木薯渣微生物降解及再利用研究进展

木薯渣因其所含粗纤维经有效降解之后可以变废为宝,节省资源又保护环境而受到国内外学者的广泛关注。对木薯渣再利用方面的研究已经成为近年来一大热点,微生物降解是提高木薯渣利用率的一个有效途径。从木薯渣降解再利用角度出发,综述了木薯渣的用途、降解机理以及温度、pH值、含水量等重要影响因素。阐明了在合适的环境条件下,筛选有效降解微生物是提高木薯渣利用率的关键因素。同时展望了调制复合酶系在降解木薯渣纤维素上的应用,以及改造、合成以及重组降解酶以提高和推广木薯渣纤维素分解的必要性。     

木薯原淀粉最小引燃温度实验研究

为了研究木薯原淀粉的着火过程特征,用粉尘云引燃温度装置和粉尘层引燃温度装置,对木薯原淀粉的最小引燃温度(MIT)进行实验研究.分别研究喷吹压力、质量浓度、粉尘层厚度对MIT的影响.结果表明:设定质量0.4 g时,木薯淀粉粉尘云的最小引燃温度随着喷尘压力的增加先减小再增大,此时最小引燃温度458.5℃;设定喷吹压力30 ...     

木薯乙醇-汽油混合燃料生命周期排放多目标优化研究

建立了木薯乙醇-汽油混合燃料生命周期排放单目标和多目标优化模型.以生命周期CO,NO_x,PM,HC,SO_x,CO₂排放为优化目标,对木薯乙醇-汽油混合燃料生命周期排放进行了单目标及多目标优化,并进行了灵敏度分析.结果表明:多目标优化后木薯乙醇-汽油混合燃料的混合比例为63%.与原始值相比,多目标优化后生命周期CO排放略有升高,NO_x升高15%,PM升高19%;生命周期HC、SO_x和CO₂分别降低8%、50%和21%.     

AJIC工艺处理木薯加工废水研究

采用AJIC工艺对木薯淀粉、变性淀粉、木薯酒精生产废水进行综合处理。结果表明:COD、BOD5和SS的去除率均高达99%,进水水质指标及水量处理后的废水水质可达到《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2005)水作标准,符合国控重点污染源污染减排要求。此外,该工艺还同时实现对木薯废渣和污泥进行处理,可生产沼气595.2万立方米/年,有机肥400吨/年,实现直接经济效益422.9万元/年,具有较高的经济、环境和社会效益。     

改性木薯秸秆对磷酸根的吸附性能研究

研究以环氧氯丙烷、乙二胺、三乙胺对木薯秸秆化学改性制备的吸附剂对磷酸根的去除效果,考察了吸附剂投加量、溶液初始pH值、浓度、接触时间等对磷酸根吸附效果的影响。结果表明,改性木薯秸秆可以有效吸附磷酸根。改性木薯秸秆的投加量为4 g/L时,对磷酸根的去除率达到95%;吸附效果受溶液初始pH影响较大,去除率随pH的增大而不断增大,当pH为3.0~8.0范围时,改性木薯秸秆对磷酸根的吸附效果较好,去除率均为95%左右;改性木薯秸秆对磷酸根的吸附均符合Langmuir等温吸附方程和Freundlich等温吸附方程,最大吸附量为2.58 mmol/g;改性木薯秸秆对磷酸根的吸附为快速吸附,30 min即可达到吸附平衡。二级动力学方程可以很好地反映该吸附过程,且平衡吸附量Qe的实验值与拟合值非常接近。颗粒内扩散是控制吸附速度的因素之一。     

木薯茎秆基质育苗效果研究

以草炭、椰糠为对照,研究腐熟木薯茎秆对番茄、黄瓜、丝瓜、茄子、大吊瓜及西瓜的育苗效果,为木薯茎秆作为育苗基质提供依据。育苗结果表明：（1）原木薯茎秆用于番茄育苗时,其发芽率、株高、茎粗及真叶数与草炭育的番茄效果相当;过2mm筛木薯茎秆对番茄育苗效果不如草炭,但优于椰糠;原木薯茎秆用于黄瓜育苗时,其发芽率、株高、茎粗及真叶数与草炭、椰糠育的黄瓜效果相当;原木薯茎秆对番茄、黄瓜的育苗效果优于过2mm筛木薯茎秆。（2）原木薯茎秆、过2mm筛木薯茎秆对丝瓜、大吊瓜和西瓜的育苗效果不如草炭、椰糠,但对茄子的育苗效果优于椰糠。总的看来,腐熟木薯茎秆可用于番茄、黄瓜、茄子育苗,而不宜单独用于丝瓜、大吊瓜和西瓜育苗。     

厌氧折流内循环反应器(ABIC)处理木薯淀粉废水试验

对自主研发的厌氧折流内循环反应器(anaerobic baffled internal circulation,ABIC)处理木薯淀粉废水的运行特性进行研究,结果表明:ABIC在水力停留时间为20~24 h、进水ρ(COD)为3 000~15 000 mg/L、有机负荷为3.0~20.0kg/(m3·d)时COD去除率均高于80.0%,最高可达91.2%。ABIC对进水负荷的冲击具有良好耐受能力,最大可承受的容积负荷VLR为26.0 kg/(m3·d),运行稳定。反应器重新启动耗时较短,对处理木薯淀粉季节性生产废水有利。     

木薯皮堆肥过程中酶活性的变化

以木薯皮为原料进行高温堆肥发酵,研究了堆肥化过程中理化性质和酶活性的变化情况.结果表明:在堆肥发酵过程中.温度变化呈先上升后下降趋势,到后期已趋近于初始温度;而含水率在堆肥处理过程中变化不大.各处理的pH值在发酵结束时为7.3～7.5.过氧化氢酶活性初期较高,随后迅速降低,并维持在较低水平.纤维素酶和脲酶活性在堆肥初期增加,之后逐渐降低.由于堆肥原料不同,不同处理的酶活性变化趋势表现出一定的差异.考虑到堆肥腐熟度受多方面因素的影响,判断堆肥腐熟度时应根据多种指标(包括生物学、化学、物理学指标)综合判断.     

改性木薯秸秆对硝酸根的动态吸附及脱附

利用以环氧氯丙烷、N,N-二甲基甲酰胺、吡啶、二甲胺溶液对天然木薯秸秆进行化学改性得到的新型阴离子吸附剂,研究在不同条件下对KNO3溶液的动态吸附及脱附再生效果.结果表明,与改性前相比,木薯秸秆的吸附性能有了很大提高.随着KNO3溶液质量浓度由50 mg·L-1增加至150 mg·L-1,改性木薯秸秆吸附硝酸根至饱和的时间由120 min缩短至65 min,动态饱和吸附量由11.73 mg·g-1增至26.58 mg·g-1;当KNO3溶液流速分别为3、5、10 mL·min-1时,动态吸附至饱和时间分别为150、120、65 min,改性吸附剂对硝酸根的饱和吸附量和去除率降低;改性木薯秸秆在中性溶液时,吸附效果较好,120 min后达饱和,而在碱性和酸性时40 min即达饱和.Thomas模型能够很好地描述改性木薯秸秆对KNO3的动态吸附动力学.分别选用0.05 mol·L-1NaCl、NaOH和HCl溶液做脱附剂可以得到较好的脱附效果.     

纳米磁粉复配混凝剂深度处理木薯酒精废水研究

将纳米Fe_3O_4颗粒与无机混凝剂FeCl_3复配,用于木薯酒精废水的强化混凝处理;探索了磁复配前后混凝剂的除浊、除有机物和脱色效果,并对絮体和出水分别进行了红外和三维荧光光谱分析。结果表明:相较于普通FeCl_3,磁复配混凝剂的浊度去除率达98.5%,除浊效果有明显提高;而溶解性有机物和致色物质的去除主要依赖于FeCl_3的作用,由于木薯酒精好氧处理出水存在木质素分解产物和类黑精,大量羟基和酰胺键易与Fe~(3+)形成金属配位键。