复合式厌氧折流板反应器作为制氢系统的乙醇型发酵调控研究

乙醇型发酵被认为是产氢发酵类型中的最佳选择.以赤糖废水为底物,进行了五格室、总有效容积为43.2 L的复合式厌氧折流板反应器作为制氢系统的乙醇型发酵调控研究.为期64 d、3个阶段的实验结果表明,以好氧活性污泥作为接种污泥,在水力停留时间为12 h、进水pH为5.0~7.0之间、温度为35℃±1℃的条件下,通过分阶段提高进水COD的方式,可使HABR系统在启动阶段培育出具有稳定产氢效能的乙醇型发酵菌群体系.由于废水进入每一个格室的状态不同,每个格室形成的微生物菌群结构不同,虽然也都形成了乙醇型发酵,但是产氢能力有所差异,第二格室产氢量最高.系统第二阶段,COD为6500 mg·L-1时,平均COD去除率为43.34%,平均产氢量为14.91 L·d-1,此阶段效果最佳.在第三阶段,COD过高,系统产氢量与COD去除率出现下降,但产氢系统并没有崩溃.系统可同时生产氢和乙醇,其能量值在第二阶段达到最高值,平均为3340.62 kJ·d-1.在不同的COD条件下,氢气与乙醇生产速率的线性关系为y(氢)=0.351x(乙醇)-0.181(R2=0.9767).     

嗜热厌氧细菌Clostridium sp.EVA4菌株直接转化纤维素产乙醇的研究

用分离获得的嗜热厌氧纤维素降解细菌 Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｐ ． Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株进行了直接转化纤维素产生乙醇的动力学、发酵最适条件及其影响因子的研究．结果表明, Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株在ｐ Ｈ６ ．２ ～８ ．９ ,θ４５ ℃～６０ ℃的范围内能直接转化纤维素滤纸产生乙醇,最适ｐ Ｈ 为７ ．５ ～８ ．０ ,最适θ为５５ ～６０ ℃． Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株能利用纤维素滤纸,纤维素粉 Ｗｈａｔｍａｎ Ｃ Ｆ Ｉ Ｉ,微晶纤维素,纤维素粉 Ｍ Ｎ３００ 和未经处理的玉米秆芯,甘蔗渣,水稻秸秆产生乙醇．乙醇浓度 ,纤维素降解率和培养基还原糖浓度均随培养时间延长而增大．不同的纤维素材料、ｐ Ｈ、θ、底物浓度、酵母粉含量、振荡、培养气相、外加 Ｏ２ 和乙醇等条件均能影响 Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株转化纤维素为乙醇的能力．最适条件下 Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株利用１ ％ 纤维素滤纸培养１２０ ｈ 产乙醇浓度为１ １２３ ｍｇ／ Ｌ,纤维素降解率为５９ ％     

酱油曲霉（Aspergillus sojae）利用甘蔗渣产絮凝剂条件筛选及优化

通过Plackett-Burman实验（PB实验）对酱油曲霉（Aspergillus sojae）利用甘蔗渣分泌微生物絮凝剂的8个营养条件和培养条件进行考察,筛选出影响微生物生长、微生物絮凝剂质量和产量的显著性因素,并对显著性因素进行单因子实验,优化酱油曲霉利用甘蔗渣分泌絮凝剂的最佳营养条件和培养条件。实验结果表明：K2HPO4、还原性糖质量浓度、培养时间是影响菌体生长的显著因素,培养基的初始pH是影响絮凝率的显著因素,还原性糖质量浓度、（NH4）2SO4是影响絮凝剂粗产量的显著因素。对显著因素进行单因子实验确定最佳营养条件和培养条件为甘蔗渣的酶解液（还原性糖质量浓度（13.67±0.54）g.L-1）,4 g.L-1的硫酸铵,pH=5,于30℃培养60 h。     

一株运动发酵单胞菌Zy-1快速生产乙醇

经多次实验优化，得到运动发酵单胞菌Zy发酵葡萄糖生产乙醇较合适的条件．Zy的诱变菌株Zy-1在该条件下发酵葡萄糖生产乙醇比原始菌株更有较大优势．当葡萄糖浓度为200gL^-1时，发酵48h，乙醇浓度96．5gL^-1，残糖2．3gL^-1，发酵效率为94．42％．Zy-1发酵天然原料米粉、木薯、红薯干等，发酵时间44h，乙醇浓度达95gL^-1以上，发酵效率92％以上．发酵液用DNS法测定，还原糖约2gL^-1，残总糖因原料种类不同，其值有所差异（5～20gL^-1）．经薄层层析分析，发酵液无葡萄糖，而是二糖、三糖等低聚糖．图2表5参12     

汽油机燃用乙醇和汽油的混合燃料的试验研究

对摩托车汽油机进行了燃用乙醇 汽油混合燃料的试验,并与燃用汽油时的结果进行了对比分析.结果显示,汽油机燃用乙醇和汽油的混合燃料,当混合燃料中乙醇比例为10%和15%时,即使发动机的结构不变、燃油系统和点火系统不作任何调整的时候,发动机的全负荷输出不受影响,发动机的能耗率得到改善,HC和CO排放有所降低,但是NOx排放会有显著增加.     

Optimization of fermentation process for saccharide-based fuel ethanol production by Saccharomyces cerevisiae北大核心CSCD

低成本、高产量的发酵工艺是实现工业燃料乙醇经济和环境可持续性发展的关键,而不需要重大基础设施改变或投资.为获得酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)利用甘蔗汁生产燃料乙醇的最优发酵工艺,首先对发酵体系的氮源条件进行优化;其次,在单因素试验基础上,以乙醇发酵效率为响应值,通过响应面法优化了燃料乙醇生产的发酵工艺,并通过补料分批发酵技术在5 L发酵罐中进一步扩大发酵.结果表明,以1.0 g/L (NH)SO和1.0 g/L酵母提取物作为发酵氮源,乙醇发酵效率和得率比对照可分别提高4.80%、9.52%.响应面设计获得的最优发酵工艺条件为在总糖浓度150.0 g/L、酵母提取物浓度2.0 g/L、发酵时间24.5 h、pH5.0、外加(NH)SO浓度1.0 g/L时,最高乙醇发酵效率可达到91.10%.在5 L发酵罐中采用补料分批发酵获得的最终乙醇浓度达到98.92 g/L,发酵效率维持在90%左右,乙醇生产力最高达到3.81 g Lh.本研究获得了一种高效生产糖质燃料乙醇的发酵工艺,可在较短时间内获得高浓度乙醇且消耗较少氮源,结果可为进一步利用糖质原料进行高效生物炼制及高浓度乙醇工业化生产提供参考.(图6表6参30)