【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于生物能源領(lǐng)域，特別涉及一種高溫菌和中溫菌共同發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的新工藝。

背景技術(shù)：

合成氣是木質(zhì)纖維素等生物質(zhì)部分氧化和高溫分解所產(chǎn)生的混合氣體，它的主要成分為co、h2和co2，還含有少量的ch4和一些硫、氮的化合物。合成氣是一類豐富而廉價(jià)的生物加工原料，可通過厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)為各種有用的燃料和化學(xué)品，比如乙醇、乙酸、丁醇和丁酸等。如果采用合成氣發(fā)酵技術(shù)，先將全部生物質(zhì)(包括木質(zhì)素以及難降解部分)氣化轉(zhuǎn)化為合成氣，再將合成氣發(fā)酵為乙醇，就能避開木質(zhì)纖維素酸、酶水解的技術(shù)障礙，克服傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)化過程中木質(zhì)素不能被充分利用的缺陷。在生物質(zhì)、廢棄物和一些不能用于直接發(fā)酵的原料轉(zhuǎn)化上，合成氣發(fā)酵將發(fā)揮重要作用。除氣化合成氣外，一些富含co的工業(yè)廢氣(如轉(zhuǎn)爐氣、電石爐氣、黃磷爐氣等)也可以被合成氣發(fā)酵微生物利用及轉(zhuǎn)化。

以合成氣為原料生產(chǎn)燃料乙醇，一直由于高昂的原料成本，而為人們所忽視。合成氣發(fā)酵將在那些難以直接發(fā)酵的生物質(zhì)、廢棄物和殘?jiān)奶幚碇邪l(fā)揮重要的作用。由于這些物質(zhì)氣化產(chǎn)生的合成氣溫度很高，嗜熱微生物更適于此生產(chǎn)技術(shù)。在生產(chǎn)過程中合成氣需要通過一個(gè)熱量回收系統(tǒng)冷卻后，才能進(jìn)入生物反應(yīng)器。如果合成氣先經(jīng)過嗜熱微生物發(fā)酵后，再經(jīng)過常溫微生物發(fā)酵，將有效提高能源利用率。目前，盡管合成氣生產(chǎn)乙醇還不是目前乙醇生產(chǎn)的主要形式，但作為一項(xiàng)儲(chǔ)備技術(shù)，是有必要對(duì)其進(jìn)行研究的。

合成氣發(fā)酵產(chǎn)乙醇技術(shù)的研究在國(guó)內(nèi)剛剛起步，由于co、co2和h2在液體中的溶解度很低，導(dǎo)致微生物對(duì)氣體的吸收量少，存在乙醇產(chǎn)率較低等問題。目前國(guó)內(nèi)外研究者采用了不同的調(diào)控手段來提高乙醇的產(chǎn)量，主要集中在對(duì)于發(fā)酵條件的調(diào)控，包括培養(yǎng)基的優(yōu)化、ph的控制、氣體傳質(zhì)效率的調(diào)控和氣體組分及各組分氣體分壓的控制等。目前為止，國(guó)內(nèi)主要研究c.autoethanogenum菌株利用合成氣發(fā)酵乙醇發(fā)酵條件的優(yōu)化。主要對(duì)其發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行了改良，優(yōu)化后得到培養(yǎng)基最優(yōu)氮源為酵母膏，最優(yōu)碳源為木糖。申請(qǐng)?zhí)枮閏n104822836a、cn104822836a和cn104812904a的中國(guó)專利，提出了合成氣發(fā)酵方法的操作方法、合成氣發(fā)酵中減少co2排放和提高醇生產(chǎn)率的方法。申請(qǐng)?zhí)枮閏n105087441a的中國(guó)專利，提出的一種復(fù)合菌群及其在合成氣發(fā)酵產(chǎn)醇中的應(yīng)用；申請(qǐng)?zhí)枮閏n106399387a的中國(guó)專利提出了一種混合菌發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的氮缺陷調(diào)控方法，但是都沒有涉及到高溫菌和常溫菌共同發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的研究。

有鑒于上述的不足，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)造一種新型的合成氣發(fā)酵模式，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種新型的合成氣發(fā)酵模式，汽化爐生成的合成氣經(jīng)過適當(dāng)冷卻，先經(jīng)過高溫菌的發(fā)酵，再經(jīng)過中溫菌的發(fā)酵，生產(chǎn)乙醇等有機(jī)溶劑。

為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種高溫菌和中溫菌共同發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的新工藝，包括以下步驟：(1)：將汽化爐生成的合成氣體冷卻至50℃～80℃，然后將高溫菌和高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基放在合成氣體環(huán)境中，培養(yǎng)高溫菌在發(fā)酵培養(yǎng)基中生長(zhǎng)至發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量穩(wěn)定不變的狀態(tài)；

(2)：待合成氣體溫度降到37℃時(shí)，加入中溫菌和第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基，對(duì)中溫菌進(jìn)行第一階段的培養(yǎng)，使中溫菌在第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中生長(zhǎng)至發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量穩(wěn)定不變的狀態(tài)；

(3)：將步驟(2)中生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)的中溫菌進(jìn)行第二階段的培養(yǎng)，控制培養(yǎng)過程第二階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基的氮濃度低于第一階段，并移去有機(jī)碳源，同時(shí)控制培養(yǎng)過程中的ph值為4.0～4.5。

在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(1)所述的高溫菌為acetogeniumkivui，carboxydocellasporopducens，clostridiumthermocellum，desulfotomaculumthermobenzoicumsubspthemosyntrophicum，moorellathermoacetica，moorellasp.huc22-1，moorellathermoautotrophica和desulfotamaculumkuznetsovii中的任意一種。

在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(2)所述的中溫菌為clostridiumljungdahlii，c.autoethanogenum，c.carboxidivorans，butyribacteriummethylotrophicum，c.ragsdalei和alkalibaculumbacchi中的任意一種。

在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(1)所述的高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下組成：每升如下：nh4cl1g/l，mgcl2·6h2o0.16g/l，cacl2·2h2o0.1g/l，kcl0.33g/l，kh2po40.5g/l，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母粉，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g蔗糖，ph為6.8。

在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(2)所述的第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基包括：每升如下：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母粉，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，5.0g嗎啉乙磺酸，0.5ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g果糖，ph為6.0。

在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(3)所述的第二階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基包括：每升如下：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，0.5g酵母粉，0.5g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，5.0g嗎啉乙磺酸，0.5ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％的刃天青溶液，ph為6.0。

在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，微量元素溶液組成如下：次氮基三乙酸2g/l，mncl2·4h2o1.3g/l，cocl2·6h2o0.2g/l，znso4·7h2o0.2g/l，fecl3·6h200.4g/l，cucl2·2h2o0.02g/l，nicl2·6h2o0.02g/l，na2moo4·2h2o0.02g/l和na2wo4·2h2o0.025g/l。

在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，微生物溶液組成如下：生物素2mg/l，葉酸2mg/l，維生素b610mg/l，核黃素5mg/l，維生素b15mg/l，煙酸5mg/l，泛酸鈣5mg/l，維生素b125mg/l和對(duì)氨基苯甲酸5mg/l。

在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，無機(jī)鹽溶液組成如下：nacl80g/l,nh4cl100g/l，kcl1g/l，kh2po410g/l，mgso4·7h2o20g/l和cacl2·2h2o4g/l。

在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(3)所述的第二階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中添加besa、莫能菌素和丁基橡膠顆粒。

在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(3)所述的有機(jī)炭源為果糖或木糖。

在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，利用鋁箔氣體采樣袋進(jìn)行批式發(fā)酵研究。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.本發(fā)明考慮合成氣從汽化爐出來的合成氣溫度都比較高的特點(diǎn)，此時(shí)高溫菌不需要過多的降溫就可以參與反應(yīng)，同時(shí)高溫菌具有自身代謝活躍、反應(yīng)效率高、污雜少等優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明所采用的技術(shù)手段可使用與木質(zhì)素和纖維素等來源的合成氣發(fā)酵，生產(chǎn)新能源乙醇使得廢物資源化，并降低co2等溫室氣體的排放，符合可持續(xù)發(fā)展原則；為合成氣發(fā)酵產(chǎn)乙醇的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用提供了重要的理論價(jià)值和實(shí)際指導(dǎo)意義。

2.本發(fā)明在除氣化合成氣外，一些富含co的工業(yè)廢氣也可以借助此方案，獲得有用的有機(jī)溶劑，本發(fā)明對(duì)富含co的的工業(yè)廢氣更加具有吸引力。在第一階段的高溫菌可以利用co為唯一碳源生成h2和co2，發(fā)酵后的氣體分?jǐn)?shù)比約為co、co2和h2的體積比為4：3：3，適合各種合成氣發(fā)酵中溫菌的生長(zhǎng)；并且高溫菌在中溫情況，自動(dòng)就失去反應(yīng)活力，不會(huì)和中溫菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，并且它本身就可以作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；所以此技術(shù)手段可以為生產(chǎn)新能源提供新的思路。

【附圖說明】

圖1是實(shí)施例1中合成氣發(fā)酵乙醇的產(chǎn)量；

圖2是實(shí)施例2中合成氣發(fā)酵乙醇的產(chǎn)量；

圖3是實(shí)施例3中合成氣發(fā)酵乙醇的產(chǎn)量；

圖4是實(shí)施例4中合成氣發(fā)酵乙醇的產(chǎn)量；

圖5是實(shí)施例5中合成氣發(fā)酵乙醇的產(chǎn)量。

【具體實(shí)施方式】

菌種來源：高溫菌acetogeniumkivui，carboxydocellasporopducens，clostridiumthermocellum，desulfotomaculumthermobenzoicumsubspthemosyntrophicum，moorellathermoacetica，moorellasp.huc22-1，moorellathermoautotrophica和desulfotamaculumkuznetsovii；中溫菌clostridiumljungdahlii，c.autoethanogenum，c.carboxidivorans，butyribacteriummethylotrophicum，c.ragsdalei和alkalibaculumbacchi。高溫菌和中溫菌菌種均由為廣西科學(xué)院菌種保藏中心提供。

實(shí)施例1：

一種高溫菌和中溫菌共同發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的新工藝，包括以下步驟：

(1)將5ml高溫菌株種子液acetogeniumkivui加入到500ml的高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成每升如下：nh4cl1g/l，mgcl2·6h2o0.16g/l，cacl2·2h2o0.1g/l，kcl0.33g/l，kh2po40.5g/l，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母粉，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g蔗糖，ph6.8。充入co氣體至一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，調(diào)節(jié)ph＝6.8，50℃下進(jìn)行第一階段培養(yǎng)，待培養(yǎng)3天后生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)；

(2)將第一階段液體培養(yǎng)基降溫至37℃，直接接種中溫菌株種子液clostridiumljungdahlii到第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成為：每升如下：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母粉，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，5.0g嗎啉乙磺酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g果糖，ph為6.0。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，ph值為6.0。待培養(yǎng)5天后同型產(chǎn)乙酸菌生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)；

(3)取20ml步驟(2)培養(yǎng)后的富集物菌種至500ml鋁箔氣體采樣袋中并含有低濃度氮源的第二階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，0.5g酵母膏，0.5g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，ph為6.0，0.2gbesa、0.1g莫能菌素、0.1g丁基橡膠顆粒。移除果糖有機(jī)炭源，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20天。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，維持ph為4.5。利用氣相色譜測(cè)量氣體消耗情況和有機(jī)產(chǎn)物生產(chǎn)情況。

經(jīng)計(jì)算，產(chǎn)生的乙醇濃度為3.9g/l。

實(shí)施例2：

一種高溫菌和中溫菌共同發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的新工藝，包括以下步驟：

(1)將5ml高溫菌株種子液carboxydocellasporoproducens加入到500ml高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成每升如下：nh4cl1g/l，mgcl2·6h2o0.16g/l，cacl2·2h2o，0.1g/lkcl，0.33g/lkh2po40.5g/l，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母粉，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g蔗糖，ph6.8。此時(shí)氣體袋中的co、co2體積比為4：1，維持至一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，調(diào)節(jié)ph＝6.8，在60℃下進(jìn)行第一階段培養(yǎng)，待培養(yǎng)3天后生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)；

(2)將第一階段液體培養(yǎng)基降溫至37℃，直接接種中溫菌株種子液c.autoethanogenum到第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成為：每升如下：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母粉，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，5.0g嗎啉乙磺酸，0.5ml0.1％刃天青，5.0g果糖，ph6.0。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，ph值為6.0。待培養(yǎng)5天后同型產(chǎn)乙酸菌生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)；

(3)取40ml步驟(2)培養(yǎng)后的富集物菌種至1000ml鋁箔氣體采樣袋中并含有低濃度氮源的第二階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，0.5g酵母膏，0.5g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，ph為6.0，0.2gbesa、0.1g莫能菌素、0.2g丁基橡膠顆粒。移除木糖有機(jī)炭源，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30天。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，維持ph為4.0。利用氣相色譜測(cè)量氣體消耗情況和有機(jī)產(chǎn)物生產(chǎn)情況。

經(jīng)計(jì)算，產(chǎn)生的乙醇濃度為4.7g/l。

實(shí)施例3：

一種高溫菌和中溫菌共同發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的新工藝，包括以下步驟：

(1)將5ml高溫菌株種子液clostridiumthermocellum加入到500ml高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成每升如下：nh4cl1g/l，mgcl2·6h2o0.16g/l，cacl2·2h2o0.1g/l，kcl0.33g/l，kh2po40.5g/l，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母粉，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g蔗糖，ph為6.8。充入co氣體至一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，調(diào)節(jié)ph＝6.8，68℃下進(jìn)行第一階段培養(yǎng)，待培養(yǎng)3天后生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)；

(2)將第一階段液體培養(yǎng)基降溫至37℃，直接接種中溫菌株種子液c.carboxidivorans到第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成為：每升如下：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母粉，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，5.0g嗎啉乙磺酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g果糖，ph為6.0。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，ph值維持6.0。待培養(yǎng)5天后同型產(chǎn)乙酸菌生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)；

(3)取40ml步驟(2)培養(yǎng)后的富集物菌種至1000ml鋁箔氣體采樣袋中并含有低濃度氮源的第二階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，0.5g酵母膏，0.5g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，ph為4.3，0.1gbesa、0.2g莫能菌素、0.1g丁基橡膠顆粒。移除果糖有機(jī)炭源，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30天。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，維持ph為6.0。利用氣相色譜測(cè)量氣體消耗情況和有機(jī)產(chǎn)物生產(chǎn)情況。

經(jīng)計(jì)算，產(chǎn)生的乙醇濃度為7.3g/l。

實(shí)施例4：

一種高溫菌和中溫菌共同發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的新工藝，包括以下步驟：

(1)將5ml高溫菌株種子液desulfotomaculumthermobenzoicumsubspthemosyntrophicum加入到500ml高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成每升如下：nh4cl1g/l，mgcl2·6h2o0.16g/l，cacl2·2h2o0.1g/l，kcl0.33g/l，kh2po40.5g/l，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母粉，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g蔗糖，ph為6.8。充入co、co2氣體體積比為4：1的混合氣體至一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，調(diào)節(jié)ph＝6.8，70℃下進(jìn)行第一階段培養(yǎng)，待培養(yǎng)3天后生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)；

(2)將第一階段液體培養(yǎng)基降溫至37℃，直接接種中溫菌株種子液butyribacteriummethylotrophicum到第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成為：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母膏，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g木糖，ph為6.0。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，ph值維持6.0。待培養(yǎng)6天后同型產(chǎn)乙酸菌生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入第三步驟；

(3)取10ml步驟(2)培養(yǎng)后的富集物菌種至500ml鋁箔氣體采樣袋中并含有低濃度氮源的第二階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，0.5g酵母膏，0.5g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，ph為6.0，0.1gbesa、0.1g莫能菌素、0.1g丁基橡膠顆粒。移除木糖有機(jī)炭源，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)15天。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，并維持ph為4.2。利用氣相色譜測(cè)量氣體消耗情況和有機(jī)產(chǎn)物生產(chǎn)情況。

經(jīng)計(jì)算，產(chǎn)生的乙醇濃度為3.2g/l。

實(shí)施例5：

一種高溫菌和中溫菌共同發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的新工藝，包括以下步驟：

(1)將5ml高溫菌株種子液moorellathermoacetica加入到500ml高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，充入co、co2氣體體積比為4：1的混合氣體至一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，調(diào)節(jié)ph＝6.8，60℃下進(jìn)行第一階段培養(yǎng)，待培養(yǎng)6天后生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)；

(2)將第一階段液體培養(yǎng)基降溫至37℃，直接接種中溫菌株種子液c.ragsdalei到第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成為：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母膏，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g木糖，ph為6.0。充入co2維持第二階段壓力穩(wěn)定在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，ph值維持6.0。待培養(yǎng)6天后同型產(chǎn)乙酸菌生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入第三步驟；

(3)取10ml步驟(2)培養(yǎng)后的富集物菌種至1000ml鋁箔氣體采樣袋中并含有低濃度氮源的第二階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，0.5g酵母膏，0.5g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，ph為6.0，0.2gbesa、0.2g莫能菌素、0.2g丁基橡膠顆粒。移除果糖有機(jī)炭源，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20天。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，并維持ph為4.1。利用氣相色譜測(cè)量氣體消耗情況和有機(jī)產(chǎn)物生產(chǎn)情況。

經(jīng)計(jì)算，產(chǎn)生的乙醇濃度為3.9g/l。

實(shí)施例6：

一種高溫菌和中溫菌共同發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的新工藝，包括以下步驟：

(1)將5ml高溫菌株種子液moorellasp.huc22-1加入到500ml高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，充入co、co2氣體體積比為4：1的混合氣體至一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，調(diào)節(jié)ph＝6.8，75℃下進(jìn)行第一階段培養(yǎng)，待培養(yǎng)6天后生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)；

(2)將第一階段液體培養(yǎng)基降溫至37℃，直接接種中溫菌株種子液alkalibaculumbacchi到第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成為：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母膏，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g木糖，ph為6.0。充入co2維持第二階段壓力穩(wěn)定在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，ph值維持6.0。待培養(yǎng)6天后同型產(chǎn)乙酸菌生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入第三步驟；

(3)取10ml步驟(2)培養(yǎng)后的富集物菌種至1000ml鋁箔氣體采樣袋中并含有低濃度氮源的第二階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，0.5g酵母膏，0.5g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，ph為6.0，0.1gbesa、0.1g莫能菌素、0.1g丁基橡膠顆粒。移除木糖有機(jī)炭源，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20天。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，并維持ph為4.4。利用氣相色譜測(cè)量氣體消耗情況和有機(jī)產(chǎn)物生產(chǎn)情況。

經(jīng)計(jì)算，產(chǎn)生的乙醇濃度為5.2g/l。

實(shí)施例7：

一種高溫菌和中溫菌共同發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的新工藝，包括以下步驟：

(1)將5ml高溫菌株種子液moorellathermoautotrophica加入到500ml高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，充入co、co2氣體體積比為4：1的混合氣體至一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，調(diào)節(jié)ph＝6.8，63℃下進(jìn)行第一階段培養(yǎng)，待培養(yǎng)6天后生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)；

(2)將第一階段液體培養(yǎng)基降溫至37℃，直接接種中溫菌株種子液c.ragsdalei到第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成為：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母膏，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g木糖，ph為6.0。充入co2維持第二階段壓力穩(wěn)定在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，ph值維持6.0。待培養(yǎng)6天后同型產(chǎn)乙酸菌生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入第三步驟；

(3)取10ml步驟(2)培養(yǎng)后的富集物菌種至1000ml鋁箔氣體采樣袋中并含有低濃度氮源的第二階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，0.5g酵母膏，0.5g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，ph為6.0，0.1gbesa、0.2g莫能菌素、0.2g丁基橡膠顆粒。移除果糖有機(jī)炭源，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20天。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，并維持ph為4.5。利用氣相色譜測(cè)量氣體消耗情況和有機(jī)產(chǎn)物生產(chǎn)情況。

經(jīng)計(jì)算，產(chǎn)生的乙醇濃度為4.5g/l。

實(shí)施例8：

一種高溫菌和中溫菌共同發(fā)酵合成氣產(chǎn)乙醇的新工藝，包括以下步驟：

(1)將5ml高溫菌株種子液alkalibaculumbacchi加入到500ml高溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，充入co、co2氣體體積比為4：1的混合氣體至一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，調(diào)節(jié)ph＝6.8，80℃下進(jìn)行第一階段培養(yǎng)，待培養(yǎng)6天后生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)；

(2)將第一階段液體培養(yǎng)基降溫至37℃，直接接種中溫菌株種子液c.ragsdalei到第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，第一階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成為：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，1.0g酵母膏，2.0g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，5.0g木糖，ph為6.0。充入co2維持第二階段壓力穩(wěn)定在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，ph值維持6.0。待培養(yǎng)6天后同型產(chǎn)乙酸菌生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入第三步驟；

(3)取10ml步驟(2)培養(yǎng)后的富集物菌種至1000ml鋁箔氣體采樣袋中并含有低濃度氮源的第二階段中溫菌發(fā)酵培養(yǎng)基：10ml無機(jī)鹽溶液，10ml微量元素溶液，10ml維生素溶液，0.5g酵母膏，0.5g蛋白胨，0.5g半胱氨酸鹽酸，0.5ml質(zhì)量份數(shù)為0.1％的刃天青溶液，ph為6.0，0.2gbesa、0.1g莫能菌素、0.1g丁基橡膠顆粒。移除木糖有機(jī)炭源，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20天。此時(shí)氣體袋中的co、co2和h2氣體的體積分?jǐn)?shù)比為4：3：3，維持壓力為一個(gè)大氣壓，并維持ph為4.3。利用氣相色譜測(cè)量氣體消耗情況和有機(jī)產(chǎn)物生產(chǎn)情況。

經(jīng)計(jì)算，產(chǎn)生的乙醇濃度為4.7g/l。

上述說明是針對(duì)本發(fā)明較佳可行實(shí)施例的詳細(xì)說明，但實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請(qǐng)范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。