不同原料厌氧发酵及其微生物种群的研究

使用PCR-DGGE技术,对以鸡粪、猪粪、牛粪、秸秆为发酵原料的发酵体系的微生物群落多样性进行了研究.在发酵不同时间取样,进行了日产甲烷量、日产甲烷浓度的变化分析和DGGE分析.结果表明,日产甲烷量整体趋势为猪粪>鸡粪>秸秆>牛粪,日平均产甲烷量分别为2.67、2.24、0.99、0.49L;猪粪、鸡粪、秸秆的日产甲烷浓度在整个发酵周期大多可维持在50%以上,牛粪的日产甲烷浓度大部分时间低于30%;细菌的优势菌群有拟杆菌属(Bacteroidetes)、密螺旋体属(Treponema)、厌氧绳菌科(Anaerolineaceae)等,新增优势菌群有梭菌属(Clostridium)、脱硫叶菌属(Desulfobulbus)、毛螺旋菌科(Lachnospiraceae)、醋弧菌属(Acetivibrio);古菌的优势菌群有甲烷鬃菌属(Methanosaeta)、甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales),新增优势菌群有斯氏甲烷球菌属(Methanosphaera stadtmanae).     

Hydrogen production from food wastes and gas post-treatment by CO2 adsorption

The production of H₂ by biological means, although still far from being a commercially viable proposition, offers great promise for the future. Purification of the biogas obtained may lead to the production of highly concentrated H₂ streams appropriate for industrial application. This research work evaluates the dark fermentation of food wastes and assesses the possibility of adsorbing CO₂ from the gas stream by means of a low cost biomass-based adsorbent. The reactor used was a completely stirred tank reactor run at different hydraulic retention times (HRTs) while the concentration of solids of the feeding stream was kept constant. The results obtained demonstrate that the H₂ yields from the fermentation of food wastes were affected by modifications in the hydraulic retention time (HRT) due to incomplete hydrolysis. The decrease in the duration of fermentation had a negative effect on the conversion of the substrate into soluble products. This resulted in a lower amount of soluble substrate being available for metabolisation by H₂ producing microflora leading to a reduction in specific H₂ production.Adsorption of CO₂ from a gas stream generated from the dark fermentation process was successfully carried out. The data obtained demonstrate that the column filled with biomass-derived activated carbon resulted in a high degree of hydrogen purification. Co-adsorption of H₂S onto the activated carbon also took place, there being no evidence of H₂S present in the bio-H₂ exiting the column. Nevertheless, the concentration of H₂S was very low, and this co-adsorption did not affect the CO₂ capture capacity of the activated carbon.     

动态发酵工艺参数的研究

本文定量地研究了城市生活垃圾滚筒式好氧堆肥处理技术的工艺参数。确定了动态发酵的适宜有机物含量为５０ ％ ～６０ ％ 、含水率为３０ ％ ～５０ ％ ,一次发酵时间为１ ～３ 天,二次发酵时间为１０ 天;一次发酵最佳温度为５５ ℃～６５ ℃。     

维生素B12发酵废液治理技术

筛选了一株能较好利用维生素B12发酵废液并能得到单细胞菌体蛋白(SCP)的菌株。通过正交试验研究该菌株，得到其利用废液的最佳发酵条件。研究结果表明，使用该菌株能大大降低发酵废液的化学需氧量(COD)，COD去除率达到90％以上，有效减少或消除废液对环境的污染。     

微生物固体发酵转化水生植物的研究

采用黑曲霉、绿色木霉和耐热克鲁维酵母发酵芦苇叶和浮萍原料,研究植物原料中粗蛋白含量的变化以及纤维素酶活的变化。研究结果表明,在水生植物原料中接种7%的黑曲霉和3%的热克鲁维酵母进行共发酵的效果最佳,发酵后芦苇叶原料和浮萍原料中粗蛋白含量分别提高了8.58倍和3.64倍;黑曲霉与耐热克鲁维酵母共发酵时其降解纤维素的能力显著提高。有望利用该工艺发酵这两种水生植物生产蛋白饲料。     

农业固体废弃物发酵产氢的研究

为了探索不同农业废弃物发酵产氢的能力,研究选取了10种农业生产中的主要固体废弃物:稻草、玉米秆、小麦秆、大麦秆、蚕豆秆、黄豆秆以及猪粪、牛粪、鸡粪、马粪作为原料,采用批量发酵工艺,进行厌氧发酵产氢的研究。结果表明,以乳酸调控发酵料液pH值在4.7～5.5之间,控制体系温度在(25±1)℃可以产生氢气。其中,各原料产氢能力顺序为:猪粪>大麦秆>玉米秆>稻草>蚕豆秆>鸡粪>牛粪>马粪>黄豆秆>小麦秆。     

溶藻细菌W5培养条件优化及发酵培养

文章探索了溶藻细菌W5的发酵工艺,研究了碳源、氮源、温度、培养时间等因素对其生长和溶藻效果的影响,并通过正交实验方法研究各因素之间的交互作用。将W5扩大至10L的发酵罐培养,结果表明,发酵液的溶藻效果与摇瓶培养的结果一致:当发酵液与铜绿微囊藻藻液按1:100混合时,溶藻效果可达82%,比优化前的溶藻效果提高了10倍。     

利用微生物菌群低温下提高沼气产气量试验研究

实验室筛选培养出厌氧水解细菌混合菌A和厌氧纤维素分解菌混合菌B。利用这两类厌氧发酵混合菌,研究了3种不同配方的混合菌对猪粪沼气发酵产气率的影响。3种配方的实验组的沼气产量分别比对照组提高28.08%、24.93%和32.95%。3种配方对原料TS(Total Solid)的利用率均有提高,TS利用率分别比对照提高9.42%、6.02%和11.78%。以上结果表明,实验室所筛选的厌氧水解细菌混合菌A和厌氧纤维素分解菌混合菌B,都有利于提高猪粪发酵的沼气产量、原料利用率,是一种极有开发前景的沼气发酵生物活性添加剂。     

接种比例对餐厨垃圾高固体浓度厌氧发酵的影响

文章在12%～18%高固体浓度和中温（35±1）℃条件下,开展了不同接种比例对餐厨垃圾厌氧发酵过程影响的研究。考察了沼气产率、发酵液特性和TS、VS去除率等随接种比例变化的关系。结果表明,接种比例不低于50%的沼气日产率、累积沼气产率和平均甲烷含量显著高于接种量低于25%的发酵过程,并且pH值相较于低于25%的发酵体系能够稳定在6.8～7.2之间。提高接种比例能够降低发酵液中TN、TP和CODcr的浓度。餐厨垃圾与接种污泥TS比为1∶1时,甲烷含量和TS、VS去除率达到最大值,分别为64%、43.6%和52.8%。此时,累积沼气产率为228.6 ml/gVS。     

厨余发酵菌株筛选及单菌发酵对其品质的影响

为筛选出适合厨余发酵的菌种并探讨各菌种在发酵过程中的作用,文章从厨余发酵糟感官品质变化的角度出发,通过多次初筛、复筛得到发酵效果好的优良菌株,将各菌种接种于厨余中进行发酵,通过对各发酵组不同时间段微生物、真蛋白、葡萄糖等指标的分析,考察各菌种在发酵过程中的作用.结果表明:筛选出的4株菌分别为L22、Lc、Ydy、S1,...