随着制药行业的快速发展,大气环境的污染情况也变得日益恶劣,药厂废气被认为是加剧大气污染严重的因素之一,因此药厂废气污染的治理也势在必行。目前,活性炭吸附、直接燃烧、冷凝回收、吸收和生物学处理技术是用于处理废气的主要技术,而生物处理技术是利用微生物将废气转化为对人体无害或可利用的物质,具有效率较高、成本较低、不产生二次污染等优势,在废气处理方面的作用日益重要。本研究拟利用微生物发酵法来处理药厂废气,在微生物的作用下,将药厂废气转化为乙醇。乙醇在医疗卫生方面具有广泛的用途,医疗上常用75%的乙醇作消毒剂,同时它又是一种难得的清洁、方便、安全的能源,是世界上可再生资源研究的重点方向。本研究既能解决药厂废气排放带来的大气污染问题,又能够变废为宝,进而缓解能源危机。首先,从活性污泥中筛选出可高效利用厌氧乙酰辅酶A途径,将CO₂转化为乙酸的细菌,测量其在不同氮源、碳源和初始pH值的培养环境下产乙酸的能力,得到了产乙酸菌最适生长条件,而且发现在发酵培养基中加入一定量的酵母提取物能有效提高产乙酸菌的代谢能力,从而使其代谢产生乙酸含量增大;其次,建立富含CO₂/H₂药厂废气产乙醇的工艺条件,分别利用鸡蛋壳、铁粉与不同酸制取CO₂、H₂并通过混合实现对工业废气的模拟,研究CO₂/H₂通气量和比例对整体产乙酸及乙醇的影响。实验表明采用0.4 g铁粉、1.91 mol/L浓磷酸反应产H₂的速率及产气量比较适合,其产量为8小时32 mL H₂。CO₂的制取采用1.9 g鸡蛋壳与0.61 mol/L冰乙酸反应的速率及产气量比较适合,反应8小时产生220 mLCO₂;再将产乙酸菌分别与S.cerevisiae P145和C.acetobutylicum AS05进行协同发酵,测量其在不同氮源、碳源、温度和pH值的培养环境下产乙醇的能力。研究表明S.cerevisiae P145在5%浓度的葡萄糖培养基中比在10%浓度的葡萄糖培养基中产乙醇的效率更高、乙醇浓度更大,其产出乙醇的浓度为18.61g/L,最佳的发酵温度为30°C,最适发酵pH为7。C.acetobutylicum AS05在不加入其他碳源的情况下其产出乙醇的最大浓度为15.78 g/L,表现出最佳的产乙醇特性。最后,采用5 L离位式发酵罐,进行协同发酵的实验室放大实验,以验证优化体系的可操作性。研究表明与摇瓶试验相比,采用5 L发酵罐进行实验时乙醇产量确实有所提高,具有一定的工业生产可行性。