复合菌群降解玉米秸秆协同产氢特性

为加快生物制氢工业化进程,利用玉米秸秆这类来源广泛、储量巨大和价格低廉的可再生生物质纤维素资源作为发酵产氢的原料,从连续流发酵产氢反应器(ZL92114474.1)中新分离筛选出一株高效纤维素降解产氢细菌Clostridium sp.X9(NCBI注册号:EU434651)和一株高效产乙醇发酵产氢细菌Ethanoigenens harbinenseB2(NCBI注册号:EU639425),通过构建高效降解纤维素发酵产氢复合菌群进行同步降解玉米秸秆发酵产氢.结果表明,对玉米秸秆进行酸化汽爆预处理后可以显著提高复合菌群的产氢能力.复合菌群X9和B2比单一菌种具有更理想的降解玉米秸秆发酵产氢的能力,两菌种间存在协同产氢效应.复合菌群X9和B2降解玉米秸秆发酵产氢获得的最大产氢率和玉米秸秆降解率分别为8.7mmol/g和74%.液相代谢末端产物主要为乙醇、乙酸和丁酸.这说明复合菌群X9和B2在以木质纤维素为发酵底物的工业化生物制氢领域中具有很好的应用发展前景.     

一株秸秆纤维素降解菌株的筛选及其降解特性

纤维素是自然界一种最重要的可再生资源,从玉米地土壤中分离出1株产纤维素酶能力较强的菌株J-N3.以羧甲基纤维素为唯一碳源的分离培养基和刚果红染色法进行初筛,再将筛选到的菌株进行液体发酵培养并测定酶活.结合形态学特征与分子生物学鉴定结果得知,菌株J-N3为芽孢杆菌属(Bacil-lus).并对其酶学性质进行初步研究,得到...     

玉米秸秆气化特性研究

基于AspenPlus模拟平台,对含水率分别为10%,20%和30%玉米秸秆气化过程进行模拟.计算了空燃比在1～2范围内变化时,气化过程的主要性能指标:合成气成分、合成气低位热值、碳转化率和气化效率.并把气化剂空气温度从25℃提高到250 ℃对玉米秸秆气化过程进行优化.结果表明:在空燃比小于1.6时,合成气低位热值和气...     

秸秆降解菌株CKB的降解特性与机理

从常年水稻种植土壤中筛选出1株能够高效降解秸秆的菌株CKB,经过ITS序列分析鉴定为黑曲霉（Aspergillus niger）。在常温正常土壤环境中,秸秆经该菌35 d降解,失重率可达49%。进一步考察了CKB对于纤维素和木质素的降解能力,72 h时纤维素转化葡萄糖质量浓度为0.554 g/L,木质素降解量达到0.607 g/L;同时也考察了不同底物质量浓度、pH、温度对于纤维素和木质素降解效果的影响。通过SEM观察秸秆降解前后的结构变化,并利用Pyrolysis⁃GC/MS手段对降解产物进行检测与表征,证明了秸秆腐化变黑产物为腐殖酸的经典组分,且CKB在低温环境也有良好的降解效果,阐释了黑曲霉CKB的秸秆降解机理。     

玉米秸秆酶解条件优化

考察了玉米秸秆的酶解条件对纤维素酶解率的影响,分析了纤维素酶浓度、温度、pH、酶解时间和固液比对玉米秸秆酶解的影响,比较了分批加酶和分批水解两种方式的玉米秸秆纤维素酶解率.结果表明,采用纤维素酶水解玉米秸秆超细粉,对纤维素的酶解条件进行优化,确定最佳酶解工艺条件为:加酶量30 U/g(对纤维素干重),固液比1∶10,温...     

纤维素降解菌的筛选及其降解特性的研究

在自然环境和秸秆降解物中筛选出3种分解纤维素能力较强的木霉、青霉和曲霉，将3种菌株以不同的组合形式在羧甲基纤维素钠为唯一碳源的产酶培养基中进行产酶特性的研究，计算其对玉米秸秆粉中粗纤维的利用率并观测玉米秸秆粉的降解状态。其中木霉与青霉的混合培养在纤维素筛选培养基上培养24h后即可生长，在发酵培养基中培养72h后达到产酶高峰，酶活可达3．116u，对粗纤维的利用率为68％，远超过青霉和木霉的单独培养；木霉与曲霉二者混合，木霉与青霉、曲霉三者混合培养的产酶效果也要超出青霉和曲霉的单独培养，但与木霉相比无明显差异。实验结果表明优良菌株的混合培养会增加其对纤维素的降解能力，为实际生产中有效的处理农作物秸秆提供了理论依据。     

复合菌剂预处理玉米秸秆及厌氧发酵产沼气

对比研究了9组不同配比的复合菌剂预处理玉米秸秆及厌氧发酵产沼气的效果,采用秸秆失重率及木质纤维降解率分析复合菌剂的降解能力,并通过沼气和甲烷的产量分析复合菌剂的产气性能.研究结果表明,D4组秸秆失重率及木质纤维素降解率最高,其次为I9组.30d的发酵周期内,I9菌剂处理后秸秆厌氧发酵效果最好,出现两个产气和产CH4的高峰期,累积产气量和产CH4量分别提高36.6%、39.0%,这说明采用合适的菌剂配比预处理秸秆能较大地提高厌氧发酵的产气量和消化效率.D4组秸秆木质纤维降解率虽最高,但产气并不是最高的,这说明降解率和产气量并不成正比.根据产气要求,选择最佳复合菌剂的配比为I9组,即复合菌、真菌、放线菌及细菌、绿色木霉的体积比为3∶3∶2∶1.     

秸秆糖化复合菌系的筛选方法及糖化效果评价

为了获得能够直接降解秸秆积累还原糖的复合菌系,并评价其产糖能力,采用连续稀释转接的方法进行复合菌系的富集筛选.同时,提出利用分室同步糖化发酵产氢培养的方法,将降解秸秆复合菌系与高效产氢菌株分室培养,以产氢所消耗还原糖量,推算复合菌系的产糖能力,以此作为评价复合菌系糖化效果的方法.实验结果表明:利用连续稀释转接法,筛选得到糖化效果较好的复合菌系JY665,菌体产氢量与所消耗还原糖量可拟合为二次曲线,通过计算得到复合菌系产糖能力达到0.5150g/g秸秆,秸秆降解率达到61.06%.     

玉米秸秆固体发酵剂的研制

研制了一种发酵玉米秸秆的固体发酵剂。选择能够发酵玉米秸秆的主要微生物菌种,进行分离、纯化、增菌、扩大培养。采用平板菌落计数法进行微生物计数。根据微贮的微生物菌种的选择原则,将这几种微生物混合配制成5个不同比例的发酵剂。将这些发酵剂加入玉米秸秆中,对其发酵后的营养成分进行了研究,得到了最佳的发酵剂比例。     

毒死蜱降解菌的筛选及其降解特性的研究

采用富集培养的方法,从农药厂废水处理池污泥中分离到一株对毒死蜱有较强降解能力的菌株TW-1,TW-1能以毒死蜱为唯一碳源生长.研究了外界因素初始pH、外加碳源质量分数、毒死蜱初始质量浓度、培养温度、接种量对降解菌降解能力的影响,单因素试验结果表明：其最适生长温度为30℃,pH为7.5,毒死蜱初始质量浓度为50 mg/L的条件下,历时72 h,毒死蜱的降解率可达73.97%.     

Pretreatment of Corn Stalk by Steam Explosion

A steam explosion pretreatment,which is one of the best ways of pretreating plant stalk,is applied at various severities to corn stalk.It could effectively modify the super-molecular structure of com stalk and defibrat-ing corn stalk into individual components.The relationship between yield of reducing sugar and the operating con-ditions,including temperature,pressure of steam explosion pretreatment and acidity,is also established.Experi-mental results prove that the steam explosion substantially increases the yidld of reducing sugar,and the optimal condition for steam explosion is as follows;the pressure is 2.0MPa,the pressure-retaining time 300s,the initial acid concentration 1%and the acid treatment time 24h.     

优化补料同步糖化发酵玉米穰产燃料乙醇的研究

通过单因素实验考察补料时间和补料量2个因素对发酵燃料乙醇的影响,在单因素基础上利用响应面法建立玉米穰发酵乙醇浓度的数学模型。根据此模型进行工艺参数优化,确定最佳工艺条件为：补料时间50.19h、补料量为6.35g时,乙醇浓度可以达到最大为9.96g/L.进行3组验证试验,乙醇浓度实际值达到了9.91±0.31g/L,验证了数学模型的有效性,为提高工艺的生产量提供了一定的参考价值。     

生物质秸秆燃烧动力学特性分析

为探讨生物质秸秆燃烧反应动力学特性,以便加深了解燃料的燃烧特性,为燃烧设备的设计提供指导作用.依据燃烧动力学理论,采用动态热重法和微分热重法联用,在已有相关研究基础上,研究了生物质秸秆失重过程中的燃烧特性和热解特性,分析了失重过程的原因,并针对升温速率、载气气氛对生物质秸秆燃烧动力学特性的影响进行了分析总结.     

层合复合材料簧片单元弯曲力学性能

为提高空间可展铰链的运行稳定性和可靠性,减轻结构质量,研究了碳纤维增强层合复合材料簧片单元的弯曲性能.以衡量簧片驱动能力的应变能、稳态弯矩以及簧片自锁能力的屈曲临界弯矩为力学性能指标.分析了可折叠自展开的簧片单元在弯曲折叠过程中,复合材料铺层角度、铺层厚度和簧片截面半径对各性能指标的影响.研究结果表明:随着复合材料铺层角度的增加,簧片驱动能力增强,但其自锁能力基本不变;随着复合材料铺层厚度和截面半径的增加,簧片的驱动能力和自锁能力均增强;随着材料铺层角度、截面半径的增加,簧片的横截面出现截面变形现象且伴随微小回弹.研究结果对于空间簧片式铰链驱动性能的改进具有一定的参考价值.     

石油烃类的微生物降解

以长期被石油污染的土壤为菌源,柴油为唯一碳源进行驯化后,分离得到石油烃降解的优势菌。确定了菌体对柴油降解的最适条件:pH值为6.5-8.0,温度为25℃-40℃,营养条件氮源为氯化铵、磷源为磷酸二氢钾和磷酸氢二钾的混合物。优势菌体对柴油的降解率为47.8%。     

玉米粉的品质改良

玉米作为主食材料其淀粉呈多角形,蛋白质中缺少醇溶谷蛋白,不能形成粘弹性面团,限制了其应用,产品形式较少,口感较粗糙。对玉米粉进行改性处理,使其具有与小麦粉类似的加工性质,从而开发更多的产品,充分利用玉米的营养,扩大玉米粉的应用范围,改善产品的食用品质。     

BT/PANI/PVDF复合材料的制备及介电性能

为提高电介质材料的介电性能,采用原位聚合的方法制备了BT/PANI复合功能体,以其为功能相,制备了BT/PANI/PVDF三相复合材料.采用红外光谱法和X射线衍射法对BT/PANI复合功能体的结构进行了表征,采用扫描电子显微镜和阻抗分析仪对BT/PANI/PVDF三相复合材料的微观形貌和介电性能进行了表征.分析了BT/PANI/PVDF体系中的极化方式,并以此为基础,对介电性能随频率的变化规律进行了解释.结果表明:在BT/PANI/PVDF三相复合体系中,功能相BT/PANI被均匀包覆在聚合物基体中,得到了介电性能较好的BT/PANI/PVDF三相复合材料.     

多层钢胶复合材料力学性能试验研究

采用试验方法,探讨了多层钢胶复合材料的力学性能与联合工作特性,验证了多层钢胶复合材料构件截面在弯矩作用下仍符合平截面假定,指出了粘胶层厚度及所处位置对该复合材料的破坏形态和承载力有密切关系．在此基础上,提出了多层钢胶复合材料构件设计方法及相应的计算公式．公式计算结果与试验实测数据较符合,可供参考．