[发明专利]一种低碳零排放制取氢气的方法

权利要求书

1.一种以微藻生物质作为发酵底物制取氢气的方法，所述方法包含如下步骤：

(1)微藻生物质预处理：通过离心将微藻生物质从微藻培养液中分离，将得到的湿微藻干燥至恒重，随后将干燥后的微藻磨碎成微藻干粉；

(2)暗发酵产氢：在暗发酵反应器中加入步骤(1)获得的微藻干粉，接入暗发酵产氢菌种和暗发酵培养基，保持厌氧环境进行暗发酵，将气相产物导出；

(3)光发酵产氢：将步骤(2)得到的暗发酵尾液沉淀、离心后，作为光发酵产氢的底物，接入光发酵产氢菌种和光发酵培养基，保持厌氧环境进行光发酵，将气相产物导出；

(4)氢气的纯化和微藻的培养：将步骤(2)和步骤(3)的气相产物输送到气体分离设备，将H₂与CO₂进行分离，将分离后的CO₂通入微藻生长反应器，并接入微藻和微藻培养基，利用所述气相产物中的CO₂作为微藻生长的营养；对分离出的H₂进行收集；对于液相的微藻培养液，任选进行步骤(1)的处理。

2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)或步骤(4)中所述的微藻是选自于螺旋藻、硅藻、小球藻、蓝藻、微拟球藻、雨生红球藻中的一种或多种。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)中所述的微藻干粉的粒径≤200μm。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述步骤(2)具有如下条件中的一个或多个：

所述的暗发酵产氢菌种为选自于由丁酸梭菌、产气肠杆菌、阴沟肠杆菌、巴氏梭菌、嗜热芽孢杆菌、热纤维梭菌所组成的组中的一种或多种；

所述的暗发酵培养基的组成为：4g/L蛋白胨、0.5g/LL-半胱氨酸、4g/LNaCl、0.1g/LMgCl₂、0.1g/LFeCl₂、1.5g/LK₂HPO₄、10mL维生素液、以及10mL微量元素液；其中，所述维生素液的成分为：0.025g/L抗坏血酸、0.02g/L柠檬酸、0.01g/L叶酸、以及0.01g/L对氨基苯甲酸；所述微量元素液的成分为：0.01g/LMnCl₂、0.05g/LZnCl₂、0.01g/LH₃BO₃、0.01g/LCaCl₂以及0.01g/LAlK(SO₄)₂；

所述暗发酵产氢菌种的接种量为：菌种的种子培养液占整个发酵体积的10％(v/v)，并且所述种子培养液中所述菌种种子的浓度不低于2.0g/L；

所述微藻干粉与暗发酵培养基的加入量之比为5％-30％(w/v)；

所述暗发酵的发酵溶液温度为25℃～45℃；和/或

所述发酵溶液初始pH值为6.0～9.0。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，在将步骤(2)得到的暗发酵尾液沉淀、离心后，用去离子水稀释2-6倍，再进行光发酵。