中文摘要：

能源短缺和环境污染问题是目前人类面临最严重的两大难题，开发可再生绿色能源迫在眉睫。具有产能与治污相结合优点的有机废水发酵法生物制氢技术已经成为解决未来能源的一个研究热点，符合循环经济和可持续发展战略，应用潜力巨大。本研究针对目前发酵法生物制氢技术工业化进程中存在的氢气产率和碳源利用率低的问题，开展了发酵制氢系统中产氢产乙酸菌群生理生态学的研究。从稳定运行状态的折流发酵制氢及CSTR制氢设备中分离到2株产氢产乙酸菌，考察了其生理生态特性，明晰了其分类地位，获得了其生长及产氢产乙酸的最优工程控制参数及对策；通过底物的选择和培养条件的控制分别构建了可以氧化丙酸和丁酸的产氢产乙酸优势菌群，并对其稳定性进行了探讨，获得了其生理生态学参数；利用相分离技术，研制了基于强化产氢产乙酸菌群生态功能的高效有机废水梯级利用深度产氢新装置。通过连续流模型实验从工艺整体水平上确定了强化产氢系统中HPA菌群功能作用的措施和控制参数，使发酵制氢系统的产氢能力和运行稳定性有了较大程度的提高。本研究对提高有机废水发酵制氢能力和调控水平有重要的理论指导意义和工程应用价值，对于完善产氢微生物生理生态学理论提供了重要的补充。