基于酸催化的生物质制乙醇工艺条件优化

纤维素乙醇被认为是最佳的替代燃料之一,但依然存在纤维素水解效率低和水解糖液中有害物质影响酵母菌活性等问题,从而导致其生产成本过高,无法实现工业化生产。选取水稻秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆、毛竹等4种典型生物质,进行了基于酸催化法与同步酶解发酵法制取纤维素乙醇工艺条件的优选研究,采用DNS还原糖测定法测定原料还原糖转化量以表征预处理效果,并使用气相色谱法测定乙醇转化率。结果表明:水稻以5%固体装载量在125℃下经0.5%稀硫酸处理10 min后,产糖率达28.74%,处理效果在4种生物质中最优;发酵2 d后的水稻和小麦的乙醇转化率分别为51%和54%,显著高于高粱与毛竹;发酵5 d后高粱和毛竹的乙醇转化率达到了61%和65%,高于水稻和小麦。以上结果对改善传统生物质生产纤维素乙醇产率低的问题,具有一定的实际指导意义。     

生物质废弃物催化裂解制备富氢燃气实验研究

由生物质废弃物催化裂解制取氢气是一种可再生的制氢方法,本研究采用2段加热管式反应器,前段装生物质,后段装催化剂,用以研究生物质催化裂解制取氢气的特性,并提出潜在氢产率的概念对生物质制氢的经济技术可行性进行深入的分析.测试的3种生物质废弃物为:松木粉、木质素和纤维素,测试温度为600～700℃.实验结果表明,加入催化剂后3种物料的产氢率从5.48～15.06g/kg增加到12.94～37.73g/kg;催化剂对潜在产氢率的影响较小,加入催化剂前后的变化范围为:36.25～98.86g/kg到37.40～116.98g/kg.生物质废弃物催化裂解产氢率与相同温度下空气-水蒸气气化的氢产率相当,实验结果证明,生物质废弃物催化裂解是一种有效的制氢方法.     

生物燃料

美国和芬兰正在开展一项从生物质获取燃料的合作开发项目。该项目的重点是从森林和农业产品及其废物制取能量。生物燃料是可再生的能源,它可从废物制取;对一个国家来说,生物质是一种国内能源,以减少石油进口。     

生物质废弃物催化裂解制备富氢燃气实验研究

由生物质废弃物催化裂解制取氢气是一种可再生的制氢方法，本研究采用2段加热管式反应器，前段装生物质，后段装催化剂，用以研究生物质催化裂解制取氢气的特性，并提出潜在氢产率的概念对生物质制氢的经济技术可行性进行深入的分析。测试的3种生物质废弃物为：松木粉、木质素和纤维素，测试温度为600～700℃。实验结果表明，加入催化剂后3种物料的产氢率从5．48～15．06g／kg增加到12．94～37．73g／kg；催化剂对潜在产氢率的影响较小，加入催化剂前后的变化范围为：36、25～98、86g／kg到37．40～116．98g／kg。生物质废弃物催化裂解产氢率与相同温度下空气-水蒸气气化的氢产率相当，实验结果证明，生物质废弃物催化裂解是一种有效的制氢方法。     

废弃物生物质液化制取生物油的研究进展

废弃物生物质处置不当引起的环境污染与潜在资源浪费已引起了广泛关注,而废弃物生物质液化制取生物油是解决有机废弃物污染及其能源化再利用的一种新技术。在对多糖、木质素、蛋白质、油脂等生物质大分子聚合物的液化机制阐述分析的基础上,讨论了温度、加热速度、粒径、压强、停留时间、液固质量比,特别是催化剂以及还原气和供氢剂等反应条件或参数对生物油的影响机制,最后介绍了生物质液化油的物理化学性质以及该技术存在的若干问题。     

温度对木质纤维素水解与挥发性脂肪酸累积的影响

木质纤维素厌氧消化过程产生的挥发性脂肪酸（VFAs）可作为外加碳源投加到人工湿地,解决人工湿地反硝化碳源不足的问题,但温度对木质纤维素厌氧消化生产VFAs过程的影响还有待深入探明。考察上述木质纤维素厌氧消化过程中有机碳源、糖与VFAs的变化规律,试图探明温度（10-55℃）对木质纤维素水解与VFAs累积的影响。研究结果表明,温度升高对木质纤维素的水解具有促进作用,对VFAs产量的影响显著。35℃时是生物质发酵产酸的最优条件,VFAs累积量不仅最早（第10天）达到最高值154mgCOD／g生物质,而且碳源的数量和品质均达到较高的水平。     

复合型炭化炉让垃圾变废为宝

由南京连岑环保实业有限公司研制的复合型炭化炉,在溧水点火成功。该炉利用反火技术,使城市垃圾、秸秆等农村废弃物迅速炭化,并产生可燃气,实现废弃物无害化、减量化、资源化的目的。中国每年产生2．5亿t垃圾,7．4亿t农村废弃物,如用该种炭化炉处理,每年可产出1万亿m^3清洁燃气和1亿t生物质炭,经济效益和环境效益可观。     

利用农作物秸秆生产生物质“颗粒”燃料

利用农业的废弃物及各类秸秆或杂草，经粉碎、蒸汽搅拌，在一定的温度下进行挤压（压缩）、干燥等工序，制成生物质“颗粒”燃料，替代煤、石油等不可再生燃料，具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。     

添加NaOH对水生植物固体厌氧发酵产甲烷的作用

为了提高木质纤维素生物质的甲烷产率,固体厌氧发酵以及预处理技术得到了广泛应用。本研究以水生植物菹草为例,探讨了厌氧固体发酵同步碱处理提高甲烷产率的可行性。采用2种来源的微生物(厌氧污泥和牛粪),初始生物质浓度为20%TS(total solid,总固体重量),考察不同的NaOH添加量(基于反应体系总TS 0%、2.0%、3.5%和5.0%)对菹草厌氧发酵产气和固体水解效率的影响。结果表明,与对照实验组相比,初始NaOH加入量为3.5%时,接种污泥和牛粪的实验组中甲烷总产量分别为787.1 mL和1 165.4 mL,与对照实验组相比(619.1 mL和834.8 mL),分别提高了27.1%和39.6%,而且接种牛粪的实验组中单位挥发性固体(VS)产甲烷率最高,为186.5 mL/g。对发酵后的木质纤维素残渣组分进行分析,结果表明,NaOH有助于促进菹草中纤维素及半纤维素的分解,以及木质素结构的破坏,从而提高了菹草厌氧发酵产气产甲烷效率。     

污泥预处理强化厌氧水解与产甲烷实验研究

污泥传统厌氧消化因水解瓶颈而导致有机物转化甲烷产率低下.选择适当工况对污泥实施预处理可同时实现对污泥中木质纤维素破稳和污泥微生物细胞破壁,从而释放出较多溶解性COD(SCOD),使有机物水解变得容易进行,最终导致甲烷产率大幅提高.本研究通过热水解(T=150℃,t=30 min)、超声波(P =500 W,t=2 h)、碱解(pH =13,t=2h)和酸解(pH =2,t=2 h)等4种预处理方式对原污泥实施最优工况预处理,分别获得了50.9％、39.1％、31.0％和22.4％的COD溶出率.对预处理后污泥进行传统条件下(SRT =20 d)厌氧消化,分别获得了53.6％、40％、26.8％和24％的甲烷产率(mL/g VSS)增量.同时,预处理后污泥中木质纤维素类物质降解率亦大大增加.缩短SRT(10 d)会导致传统厌氧消化甲烷产率急剧减少,但是,污泥预处理却非常有利于甲烷产率的提高,因此可通过外在预处理方式来逾越内在厌氧水解的瓶颈.     

铁炭微电解法深度处理燃料乙醇生产废水

采用铁炭微电解法深度处理燃料乙醇生产废水,考察了初始pH、水力停留时间、铁炭质量比和曝气量对废水处理效果的影响,并对该技术应用于燃料乙醇废水深度处理的经济性进行了评价。结果表明,在初始pH值3.5、水力停留时间40 min、铁炭质量比2∶1、曝气量为1 m3/h时,获得了较好的处理效果,废水经处理后,COD均值为37.8 mg/L,BOD5为13.9 mg/L,色度为10.1倍,浊度为1.2 NTU,达到工业用水回用的标准(GB/T 19923-2005)。将此工艺应用于燃料乙醇生产废水的处理,处理费用约为1.46元/t,具有较好的社会、经济和环保效益。     

纤维素废弃物水热处理制H2的研究进展

水热处理为纤维素废弃物资源化应用开辟了一条新的途径,文中就水热处理技术的特点、水热条件下纤维素的降解过程进行了介绍,并着重综述了纤维素废弃物水热制H2方面的研究进展,同时对纤维素及其废弃物的水热处理和资源化研究前景进行了展望.     

我国电子废弃物管理与资源化对策

电子废弃物对人类环境的影响,已成为全球化的问题。通过对发达国家关于电子废弃物管理以及资源化技术的进展回顾,针对我国目前的情况提出相应的对策:制定延伸生产者责任以及有害物质的停用限期的相应法规;建立电子废弃物回收网络体系;通过国家政策和经济的扶持,尽快建立专门处理电子废弃物的机构;加快我国电子废弃物处理技术的步伐,尽快提高现有工艺及设备。     

基于碳源条件的燃料乙醇生产废水脱氮工艺优化

某厂稻谷燃料乙醇DDG废水处理工艺因好氧进水碳氮比失调,导致出水TN难以达标.通过对反硝化系统碳源种类的筛选,寻找适宜的碳源并对废水处理系统工艺进行调整,以提升反硝化脱氮效率.碳源筛选实验在葡萄糖、乙醇和清液(原废水),3种碳源条件下进行.通过考察实验系统pH和TN浓度的变化,对反硝化系统投加不同碳源时TN去除速率,以...     

工业废铁盐的综合利用

利用工业废铁盐和人造金红石废母液制取铁黄颜料不但治理了工业废弃物,防止了环境污染,而且获得了有价值的产品,是综合利用的好途径。重庆大学经过试验研究,采用低温湿法氧化工艺路线,在国内首创了用废氯化铁溶液制作氧化铁黄颜料工艺;用氧化镁作中和剂,在生成氧化铁黄的同时联产卤水,使这些废弃物得到充分利用,不产生二次污染。通过综合利用达到的主要指标:铁的利用率 90%氧化中和时间 48小时主设备产量 100克/米~3·日铁黄产品质量、卤水质量均符合用户要求。     

纤维素废弃物水热处理制H2的研究进展

水热处理为纤维素废弃物资源化应用开辟了一条新的途径，文中就水热处理技术的特点、水热条件下纤维素的降解过程进行了介绍，并着重综述了纤维素废弃物水热制H2方面的研究进展，同时对纤维素及其废弃物的水热处理和资源化研究前景进行了展望。     

积极发展农村沼气工程

沼气是一种清洁卫生的能源。通过沼气这个中心环节,使农业废弃物得到充分利用。本工程以较小的投入获得了较多的产出,既提高了经济效益,又有利于改善生态环境,保护农业生态平衡。鄞县甲村乡上李家村沼气工程的建设,不仅改变了农村燃料结构,为农村提供了清洁卫生的新能源,还减轻了农业废弃物对环境的污染,促进农业废弃物的资源化利用,为发展生态农业创造了条件。     

微波联合酸预处理对厨余垃圾酶水解糖化的影响

酶水解糖化是厨余垃圾制造燃料乙醇的关键步骤,对厨余垃圾进行预处理以促进糖化过程,具有重要意义.以学生食堂厨余垃圾为原料,以常规、微波为加热手段,比较不同预处理方式对厨余垃圾酶水解的影响.结果表明,微波加热结合酸性溶剂的预处理方式最有利于厨余垃圾酶水解糖化.考察微波联合酸预处理的影响因素,得到最佳的预处理条件为:溶剂为H2SO4、溶剂浓度3％、微波功率80 W,预处理时间40 min,固液比1∶8,该条件预处理后,与未经预处理的厨余垃圾酶水解糖产量相比,提高46.1％.     

我国电子废弃物管理与资源化对策

电子废弃物对人类环境的影响,已成为全球化的问题.通过对发达国家关于电子废弃物管理以及资源化技术的进展回顾,针对我国目前的情况提出相应的对策：制定延伸生产者责任以及有害物质的停用限期的相应法规;建立电子废弃物回收网络体系;通过国家政策和经济的扶持,尽快建立专门处理电子废弃物的机构;加快我国电子废弃物处理技术的步伐,尽快提高现有工艺及设备.     

SBR法短程硝化处理纤维素乙醇废水的中试研究

针对纤维素产乙醇废水高有机物、高氨氮、难降解的特点,运用短程硝化反硝化脱氮工艺,基于序批式活性污泥反应器(SBR)的调试运行,研究反应器运行方式对COD去除和脱氮效能的影响,为日后纤维素乙醇废水处理的工程化提供借鉴。结果表明:通过控制DO(0.5 mg·L~(-1))、p H(7.6~8.5)和投加碳源等条件,可实现亚硝酸盐氮的积累和转化,最终三氮去除率稳定在70%以上;通过投加不同碳源对比实验,发现乙酸钠作为反硝化外加碳源比葡萄糖具有更高的效率;厌氧工艺处理过的纤维素乙醇废水经短程硝化反硝化工艺处理后,COD去除率维持在20%上下,表明废水可生化性极低,已不适应生物法处理,须利用化学氧化法才能进一步去除;通过周期实验,发现硝化阶段碱度过量对短程硝化进程影响并不明显,相反充足的碱度是保证硝化反应进行的必要条件。