复合酶菌剂降解薯类原料生产燃料乙醇的研究

复合酶菌剂降解薯类原料生产燃料乙醇的研究结果表明，通过添加普鲁兰酶对薯类淀粉进行充分降解，使其有效打断原料中的支链和侧链结构，提高淀粉转化还原糖的效率，增加发酵速度，提高原料利用率。并在液化糖化阶段添加纤维素酶、果胶酶、β-葡聚糖酶、普鲁兰酶等协同液化酶糖化酶作用，结合各种单一酶对木薯淀粉的利用效果，获得了多种酶复合的酶茵荆。     

菜籽油常压水解制备脂肪酸的研究

[目的]以菜籽油作为原料,在常压下水解制备脂肪酸。[方法]研究在常压下温度（95±5）℃水解菜籽油制备脂肪酸,讨论油水比、催化剂（浓硫酸）、乳化剂（十二烷基苯磺酸钠）用量和时间对菜籽油水解反应的影响。[结果]得出最佳反应条件为：乳化剂用量4％（W/W）,催化剂量15％（W／W）,油水比1：2,水解时间17h。在该条件下,水解产物的酸值达180．3mg／g。[结论]利用菜籽油在常压下进行水解反应,能制备出工业上常用的脂肪酸,而且转化率可达93．8％。     

3种原料中温干发酵和动力学研究

[目的]研究3种原料中温干发酵及其动力学。[方法]以造纸厂污泥、菌渣、污水厂污泥为原料,在(35±0.2)℃条件下进行干发酵试验,采用全混合式批量发酵的方法。[结果]造纸厂污泥的产气潜力为111 ml/g(TS)、135 ml/g(VS),菌渣的产气潜力为131 ml/g(TS)、205 ml/g(VS),污水厂污泥的产气潜力为98 ml/g(TS)、108 ml/g(VS)。菌渣、造纸厂污泥、污水厂污泥3种原料的整个厌氧干发酵过程符合一级动力学相关原理,与修正后的Gompertz方程的相关系数分别为0.999 4、0.998 8和0.997 7。[结论]造纸厂污泥和菌渣比污水厂污泥更适合作为厌氧干发酵的原料。改进后的Gompertz方程相较于Logistic方程可以较为真实地反映3种原料干发酵降解的规律。     

改进的双酶法工艺下酵母培养时间与发酵时间及营养物对木薯出酒率的影响

在木薯生产乙醇的液化糖化阶段,双酶法在纤维素酶、葡聚糖酶等辅助下,可以提高还原糖的得率和浓度,并且降低液化的温度和缩短糖化时间。基于上述工艺,对发酵阶段的一些参数进行了研究,初步确定了酵母的培养时间为24 h,发酵时间为48 h;单因素试验结果表明,营养物尿素的最适量为原料的0.5‰,磷酸二氢钾为0.5‰,氯化钙为1.0‰,硫酸镁为0.5‰。     

烤烟秸秆厌氧发酵产沼气的动力学研究

以烤烟秸秆与接种物的总固体质量比为4:6配制发酵底物,考察在室温和中温条件下厌氧发酵产沼气的情况,同时建立其动力学模型。研究结果表明,在室温(平均为22℃)和中温(28℃)条件下,产气规律基本一致,都在第5d和第25d左右出现两个产气高峰期,但室温条件下的总产气量比中温条件下高52%。对发酵动力学的研究发现,厌氧发酵过程可分两个阶段(0-20d和21-40d)进行拟合,所建模型的相关系数均大于0.97,拟合结果与试验数据较为接近。这说明,利用Cheynoweth方程能够较好地反映烤烟秸秆产沼气的规律。研究结果可为烤烟秸秆在厌氧发酵产沼气上的应用提供理论依据。     

批量式沼气发酵中细菌类群变化及其与产气之间的相关性

在相同温度和初始发酵液条件下,采用DGGE指纹图谱结合沼气产量与成分,对批量式沼气发酵的3个发酵重复的分析,表明了沼气发酵体系中细菌类群丰富的多样性。随着发酵的进行,细菌绝对数量先增加后趋于稳定;细菌类群发生明显的变化,发酵时间越长,发酵前后的细菌类群区别越大;有的细菌类群始终保持优势,不受产气速率、甲烷含量和温度变化的影响;有的细菌类群在特定发酵时期处于优势地位,且与产气速率和甲烷含量的变化存在相关性;发酵前84天的DGGE分析表明,3个重复的细菌类群特别是优势类群的变化基本同步,但也存在一定区别,相似度在65%~83%之间。与细菌类群变化相对应,三个重复的产气速率和甲烷含量的变化也基本同步,在发酵前55天,5日产气量在2~8 L之间,甲烷体积百分数从65%下降到30%~45%之间。发酵60天到100天,产气速率迅速升高并达到高峰,高峰时的5日产气量达到20 L,甲烷体积百分数迅速升高并达到顶峰为72%~75%;从较短的发酵期间来看,3个重复的产气速率和甲烷含量也存较明显区别,这与3个重复在同一时期细菌类群存在一定的差异性相对应。     

3种典型有机废弃物厌氧消化中NH3和CS2的释放特征

为探究典型有机废弃物中NH₃、CS₂的释放特征,将鸡粪、果蔬废弃物、餐厨垃圾进行序批式厌氧消化。结果显示NH₃在沼气中的平均浓度：餐厨垃圾(9.4±6.6 mg·m^-3)>鸡粪(7.2±3.7 mg·m^-3)>果蔬废弃物(4.9±3.9 mg·m^-3);原料NH₃生产潜力：餐厨垃圾(6.5 g·t^-1)>鸡粪(3.8 g·t^-1)>果蔬废弃物(2.0 g·t^-1)。CS₂在沼气中的平均浓度：餐厨垃圾(0.05±0.03 mg·m^-3)>果蔬废弃物(0.04±0.03 mg·m^-3)>鸡粪(0.02±0.01 mg·m^-3);原料CS₂生产潜力：餐厨垃圾(0.04 g·t^-1)>果蔬废弃物(0.02 ...