秸秆蒸汽汽爆、固态发酵处理结合快速热解制液体燃料

为了改善生物质热解油的品质,引入了蒸汽汽爆、固态发酵对生物质进行了分级处理脱除其中半纤维素和纤维素,降低了生物质的羧基和羟基含量.研究了生化处理改变生物质组分对其快速热解及其热解产品的影响.结果表明,汽爆、发酵处理使得焦产率增加,油产率略有增加,热解气产率降低;除汽爆处理增加了CO2外,汽爆、发酵处理对热解气形成的规律影响较小;汽爆、发酵处理脱除半纤维素、纤维素后,醋酸降低了36%～49%,羟基丙酮减少了25.0%～38.5%,而酚类产物明显增加.油品的热值也由原麦秸的16～17MJ/kg增加到22～24MJ/kg.     

汽爆玉米秸秆脱毒及发酵丁醇工艺的实验研究

研究了不同脱毒方法对汽爆玉米秸秆发酵产丁醇的影响及发酵工艺。实验共考查了十种不同的脱毒工艺路线,结果表明:汽爆玉米秸秆经水洗预处理脱毒后,经酶解、离心去除沉淀物,并补加营养物质是一条较佳的工艺路线。在此基础上,进一步利用单因素实验和正交实验,考察了发酵温度、pH值、接种量、菌种种龄、培养基组成、发酵时间对丁醇发酵的影响,得到较优的丁醇发酵工艺条件为,发酵温度37℃,pH7.0,接种量7%,菌种种龄27h,培养基组成:酵母抽提物1.0g·L-1、KH2PO40.8g·L-1、MgSO4·7H2O 0.1g·L-1、(NH4)2SO42.0 g·L-1、FeSO4.7H2O 0.03g·L-1、尿素2.0g·L-1,发酵时间48 h。在此优化条件下,发酵液中起始糖浓度为50g·L-1时,丁醇的发酵浓度达到了9.42g·L-1。     

无污染秸秆汽爆新技术及其应用

基于秸秆与木材在化学组成和结构上的差异,提出对秸秆不加任何化学药品的低压爆破技术。在研究秸秆无污染汽爆作用机制的基础上,开发出了无污染汽爆技术清洁制浆、大麻清洁脱胶、秸秆制备腐植酸和活性低聚木糖等一系列创新方法。该技术不仅在秸秆综合利用上得到应用,而且还可应用于烟草加工、造纸工业、中草药提取和麻纤维清洁脱胶等行业。     

溶剂脱毒汽爆玉米秸秆对酶解以及发酵的影响

以脱毒对酶解及发酵的影响为研究对象,以酶解还原糖得率及发酵乙醇质量浓度为指标,采用溶剂萃取的方法对无催化汽爆玉米秸秆进行萃取脱毒。结果表明,酶解还原糖得率随着萃取剂及萃取方式介于34.85%和89.7%,酶解还原糖得率和发酵乙醇质量浓度与脱毒有机溶剂的沸点高度负相关,表明有机溶剂的残留是导致酶失活的主要原因。而对于所考察的溶剂,乙醇产率为0.47～0.49 g乙醇/g还原糖,表明有机溶剂残留对乙醇发酵并无显著影响。采用乙醚和丙酮的组合萃取,乙醇最高产率可以达到理论值的96.1%。     

汽爆秸秆膜循环酶解耦合丙酮丁醇发酵

利用新型的汽爆玉米秸秆膜循环酶解耦合发酵系统进行了丙酮丁醇发酵的研究,并对使用该系统所导致的丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum AS1.132)代谢的变化进行了讨论. 在稀释率为0.075 h-1的条件下,丁醇的产量为0.14 g/g (纤维素+半纤维素),最大丁醇产率达到0.31 g/(L×h),溶剂组成为丁醇:丙酮:乙醇65.3:24.3:10.4(体积比),纤维素和半纤维素的转化率分别为72%和80%,使用单位纤维素酶所产生的丁醇量为3.9 mg/IU,是分步水解批次发酵的1.5倍. 利用该系统使酶解和发酵分别在各自最适的条件下同时连续进行,减少了纤维素酶的用量,有效地解除了酶解产物对纤维素酶的抑制作用,并减轻了溶剂产物尤其是丁醇对微生物活性的影响,延长了发酵周期.     

变温调控对汽爆秸秆发酵产氢的影响

在以汽爆秸秆为原料,利用丁酸梭菌(Clostridium butyricum)同步糖化发酵产氢的过程中,存在着纤维素酶解和微生物发酵的最适温度不一致的矛盾,影响底物的转化和微生物利用。在发酵开始 10 h 和 30 h 的时候,分别进行两次变温调控,首先迅速升温至 45℃,保持 2 h 后又迅速将温度降低回到丁酸梭菌的最适发酵温度 35℃。这一变温调控能够促进纤维素酶解,并有利于微生物保持高活性。与恒温发酵相比,两次变温的最终产氢量提高1.2倍,纤维素和半纤维素的转化率分别为 75%和 88%。     

汽爆秸秆处理含Fe(Ⅲ)废水的研究

采用静态和动态两种吸附方式 ,对汽爆秸秆吸附Fe(Ⅲ )的性能及动力学特性进行了研究。结果表明 ,在水样pH值为 2 .0 ,离子浓度为0 .42g/L时 ,汽爆秸秆对Fe(Ⅲ )离子的吸附效率为 71 .63% ,当流速为3mL/min时 ,动态饱和吸附量为 6.5 7mg/g。发现吸附过程符合Freundlich等温吸附曲线 ;并在此基础上求出吸附动力学方程式     

中性纤维素酶糖化中性汽爆玉米秸秆工艺优化

提出一种在非缓冲系统中水解中性汽爆秸秆的工艺。首先选取具有较好协同降解木质纤维素能力的特异腐质霉(Humicola insolens)所产中性纤维素酶进行工艺优化,确定其水解工艺可以在非缓冲体系中进行。在此基础上,通过添加β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶、漆酶和表面活性剂与中性纤维素酶制剂中进行复配后在非缓冲体系中(自然pH值)水解中性汽爆秸秆,并用分批加酶水解提高了复合酶的酶解效率。结果表明,每克中性汽爆秸秆底物中加入10 FPU中性纤维素酶,75 IU β-葡萄糖苷酶,3 000 IU木聚糖酶和体积分数为0.5 % Triton-100,以100 g/L底物浓度水解120 h后,综合水解率为48.4 %。每克底物中复合酶以15+5 FPU,分批加酶水解120 h后综合水解率、纤维素水解率和半纤维素水解率分别为56.0 %、64.9 %和42.5 %。这有助于拓宽木质纤维素糖化工艺研究的思路,为木质纤维素材料高效糖化及后续乙醇发酵提供参考。     

高效协同酶解中性汽爆玉米秸秆的工艺优化

玉米秸秆是我国主要的农业废弃物之一,在木质纤维素乙醇领域具有广阔的应用前景。而玉米秸秆预处理和酶法糖化成本过高是目前工艺中的重点和难点之一。从4种纤维素降解酶制剂中优选出对中性汽爆玉米秸秆有最佳协同效果的木霉和黑曲霉纤维素酶制剂（6∶4体积比混合）。在此基础上,评估了木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、β-葡聚糖酶、漆酶、锰过氧化物酶等酶制剂,聚乙二醇-4000、吐温-80、牛血清白蛋白等非酶因子对糖化效率的影响,得到了一组高效协同降解汽爆玉米秸秆的复合酶体系,并获得了适宜的糖化工艺。结果表明,以每克中性汽爆预处理的玉米秸秆为底物,加入10FPU木霉/曲霉混合酶液,并添加1000IU的木聚糖酶和0.05 g PEG4000,于50℃/150 r·min^-1相似文献   

分级处理秸秆的热解过程

利用热重-傅立叶红外联用分析仪(TG-FTIR)研究了麦秸、汽爆麦秸、发酵麦秸的热失重特性及其气体析出行为. 实验表明,热失重过程主要分4个阶段：干燥阶段(30~150℃)、过渡阶段(150~200℃)、热解阶段(200~600℃)、炭化阶段(600~900℃);析出挥发分的机理过程分为2步：热解初始阶段发生脱羟基、脱羧基、脱烷基和解聚反应,析出含C?O?C基团、醇、醛、酸、酮和CO2, CO, H2O, CH4等气体化合物,炭化阶段发生脱烷基、羰基等反应,先后依次析出CH4, CO2, CO等气体. 汽爆、固态发酵分级处理麦秸不仅使热解干气的产率降低约20%~30%,热解液的产率增加,而且热解液中羧酸类产量分别减少了30%和50%左右.     

Bt固态发酵条件的研究进展

苏云金芽孢杆菌制剂是目前世界上产、销量较大的一种生物农药,其发酵过程则是工业生产的关键步骤,固体发酵以其巨大的优越性正在逐步替代深层液体发酵。影响Bt固态发酵的一系列条件在文章中得到阐述。     

玉米种皮固态发酵绿色木霉生产纤维素酶的研究

通过以玉米种皮为基质对绿色木霉J98-06的固态发酵研究,选育得到一株高产纤维素酶菌株,其最适培养条件为:玉米种皮与麦麸质量比3:7,硫酸铵1.4%,K2HPO4 0.2%(质量分数),加水量为1:1.2～1.4(质量比),发酵温度30℃,发酵时间4天,产酶活力高达3865 U/g(干曲)。     

玉米秸秆厌氧发酵制氢的实验研究

在小试和批试实验结果的基础上,以牛粪堆肥作为菌种来源,玉米秸秆作为发酵底物,进行了30 L规模的放大实验研究。主要考察了菌种接种龄对产氢效果的影响、最佳初始有机负荷、反应过程中菌种的生长曲线及底物的代谢特征,并有液相末端发酵产物确定发酵类型。结果表明：在实验条件下,菌种的最佳接种龄为18 h,最佳初始启动负荷为8 105 mg/L,秸秆的最大产氢能力可达到220 mL/g,COD的去除率可达到57%,稳定期细胞浓度维持在3.8 g/L左右,发酵类型为乙醇型发酵。     

农业废弃物固态发酵反应器的发展

固态发酵可将农作物废弃物处理和转化为有价值的产品,具有产品产量高、下游处理过程简单和“三废”排放量少等优点;文章综述了农业废弃物固态发酵中的特点,描述了在固态发酵中不同生物反应器的优点和缺点,重点对托盘式、鼓式和填充床式反应器的特点及其放大设计中的问题进行了探讨,并对固态发酵反应器的发展前景进行了展望。     

固态发酵中纤维素基质降解过程初步研究

利用斜卧青霉(Penicillium decumbens JUA10)对汽爆麦草和淀粉质的混合基质进行固态发酵，通过分析各种成份及酶活力变化，研究了各成份的降解速率，并探讨了纤维素、半纤维素降解与纤维素酶、半纤维素酶酶活力的关系. 纤维素基质固态发酵中木质纤维素的降解过程实际是同步糖化发酵过程，还原糖不会积累形成对纤维素酶、半纤维素酶的反馈抑制；纤维素降解与纤维素酶的酶活性、半纤维素的降解与半纤维素的酶活性不成正比. 木质纤维素的降解难主要是木质纤维素结构造成的. 半纤维素的降解甚至比纤维素降解更慢，淀粉容易降解，木质素几乎不降解.     

黑曲霉WB-1固态发酵产单宁酶的研究

对黑曲霉WB-1固态发酵产单宁酶进行了研究。考察了发酵温度、发酵时间、外加碳源对黑曲霉WB-1产单宁酶的影响,同时考察了单宁酶的储存稳定性以及最适反应温度、pH值。结果表明,黑曲霉WB-1产单宁酶的最佳发酵温度和发酵时间分别为28℃和96h,外加碳源有利于单宁酶的产生,且以甘油为外加碳源时效果最好。所产单宁酶的最适反应温度和pH值分别为30℃和6,且具有一定的低温(4℃)储存稳定性。     

Enhanced Cellulase Production in Fed-Batch Solid State Fermentation of Trichoderma virideSL-1

A novel fed-batch solid state fermentation process was developed in order to avoid problems associated with high initial nutrient concentration, while retaining advantages from high total effective salt concentration. Cellulase production by Trichoderma viride SL-1 was selected as the experimental model. Ammonium sulphate solution was atomized and fed to the culture by pneumatic transfer. Different feed modes were investigated that resulted in improved enzyme productivity. © 1997 SCI.     

固态发酵生产蛋白饲料的研究进展

介绍了国内外固态发酵技术制备蛋白饲料的研究进展,主要从固态发酵的优缺点和影响发酵工艺的主要因素包括固态发酵基质的类别、菌种的选择及固态发酵过程中工艺参数的影响进行阐述,并对固态发酵过程中存在的问题与关键技术进行了展望,以期为农林废弃物深加工提供参考。     

惰性吸附载体固态发酵细菌纤维素的研究

惰性载体吸附固态发酵是一种新型的固态发酵方式。以聚氨酯塑料泡沫为吸附载体,对木醋杆菌(Acetobacter xylinum)CGMCC No.1.1812吸附载体固态发酵过程中影响纤维素产量的因素及发酵过程进行了初步研究。结果表明,在固液比为1∶16,载体堆料高度为3 cm,初始葡萄糖质量浓度为20 g/L时,72 h发酵,细菌纤维素产量可达到4.86 g/L,整个发酵周期的容积生产率可达到1.62 g/(L.d)。与常规液态静置发酵相比,发酵产量同期提高了5.65倍,一个发酵周期的容积生产率提高了3.16倍。