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1.
汽爆麦草的两相法生物气化 总被引：7，自引：0，他引：7
蒸汽爆破作为一种新型的预处理方法被初次运用于麦草的两相气化系统,以碳酸氢铵作为补充氮源调节碳氮比,并在相同条件下以未汽爆麦草作对照试验。以汽爆麦草为原料时,水解反应器的pH值低于加入未汽爆麦草的pH值,并且在25 d后慢慢升至7;以两种麦草为原料时,甲烷反应器的pH都稳定在7左右,此时最适合甲烷生成。汽爆麦草的总固形物和挥发性固形物含量分别降低了57.5% 和62.1%,下降率差不多是未汽爆麦草的2倍;纤维素和半纤维素的降解率也有了显著的提高,分别为63.0% 和67.4%;木质素的降解率变化不大,都在5％左右。汽爆麦草的总产气量高于非汽爆麦草,并且一直保持较高的增长率,而非汽爆麦草的增长率一直较低;两种麦草产生的生物气中的甲烷含量大致相同,在水解反应器中后期为50％左右,在甲烷反应器中为70％左右。以上结果表明,汽爆可以促进麦草的降解,提高生物气的产量,是一种行之有效的预处理技术。 相似文献
2.
双孢蘑菇培养料理化指标及酶活与其产量相关的多重分析 总被引：2，自引：0，他引：2
为探究双孢蘑菇二次发酵培养料各项理化参数和酶活与产量的关系以及各参数对产量形成所起的作用,为制作和评价高产的二次发酵培养料提供科学依据,该研究以10批不同原料做堆肥,采用二次发酵技术进行隧道式发酵,按照工厂化栽培工艺进行出菇管理。取每批二次发酵结束后的培养料,测定含水率、pH值、EC值、碳质量分数、氮质量分数、碳氮比等理化性质和纤维素、半纤维素质量分数以及木聚糖酶、羧甲基纤维素酶(CMC)、α-纤维二糖水解酶、木糖苷酶、α-阿拉伯呋喃糖苷酶酶活等13个指标并进行主成分分析、聚类分析。统计每批双孢蘑菇产量并利用多元回归分析各指标与产量的关系。结果表明半纤维素酶、纤维素酶、pH值、EC值、氮质量分数、碳水化合物相关指标是二次发酵培养料指标的主成分因子。主成分分析在二次发酵培养料的13个指标中提取出4个主成分,分为碳水化合物因子,主要的纤维素降解酶类,EC值和氮质量分数,主要的半纤维素降解酶类,贡献率分别为31.176%、18.45%、18.34%、16.08%,前4个主成分累积贡献率达84.04%,代表原始因子的大部分信息,结果客观可信。聚类分析将13个指标聚为4类,分别为碳水化合物变化因子,EC值和氮质量分数,半纤维素降解酶类,pH值。多元回归分析建立的CMC酶活、木聚糖酶酶活和纤维素质量分数与单位面积产量的关系公式拟合度较好,显著性较高。木聚糖酶、CMC酶活与双孢蘑菇产量存在正线性关系,纤维素含量与双孢蘑菇产量存在负线性关系,此方程可以预测发酵培养料种植双孢蘑菇可能的产量。3种方法综合分析表明,双孢蘑菇产量受培养物料中各理化指标及酶活共同影响,其中木聚糖酶、CMC酶活性与双孢蘑菇产量关系更为密切,呈正相关。 相似文献
3.
本试验基于获得高效纤维素优势分解菌的目的,通过分离纯化初步得到30株菌株,利用刚果红染色法初筛共得到14株纤维素分解菌,并通过滤纸条崩解实验进一步进行筛选得到5株效果较好的纤维素分解菌,通过发酵产酶利用DNS显色法测定CMC酶活力和FPA酶活力最终确定了4株优势纤维素分解菌,通过测定4株菌株的羧甲基纤维素酶(CMCase)、滤纸酶(FPA)以及β-葡萄糖苷酶(β-Gase)活,验证4株纤维素优势分解菌的产酶能力,并分别命名为X-1、X-6、X-7和X-11,并将该4株优势纤维素分解菌应用于秸秆的液态发酵,其对秸秆的降解率较自然降解相比,降解率分别提高了31.92%、40.15%、35.29%和39.98%。对4株优势菌株进行了分子鉴定,根据16S r DNA序列比对结果表明,菌株X-1、X-7和X-11均为粪产碱杆菌;菌株X-6属于解糖假苍白杆菌。 相似文献
4.
为实现砂姜黑土地区秸秆资源化利用以及作物增产，本研究从该区小麦-玉米轮作土壤中筛选具有促生功能的纤维素降解菌株。通过羧甲基纤维素酶活(CMC)与吲哚乙酸(IAA)分泌量测定，筛选出1株具有高效降解纤维素的促生菌株。经形态学和分子生物学鉴定，该菌株为普沙根瘤菌(Rhizobium pusense)，命名为X2。小麦秸秆降解和玉米盆栽初步试验结果显示，X2菌株经液态发酵15d后小麦秸秆降解率为16.1%，较对照显著提升65.4%；接种该菌株后盆栽土壤中碱解氮含量较对照显著提高了72.7%，植株根系的平均直径、表面积以及地上部干物质量显著增加了22.0%、28.6%和33.3%。为进一步提高该菌株的活性，采用单因素试验对菌株的培养条件进行优化，结果表明，X2菌株在装液量为25 mL/250 mL、氮源为酵母粉、pH为6.0时生长和产IAA能力最优，产酶的最适pH为5.0。综上，所筛菌株X2具有秸秆降解和玉米促生能力，可在砂姜黑土地区为秸秆资源化利用提供新的微生物资源。 相似文献
5.
以加拿大不列颠哥伦比亚省甲虫致死黑松为原料,通过SO2催化蒸汽爆破方式对其进行预处理,并对预处理后的原料进行酶水解和乙醇发酵研究,以考察预处理方式结合酶水解对黑松制取乙醇的影响。结果表明,较低的SO2吸收率和原料含水率（干基）影响了预处理效果;水洗对预处理后原料的酶水解效率没有显著的影响;当水解底物质量浓度由20 mg/mL增加到150 mg/mL时,水解率均在42%左右,底物质量浓度的增加纤维素的水解率没有受到显著影响。从发酵结果看,黑松经汽爆预处理后,不进行水洗处理更有利于后续发酵。分步糖化发酵乙醇得率可以达最大乙醇得率的66%,而同步糖化水乙醇得率为55%。由此可见,低浓度SO2催化汽爆预处理低湿度黑松不能得到较好的预处理效果,需进一步优化。 相似文献
6.
非离子表面活性剂PEG对棉秆木质纤维素酶解的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为了提高纤维素的水解作用,减少酶的用量,该文研究不同分子量的聚乙二醇(PEG,poly ethylene glycol)表面活性剂对棉秆木质纤维素水解复合酶的影响,研究不同分子量的PEG对还原糖、纤维素酶、木质素酶、蛋白吸附率、酶动力学特征的影响。结果表明,2.5g/L添加量的PEG 2000、PEG 4000、PEG 6000和PEG 8000均能提高棉秆木质纤维素水解酶的活力,增加纤维素的转化率,减少蛋白的非特异性吸附率,提高棉秆木质素和纤维素的降解率,提高最大反应速度和降低酶与底物的亲和力,其中PEG 6000效果最好。3.0g/L的PEG 6000添加量对纤维素的转化率最高,达到58.12%(P<0.05)。对于吸附率,2.0、3.0、4.0、5.0g/L的添加量与对照相比差异显著(P<0.05),且相互之间差异不显著(P>0.05)。添加3.0g/L PEG 6000的表面活性剂能保持上清液中较高的蛋白浓度,水解3h后,没有添加表面活性剂的处理,纤维滤纸酶酶活从0.1245FPU/mL下降到0.012FPU/mL,下降了90.37%,添加PEG 6000后,FPA酶的活性恢复到0.041FPU/mL;水解48h,添加PEG 6000和不添加PEG 6000纤维素的转化率分别达到65.71%和54.68%,添加PEG 6000提高纤维素转化率20.18%。结果表明,PEG6000可以提高纤维素的转化率,为工业生产实践提供了参考。 相似文献
7.
不同培养条件对堆肥中降解纤维素林丹复合菌系分解能力的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
该论文作者对一组高效降解纤维素林丹的复合微生物菌系在不同培养条件下的降解能力进行了研究,结果表明,该复合菌系对滤纸、脱脂棉、稻秸粉和锯末等不同纤维素材料均有较强的降解能力,但相比之下对天然纤维素含量高的碳源(如滤纸、脱脂棉)降解效果更好.最佳的碳源浓度为0.5%和1%.有机复合氮源对降解效果的影响明显优于无机氮源,氮源浓度以0.25%和0.5%为宜.它能在较大的pH值范围内均保持高的纤维素降解活性,但在中性及偏碱环境中活性最强.在纤维素降解最佳的pH值7～9范围内,也同样有利于林丹的降解,而在纤维素降解较少的pH值为10的条件下,林丹的降解率仍高达49.6%.培养复合菌系的溶解氧范围以0.07～0.13 mg/L,为宜,最适生长和降解纤维素林丹的温度为50～60℃. 相似文献
8.
利用小麦/玉米秸秆还田土壤样品,通过富集培养和刚果红平板染色法筛选分离出纤维素降解细菌XWS-12;对分离的菌株进行16S rRNA基因序列系统发育分析,初步鉴定为伯克氏菌属(Burkholderia),定名为Burkholderia sp.XWS-12。以玉米秸秆和麸皮为碳源,研究了氮源、发酵时间、初始发酵温度、培养基初始pH等条件对该伯克氏菌产纤维素酶的影响。结果显示,该菌株产纤维素酶最适氮源为硝酸钠,培养时间为60 h,培养温度为37℃,培养基初始pH为4,该菌株的CMC酶活力最高,可达25 U/ml。其粗酶液的最适反应温度为50℃,最适反应pH为5,在pH 4~8的范围内酶活力较稳定。粗酶液的热稳定较差,当温度超过50℃时,该酶活力显著下降;当温度为50℃时,保温1 h,该酶活力损失53%。 相似文献
9.
枸杞枝条基质化发酵工艺及参数优化 总被引：2，自引：1，他引：2
为探讨枸杞枝条最优基质化发酵工艺及参数优化。试验采用正交设计,以枸杞枝条为主要原料,干燥鸡粪、油饼和尿素为氮源,粗纤维素降解菌、EM复合益菌和BM复合益菌为接种外源微生物,研究了碳氮比、微生物菌剂、氮源类型及氮源配比对枸杞枝条发酵性能参数(温度、碳素、氮素、容重、孔隙度和种子发芽指数等)的影响。结果表明,调整碳氮比为30:1、接种粗纤维素降解菌、添加油饼氮源、氮源配比为3:1的处理有利于堆体保持较长时间的高温(50℃,分别达到12、13、12和12 d,55℃,达到8、9、9和7 d),可缩短枸杞枝条腐熟的时间;碳氮比、微生物菌剂和氮源类型对总有机碳、C/N值降低有显著性作用,碳氮比、氮源类型及氮源配比对全氮和硝态氮值增加有显著性作用,对铵态氮的变化无显著性作用;碳氮比、微生物菌剂、氮源类型及氮源配比对基质容重、总孔隙度、持水孔隙和通气孔隙的变化均无显著性影响,对枸杞枝条基质腐熟参数影响均有显著性作用,对种子发芽指数的影响主次顺序为:碳氮比氮源配比微生物菌剂氮源类型。综合考虑,枸杞枝条最优基质化发酵工艺组合为,调整碳氮比为30:1、接种粗纤维降解菌、添加鸡粪或油饼氮源、氮源配比为3:1。利用发酵将枸杞枝条生产为园艺基质不仅解决了农业废弃物的循环利用点问题,而且还为补充或替代不可再生的园艺草炭基质生产提供了原料的来源和降低基质栽培的成本,具有一定的研究价值和现实意义。 相似文献
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秸秆微生物降解过程中不同预处理方法的比较研究 总被引：11，自引：6，他引：11
在中国,每年秸秆产量为6亿t左右,其中作为生活燃料和饲料的比例日益减少,致使很多秸秆被露天焚烧。实际上,秸秆是一种很好的生物质能源,微生物分解秸秆具有广阔前景。本论文中进行的实验研究以玉米秸秆为对象,将其进行四种不同的预处理后,采用复合纤维素分解菌系对其进行发酵培养,研究不同的预处理方法对秸秆发酵的影响。实验中分别对碱处理、汽爆处理、酸处理、未处理四个不同方法的pH动态、生物量变化、发酵产物的数据分析对比,结果表明有两种使得秸秆分解率较高的方法:碱处理及汽爆处理,汽爆处理又由于对环境污染很小,具有得天独厚的发展前途。此外,通过发酵过程中上述四种变量的变化趋势,还发现秸秆在接种后的0~3 d发酵速率非常快,产酸量较多,未处理的秸秆在前3 d的发酵速率、产酸情况及生物量变化情况均比碱处理及汽爆处理的秸秆高,具有应用于实际沼气工程的前景。 相似文献
11.
蒸汽爆破可破坏木质纤维素结构,提高纤维素、半纤维素的转化利用率,是秸秆类物质利用的一种有效预处理方式。作者研究了玉米秸秆蒸汽爆破处理及其厌氧发酵过程中的能量平衡关系,结果表明相同维压时间下蒸汽爆破处理后玉米秸秆厌氧发酵过程中的能源转化率随着压力增大而增大,而在相同压力条件下均在90 s维压时间时得到最大能源转化率。玉米秸秆蒸汽爆破后在常温条件下厌氧发酵的最小和最大能源转化率分别为8.39%和11.68%,是对照组的1.38倍和1.92倍。但对蒸汽爆破玉米秸秆厌氧发酵的增量效益-费用比分析表明,因玉米秸秆蒸汽爆破处理而引起厌氧发酵产气量增加所形成产气的能量增加量小于蒸汽爆破处理所消耗的能量,从能量转换角度来说蒸汽爆破并不是玉米秸秆厌氧发酵的最经济处理方式。 相似文献
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蒸汽爆破玉米芯水解液脱毒及其发酵生产燃料丁醇 总被引：1，自引：1，他引：0
为探究以玉米芯为原料生产燃料丁醇的最佳工艺技术,该研究对蒸汽爆破玉米芯水解液的脱毒方式及脱毒后的水解液的丙酮丁醇发酵进行了研究。结果表明:D301树脂对玉米芯水解液进行脱毒的综合效果最好,甲酸、乙酸和总酚的脱除率分别达到60%、46.04%和56.31%,香草醛脱除率为100%,对糠醛和5-HMF的脱除率分别达到了82.95%和87.52%;同时总糖的损失率为4.38%。D301树脂脱毒后的水解液经C.acetobutylicum CICC 8016发酵丁醇和总溶剂产量分别为5.2和7.5 g/L,葡萄糖和总糖的利用率分别达到100%和73.67%。当D301树脂脱毒的玉米芯水解液初始糖的质量浓度为50 g/L时,丁醇和总溶剂(丙酮、丁醇和乙醇)的质量浓度分别达到最大9.7和14.6 g/L。该研究为利用玉米芯工业化生产燃料丁醇提供了可靠的技术支持。 相似文献
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汽爆预处理青玉米秸秆厌氧发酵特性 总被引：4，自引：1，他引：3
为了研究青玉米秸秆未汽爆和汽爆预处理后厌氧发酵产沼气特性,该文采用汽爆压力为2.5MPa,保压时间为90s,加入质量分数为30%的沼液,未气爆青玉米秸秆的TS(总固体物)质量分数为6%,汽爆预处理青玉米秸秆厌氧发酵的TS质量分数分别为1%、2%、3%、4%、6%、8%、10%和15%,考察了厌氧发酵过程中pH值和产气量随时间和TS质量分数的变化。结果表明:未汽爆秸秆在TS质量分数为6%时能够顺利厌氧发酵,但汽爆秸秆厌氧发酵液极易酸化,且无法调节,适宜的TS质量分数最大为4%;未汽爆秸秆挥发性固体产气率为214.6mL/g,汽爆秸秆在TS质量分数为3%时产气率最大,为334.8mL/g,比未处理秸秆提高了56%;未汽爆秸秆的产气速率为3.3mL/(g·d),汽爆秸秆产气速率随TS质量分数增大而减小,在TS质量分数为1%时最大,为14.8mL/(g·d)。青玉米秸秆经汽爆预处理后其厌氧发酵产沼气的产气率和产气速率大大提高,可以节约发酵时间,缩短发酵周期,有利于秸秆能源化利用的工业化生产。 相似文献
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当前残膜回收机作业后的膜杂混合物因地膜与棉秆缠绕打结严重,含杂率高,造成回收后的地膜再利用率低和环境二次污染。该研究在分析物料属性和水洗分离理论的基础上,提出了以液相水为介质实现固相地膜和固相杂质分离方案,在二维平面内以地膜与棉秆驰豫时间差和最大垂向位移差为响应指标,录像分析为载体,在自制的地膜与棉秆悬浮水力特性试验台采用控制变量法开展外部流场和地膜与棉秆物料属性的单因素试验和正交试验,建立影响因素与响应指标之间的多元拟合回归方程,获得最优参数组合并进行试验验证。结果表明:影响地膜与棉秆分离显著性因素为叶轮转速、地膜面积和棉秆长径比;最优参数组合为叶轮转速202r/min,地膜面积为1 271.4mm2,棉秆长径比为13,相对应的地膜与棉秆驰豫时间差和最大垂向位移差预测值分别为4.20 s和22.1 cm,最优组合参数试验下的平均值分别为4.34 s和21.2 cm,与预测值的相对误差为3.23%和4.25%,寻优参数可信。试验录像分析表明,地膜与棉秆沉降聚集行为是水平稳定取向姿态和竖直运动取向姿态相互转换的过程,且运动轨迹都是以叶轮轴为中心的一组同心圆;相较于棉秆,地膜对水介质作用力响应周期更长,且在三维空间内有明显翻转现象。该研究结果可为膜杂分离技术的改进和机械装置的研制提供理论基础和科学依据,亦可为秸秆粉碎和薄膜撕碎工艺参数优化提供参考。 相似文献
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2,3-丁二醇是一种重要的化工产品,利用棉秆水解液替代淀粉原料制备2,3-丁二醇可保证粮食安全并降低成本。该文以棉秆稀酸水解液为基础,研究了其中糠醛和苯酚微波辅助加热-活性炭吸附的脱毒条件,优化结果为：活性炭用量1%、微波功率330 W、作用时间10 min。在此工艺条件下,糠醛的去除率为81.2%,苯酚的脱除率为92.3%,总糖的损失为10.6%。脱毒棉秆水解液为底物发酵生产2,3-丁二醇研究表明,水解液浓度为40 g/L时Klebsiella pneumoniae XJ-Li菌体浓度和2,3-丁二醇的产率最高,补料批式发酵可以缓解高浓度棉秆水解液对微生物生长与代谢的抑制作用。通过采用添加60 mg/L维生素C和维持发酵液pH值于5.5的复合调控方法,2,3-丁二醇的质量浓度达到了45.1 g/L,产率为0.45 g/g。发酵试验表明脱毒的棉杆水解液作为碳源发酵制备2,3-丁二醇具有可行性。 相似文献
16.
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Martin-Sampedro R Capanema EA Hoeger I Villar JC Rojas OJ 《Journal of agricultural and food chemistry》2011,59(16):8761-8769
Eucalyptus globulus chips were steam exploded followed by treatment with a laccase-mediator system (LMS) under different experimental conditions. Removal of hemicelluloses and, to a lesser extent, lignin was observed. Thermogravimetic analyses of whole meal obtained from chips before and after steam explosion indicated an increase in lignin degradation temperature due to lignin condensation. In contrast, application of LMS treatment caused a reduction in lignin and polysaccharide degradation temperatures. Lignins were isolated from wood samples before and after each treatment and analyzed by 2D NMR and (13)C NMR. An increase in carboxyl and phenolic hydroxyl groups and a significant decrease in β-O-4 structures were found in steam-exploded samples. The most relevant changes observed after laccase treatment were increased secondary OH and degree of condensation. 相似文献
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为实现沼液的减量化和肥料化,以玉米秸秆为载体吸附过滤沼液,开展沼液喷淋与秸秆和生物炭联合好氧发酵试验,分析沼液喷淋对好氧发酵效果的影响,以及与秸秆和生物炭共发酵的效果。结果表明,粉碎后玉米秸秆吸附过滤猪粪沼液、鸡粪沼液后,秸秆含水率由5.92%分别上升至76.35%和85.72%,碳氮比由42.4分别上升至50.2和51.7,沼液中总悬浮物、总磷分别降低了34.42%～43.78%和20.00%～41.01%,而对溶解态的总磷、总钾吸附过滤效果一般。沼液喷淋翻拋可延长堆体发酵高温期2倍时长以上,有机质含量降低了10.42%～18.63%,氮磷钾含量提高6%～21.5%左右,并可提高堆体腐熟度,促进类腐殖质物质产生。添加生物炭可缩短发酵升温期并延长高温期,更有利于堆体消纳沼液。沼液喷淋与秸秆和生物炭联合好氧发酵工艺可达到利用沼液生产有机肥的目的,是资源化利用沼液的有效途径之一。 相似文献
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竹子蒸汽爆破法预处理及酶解获取可发酵单糖 总被引：1，自引：1，他引：0
竹子的生物量很高,可作为生物能源生产的重要原料.预处理是纤维素乙醇生产中的关键技术,该文以孝顺竹和大木竹为原料,采用蒸汽爆破法对竹子进行预处理,并进行酶解试验,用高效液相色谱法测定预处理滤液和酶解液中的可发酵单糖含量.结果表明,采用0.5％稀硫酸预浸泡能使总糖得率提高49％;汽爆强度对预处理效果有显著影响,汽爆强度指数为3.35时,预处理后固形物的酶解转化率最高;汽爆强度指数为3.65时总糖得率最高,每千克干基竹粉可得单糖289.5 9.汽爆法预处理存在聚糖分解后进入滤液、单糖分解等现象,通过质量平衡才能准确预测其单糖产率.汽爆预处理后竹子的酶解率不及玉米秸秆等生物质原料,可能与其木质化程度高、微观组织结构更为致密等因素有关. 相似文献