玉米秸秆干发酵产沼气试验研究

研究添加微生物菌剂、沼渣堆沤对玉米秸秆干发酵产沼气的影响。结果表明：经过微生物菌剂、沼渣堆沤后的玉米秸秆在于发酵过程中日产气量高于对照,其中添加微生物菌剂处理的玉米秸秆显示出较好的日产气能力,累积产气量最高,沼气甲烷含量潜力最强,说明玉米秸秆干发酵时添加微生物菌剂进行堆沤预处理的方法最好。     

自主创新攻克沼气池进料难题

近年来，沼气池特别是户用沼气池建设数量大增，一些缺乏常规沼气发酵原料的农户也建上了沼气池。为了取得沼气，农村沼气用户尝试着用蚕粪、杂草、树叶、作物秸秆等（以下称“植物性沼气发酵原料”）作为沼气发酵原料投入沼气池，但人工进料较困难。为此，一些秸秆型沼气池用人工配合机械进料，但这一种较简单方便的进料办法管理成本较高，难以在户用沼气池中推广使用。为解决植物性沼气发酵原料进料难的问题，广西蒙山县农村能源办公室自主创新、研制一种简单实用、使用成本低的进料省力装置，在户用沼气池中推广使用很有实际价值。     

燃料乙醇及其制取工艺

目前，以甜高粱秸秆生产燃料乙醇有两种方式，一是采用固态发酵法。即将秸秆粉碎，加入酵母，发酵5至6天。该方法发酵周期长，参数控制粗放；二是采用液态发酵法。该方法是将秸秆破碎榨汁→过滤加酸澄清→发酵→离心分离→提取乙醇→乙醇精制。其他也都采用榨汁→发酵→蒸馏等方法。这些方法使甜高粱秸秆榨汁发酵乙醇得率较低，设备投资大，能源消耗高。     

玉米秸秆生物炼制燃料乙醇的研究

以玉米秸秆为原料,研究了中酸预处理条件下水洗得到的残渣经酶水解后进行己糖发酵、水洗液经三烷基胺萃取脱毒后进行戊糖发酵的乙醇得率,并对整个工艺进行了物料衡算.结果表明:中酸预处理的最佳条件为温度100℃,硫酸质量分数3％,时间12h.残渣的酶水解液浓缩至葡萄糖质量浓度为138.72g/L进行乙醇发酵,在24 h时糖利用率...     

接种娄彻氏链霉菌发酵对秸秆纤维性质的影响

以水稻秸秆为原料,接种娄彻氏链霉菌（Streptomyces rochei）,通过生物发酵和机械盘磨制备了秸秆纤维。利用电子万能试验机、接触角测量仪、荧光光谱仪、热重分析仪对不同目数的秸秆纤维及其成型材料的性能进行表征分析。试验结果表明：随着秸秆纤维尺寸的减小,纤维间的结合力逐渐增强,但需要更大的干燥强度。秸秆纤维的持水性和吸水性随着发酵时间的增加呈先增大后减小的趋势,随纤维增大吸水性呈升高趋势,但持水性随纤维的增大呈降低趋势。随着发酵时间的增加,秸秆纤维吸水性先逐渐降低,并且随烘干温度的升高接触角不断增大,在生物发酵7 d时成型材料水溶性有机物最多。烘干温度从150℃升高到190℃,抗张强度先增加后降低,纤维疏水性能逐渐增强;温度低于170℃时,抗张强度随温度升高不断增强,高于170℃则显著下降。接种娄彻氏链霉菌（Streptomyces rochei）发酵对秸秆纤维拆解具有促进效果,经生物发酵7 d和盘磨的秸秆纤维性能最佳,适宜于制备秸秆基质块。     

中国农村生物质能源发展现状与展望

我国是农业大国,生物质能源作为我国农村生活用能的重要组成部分,其开发利用对保障国家能源安全和社会主义新农村建设具有重要意义。文章分析了我国农村生物质能源的发展现状和消费结构,认为我国农村地区的生物质能利用主要集中在沼气、秸秆和薪柴。近几年来,我国沼气利用的规模不断扩大,秸秆利用方式由传统的燃烧向集中制气、炭化和固化成型等多种方式转变。农村生物质能源消费以秸秆和薪柴为主,沼气在消费结构中所占比例呈上涨趋势。当前我国生物质能源的利用仍存在许多问题,未来应从生物质能资源清查、技术、政策资金保障、市场以及产业发展等方面促进农村生物质能源的开发利用。     

不同秸秆原料发酵产沼气试验研究

以猪粪、沼液和池塘水对玉米、稻草秸进行预处理,研究不同秸秆厌氧发酵产沼气能力。结果表明：采用沼液预处理后的玉米、稻草秸质地柔软,表面布满白色菌落和菌丝,采用沼液顶处理的玉米、稻草秸累计产气量分别为34475、331390mL,发酵期间沼气产气量在50天内保持一个平稳、较高的水平。采用猪粪预处理的玉米、稻草秸厌氧发酵分别在第15、17天产气出现了停止,约20天后产气恢复。发酵温度在26．5—32．0℃范围内,对厌氧反应的影响不明显,反应后期产气量的大小主要取决于发酵原料的连续补充。     

玉米秸秆半同步与同步糖化发酵的研究

于初始底物质量浓度100 g/L,酶解6 h、12 h分别补料50 g/L条件下,以总底物质量浓度200 g/L的绿液预处理玉米秸秆,先预酶解24 h后同步糖化发酵48 h,体系中乙醇质量浓度47.58 g/L,乙醇得率为0.42 g/g(以纤维素计,下同)。而不经预酶解直接同步糖化发酵72 h,体系中乙醇质量浓度48.57 g/L,乙醇得率为0.43 g/g。与基于补料预酶解的半同步糖化发酵相比,补料同步糖化发酵技术工艺简单,适合于高浓度底物绿液预处理玉米秸秆的生物转化。     

发酵预处理秸秆纤维性状及可降解复合材料的性能

以发酵秸秆纤维的不同天数作为变量,研究发酵预处理对秸秆纤维特性及其对制备可降解复合材料物理力学性能的影响,测量发酵后0,5和10 d的纤维的长细比,分析三大素化学成分的变化,并以可降解脲醛树脂为胶黏剂,制备可降解复合材料。结果表明：发酵5 d的纤维长细比集中增大,总体集中在20∶1以内,而发酵10 d的长细比增大且频率分布变宽,显示为纤维长又细及分布频率均匀。从而得出结论：在3组不同发酵时间的纤维制备的复合材料中,未发酵的纤维复合材料力学性能最大,发酵5 d的复合材料性能最差,发酵10 d的纤维复合材料力学性能又呈现出上升的趋势,随着纤维长细比的频率分布变宽而增强。其主要原因是在制备复合材料时,长细比分布更加均匀的秸秆纤维交错结合,细小纤维可以填充纤维板的缝隙,使得纤维的致密性更好,并且未完全发酵的纤维会将更长和更大长细比的微纤丝露出来,增加胶黏剂的渗透性,提高纤维的结合能力,从而提高纤维复合材料的力学性能。     

小桐子壳发酵产气潜力的试验研究

实验以小桐子壳为原料,在25℃环境下,采用批量发酵的工艺,进行发酵产沼气实验。实验结果表明,小桐子壳可以作为沼气发酵原料,其产沼气潜力为429mL/gTS或626mL/gVS。     

稀酸蒸汽爆破玉米秸秆预水解液的脱毒及乙醇发酵

以水洗稀酸蒸汽爆破玉米秸秆(ASC)得到的预水解液为原料,分析了ASC预水解液中可发酵性糖、碳水化合物降解产物和主要木质素降解产物的含量,研究了ASC预水解液乙醇发酵性能、3种脱毒方法对预水解液进行脱毒及乙醇发酵性能。研究结果表明,ASC预水解液中可发酵糖类主要含有木糖(49.50 g/L)及少量葡萄糖(9.80 g/L),可用于发酵制备乙醇,但含有大量抑制物不利于乙醇发酵,发酵60 h时的糖利用率和乙醇得率分别仅有87.96%和74.63%。ASC预水解液经过乙酸乙酯萃取、酵母吸附和亚硫酸钠处理3种方式脱毒后乙醇发酵性能均得到较大改善:经乙酸乙酯萃取脱毒后发酵36 h时的糖利用率和乙醇得率分别为95.40%和90.71%;经酵母吸附脱毒后发酵48 h时的糖利用率和乙醇得率分别为97.83%和81.98%;经亚硫酸钠处理脱毒后发酵48 h时的糖利用率和乙醇得率分别为95.55%和84.74%。虽然乙酸乙酯萃取脱毒效果最佳,但从工业应用前景来看,酵母吸附和亚硫酸钠处理是最佳选择。     

大豆秸秆纤维素固态发酵及酶解条件的研究

对经氨预处理的大豆秸秆纤维素固态发酵产酶及酶解产糖工艺过程进行了研究，影响康氏木霉(Trichoderma koningii)固态发酵的主要因素是温度、pH值、培养基液固质量比及培养时间，影响纤维素酶水解的条件主要是温度、pH值及时间，结果表明：较适宜的产酶条件为温度30℃，pH值5．0，培养基液固质量比2．5：1，时间96h，产纤维素酶活力为798．84FPU／mL，以所产纤维素酶进行酶水解，较适宜条件为温度55℃、pH值5．6、时间36h，酶解率为18．98％。由液相色谱分析可知酶解液的主要成分为葡萄糖、纤维二糖和木糖．为大豆秸秆的进一步综合利用提供了参考数据。     

水稻秸秆好氧发酵行为及其生物机械制浆性能探讨

对农业秸秆进行好氧发酵耦合机械解离可获取高性能纤维制纸浆模塑、纸和纸板产品，为秸秆离田高值化利用提供一条新途径。本研究采用复合菌剂(2株土芽孢杆菌(Geobacillus sp)、 1株副土芽孢杆菌(Parageobacillus sp)和4株栖热菌(Thermus sp))对水稻秸秆进行堆垛发酵30 d后再进行机械解离，考察其生物机械浆的性能。研究结果显示：发酵过程呈现显著的阶段性：升温1天、高温发酵阶段10天，第12天进入降温腐熟阶段，其中高温发酵段最高温度达60.0～66.2℃。好氧发酵至第8天时，固体物料得率为71.22%;与未发酵处理的纤维物料相比，发酵8天物料解离后纤维保水值达到1.95,增加18.56%;平均纤维长度为0.639 mm,增加2.73%;浆料抗张指数(8.51 N·m/g)、撕裂指数(9.2 mN·m²/g)和耐破指数(0.72 kPa·m²/g)分别增加15.15%、 9.52%和10.77%。水稻秸秆升温和高温发酵阶段主要物质损失来自半纤维素和纤维素，木质素降解较为缓慢，其中半纤维素和纤维素的快速降解为堆体快速...     

玉米秸秆发酵残渣在多羟基醇中液化反应的研究

以玉米秸秆制备燃料乙醇所得到的发酵残渣(简称"发酵残渣")为原料,在聚乙二醇等多羟基醇中,以浓硫酸为催化剂,进行液化反应,得到植物纤维基多元醇,并以该种液化产物代替部分聚醚多元醇,用于聚氨酯硬泡的制备。通过对液化产物及残渣进行分析,研究了影响液化反应的因素。结果表明:发酵残渣在液化剂PEG200/甘油(质量比7∶3)中,当液化温度为160℃,时间为2 h,液固质量比4∶1,催化剂浓硫酸用量为液化剂质量的4%时液化效果最佳,液化率达64.54%。此时,液化产物羟值为349 mg/g,黏度为979 mPa·s。发酵残渣苯醇抽提物在上述液化条件下液化率可达96.59%,其液化产物的羟值及黏度分别为474 mg/g和791 mPa·s,也可用于聚氨酯硬泡的制备。     

洗涤模式对蒸汽爆破玉米秸秆脱毒的影响

采用3种洗涤模式对蒸汽爆破预处理玉米秸秆进行脱毒,研究了其酶水解液的乙醇发酵性能,比较了不同用水量下逆流洗涤蒸汽爆破玉米秸秆酶水解液的乙醇发酵性能.结果表明,逆流洗涤脱除主要发酵抑制物的效果最好,批式分次洗涤效果次之,批式洗涤效果最差,3种洗涤方式对主要发酵抑制物乙酸的脱除率分别为100％、92.27％和77.66％.蒸汽爆破玉米秸秆经固液比1∶7.5(g∶ mL)逆流洗涤、酶水解和水解糖液浓缩后被酿酒酵母发酵24 h,糖利用率97.58％,乙醇得率93.74％.     

工业微生物混合发酵的研究进展

指出了混合发酵是2种或2种以上微生物在同一培养基中进行的发酵,在某种特定情况下,混合培养在发酵过程中有利于微生物间的相互协调,提高产物的生产效率或降低培养基的要求等,比纯培养更快、更有效.对于工业微生物或者具有工业生产潜力的微生物混合发酵生产维生素、沼气等产品进行了探讨,阐明了工业微生物混合发酵的现状和发展趋势.     

谈沼气发酵原料新途径——兼漓江流域水葫芦的治理

近年来,随着农村经济的发展和养殖结构的调整,社会分工专业化的特点凸现,规模养殖增加农村分散养殖减少。养猪的减少使一些以猪粪作主要发酵原料的沼气池出现了原料严重不足,导致一些地方的户用沼气池闲置或使用不正常,使用率和效益下降,直接影响群众建设沼气池的积极性,原料单一问题已成为沼气发展的瓶颈。怎样利用现有资源,探索沼气发酵原料新途径,是我们面临的一项课题。     

米根霉无载体固定化发酵产L-乳酸

通过研究米根霉NLX-M-1利用葡萄糖无载体固定化发酵产L-乳酸的影响因素,获得米根霉利用木质纤维基葡萄糖进行无载体固定化发酵的最优条件。优化的米根霉无载体固定化产L-乳酸条件:初始葡萄糖质量浓度100 g/L,(NH4)2SO4质量浓度2 g/L,接种量2%(体积分数),CaCO330 g/L,KH2PO40.1 g/L,MgSO4·7H2O 0.25 g/L,ZnSO4·7H2O 0.1 g/L。在优化条件下,以纯葡萄糖为碳源的米根霉发酵过程,形成平均直径1 mm的微球,L-乳酸产量为76.6 g/L,转化率为81.6%。以玉米秸秆酸爆渣酶解葡萄糖浓缩至60 g/L进行L-乳酸发酵,米根霉形成直径约1.2 mm的微球,L-乳酸产量为36.4 g/L,转化率为63.5%。     

种畜场沼气工程综合利用分析

对种畜场沼气工程的工艺及发酵残余物的综合利用进行分析,工程采用的"固液分离 水解预酸化 CSTR消化 沼肥综合利用"路线,取得了较好的处理效果,既获得优质沼气燃料,又合理利用沼气发酵残余物,实现了养猪废水的零排放。     

木质纤维素丁酸预处理及其高效合成丁醇的调控

利用可再生的木质纤维素资源生产丁醇等液态燃料,可以实现农林废弃生物质的高值转化。以典型农林废弃物玉米秸秆为研究对象,选取丁醇生物合成前体物质丁酸作为预处理剂,拟建立生物质高效解聚/酶解及丁醇合成的优化工艺。结果表明：在180℃、50 g/L丁酸溶液中预处理0.5 h后,固体组分中的葡聚糖质量分数提高至47.25%,葡聚糖质量回收率达88.53%;在此预处理工艺下将固体组分进行酶解,当固液比和纤维素酶添加量分别为1∶5(g∶mL)和10 FPU/g底物时,酶解72 h的葡萄糖质量浓度达到70.8 g/L。这说明丁酸预处理可以有效破解玉米秸秆的复杂结构,进而提高纤维素酶的可及度。以丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum ATCC 824)为发酵菌株,探究了秸秆酶解得到的葡萄糖和预处理残余丁酸作为底物进行丁醇合成的性能。当利用秸秆酶解产生的葡萄糖作为补料碳源时,丁醇产量从4.89 g/L提高到9.34 g/L。将秸秆酶解液和残余丁酸作为共底物补料时,发酵结束时的丁醇产量和生产效率分别达到10.58 g/L和0.147 g/(L·h),比对照组提高了116%,这表明...