The effect of the initial concentration of glycerol on the hydrogen produced by strains of the genus Clostridium spp.

Hydrogen produced by microorganisms is a topic of growing interest because of its potential for derivation from several agro-industrial by-products. In this study, we evaluated the hydrogen production of strains of genus Clostridium (Clostridium acetobutylicum and Clostridium butyricum) using glycerol as a carbon source. Fermentation studies were conducted using three initial concentrations of glycerol: 10, 30 and 50 g/L. The micro-organism growth kinetics and the amounts of solvents and gases were recorded over 48 h. The strain C. acetobutylicum exhibited the best results in terms of hydrogen production, the highest production yield (Y _p/s) of 0.37 mol H₂/mol glycerol and the highest level of productivity (0.75 mg H₂/(L·h)). Based on these results, it is reasonable to conclude that glycerol could be effectively exploited as a carbon source for hydrogen production, which adds value to this primary by-product of standard biodiesel processes.     

Studies on process optimization of biodiesel production from waste cooking and palm oil

This work investigated the optimisation of biodiesel production from waste cooking oil (WCO) and palm oil using a two-step transesterification process for WCO and base catalysed transesterification for palm oil. Transesterification reactions were carried out to investigate the effects of prepared catalyst CaO, methanol/WCO and methanol/palm oil ratio and temperature on the yield of biodiesel. A series of experiments were conducted to determine the best conditions for biodiesel production, using methanol/oil ratio between 4:1 and 11:1 and contact time varying between 2 and 4 h. Biodiesel yield of around 90 and 70% was obtained for palm and waste cooking oil at the methanol/oil ratios of 6:1 and 8:1 at temperature of 60 °C for reaction time of 4 h using prepared CaO as catalyst. The physicochemical properties of palm and WCO biodiesel were carried out using standard methods, while the fatty acid profile was determined using gas chromatography. The investigation concludes that biodiesel obtained from palm and waste cooking oil was within the specified limit.     

生物质能发展现状及前景分析

生物质能源作为惟一可再生、可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源,随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,其替代化石能源利用的研究和开发,已成为科学研究和社会关注的热点。本文对生物质能的资源分类和利用方式进行了分析和研究,提出了生物质能在中国的发展现状、存在的瓶颈以及前景和方向。     

生物柴油对柴油机排放细颗粒物及其中多环芳烃的影响

在柴油发动机台架上,考察普通柴油和2种原料不同的生物柴油(B100-1,大豆油为原料;B100-2,废油为原料)在2个固定转速不同负荷的4个工况点的细颗粒物PM2.5及其中多环芳烃(PAHs)的排放特性.用石英滤膜采集了尾气中的细颗粒物,并用GC/MS分析了颗粒物中的PAHs.生物柴油在高负荷时降低了柴油机PM2.5的排放速率,最大降幅达到了37.3%,在低负荷情况下增加了PM2.5排放速率.在所测试的工况下,生物柴油的颗粒相PAHs的排放速率较普通柴油均有不同程度的降低,最大降幅达到77.6%.生物柴油不但降低了PAHs的排放速率,还降低了PAHs在PM2.5中的质量百分比.B100-2的PM2.5和PAHs的平均排放速率比B100-1分别增加14.7%和17.8%.3种燃料排放PM2.5中的PAHs的主要化合物相似,均以小分子量为主,其中以菲的含量最高,2~3环PAHs超过总排放50%.生物柴油排放的PAHs毒性当量与柴油相比有较大程度地下降.     

地沟油脱胶工艺条件优化

研究地沟油的脱胶工艺,比较了磷酸脱胶、水脱胶和磷酸-水联合脱胶3种方法的脱胶效果,考察了脱胶温度、磷酸用量、酸化时间、水用量和水化时间对磷酸-水联合脱胶效果的影响,并通过正交试验对其脱胶条件进行了优化。结果表明,磷酸脱胶、水脱胶和磷酸-水联合脱胶的脱胶率分别为8.78%、68.18%和79.32%;磷酸-水联合脱胶的最优脱胶条件为:脱胶温度60℃,磷酸用量0.1%,酸化时间40 min,水用量3%,水化时间30 min,在此条件下,脱胶率为96.70%。因此,磷酸-水联合脱胶可除去地沟油中的胶体,达到生物柴油原料的要求。     

利用污水资源生产微藻生物柴油的关键技术及潜力分析

21世纪人类面临着能源与水资源的双重危机与挑战。微藻制备生物柴油和微藻深度脱氮除磷分别是开发新能源和污水深度处理方面的热点研究,但二者的单一系统均存在一定的局限性。基于微藻培养的污水深度处理与生物柴油生产耦合系统可以克服上述单一系统的局限性,在深度处理污水的同时,以污水为资源制备微藻生物柴油。藻种筛选是耦合系统的前提与重点,其筛选原则为在二级出水条件下生长快、氮磷去除效率高和单位藻细胞油脂含量高。合适的藻细胞分离收获及油脂提取技术能够降低能耗;而油渣厌氧发酵可充分回收其中的能量,同时减少油渣对环境造成的不利影响。根据耦合系统的工艺特点,每年全国利用该耦合工艺以生活污水为原料生产微藻生物柴油的潜力约397万t。     

微生物对生物柴油副产物甘油的利用研究进展

许多微生物都可以利用甘油生产有价值的产品,因此微生物转化生物柴油废料中的粗甘油是解决副产物污染及提高经济效益的途径之一.本文综述了微生物转化甘油为1,3-丙二醇、丙酸、二羟基丙酮、丁醇等产品的研究,主要从微生物种类、产品的产量和转化率以及产品提取工艺等方面进行介绍和总结,并对今后如何利用生物柴油废液中的粗甘油为原料进行微生物发酵生产有价值的产品提出了设想.     

剩余污泥微生物发酵合成微生物油脂制备生物柴油技术研究

提高剩余污泥微生物发酵合成微生物油脂的含量是促进剩余污泥制备生物柴油技术的重要研究方向.本研究首先比较了BD法、二甲亚砜-甲醇法和酸热法对剩余污泥微生物油脂提取率的影响.结果发现,酸热法提取得到的微生物油脂含量最高,进一步甲酯化合成的生物柴油产率最高达到2.1%.通过控制发酵过程pH和调节初始C/N,可以提高剩余污泥微生物发酵合成可酯化油脂的含量,在pH=4、C/N=100条件下发酵合成的微生物油脂甲酯化得到的生物柴油产量和产率可提高至1.81 g·L~(-1)和13.06%.在此基础上重点比较了4种模拟含糖废水对剩余污泥微生物发酵合成油脂的影响.结果表明,木糖为碳源时合成的微生物油脂进一步甲酯化为生物柴油的产量和产率显著高于乳糖、蔗糖和葡萄糖,分别达到3.90 g·L~(-1)和24.55%.研究表明,以剩余污泥微生物为菌源,采用木糖等含糖废水为培养基,通过控制发酵条件可以强化剩余污泥微生物合成可酯化的微生物油脂含量,进而提高生物柴油产量.     

含糖废水活性污泥制备生物柴油的方法探究

本研究以处理葡萄糖废水的活性污泥为研究对象,考察了细胞破壁方法、油脂萃取溶剂及甲酯化方案对制备生物柴油的影响,并提出适用于活性污泥制备生物柴油的方法,以期为实现剩余污泥资源化、降低生物柴油生产成本提供技术支持.实验采用了盐酸加热、盐酸加热-超声、超声及液氮冷冻4种细胞破壁方法,选用二氯甲烷-甲醇和正己烷-甲醇-丙酮两种油脂萃取溶剂组合,使用油脂萃取-甲酯化(两步法)和原位甲酯化(一步法)两种方案,以降解含糖废水的活性污泥为原料,制取生物柴油.研究结果表明,盐酸加热破壁配合二氯甲烷-甲醇提取油脂的两步法获得的生物柴油产量最高,每克污泥(干重)的生物柴油产量达(60.4±3.5)mg·g-1.超声破壁一步法虽产量偏低((45.5±3.2)mg·g-1,以SS计),但步骤相对简单,化学试剂用量少.通过GC-MS分析发现,不同甲酯化方案所制备的脂肪酸甲酯(FAMEs)在组分上差别不大,除了含有月桂酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯、棕榈油酸甲酯、棕榈酸甲酯、油酸甲酯、硬脂酸甲酯,还含有5种带甲基支链的脂肪酸甲酯及两种单不饱和脂肪酸甲酯,这可能对改善生物柴油的低温流动性有一定的帮助.     

中国液态生物质燃料的潜力测算

中国液态生物质燃料潜力测算为下一步开发提供依据.该文对我国发展液态生物质燃料原料的分布进行整合,从宜能荒地测算、高浓度酒精降度模拟和餐饮地沟油估算等方面,对生产燃料乙醇和生物柴油的原料潜力进行梳理.利用覆盖甜高粱、木薯、甘薯、食用酒精、麻疯树、黄连木和餐饮地沟油等原料来源的数据,测算了我国液态生物质燃料的潜力产量,发现:到2030年,我国燃料乙醇生产潜力将达到5 500万t左右,生物柴油生产潜力将达到3 200万t左右,将能有效保证我国经济增长对能源的需求和缓解化石能源对外依存度过离的能源安全威胁.同时,应该在生物质燃料产业化的关键技术研究上寻求突破,并配套以政府部门的补贴政策,提升我国生物质燃料产业化初期的综合实力.