒｔｎｅｍａｉｍｏｃｎａｉｎｉｃａｅｒｍ４／ＶＳｔ０ｍＬｇ，ｉ．ｔａｓｅｈｔｅｓｅｉｃｈｄｅｒｕｔａｉａｄｔｘｍｕｃｎｅｔｔｎｒｓｄｆｏｓｔｉｏｏｏｏｈｒｏｅｏ６ｍＬｇ１２／ＶＳｏａｄ３％ｔ７ｎ３ｏ３％，ｅｐｃｉｅｙａｔｒａｄｎｅｆｓ，ｕｏｔｅｃｏｄｎｔｎｍｅｈｎｓｏｇｄｒｆｓｎｎｃｐｌｄｅｒｓｅｔｌｆｄｉｇａｄｒｕｖｅｇｅｅｄｅｔｏｒｉａｉｃａｉｍｆｅｕｅａｄｍｕｉｉａｓｕｇ．ｈｏａｅｌＫｅｗｏｄａｅｅｕｅｋｔｈｎｗａｔ；ｅｅａｅｙｒｇｎｙｒｓｇｄｒｆｓ；ｉｅｓｅｇｎｒｔｄｈｄｅｃｏ

国内外餐厨垃圾的生物处理及资源化技术进展

国内外餐厨垃圾的生物处理及资源化技术进展一、概述随着全球城市化的快速发展和人民生活水平的提高，餐厨垃圾的产生量呈现出快速增长的趋势。

这些垃圾若不得当处理，不仅会对环境造成污染，还会浪费大量的资源。

寻求高效、环保的餐厨垃圾处理与资源化技术成为了全球关注的焦点。

近年来，生物处理技术在餐厨垃圾处理领域的应用日益广泛，通过厌氧消化、好氧堆肥、黑水虻生物处理等方式，实现了餐厨垃圾的高效降解和资源化利用。

本文将重点介绍国内外餐厨垃圾的生物处理及资源化技术进展，以期为相关领域的研究和实践提供借鉴和参考。

1. 餐厨垃圾的定义与分类餐厨垃圾，亦被称为食物垃圾或有机垃圾，是指日常生活中产生的易腐烂、易变质发臭的废弃物。

这些废弃物主要源于家庭、餐馆、饭店、单位食堂等场所的食物残余和食品加工过程中产生的垃圾。

在住建部2012年底发布的《餐厨垃圾处理技术规范》中，餐厨垃圾被定义为餐饮垃圾和厨余垃圾的总称。

餐饮垃圾主要来源于餐馆、饭店、单位食堂等餐饮场所的饮食剩余物以及后厨的果蔬、肉食、油脂、面点等的加工过程废弃物。

这类垃圾以餐后垃圾为主，具有产生量大、来源多、分布广的特点。

厨余垃圾则主要源于家庭日常生活中的果蔬及食物下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐有机垃圾。

这类垃圾以餐前垃圾为主，油脂含量上略不及餐饮垃圾。

按照更详细的分类，餐厨垃圾可分为家庭餐厨垃圾和餐饮服务单位餐厨垃圾。

家庭餐厨垃圾主要包括剩菜剩饭、菜梗菜叶、动物内脏、瓜果皮核、米面粗粮、豆制品、水产食品（如鱼、虾、蟹、小龙虾等）、碎骨、汤渣、糕饼、糖果、风干食品、茶叶渣、咖啡渣、中药渣、宠物饲料、水培植物、鲜花等。

而餐饮服务单位餐厨垃圾则主要包括食物残渣、残液、废弃油脂等。

餐厨垃圾的处理和资源化利用，对于减少环境污染、推动循环经济和可持续发展具有重要意义。

研究和推广餐厨垃圾的生物处理及资源化技术，是当前环境保护和资源管理领域的重要课题。

2. 餐厨垃圾处理的重要性与紧迫性餐厨垃圾，也被称为食物残渣或泔脚，主要来源于餐饮行业、家庭厨房以及食品加工业等。

利用废弃物发酵制备生物氢气进展

利用废弃物发酵制备生物氢气的研究进展摘要：利用废弃物发酵产氢，不仅能有效的处理污染物，缓解环境压力，而且能够得到清洁的氢气能源。

本文综述了国内外利用废弃物生物发酵产氢研究现状与方法，并对其发展前景进行展望。

关键词：生物制氢，方法，研究进展，废弃物利用当今制氢技术主要是物理化学方法和生物方法, 其中化学方法包括：(1) 化石燃料制氢，包括天然气的重组、天然气的热裂解、石脑油等碳氢化合物的部分氧化以及煤的气化等；(2)水的电解、光解、热化学分解和直接热分解等；（3）新型的光催化剂和超声波分解水法等，但这些方法都存在着耗能大、效率低等问题，而生物制氢技术与之相比，具有清洁、节能和不消耗矿物资源等突出优点[1]。

生物制氢[2]是把自然界储存于有机化合物（如植物中的碳水化合物、蛋白质等）中的能量通过高效产氢细菌的作用，转化为氢气。

废气物发酵产氢就是利用某些微生物代谢过程来生产氢气的一项生物工程技术。

由于所用原料可以是有机废水，城市垃圾或者生物质，来源丰富，价格低廉。

其生产过程清洁、节能，且不消耗矿物资源，而且能有效降解污染物，因此生物制氢正越来越受到人们的关注。

1 生物产氢的发展生物制氢想法最先是由lewis于1966年提出的[3，4]，20世纪70年代能源危机引起了人们对生物制氢的关注，并开始进行研究。

到了90年代，人们更加清醒的认识到可持续发展战略的重大意义。

目前生物产氢的方法按照机理一般可以分为三大类：藻类和蓝细菌水光解；厌氧发酵产氢；光合细菌光发酵产氢。

2 废弃物生物制氢的方法选择废弃物作为生物制氢原料的主要标准在于：1.碳水化合物的含量较高；2.资源丰富且廉价；3. 具有较高的能量转化率等。

目前，生物发酵产氢的研究中所利用的基质非常广泛我们将归纳几种可行的废弃物种类。

2.1利用污水处理厂的剩余污泥剩余活性污泥是城市污水生物处理过程中产生的副产物。

它的处理与处置问题日益受到关注。

剩余污泥中含有丰富的有机物质如蛋白质、多糖类和脂肪类等, 将这些有机物转化为可利用的能源是一种资源回收利用的有效途径。

发酵生物制氢研究进展_邢新会

发酵生物制氢研究进展邢新会,张　(清华大学　化学工程系生物化工研究所,北京100084)摘　要:综述了近年来发酵生物制氢领域的研究进展。

在菌种方面,除了对现有产氢菌种的深入研究外,还采用生物学,分子生物学及生物信息学手段建立产氢菌种库;在氢酶的研究方面,已逐步从基因确定、功能研究拓展到基因工程构建高效产氢菌研究;而在与废弃生物质处理相结合的反应过程方面,研究主要集中在利用不同种类的废弃物的产氢和高效产氢反应器上。

此外,还初步总结了目前对发酵制氢可行性和经济性的评价,并对其发展方向提出了新的看法。

关键词:生物制氢;暗发酵;菌种;氢酶;反应器中图分类号:TQ116.29 文献标识码:A 文章编号:1672-3678(2005)01-0001-08Research progress in dark microbial fermentation for bio -hydrogen productionXING Xin -hui ,ZHANG Chong(Depart ment of Chemical Engineering ,Tsin ghua University ,Beijing 100084,China )A bstract :Hydrogen deriving from bio -wastes or unused biomass is one of the most promising alternative energy carrier as a sustainable technology in the future .Dark microbial fer mentation for the conversion of biomass tobiohydrogen has being paid much attention in the world for its advantages of high hydrogen production rate ,fea -sibility in the reactor design and process c ontrol ,and possibility in integration with waste treatment .Pr ogresses in dar k fermentation for bio -hydrogen production achieved in recent years were reviewed in the present pa -per .In addition to the deeper understanding of the traditional hydrogen -producing bacteria ,tools of modern bio -technology and bioinformatics were gradually adopted for the construction of the database of hydrogen -producing bacteria .In the respect of hydrogenase ,not only were the related gene identification and the functional analysis important ,but also was genetic engineering for improving hydrogenase paid attention .Concerning the combina -tion of biohydrogen pr oduction with the waste treatment ,many studies had focused on the effects of operating conditions and process optimization .Various wastes had been used for hydr ogen conversion and a series of bio -reactors been designed .In addition ,the feasibility and economic evaluation of the existing bio -hydr ogen process was also discussed in the paper .Finally ,new appr oach for bio -hydrogen in the dark fer mentation was indicated .Key words :bio -hydrogen ;biomass ;dark fer mentation ;hydrogenase ;bioreactor 18世纪工业革命以来建立的化石能源体系正面临着两大挑战:第一、化石能源储量日益减小,面临着枯竭的危险;第二、由使用化石能源带来的温室效应、酸雨、粉尘污染等一系列环境问题日益严峻。

餐厨垃圾发酵生物制氢研究进展

生物发酵产氢主要途径的机理研究。在该假设中认为膜结合氢化酶具有2个活性位点，分别位于细胞膜的两侧，在细胞质的位点与NADH相互作用，而位于胞外周质的一侧的位点与质子相互作用产生氢气。还原型辅酶Ⅰ（NADH+H+）可以与一定比例的丙酸、丁酸、乙醇或者乳酸发酵相耦联，被氧化成氧化型辅酶Ⅰ（NAD+），确保了代谢中辅酶Ⅰ还原型与氧化型的平衡，同时该过程使发酵产氢的最终产物成分种类与含量发生了变化，成为划分发酵类型的重要依据。
Key words：fFood Wastewaste；Fermentationfermentation；Biobio-hydrogen
0 引言
餐厨垃圾指的是在居民日常生活以及食品加工中产生的食物废料，主要来源于学校食堂、超市、
餐馆等餐饮服务业以及农贸市场等地点，是城市生活垃圾的主要组成部分。近年来，随着我国城市人民生活水平的提高，餐厨垃圾的产生量迅速增加。据统计［1］，国内主要城市的餐厨垃圾产生量均已超过1000 t ／ d，其中北京高达1600 t ／ d，上海达1300 t ／
用纯菌种Clostridium posteurianum降解葡萄糖，氢气的产量为1.5mol H2 ／ mol葡萄糖；Taguchi等［4］分离得到了一株产氢能力很高的菌种 Clostridium heijerincki AM21B，产氢能力达到1.8~2.0 molH2 ／ mol 葡萄糖。随后，他们又从白蚁体内分离出 Clostridium sp. No.2，该菌种对木糖和阿拉伯糖具
长期以来，氢气被认为是一种清洁能源，也是最理想的能源物质之一，用氢气替代普通化石燃料可以有效避免大气污染与温室效应等环境问题。然而，氢气制取缺乏经济高效的技术手段，至今未能突破工程应用的难题。近年来，无需外加能源且成本低廉的发酵生物制氢工艺得到了各相关领域的重视。发酵制氢技术是一种既能降解有机废水或废物，还能产出清洁能源的生物制氢工艺，具有巨大的发展潜力和工程应用前景，得到了越来越多科研工作者的重视。餐厨垃圾有机物含量极高，在去除动物骨头、餐巾纸、筷子等少量杂质之后，挥发性固体与总固体含量的比值（VS ／ TS）达到90%以上，十分容易被生物降解。此外，餐厨垃圾营养成分丰富，配比均衡，是十分理想的厌氧发酵底物。利用餐厨垃圾生物降解获取清洁能源的发酵制氢工艺，对我国固体废弃物污染控制及节能减排工作具有重要意义。本文对近年来餐厨垃圾发酵制氢技术在微生物发酵制氢机理、工艺条件优化及动力学模型应用方面所获得的研究进展进行综述。

生物制氢技术现状及其发展潜力

生物制氢技术现状及其发展潜力
生物制氢技术是一种利用微生物代谢产生氢气的技术，其主要原理是通过微生物的代谢过程，将有机物质转化为氢气和二氧化碳等产物。

生物制氢技术具有环保、可持续、低成本等优点，因此备受关注。

下面将从现状和发展潜力两个方面进行阐述。

一、现状
目前，生物制氢技术已经得到了广泛的研究和应用。

在微生物方面，利用厌氧细菌、光合细菌、蓝藻等微生物进行生物制氢已经成为了研究的热点。

在反应器方面，传统的反应器包括连续式、批式、半连续式等，而近年来，微型反应器、膜反应器等新型反应器也被广泛应用。

在生产方面，生物制氢技术已经被应用于废弃物处理、生物质能源开发等领域。

二、发展潜力
尽管生物制氢技术已经取得了一定的进展，但是仍然存在着一些挑战和问题。

首先，微生物的生长速度和产氢能力需要进一步提高。

其次，反应器的设计和优化需要更加精细化，以提高反应器的效率和稳定性。

此外，生产成本也需要进一步降低，以提高生物制氢技术的经济性。

为了解决这些问题，未来的研究方向主要包括以下几个方面：
1. 微生物优化：通过基因工程等手段，改良微生物的代谢途径，提高其产氢能力和生长速度。

2. 反应器设计：开发新型反应器，如微型反应器、膜反应器等，以提高反应器的效率和稳定性。

3. 催化剂研究：开发新型催化剂，以提高反应速率和选择性。

4. 生产成本降低：通过废弃物利用、生物质能源开发等方式，降低生产成本，提高生物制氢技术的经济性。

总之，生物制氢技术具有广阔的发展前景，未来的研究和应用将会更加广泛和深入。

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Vol.25 No.2 Mar. 2009
科技通报
BULLETIN OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
第 25 卷第 2 期 2009 年 3 月
餐厨垃圾发酵生物制氢研究进展
孙营军，丁颖*，吴伟祥，陈英旭
（浙江大学环境工程系，杭州 310029）
摘要：餐厨垃圾是城市生活垃圾的重要组成部分，其有机质含量十分丰富，容易被微生物利用。餐厨垃圾厌氧发酵生物制氢技术被认为是最有发展前景的废弃物资源化技术之一。本文综述了国内外餐厨垃圾发酵生物制氢的微生物学机理、工艺控制条件及动力学模型方面的研究进展，并提出将来餐厨垃圾发酵生物制氢研究的发展方向。
用纯菌种Clostridium posteurianum降解葡萄糖，氢气的产量为1.5mol H2 ／ mol葡萄糖；Taguchi等［4］分离得到了一株产氢能力很高的菌种 Clostridium heijerincki AM21B，产氢能力达到1.8~2.0 molH2 ／ mol 葡萄糖。随后，他们又从白No.2，该菌种对木糖和阿拉伯糖具
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科技通报
第 25 卷
Biohydrogenbacterium genus sp.，极大丰富了产氢
菌种。除了从自然界直接筛选高效产氢菌株以外，利
用各菌种之间的协同作用提高产氢效率也引起了研究者的重视。不同菌种利用的最佳底物也往往各不相同，因此不同菌种混合培养可以提高如餐厨垃圾这样的复杂有机物的产氢效率，这一点在众多的研究中得到了证实。 Yokoi等［7］利用丁酸梭菌、产气肠杆菌、类红球菌共同降解甜土豆淀粉残留物，达到平均产气量为4.6 molH2 ／ mol葡萄糖，并连续产气 30 d以上；Kim等［8］在实验室的血清瓶试验中，将餐厨垃圾与污泥（以梭菌属为主）混合，产氢率达到 5.5 mmolH2 ／ gCOD；Han与Shin［9］同样利用污泥与餐厨垃圾混合在厌氧滤床中发酵，使餐厨垃圾发酵效率达到58%。
长期以来，氢气被认为是一种清洁能源，也是最理想的能源物质之一，用氢气替代普通化石燃料可以有效避免大气污染与温室效应等环境问题。然而，氢气制取缺乏经济高效的技术手段，至今未能突破工程应用的难题。近年来，无需外加能源且成本低廉的发酵生物制氢工艺得到了各相关领域的重视。发酵制氢技术是一种既能降解有机废水或废物，还能产出清洁能源的生物制氢工艺，具有巨大的发展潜力和工程应用前景，得到了越来越多科研工作者的重视。餐厨垃圾有机物含量极高，在去除动物骨头、餐巾纸、筷子等少量杂质之后，挥发性固体与总固体含量的比值（VS ／ TS）达到90%以上，十分容易被生物降解。此外，餐厨垃圾营养成分丰富，配比均衡，是十分理想的厌氧发酵底物。利用餐厨垃圾生物降解获取清洁能源的发酵制氢工艺，对我国固体废弃物污染控制及节能减排工作具有重要意义。本文对近年来餐厨垃圾发酵制氢技术在微生物发酵制氢机理、工艺条件优化及动力学模型应用方面所获得的研究进展进行综述。
关键词：餐厨垃圾；发酵；氢气
中图分类号：X172
文献标识码：A
文章编号：1001-7119（2009）02-0226-07
Research Progress of Food Waste Fermentation for Bio-hydrogen Production
SUN Yingjun，DING Ying*，WU Weixiang
生物发酵产氢主要途径的机理研究。在该假设中认为膜结合氢化酶具有2个活性位点，分别位于细胞膜的两侧，在细胞质的位点与NADH相互作用，而位于胞外周质的一侧的位点与质子相互作用产生氢气。还原型辅酶Ⅰ（NADH+H+）可以与一定比例的丙酸、丁酸、乙醇或者乳酸发酵相耦联，被氧化成氧化型辅酶Ⅰ（NAD+），确保了代谢中辅酶Ⅰ还原型与氧化型的平衡，同时该过程使发酵产氢的最终产物成分种类与含量发生了变化，成为划分发酵类型的重要依据。
条件下产氢的脱硫弧菌属（Desulfovibrio）。
目前，产氢微生物的研究工作大致可以分为两类，纯菌种的筛选与混合菌种的培养。从纯菌种的筛选研究现状来看，研究者们对可以从自然界直接获得的产氢菌种（以梭状芽孢杆菌和肠杆菌为主）进行了大量研究，希望通过筛选适合的产氢微生物，提高氢气产量与产生效率。 Brosseau和Zajic［3］利
1 发酵产氢微生物与机理研究
1.1 发酵产氢机理研究
微生物发酵产氢的代谢途径主要有三条。第一条是EMP途径中的丙酮酸脱羧产氢。相关的发酵微生物一般含有与产氢密切相关的氢化酶和铁氧化还原蛋白。在丙酮酸脱羧过程中，产氢微生物将丙酮酸首先在丙酮酸脱氢酶作用下脱羧，形成硫胺素焦磷酸-酶的复合物，同时将电子转移给铁氧还蛋白，还原的铁氧还蛋白被铁氧还蛋白氢化酶重新氧化，产生分子氢。而丙酮酸脱羧之后形成了甲酸、二氧化碳、乙醇、乙酸等一系列末端产物。第二条途径是在肠道杆菌存在的情况下，丙酮酸脱羧后形成的部分甲酸裂解，形成二氧化碳和氢气。此外，Tanisho 等对［1-4］产气肠杆菌发酵产氢进行研究后，发现了发酵产氢的第三条主要途径，为提出了辅酶Ⅰ的氧化与还原调节平衡产氢假设假设，进一步完善了微
收稿日期：2008-02-20 基金项目：浙江省科技厅重点项目(编号 2005C23052) 作者简介：孙营军 (1983-)，男，浙江人，硕士研究生，主要从事固废污染控制与资源化研究。 * 通讯作者：erchu@
有很高的降解产氢能力。该研究为发酵餐厨垃圾中最难降解的纤维素物质提供了很好的思路。 Perego
等［5］利用产气肠杆菌Eenterobacter aerogenes NCIM B10102，以玉米淀粉的水解产物为底物，最大比产氢速度为10mmol H2 ／ gVSS·h。我国学者任南琪等［6］研究发现了新一类的发酵产氢细菌，通过16S rDNA 碱基序列的测定，分析得到了 Rennanqilyf1、 Rennanqilf3 和 B49 等菌种，并将这些微生物命名为
（Department of Environmental Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310029，China）
Abstract：Food waste is an important part of municipal solid waste，which is full of organic matter and easy to be degraded. Bio-hydrogen derived from food waste fermentation is one of the most promising technologies in the future. In this paper，the researches of fermentative hydrogen production in microbial mechanic technical，control condition，and kinetics models were reviewed. In addition，new approach for bio-hydrogen in fermentation was indicated.
目前利用混合餐厨垃圾作为底物的研究日益增多，主要目的在于综合各类因素，培养合适的混合菌种，研究最佳工艺控制条件和最大转化效率，证实餐厨垃圾发酵产氢的可行性，相关的研究结果见表1。其中，杨占春等用［12］主要成分为米饭的餐厨垃圾在400 mL左右的反应器内进行半连续式的发酵产氢，最大产氢速率达到486.6 molH2 ／ m3·d，混合气体中氢气含量为 65% ，并获得了一系列最佳的工艺控制条件。
Key words：fFood Wastewaste；Fermentationfermentation；Biobio-hydrogen
0 引言
餐厨垃圾指的是在居民日常生活以及食品加工中产生的食物废料，主要来源于学校食堂、超市、
餐馆等餐饮服务业以及农贸市场等地点，是城市生活垃圾的主要组成部分。近年来，随着我国城市人民生活水平的提高，餐厨垃圾的产生量迅速增加。据统计［1］，国内主要城市的餐厨垃圾产生量均已超过1000 t ／ d，其中北京高达1600 t ／ d，上海达1300 t ／
第2期
孙营军等.餐厨垃圾发酵生物制氢研究进展
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d，杭州也在1000 t ／ d左右。然而，由于我国城市生活垃圾分类体系尚不完善，数量巨大的餐厨垃圾进入其他城市生活垃圾处理体系中，对现有的城市生活垃圾收运和处理处置产生了许多不良影响。因此，如何将推广餐厨垃圾单独收集，并进行高效资源化已逐渐成为国内外餐厨垃圾处理研究关注的热点之一。
1.2 发酵产氢微生物研究
通过多年研究发现，发酵产氢的微生物主要
有：肠杆菌属（Enterobacter）、梭菌属（Clostridium）、埃希氏肠杆菌属（Escherichia）和杆菌属（Bacillus）
四大类，其中有关前两类的研究与应用报道最多。 Fang等［2］对混合菌种反应器中的微生物种群进行研究发现，肠杆菌属和梭菌属微生物是反应器中主要微生物种群。 Gray将产氢微生物按发酵产氢过程中氢的电子供体不同，将产氢微生物分为三大类，分别是：（1）通过丙酮酸或丙酮酸式二碳单位产氢的专性厌氧细菌类群，以梭菌属细菌最为典型；（2）以细胞色素为电子供体，通过甲酸产氢的兼性厌氧细菌类群；（3）介于（1）与（2）之间的过渡型，在无硫