不同预处理条件对小麦秸秆厌氧消化的影响

通过改善实验条件,如pH值、C/N、清水预处理等.研究对小麦秸秆生物产气量和纤维素降解的影响.实验结果表明,pH值的调节对生物产气量和纤维素降解影响不大;清水预处理可以使TS迅速降低,降解率达到了46.71%;C/N调节下产气高峰时间提前,最高时达到529 mL/d,累积产气量也达到了6 359 mL,纤维素降解率达到了68.35%.     

纤维素季铵盐处理活性染料废水

研究了纤维素通过季铵化反应制备的纤维素季铵盐(quaternized celluloses,QCs)高分子混凝剂对染料废水的脱色效果及机理,实验了它和无机助凝剂的联合使用分别对不同pH值条件下的活性染料废水脱色效果的影响。结果表明,在pH值为8至12范围内,QCs的投加对活性染料废水的脱色作用非常显著,无机助凝剂的投加对其脱色率的影响相对较小,但可以提高其脱色反应速度和脱色率。活性染料废水的脱色率可达98.53%,色度可达4倍以下。     

稻草经超声波辅助预处理后酶解过程的动力学研究

在功率为120 W、处理时间为30 min的条件下,分别对稻草进行超声波辅助酸碱预处理,与传统化学预处理(碱-预处理、酸-预处理)后稻草的主要化学组成相比较,结果表明超声波技术辅助酸碱预处理可以更为有效地去除半纤维素和木质素,从而提高了稻草基质中纤维素的相对含量,有利于缩短稻草水解时间。在一系列实验研究的基础上,建立了稻草酶水解动力学模型。结果表明,分别经碱、超声波-碱、酸、超声波-酸预处理的稻草在糖化过程中的模型参数(米氏常数KM,速率常数k和抑制常数KI)均不相同,KM分别为17.55、14.14、15.29和15.08 g/L;k分别为15.30、21.32、13.40和15.42 h-1;抑制常数KI变化不明显分别为2.31、2.08、1.81和1.85 g/L。模型及实验方法简便可靠,有较好的拟合性,对稻草酶水解过程工程放大及过程控制都具有一定的参考价值。     

高温厌氧细菌混合培养对纤维素酒精生产的提高作用

以高温厌氧细菌热纤维梭菌(Clostridium thermocellum LQRI)和嗜热厌氧乙醇菌(Thermoanaerobacter ethanolicus X514和Thermoanaerobacter pseudoethanolicus39E)为对象,以纤维素为微生物利用的底物,分析了LQRI纯培养和LQRI+Thermoanaerobacter混合培养对纤维素降解、酒精生产及终产物分布的影响.结果表明,LQRI+Thermoanaerobacter混合培养的酒精生产能力和纤维素降解率明显高于LQRI纯培养.在混合培养体系中,LQRI+X514的酒精生产能力明显高于LQRI+39E.培养基中无外源酵母粉条件下,LQRI纯培养酒精最高浓度约为11.5mmol/L,LQRI+X514和LQRI+39E混合培养最高酒精浓度分别约为71mmol/L和36.5mmol/L,相同的底物纤维素浓度条件LQRI+X514和LQRI+39E混合培养酒精浓度分别约为LQRI纯培养的5～11倍和3～5倍,纤维素降解率分别都约为LQRI纯培养的1.5～5.0倍;培养基中0.6%外源酵母粉存在条件下,LQRI纯培养酒精最高浓度约为12.9mmol/L,LQRI+X514和LQRI+39E混合培养最高酒精浓度分别约为263.5mmol/L和143.5mmol/L,相同的底物纤维素浓度条件LQRI+X514和LQRI+39E混合培养酒精浓度分别约为LQRI纯培养的8～22倍和8～12倍,纤维素降解率均约为LQRI纯培养的1.1倍.在5%Solka Floc为底物和0.6%外源酵母粉的条件下,LQRI+X514混合培养酒精浓度最高可达到263.5mmol/L,相当于1.2%(质量浓度)的酒精,LQRI+39E约为143mmol/L.     

降解剩余污泥中纤维素/半纤维素微生物富集培养实验研究

为促进剩余污泥中木质纤维素能源转化,首先需要探知污泥中是否存在可以降解纤维素/半纤维素的微生物.以木聚糖作为单一碳源分别从剩余污泥和厌氧消化污泥中富集培养可降解纤维素/半纤维素的微生物.实验结果显示,两种污泥源中均存在可降解纤维素/半纤维素的微生物,并可成功富集培养获得该类微生物.FISH与LIVE/DEAD实验证实,富集微生物为梭状芽孢杆菌属和芽孢杆菌属的混合物,并以梭状芽孢杆菌为主;富集微生物均具有很高活性.     

生物质絮凝剂在水处理中的应用研究进展

在水处理中,絮凝剂必不可少且种类繁多,现以无机及有机高分子絮凝剂使用最为广泛。但随着大众对于环境及水健康的关注度增大,其二者的毒性及难降解性使得大家将目光转向可实现无污染排放的绿色化絮凝剂-生物质絮凝剂。笔者在此就综述应用价值较高的几类生物质絮凝剂的研究进展,以期为理论研究和工程实践提供指导。     

Soil resource availability impacts microbial response to organic carbon and inorganic nitrogen inputs

Impacts of newly added organic carbon （C） and inorganic nitrogen （N） on the microbial utilization of soil organic matter are important in determining the future C balance of terrestrial ecosystems. We examined microbial responses to cellulose and ammonium nitrate additions in three soils with very different C and N availability. These soils included an organic soil（ 14.2% total organic C, with extremely high extractable N and low labile C）, a forest soi1（4.7% total organic C, with high labile C and extremely low extractable N）, and a grassland soil（1.6% total organic C, with low extractable N and labile C）. While cellulose addition alone significantly enhanced microbial respiration and biomass C and N in the organic and grassland soils, it accelerated only the microbial respiration in the highly-N limited forest soil. These results indicated that when N was not limited, C addition enhanced soil respiration by stimulating both microbial growth and their metabolic activity, New C inputs lead to elevated C release in all three soils, and the magnitude of the enhancement was higher in the organic and grassland soils than the forest soil. The addition of cellulose plus N to the forest and grassland soils initially increased the microbial biomass and respiration rates, but decreased the rates as time progressed. Compared to cellulose addition alone, cellulose plus N additions increased the total C-released in the grassland soil, but not in the forest soil. The enhancement of total C- released induced by C and N addition was less than 50% of the added-C in the forest soil after 96 d of incubation, in contrast to 87.5% and 89.0% in the organic and grassland soils. These results indicate that indigenous soil C and N availability substantially impacts the allocation of organic C for microbial biomass growth and/or respiration, potentially regulating the turnover rates of the new organic C inputs.     

生物燃料的类型划分

生物燃料主要包括由玉米和甘蔗、秸秆制造的燃料乙醇、生物柴油、由纤维素制造的燃料乙醇以及其它生物燃料，因此甘蔗是一种高产量的热带植物，在茎部积累了大量的蔗糖；玉米是美国产量最大的农作物，2005年总产量约2.82亿t,玉米种子中约60％为淀粉。     

美国杜邦和布罗恩公司联合推进纤维素制乙醇技术

杜邦公司已开发出1组能够有效分解玉米秸杆和叶子中纤维素制造乙醇的技术，而且产率较高。布罗恩公司在依阿华州有6家玉米制乙醇工厂，计划从杜邦转让技术，将其中1家改建成生物炼油厂，改建设施价值将达2．2亿美元，到2009年年产乙醇1．25亿加仑。该公司正向美国能源部申请资助该项目8千万美元。     

球形纤维素吸附剂对Cr3+吸附和解吸的研究

用静态法和动态法研究了球形纤维素吸附剂对水中 Cr3+的吸附和解吸 ,包括静态等温吸附以及各种因素对吸附的影响等 ,并探讨了吸附机理。 Cr3+的吸附容量为 2 8mg/ g,采用浓度为 1.2 mol/ L 的 HCl溶液作解吸液回收 Cr3+的综合效果较好。静态法和动态法的吸附率均达 90 %左右 ,解吸率均达 85 %以上 ,且静态法的吸附率和解吸率分别略高于动态法的吸附率和解吸率 ,但动态法耗时短 ,更符合工业化要求。