沼液和香蕉秆压榨汁生产单细胞蛋白菌株的筛选

由于全球蛋白质缺乏,单细胞蛋白(Single cell protein,SCP)作为一种安全的食品添加剂和饲料,越来越受到人们的重视。尽管SCP大规模生产历史已有近百年,但是对各种优良生产菌株、潜在底物以及最优发酵条件的研究仍然是世界各国研究的热点。基于此,本研究以沼液和香蕉秆压榨汁为研究对象,对能利用其生长的菌株进行筛选,为进一步的单细胞蛋白生产提供参考。实验结果表明:酵母菌、芽孢杆菌都能利用沼液和香蕉秆压榨汁生长,但香蕉秆压榨汁不易保存,因此不宜作为发酵底物;热带假丝酵母Candida tropicalis在沼液中的生长能力强于酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae Y49和毕赤酵母Pichia pastoris GS115;芽孢杆菌在沼液中的生长无规律,且易染杂菌,不适合实际生产应用。因此,沼液作为热带假丝酵母单细胞蛋白生产的培养基,不仅能为单细胞蛋白的生产提供原料,也有利于沼液的妥善处理,实现经济效益和环境效益的双赢。     

禽畜粪便资源化利用技术的研究进展

随着禽畜养殖集约化、规模化程度的不断提高,禽畜粪便带来的环境污染问题日益严重。禽畜粪便富含有机营养物和氮、磷、钾等无机元素,具有巨大的资源回收潜力。但禽畜粪便也含有大量的有机污染物、重金属和抗生素,若管理不善将会对自然生态和人类健康造成严重危害。本文主要针对禽畜粪便污染现状及主要处理手段(包括焚烧产热、气化技术、水热液化、水热炭化、厌氧消化、好氧堆肥和蚯蚓堆肥)进行系统剖析,充分讨论禽畜粪便肥料化、能源化和养分回收的技术瓶颈及发展前景,并简要讨论禽畜粪便处理技术在经济和环境层面的可持续性,拟为我国禽畜粪便的资源化利用及其研究方向提供参考。     

甘蔗渣霉变对厌氧发酵产沼气的影响

为探究霉变对甘蔗渣厌氧发酵产沼气的影响，本研究选取正常的甘蔗渣和霉变的甘蔗渣，对其结构、理化性质、发酵过程参数和物质去除率进行测定。结果表明，霉变的甘蔗渣结构被破坏，且表面存在较多的附着物和微生物。与正常的甘蔗渣相比，霉变的甘蔗渣含水量提高44.6%，可溶性糖含量降低95.4%，总氮含量提高48.6%，木质纤维素含量增加。在厌氧发酵过程中，正常甘蔗渣的溶解性化学需氧量最高值(3 229.0 mg/L)是霉变的甘蔗渣的3.4倍，且正常的甘蔗渣的总挥发酸(Total Volatile Fatty Acids,TVFA)最大值为1 855.8 mg/L，比霉变的甘蔗渣高26.2%。此外，霉变的甘蔗渣总固体(Total Solids，TS)去除率比正常的甘蔗渣减少17.2%，挥发性固体(Volatile Solids，VS)去除率仅为正常甘蔗渣的56.7%，累积沼气产量和甲烷产量比正常的甘蔗渣分别降低60.6%和77.9%。综上，甘蔗渣霉变后结构遭到破坏，可溶性糖含量急剧下降，产沼气潜力大大降低。     

香蕉茎叶资源化利用研究进展

香蕉是世界主要经济作物,人们在收获大量香蕉产品的同时也产生几乎等量的香蕉茎叶等农业废弃物。为缓解环境压力、扩大香蕉产业链、增加蕉农收入,须对香蕉茎叶进行回收利用。香蕉茎叶水分含量高、营养物质丰富,是可以肥料化、饲料化、基质化、纤维化以及能源化等资源化利用的植物资源。本文综述了近年来香蕉茎叶的国内外利用现状,期望为开发香蕉茎叶的资源化利用、延长香蕉产业链提供借鉴。     

香蕉杆组分测定及其产沼气潜力的研究

【目的】测定香蕉杆中的纤维素、半纤维素和木质素组分,并对其发酵产沼气的潜力进行研究,以期为香蕉杆的资源化利用提供可靠的基础资料。【方法】分别采用改进后的硫酸-重铬酸钾氧化法、2mol/L盐酸水解法和72%浓硫酸法测定香蕉杆中纤维素、半纤维素和木质素的含量;在35℃恒温条件下进行厌氧发酵产沼气,绘制不同原料产沼气过程变化曲线图。【结果】香蕉杆纤维素、半纤维素和木质素含量分别为17.47%、11%、6.86%,其厌氧发酵产沼气最高可达到(155±3)mL/g TS。【结论】香蕉杆纤维含量较高,可作为沼气发酵原料使用,为香蕉杆的资源化利用提供有益参考。     

反硝化型厌氧甲烷氧化耦合厌氧氨氧化脱氮工艺研究进展

反硝化型厌氧甲烷氧化(Denitrifying Anaerobic Methane Oxidation, DAMO)耦合厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation, Anammox)脱氮工艺在实现能源废水处理方面具有很大的潜力。DAMO-Anammox脱氮工艺能同时将甲烷、氨氮和硝酸盐转化为无害的N₂和CO₂,在无需额外能量消耗下实现废水中的碳氮循环，有望成为未来环境友好型废水处理的主要技术。本文讨论了DAMO-Anammox微生物的协同和竞争机制，不同电子受体的类型对脱氮过程中微生物胞外电子传递机制及脱氮除甲烷效率的影响，指出了目前DAMO-Anammox脱氮工艺存在的功能微生物富集困难、气液传质效率差和脱氮性能不足等应用瓶颈，总结了如新型反应器构型的设计、人工电子中介体投入和电化学强化等相对应的改进策略，为该工艺的进一步研究和规模化应用提供参考。