Dabisku mikroorganismu asociāciju izmantošana bioūdeņraža iegūšanai no glicerīna

Abstract

Ražojot ūdeņradi no jēlglicerīna anaerobajā fermentācijā, iegūst atjaunojamu enerģijas nesēju, kā arī lietderīgi izmanto atkritumproduktu – jēlglicerīnu. Šajā darbā pētīta dabisku mikroorganismu asociāciju – ezera dūņu spēja izmantot jēlglicerīnu ūdeņraţa producēšanai, izvērtēta 20°C un 37°C temperatūras ietekme, kā arī salīdzināta jēlglicerīna un analītiskā glicerīna ietekme uz ūdeņraţa iznākumu. Ar masspektrometriju noteikts gāzu sastāvs. Izmantojot mikrobioloģiskās analīzes, noteikta populāciju dinamika un identificētas dominējošās sugas. Novērtēta organisko vielu koncentrācija un sastāvs ar šķidruma hromatogrāfiju un ar ķīmiskā skābekļa patēriņa noteikšanu. Noskaidrots, ka visvairāk ūdeņraţa tiek iegūts 37°C, dominējot Clostridia klases baktērijām neatkarīgi no glicerīna veida. Šajā darbā sniegts arī teorētisks ieskats par bioūdeņraža iegūšanu un izmantotajiem substrātiem, aprakstīta jēlglicerīna fermentācija un to metabolizējoši mikroorganismi.

By microbiological hydrogen production from crude glycerol not only we obtain renewable energy carrier, but we also utilize waste product – crude glycerol. In present study were analyzed the production of hydrogen from crude glycerol by natural microbial communities – lake sludge at 20°C and 37°C. Effect of crude glycerol and analytical glycerol on the outcome of hydrogen was compared. Further analysis to determine the gas composition was made using gas mass spectrometry, population dynamic was determined and the dominant species were identified using microbiological analysis. Quantity and composition of organic compounds was estimated with liquid chromatography and chemical oxygen demand. It was found that most hydrogen was produced at 37°C prevailing bacteria from class Clostridia regardless of the type of glycerol. This work also provided a theoretical insight into bio-hydrogen production and used substrates, crude glycerol fermentation and microorganisms which metabolize glycerol were described.