[发明专利]用于由生物质生产氢气的生物反应器方法

权利要求书

1.用于将生物质基本上厌氧转化成至少氢气的生物反应器方法，其包括：

反应器容器，其具有由混合的厌氧细菌聚生体组成的床；

通过入口装置流入所述反应器容器的生物质流入物，生物质流入物的速率由流入计或流入变量泵控制，所述生物质流入物被所述反应器

容器的所述混合厌氧细菌聚生体至少部分发酵而产生至少氢气；

气体收获装置，其收获所述反应器容器内发酵过程中产生的至少氢气；

通过流出装置流出所述反应器容器的经脱气生物质流出物，经处理的生物质流出物的流出速率由流出计或流出变量泵控制；和

经脱气流出物再循环装置，所述装置使所述经脱气生物质流出物再循环回到所述反应器容器中，再循环的速率由再循环流量计或再循环变量泵控制，其中所述经脱气生物质流出物的再循环速率与补充所述生物质流入物的速率之间的比值大于或等于1。

2.根据权利要求1的生物反应器方法，其中所述经脱气生物质流出物的再循环速率与补充所述生物质流入物的速率之间的比值大于或等于1.2。

3.根据权利要求1或2的生物反应器方法，其中氢气产率大于或等于4.0H₂/mol葡萄糖，并且氢气生产力高于240mmol H₂/(L.h)。

4.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，还包括大于或等于约60℃的反应温度。

5.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，还包括小于或等于约1小时的水力停留时间。

6.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中除了氢气之外还产生二氧化碳气。

7.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中所述混合厌氧细菌聚生体作为载体上的生物膜固定或作为细菌颗粒固定。

8.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中所述混合厌氧细菌聚生体至少包含嗜热细菌。

9.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中所述生物质为植物生物质。

10.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中所述生物质为动物生物质。

11.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中所述生物质为植物和动物生物质的混合物。

12.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中所述生物质包括己糖和挥发性脂肪酸。

13.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中所述生物质为可溶性水解产物，其来自于纤维素材料的水解，所述纤维素材料包括半纤维素。

14.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中进入所述反应器容器之前，对所述生物质进行预处理，所述预处理是碾磨和/或湿加热。

15.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中所述床为流化床。

16.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中所述床为膨胀床。

17.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中所述床由附着在载体上的细菌生物膜或自身固定形式的细菌颗粒构成。

18.根据前述权利要求中任一项的生物反应器方法，其中通过至少一个无机营养物补料入口喂养所述混合厌氧细菌聚生体。

19.根据权利要求18的生物反应器方法，其中所述营养物补料的营养物加料速率为每约5升反应体积大于或等于100ml/min，且其中所述经脱气流出物的再循环速率为每约5升反应体积大于或等于2L/min。

20.根据权利要求18的生物反应器方法，其中所述营养物补料的营养物加料速率为每约2.53升反应体积大于或等于200ml/min，且其中所述经脱气生物质流出物的所述再循环速率为每约2.53升反应体积大于或等于3.5L/min。