添加垃圾渗滤液对厨余垃圾厌氧发酵产氢的影响

以厨余垃圾和垃圾渗滤液为原料,考察了垃圾渗滤液的不同添加量对厌氧消化稳定性及产氢气性能的影响。结果表明,在厨余垃圾中添加少量的垃圾渗滤液能缩短厌氧消化的延滞期而不影响其消化及产气性能,垃圾渗滤液浓度越高则越容易形成氨抑制,严重影响厌氧消化作用的进行。在40 g厨余原料中添加100 g垃圾渗滤液,其厌氧消化延滞期为6 h,氢气含量稳定在50%,最大产氢气速率为4.8 mL/(h.g),最终氢气产量为48.37 mL/g;添加200~500 g垃圾渗滤液均形成氨抑制,严重影响产气性能,产气速率均低于2.5 mL/(h.g),最终产气量为16~30 mL/g。     

高通量测序技术辅助筛选脱硫菌

将脱硫菌的筛选与新一代高通量测序技术相结合,探索脱硫菌筛选的新方法,为生物甲烷的高值化利用提供技术支持。实验将富含硫细菌的环境土样及经过培养基富集培养后的液样分别进行16S rDNA V6区的高通量测序,并分析了物种组成和丰度、Alpha多样性和菌群结构。结果表明,高通量测序的平均数据利用率达99.177%,测序量能够充分反映样品在该区域细菌的群落组成和结构。取自环境的土壤样品物种组成丰富,含有Pseudomonadales(假单胞菌目)、Rhizobiales(根瘤菌目)、Desulfuromonadales(除硫单孢菌目)、Desulfobacterales(脱硫杆菌目)、Acidithiobacillales(酸硫杆状菌目)等脱硫菌目。经过培养基富集后,菌群多样性显著降低,主要组成菌为Pseudomonadales(假单胞菌目)和Rhizobiales(根瘤菌目)。通过高通量测序技术,能够在筛选脱硫菌之前就了解实验样品的菌群结构和组成,为有针对性地设计筛选脱硫菌实验提供了一种新的方法。     

固体酸连续催化桐油预酯化反应研究

利用固定床反应器,以固体酸为催化剂催化桐油预酯化反应。考察了醇油摩尔比、停留时间、床层温度等因素对预酯化效果的影响。优化反应最适宜的操作条件为:醇油摩尔比6∶1,反应时间88 min,床层温度65℃。在此条件下桐油的酸值可降至0.8 mgKOH/g,达到生物柴油后续酯交换反应酸值小于1.0 mgKOH/g的要求。     

固定化运动发酵单胞菌乙醇发酵研究

以运动发酵单胞菌(zymomonas mobilis 10225)为菌种。以葡萄糖为底物进行乙醇发酵。对不同底物浓度[5％，7．5％。10％(W／V)]、不同温度(25℃,30℃，35℃)条件下，游离细胞和固定化细胞乙醇发酵的特性进行研究。实验结果表明。葡萄糖浓度为5％。25℃时可达到最大的乙醇产率0．50g乙醇／g葡萄糖。以海藻酸钙为包埋介质，对Zymomonas mobilis进行固定化。在10％葡萄糖培养基中多批次半连续发酵，可在8h内使乙醇产率系数达到0．50。短的发酵周期和高的乙醇产率为后续的葡萄糖和木糖两步乙醇发酵提供理想的实验数据。     

高温液态水预处理桉木水解动力学的研究

在间歇式反应釜中对高温液态水预处理桉木的反应情况进行研究.通过考察得到高温液态水预处理桉木的最佳工艺条件为反应温度180℃、反应时间20min,木糖得率为86.46％；分析了桉木水解的反应历程,建立了桉木在高温液态水中水解的动力学方程,通过计算值与实验值的对比,认为该动力学方程可较准确地描述桉木在高温液态水中的反应历程.     

高温液态水两步预处理提高桉木酶解率

为了提高木材类生物质的酶解率,提出了高温液态水两步预处理的方法.在底物浓度为5％,pH =4.8,50℃,40FPU/g底物的加酶量下,考察了不同预处理条件对桉木残渣酶解的影响,发现两步预处理后残渣的酶解率明显高于一步预处理后的酶解率,第二步预处理反应温度的升高和时间的延长都可提高残渣的酶解率,而温度的变化对其影响更明显.由于半纤维素和木质素的去除增大了纤维素与酶的接触机会,所以桉木经过180℃,20min和240℃,20min的两步高温液态水预处理后,72h的纤维素酶解率可达到97.20％,而只经过180℃,20min的一步预处理,72h的酶解率仅为72.81％.     

超低马来酸水解纤维素的试验研究

以定量滤纸为纤维素模化物,在3种超低酸浓度和4种温度下进行了马来酸水解的多点取样实验,以还原糖收率为指标得到较佳工况,并进一步通过间歇实验确定酸浓度0.1%、液固比20:1、温度220℃、压力4MPa、搅拌速率500r/min、反应时间55min为较优工况,可得到还原糖收率、还原糖转化率和原料转化率分别为32%、66%和48%。硫酸水解的较佳工况比较,发现马来酸存在下还原糖降解较弱,糠醛类的相对含量比硫酸存在时减少24.57%(48.22%:72.79%)。马来酸水解纤维素产糖多为聚糖;残渣依然具有纤维素特性,但结晶度较原料降低17%,对后续的酶解及发酵有利。     

半纤维素酶添加对碱处理甘蔗渣结构及酶解的影响

半纤维素作为木质纤维素的重要组分之一,通过氢键与纤维素的微纤丝结合,严重阻碍了纤维素表面与纤维素酶的接触,降低了酶解的效率。该试验以碱处理甘蔗渣作为底物,通过添加不同量的半纤维素酶去除不同比例的半纤维素。通过成分分析、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段分析添加半纤维素酶前后残渣的结构和酶解特性变化,发现随着半纤维素酶添加量的增大,残渣中木质素所占的比例逐渐增大,结晶指数逐渐增大,电镜表面沟壑逐渐加深,纤维束之间结构变得疏松。以半纤维素酶处理过的甘蔗渣作为底物,按照5FPU/g底物加入纤维素酶水解72h,与不添加半纤维素酶对照组相比,添加1600U/g半纤维素酶处理的试验组木聚糖的转化率提高了74.24%,葡聚糖转化率提高了35.30%。通过半纤维素酶添加可以有效促进纤维素酶解过程的进行,节约反应时间提高酶解转化率。     

木质纤维原料同步糖化发酵制取生物乙醇研究进展

简单介绍了同步糖化发酵及其优势,综述了同步糖化发酵工艺近年来在工艺参数、工艺流程及发酵微生物等方面的最新研究进展,着重介绍了耐高温酵母的选育及其在同步糖化发酵制取生物乙醇中的应用,这有可能成为解决同步糖化发酵工艺中酶解和发酵温度不协调问题的最重要途径。     

木聚糖酶高产菌筛选研究进展

从自然界筛选具有工业化应用潜力的高酶活产酶菌株,对于满足科学研究和实际生产需要都具有重要的意义。本文按照不同酶活梯度与采样点的关系,总结含有高酶活菌株样品的一些特征,如：富含腐烂木质纤维素的土样,该采样点的地势较平坦等。此外,对筛选到的高活力菌株的微生物种类及发酵优化中碳源的重要性进行了概括,提出最佳碳源的正确选择对最终的发酵优化工艺具有极大影响作用。对木聚糖酶高产菌株的筛选及发酵优化提供了有益的参考。