可生物降解城市生活垃圾厌氧消化基础及工艺研究进展

从动力学和微生物学等基础研究着手、对不同的可生物降解城市生活垃圾的甲烷产率及其影响因素进行详细分析,并比较了目前采用消化工艺,最后通过分析总结指出目前该技术存在的问题以及今后需要攻破的研究难点.     

小球藻对奶牛场沼液处理能力及生物质生产的探究

为资源化处理奶牛场沼液、探究小球藻Chlorella vulgaris NIES-227对奶牛场沼液的处理能力以及生物质利用潜力,在柱式光生物反应器中利用小球藻处理沼液占比分别为25%、50%、75%和100%4种不同浓度的未灭菌污水。研究结果显示,各浓度污水中总氮、总磷和COD的去除率分别为36.0%～92.5%、42.8%～100%和6.9%～32.2%。在沼液占比为25%的污水中氮磷的去除率最高,氨氮、总氮和总磷的去除效率分别可达99.9%、91.0%和100%。微藻在低浓度沼液(25%～50%)中生长状态良好,在沼液占比为50%的污水中可获得最高生物质产率393.6 mg/(L·d)。但是在高浓度沼液(75%～100%)中微藻生长受到一定抑制,导致氮磷的去除效果变差。培养期间细菌的数量增长显著,促进了COD的去除。各浓度沼液生物质中总脂、总糖和蛋白质含量分别为13.2%～32.2%、12.3%～27.6%和16.2%～30.9%。实验数据表明,低浓度沼液能产生更多高能量组分的生物质,适合用作生物燃料的开发;高浓度沼液能产生含较多蛋白质的生物质,更适合用作动物饲料。     

小球藻在蔗渣酶解液中的异养生长及其脂肪酸生成

在高温液态水处理的甘蔗渣酶解过程中添加Tween80可使聚糖转化率提高11.4%。根据蔗渣酶解液中糖的种类及含量,用葡萄糖、木糖和纤维二糖标准品模拟蔗渣酶解液组成配制成相应的混合糖培养基,同时配制仅含葡萄糖的培养基,在有、无Tween80和BG11(Blue-Green 11)的条件下,考察小球藻在不同培养基中的异养生长及脂肪酸生成。结果显示Tween80对小球藻的生长具有抑制作用,纤维二糖也会影响小球藻的生长;小球藻在添加BG11的葡萄糖培养基中的生物量最高,为1.97 g·L^-1,在添加BG11的蔗渣酶解液中的生物量高出未添加BG11的2倍,在含有Tween80和BG11的蔗渣酶解液中的总脂肪酸含量最高,达到6.90%,在所有培养基中产生的脂肪酸以C_16:0、C_18:1、C_18:3、C_20:1和C_20:4为主;培养基组成优化可进一步提高微藻生物量和油脂产量。     

Fe3O4纳米颗粒固定化纤维素酶的酶学特性研究

试验研究了超顺磁性纳米颗粒直接固定纤维素酶的酶学特性.以化学共沉淀法合成出的纳米Fe3O4颗粒为载体,利用水溶性碳化二亚胺(EDC)活化将纤维素酶固定,探讨了不同酶量、交联剂、pH值等因素对固定化纤维素酶性能的影响,得出固定纤维素酶的最佳条件:酶浓度为9.0 mg/mL,EDC浓度为3.0 mg/mL,pH值为4.0.试验还研究了在不同温度和pH值条件下的固定化酶与游离酶的活性,酶固定后最佳水解温度为60℃,最适pH值向碱性迁移且范围有所增加.     

高温液态水法水解稻秆的试验研究

以广州郊区的稻秆为原料,利用自行设计的小型反应器,以高温液态水的预处理方法,考查了反应时间、温度、压力、液固比、搅拌转速以及预热时间对稻秆水解的影响.实验结果发现:在200℃,压力为4.0MPa,液固比为20:1,搅拌转速500r/min,预热时间为40min时还原糖浓度达到最大值,还原糖转化率为51.85%,原料转化率达到48.18%.通过范氏分析及扫描电镜对此工况下的水解残渣进行了分析,发现半纤维素水解率达到88.90%,预处理后的原料疏松,孔隙增加,因而能够较大程度地提高后续纤维素酶水解的效率.     

增溶易分离离子液体均相催化剂合成及催化制备生物柴油工艺研究

以离子液体和磷钨酸为原料,制得3种功能化磷钨酸盐离子液体,采用红外光谱、热重分析等进行表征验证,并用其催化棕榈油酯交换制备生物柴油,考察醇油物质的量之比、反应温度、反应时间和离子液体用量对反应的影响及离子液体的稳定性.结果表明:所制备的磷钨酸盐离子液体具有较好的温控相转移和酸催化性能,能实现高温反应和低温分离效果,与纯...     

生物质合成气发酵生产乙醇技术的研究进展

20世纪70年代以来,开发低成本、可再生的能源已成为各国的研究热点。以生物质为原料生产的燃料乙醇是一种很有应用潜力的能源。文章简要讨论了生物质合成气发酵生产乙醇的技术途径．分析了该技术的优点、工艺过程、生产成本和市场化进程,特别介绍了美国BRI公司和密西西比乙醇公司（ME）在生物质合成气发酵生产乙醇方面所做的工作;同时,指出了我国发展生物质合成气发酵技术的必要性和应用前景。     

KOH负载的不同催化剂催化合成生物柴油

采用湿法浸渍法研究了五种KOH负载的催化剂催化合成生物柴油反应,并采用XRD﹑SEM﹑CO2-TPD等方法对其进行结构和性能表征。结果表明,15%(质量分数,下同)KOH负载的CaO催化酯化活性最高,在醇油摩尔比16∶1,反应温度65℃,催化剂加入量为4%条件下,反应1h,脂肪酸甲酯收率达到97.1%。KOH负载的CaO催化剂中出现了K2O的晶相,15%CaO/KOH催化剂有更多的活性位点,有利于生物柴油酯交换反应。     

废油脂生物柴油的脱硫处理研究

液体燃料的硫排放是环境污染的一个重要来源。废油脂制得的生物柴油硫含量往往超出国家标准。在相同条件下,采用活性炭、阴离子交换树脂、活性白土3种吸附剂对地沟油生物柴油进行脱硫试验。结果表明:活性炭脱硫效果较好,在活性炭用量为地沟油生物柴油质量的3%、吸附温度65℃、吸附时间30 min条件下,生物柴油脱硫率为11.7%。试验发现地沟油生物柴油采用双氧水洗涤后再进行二次负压蒸馏能达到显著的脱硫效果,生物柴油脱硫率达77.8%;高含硫地沟油、棕榈酸化油制备的生物柴油最佳的脱硫工艺为原料油经双氧水洗涤、生物柴油粗品二次负压蒸馏,生物柴油成品脱硫率分别达到95.6%、93.3%,硫含量分别为6.7、8.9 mg/kg,满足国Ⅵ柴油排放标准(GB 19147—2016)的硫含量小于等于10 mg/kg要求。     

反应条件对松木稀酸水解过程的影响

以松木屑为原料,稀盐酸为催化剂,探索液固比、反应温度及催化剂浓度等影响因素对可降解糖产率的影响。实验结果表明:在120℃、液固比为6∶1、盐酸浓度为0.5%时,还原性糖产率达到最大。