發(fā)酵法生物制氫原理與技術(shù)簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

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內容簡(jiǎn)介:　　《發(fā)酵法生物制氫原理與技術(shù)》以發(fā)酵法生物制氫理論研究和技術(shù)創(chuàng )新為主線(xiàn)，系統總結了任南琪教授及其團隊30余年來(lái)在發(fā)酵法生物制氫領(lǐng)域取得的理論與技術(shù)成果。在闡述生物制氫技術(shù)基本理論和研究現狀基礎上，重點(diǎn)介紹了發(fā)酵產(chǎn)氫菌種資源開(kāi)發(fā)，發(fā)酵產(chǎn)氫細菌的生理生態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)機制，發(fā)酵產(chǎn)氫微生物的生態(tài)學(xué)以及群落演替的定向調控策略，代表性發(fā)酵制氫設備CSTR的研制、調控運行、化學(xué)與生物強化技術(shù)，以及在此基礎上開(kāi)展的中試研究和規?；a(chǎn)試驗等成果，最后分析了技術(shù)發(fā)展面臨的瓶頸和關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，并介紹了問(wèn)題解決的思路和探索性研究成果。

作者簡(jiǎn)介:

目錄:目錄
叢書(shū)序
序
前言
第1章 概述 1
1.1 生物制氫技術(shù)的發(fā)展歷程 1
1.1.1 產(chǎn)生背景 1
1.1.2 生物制氫的內涵和方法 2
1.2 生物制氫技術(shù)原理 4
1.2.1 光解水制氫 4
1.2.2 光發(fā)酵制氫 5
1.2.3 暗發(fā)酵制氫 6
1.3 發(fā)酵法生物制氫技術(shù)的發(fā)展現狀 7
1.3.1 技術(shù)優(yōu)勢 7
1.3.2 研究進(jìn)展 8
參考文獻 13
第2章 生物化學(xué)機制 20
2.1 發(fā)酵產(chǎn)氫微生物及其生理特性 20
2.1.1 光發(fā)酵產(chǎn)氫微生物 20
2.1.2 暗發(fā)酵產(chǎn)氫微生物 26
2.1.3 產(chǎn)乙醇桿菌屬微生物 28
2.2 發(fā)酵產(chǎn)氫系統的平衡體系 34
2.2.1 氧化還原電位 34
2.2.2 有機酸的電離平衡 35
2.2.3 細胞內碳酸氫鹽緩沖系統 37
2.3 細菌發(fā)酵產(chǎn)氫代謝途徑 40
2.3.1 發(fā)酵類(lèi)型的形成機制 40
2.3.2 發(fā)酵途徑 43
2.3.3 產(chǎn)氫機制 52
2.4 發(fā)酵產(chǎn)氫酶基因的克隆與表達 59
2.4.1 氫化酶 60
2.4.2 氫化酶基因的克隆與表達 61
2.4.3 乙酸激酶基因的克隆與表達 68
2.4.4 乙醇脫氫酶及乙醛乙醇脫氫酶基因的克隆與表達 74
2.4.5 L-乳酸脫氫酶基因的克隆與表達及敲除載體構建 88
2.5 產(chǎn)氫代謝關(guān)鍵酶基因表達的生理調控 97
2.5.1 亞鐵離子的調控作用 97
2.5.2 鎂離子的調控作用 101
2.5.3 L-半胱氨酸的調控作用 105
參考文獻 108
第3章 生理生態(tài)學(xué) 117
3.1 生態(tài)因子及作用 117
3.1.1 光發(fā)酵產(chǎn)氫細菌 117
3.1.2 暗發(fā)酵產(chǎn)氫細菌 125
3.1.3 生態(tài)因子的綜合作用 159
3.2 種群生態(tài)學(xué) 169
3.2.1 產(chǎn)氫微生物的增長(cháng)模式 169
3.2.2 混合菌群發(fā)酵系統的種群多樣性 177
3.2.3 種間關(guān)系 178
3.3 群落生態(tài)學(xué) 188
3.3.1 微生物群落與群落演替 188
3.3.2 定向演替與限制因子 195
3.3.3 pH主導的群落演替 196
3.3.4 ORP主導的群落演替 199
3.3.5 pH和ORP協(xié)同的群落演替 201
3.4 頂極群落的產(chǎn)氫性能與穩定性 204
3.4.1 產(chǎn)氫性能 204
3.4.2 pH影響下的運行穩定性 209
3.4.3 容積負荷影響下的穩定性 212
參考文獻 217
第4章 發(fā)酵法生物制氫工藝及過(guò)程調控 222
4.1 連續流發(fā)酵制氫工藝 222
4.1.1 連續流攪拌槽式反應器 223
4.1.2 膨脹顆粒污泥床反應器 225
4.1.3 厭氧折流板反應器 226
4.2 CSTR制氫反應器的放大 229
4.2.1 流場(chǎng)數值模擬 229
4.2.2 放大準則 252
4.2.3 反應器放大 253
4.3 接種污泥的預處理 255
4.3.1 好氧活性污泥的預處理 255
4.3.2 厭氧顆粒污泥的預處理 262
4.3.3 污泥預處理對ACR系統產(chǎn)氫性能的影響 268
4.4 反應器啟動(dòng)的污泥負荷調控 273
4.4.1 首次啟動(dòng) 274
4.4.2 降低負荷啟動(dòng) 276
4.4.3 分析與討論 278
4.5 容積負荷的過(guò)程調控 281
4.5.1 HRT調控 281
4.5.2 HRT與COD濃度的聯(lián)合調控 286
4.5.3 過(guò)酸狀態(tài)的恢復調控 288
4.6 發(fā)酵產(chǎn)氫系統的化學(xué)強化 292
4.6.1 亞鐵離子 292
4.6.2 半胱氨酸 298
4.7 發(fā)酵產(chǎn)氫系統的生物強化 302
4.7.1 可行性試驗 303
4.7.2 CSTR發(fā)酵制氫系統的生物強化 308
參考文獻 312
第5章 發(fā)酵法生物制氫中試研究與示范工程 320
5.1 中試研究 321
5.1.1 裝置及運行調控 321
5.1.2 啟動(dòng)與運行 323
5.1.3 發(fā)酵產(chǎn)氫特征 326
5.2 有機廢水發(fā)酵法生物制氫示范工程 328
5.2.1 工程概況 329
5.2.2 工藝流程及運行控制 329
5.2.3 CSTR的啟動(dòng) 333
5.2.4 CSTR的常規運行 335
5.2.5 CSTR的生物強化 337
5.2.6 成本分析 339
5.3 技術(shù)綜合效率評價(jià) 342
5.3.1 評價(jià)方法 342
5.3.2 接種污泥預處理 345
5.3.3 反應器 348
5.3.4 發(fā)酵物料 353
5.4 示范工程綜合效率評價(jià) 359
5.4.1 基本數據 359
5.4.2 能值計算 360
5.4.3 綜合效率計算與評價(jià) 360
參考文獻 363
第6章 發(fā)展與展望 369
6.1 關(guān)鍵問(wèn)題 369
6.2 聯(lián)合工藝技術(shù) 372
6.2.1 暗發(fā)酵-光發(fā)酵聯(lián)合工藝 372
6.2.2 暗發(fā)酵-微生物電化學(xué)系統聯(lián)合工藝 376
6.2.3 氫氣-甲烷聯(lián)產(chǎn)工藝 386
6.3 展望 389
參考文獻 391
附錄 縮略語(yǔ)（英漢對照） 399
術(shù)語(yǔ)索引 404
微生物學(xué)名索引 408
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