(1)溫度
溫度影響生物發(fā)酵細菌產(chǎn)氫代謝的速度,不同妨礙襖產(chǎn)氫細菌的產(chǎn)氫溫度存在較大差異。研究結(jié)果表明,大部分發(fā)酵產(chǎn)氫菌屬于嗜溫菌,目前還沒有常溫發(fā)酵產(chǎn)氫菌的報道;而高溫發(fā)酵產(chǎn)氫菌的報道也很少,最高的溫度為55℃時,可以達到較好的產(chǎn)氫效果。
(2)pH值
溶液的pH值是影響生物發(fā)酵制氫工藝的重要參數(shù)之一,原因是pH值對細菌微生物的代謝會造成影響,直接影響到產(chǎn)氫微生物細胞內(nèi)部氫化酶的活性、細胞的氧化還原電位、代謝產(chǎn)物的種類和形態(tài)、基質(zhì)的利用性。大部分的研究報道表明,生物發(fā)酵微生物通常在弱酸性的條件下,可以發(fā)揮較高的產(chǎn)氫效率。pH值的高低直接影響到代謝的產(chǎn)物,當pH值較高時,發(fā)酵代謝產(chǎn)物以酸類為主,當pH值較低時,發(fā)酵代謝產(chǎn)物主要是酮類和醇類。乙醇型發(fā)酵的產(chǎn)氫pH值為 4.2~4.5,丁酸型的發(fā)酵產(chǎn)氫pH值為6.0~6.5。
(3)底物
底物對生物發(fā)酵制氫效率的影響是很明顯的,理論研究時所采用的底物通常有葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素等,這些碳水化合物分子結(jié)構(gòu)比較簡單。而以有機廢棄物作為底物的生物發(fā)酵制氫就變得非常復(fù)雜,廢水的來源不同,底物的成分就會千差萬別。對于利用有機廢棄物進行生物發(fā)酵制氫,首先對這些成分復(fù)雜的廢棄物進行預(yù)處理;使廢棄物中的有機物可以或者易被產(chǎn)氫微生物所利用,通常的預(yù)處理方法有5種,即超聲波震蕩處理、酸處理、滅菌處理、凍融處理和添加甲烷菌抑制劑。研究結(jié)果表明,凍融和酸處理的產(chǎn)氫效果好,其次是滅菌處理。底物中無機營養(yǎng)元素對發(fā)酵制氫菌細胞的生產(chǎn)是必須的,無機營養(yǎng)元素的添加可以直接影響生物發(fā)酵制氫的進程,例如Fe,作為細胞內(nèi)酶活性重心的重要組成部分,可以維持生物大分子和細胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,氫化酶的活性隨著鐵的消耗而下降;鐵也是鐵氧化還原蛋白的重要組分。
(4)水利停留時間
如果采用連續(xù)型發(fā)酵產(chǎn)氫裝置,水利停留時間就成為很重要的影響因素。由于發(fā)酵制氫反應(yīng)器的類型不同,水利停留時間會存在差異,通常情況下,水利停留時間為2~24h。
