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污泥热解液与牛粪混合厌氧消化特性研究

中国环境科学 2018年第2期38卷 634-642页

作者：杨敏陈德珍戴晓虎同济大学机械学院热能与环境研究所上海201804 城市污染控制国家工程研究中心同济大学环境科学与工程学院上海200092

为处理污泥热解液并利用其中所含的能量,研究了250~550℃温度下产生的污泥热解液单独厌氧发酵和与牛粪混合厌氧消化的特性.首先研究250~550℃热解液单独厌氧发酵的情况,发现各温度下热解液可发酵、且350℃下热解液产气性能相对较好;但... 详细信息

为处理污泥热解液并利用其中所含的能量,研究了250~550℃温度下产生的污泥热解液单独厌氧发酵和与牛粪混合厌氧消化的特性.首先研究250~550℃热解液单独厌氧发酵的情况,发现各温度下热解液可发酵、且350℃下热解液产气性能相对较好;但是总体上产气量很少.其次以250℃下的热解液为例,研究与牛粪在高温[(55±1)℃]下混合厌氧发酵时不同质量比(5/80,10/80,15/80;g/g)的影响,发现热解液在一定程度上抑制了牛粪的厌氧发酵,且热解液的量越大抑制作用越明显.第三步选择最低的热解液添加量比5/80,研究热解温度(250~550℃)对混合物厌氧发酵的影响;结果表明,350℃下的热解液与牛粪混合厌氧发酵累计产气量最高,达116.42m L/g VS,高于纯牛粪对照组的110.36m L/g VS;其他依次是550℃组、450℃组和250℃组.另外,550℃组的总挥发性脂肪酸(TVFA)的初始值最高,为1528mg/L,发酵后降低至254mg/L,为最大降幅,证明污泥热解液中的有机物得到有效降解.因此,适当热解温度下的污泥热解液可以适量与牛粪进行混合厌氧发酵,为污泥热解液处理和能源化提供新出路.

关键词：混合厌氧发酵污泥热解液牛粪沼气

高效利用内醚糖微生物的筛选鉴定及预处理对菌株利用热解液的影响

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高校化学工程学报 2016年第1期30卷 127-132页

作者：孙欢李东晓陈育如赵乙萱刘军利卫民南京师范大学生命科学学院江苏省微生物与基因组学重点实验室江苏省微生物资源产业化工程技术研究中心江苏省生物多样性与生物技术重点实验室江苏南京210023 中国林业科学院南京林产化学工业研究所江苏南京210042

以纤维素热解产物内醚糖为碳源筛选到4株高效利用内醚糖的微生物,经ITS测序和菌落形态特征鉴定,4株菌分别为嗜松青霉(Penicillium pinophilum)、桔青霉(Penicillium citrinum)、冠突散囊菌(Eurotium cristatum)和红假单胞菌(Rhodopseudo... 详细信息

以纤维素热解产物内醚糖为碳源筛选到4株高效利用内醚糖的微生物,经ITS测序和菌落形态特征鉴定,4株菌分别为嗜松青霉(Penicillium pinophilum)、桔青霉(Penicillium citrinum)、冠突散囊菌(Eurotium cristatum)和红假单胞菌(Rhodopseudomonas sp)。对各菌株利用内醚糖的研究结果表明,嗜松青霉和桔青霉5 d内对2%内醚糖的利用率为100%,冠突散囊菌7 d内对2%内醚糖的利用率为100%,红假单胞菌在10 d对2%内醚糖的利用率为52%。将4株菌作用于热解液发现,红假单胞菌能在未经预处理的热解液中生长,14 d后对热解液中内醚糖的利用率为69%,另外3株菌能在经5%活性炭+Ca(OH)2预处理后的热解液中生长。对预处理后热解液成分的分析表明,预处理对热解液成分有显著影响,其中六甲基环三氧硅烷、1,2-环戊二酮、5-甲基糠醛、3-甲基-1,2-环戊二酮和羟甲基呋喃酮的去除率达100%,内醚糖的损失为27.1%。

关键词：内醚糖热解液嗜松青霉桔青霉红假单胞菌

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松木屑低温热解液形成机理的实验研究

太阳能学报 2014年第3期35卷 396-401页

作者：刘慧利胡建杭王华王超李娟琴昆明理工大学冶金节能减排教育部工程研究中心冶金与能源工程学院昆明650093

利用GC-MS对松木屑低温热解液的组成成分进行分析,并探讨热解液的形成机理。松木屑低温热解液主要为含氧化合物,随热解温度的升高会发生二次反应生成新的化合物。400℃热解液的组成来源于松木屑中木质素、纤维素和半纤维素中大分子键的... 详细信息

利用GC-MS对松木屑低温热解液的组成成分进行分析,并探讨热解液的形成机理。松木屑低温热解液主要为含氧化合物,随热解温度的升高会发生二次反应生成新的化合物。400℃热解液的组成来源于松木屑中木质素、纤维素和半纤维素中大分子键的断裂。在热解温度由400℃升高到600℃的过程中,松木屑热解液经历了由酮类、呋喃类和愈创木酚类化合物向甲苯、苯甲醛等苯基化合物和酚类化合物的转化,部分酚类化合物则进一步转化为萘及其衍生物和茚及其衍生物。

关键词：松木屑热解热解液形成机理 GC-MS

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生物质热解液对甜瓜炭疽菌的抑菌及保鲜作用

食品与机械 2018年第5期34卷 123-127,147页

作者：刘芳芳李范洙张先李敏延边大学农学院吉林延吉133002 延边特色产业发展中心吉林延吉133000

为了开发低毒无害的新型果蔬保鲜剂,以生物质热解液(简称热解液)为主要研究对象,研究热解液对甜瓜炭疽菌的抑菌效果、抑菌机理及对甜瓜的保鲜效果。结果表明,热解液对甜瓜炭疽菌有明显的抑菌效果,EC50为1.8%,EC70为2.4%。热解液可以破... 详细信息

为了开发低毒无害的新型果蔬保鲜剂,以生物质热解液(简称热解液)为主要研究对象,研究热解液对甜瓜炭疽菌的抑菌效果、抑菌机理及对甜瓜的保鲜效果。结果表明,热解液对甜瓜炭疽菌有明显的抑菌效果,EC50为1.8%,EC70为2.4%。热解液可以破坏甜瓜炭疽菌的细胞膜结构,导致蛋白质、核酸类及糖类物质外渗。保鲜试验结果表明:热解液可以有效减缓甜瓜果肉硬度、可溶性固形物含量及可滴定酸含量的降低,抑制多酚氧化酶和多聚半乳糖醛酸酶活性,并抑制酚类物质的消耗及可溶性果胶含量的增加。热解液浓度越大,对甜瓜保鲜效果越明显。

关键词：热解液甜瓜炭疽菌甜瓜保鲜

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MDF热解液组分特性及其抑菌性能分析

西北林学院学报 2018年第5期33卷 201-207页

作者：赖宗元李雨爽母军北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

为了解废弃人造板热解冷凝液中的抑菌活性成分,对不同热解条件下所得4种MDF热解液萃取分离得到酸性、碱性、中性组分,采用抑菌圈法测定其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径,采用菌丝生长抑制法测定其对绿色木霉和黑曲霉的菌丝生... 详细信息

为了解废弃人造板热解冷凝液中的抑菌活性成分,对不同热解条件下所得4种MDF热解液萃取分离得到酸性、碱性、中性组分,采用抑菌圈法测定其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径,采用菌丝生长抑制法测定其对绿色木霉和黑曲霉的菌丝生长抑制率,并利用气质联用仪对分离组分成分进行分析。结果表明,MDF热解液碱性组分主要是吡嗪类、嘧啶类等含N杂环化合物,酸性组分主要是酚类和酸类化合物;酸性组分对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿色木霉和黑曲霉的抑制效果最好,且500℃热解液分离得到的碱性组分和酸性组分抑菌效果更好。MDF热解液有较好的抑菌作用,其中主要抑菌化合物为酚类物质,其次是吡啶、吡嗪等含N杂环类物质。

关键词：纤维板热解液抑菌性能

含UF树脂中密度纤维板热解液组分构成及抑菌性能研究

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含UF树脂中密度纤维板热解液组分构成及抑菌性能研究

作者：李雨爽北京林业大学

学位级别：硕士

为探究含UF树脂的中密度纤维板热解液的成分构成特性以及对细菌和霉菌的抑菌性能,本文针对300-60℃温度段下的四种中密度纤维板(MDF)热解液,评价了其基本理化性质,采用GC-MS进行了成分构成方面的分析;通过抑菌圈实验、MIC实验和菌丝生... 详细信息

为探究含UF树脂的中密度纤维板热解液的成分构成特性以及对细菌和霉菌的抑菌性能,本文针对300-60℃温度段下的四种中密度纤维板(MDF)热解液,评价了其基本理化性质,采用GC-MS进行了成分构成方面的分析;通过抑菌圈实验、MIC实验和菌丝生长抑制率实验评价了其抑菌性能;最后采用酸碱萃取法对热解液进行了组分分离,并对分离后的组分进行了抑菌实验和成分分析,得到如下结论:(1)四种MDF热解液的pH值均大于7,呈碱性;碱含量和pH值呈正相关;密度差别很小,略大于水的密度;水分含量较高,在62%～71%之间。四种MDF热解液中均含有含N杂环物质、含-NH2,-NH-,N=N类物质、酚类、酯类等物质。其中,含N物质(含N杂环物质、含-NH2,-NH-,N=N类物质的总和)为热解液中的主要物质,是导致热解液呈碱性的主要原因。随着温度的升高,含N杂环物质的含量逐渐增加,含-NH2,-NH-,N=N类物质的含量有所下降。(2)四种热解液对大肠杆菌的抑制效果普遍优于对金黄色葡萄球菌的抑制效果。对于大肠杆菌,300和600℃热解液抑菌作用较好,其次是500℃,最后是400℃;对于金黄色葡萄球菌,随热解温度上升,四种MDF热解液的抑菌作用逐渐增强。总体看来,600℃热解液对两种细菌的抑菌圈直径最大,接近30mm,最小抑菌浓度最小,为0.81%。四种热解液对绿色木霉和黑曲霉的抑菌效果比较接近,对于绿色木霉,600℃热解液的菌丝生长抑制率为51.28%,抑菌效果最优,其次是300和500℃热解液,最后为400℃热解液。对于黑曲霉,600℃热解液的菌丝生长抑制率为51.35%,抑菌效果最优,其次是500℃热解液,再其次是300℃热解液,最后为400℃热解液。(3)经酸碱萃取分离的碱性组分、中性组分和酸性组分,碱性组分中几乎全是吡嗪类,吡啶类等含N杂环类物质;酸性组分中,以酚类物质和酸类物质为主;中性组分,其成分构成比较复杂,含有少量的酚类,吡嗪,吡啶等含N杂环类物质。对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,酸性组分的抑菌圈直径最大,其次是碱性组分,最小的是中性组分。相比于300和400℃各组分,500和600℃碱性组分和酸性组分的抑菌作用更优。对于绿色木霉和黑曲霉,碱性组分和酸性组分的菌丝生长抑制率相差较小,酸性组分的菌丝生长抑制率稍大于碱性组分,中性组分的菌丝生长抑制率最小,500℃酸性组分和碱性组分的菌丝生长抑制率最高,抑菌效果也最优。

关键词：中密度纤维板热解液抑菌组分分离成分构成

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土霉素菌渣热解液综合利用的研究

土霉素菌渣热解液综合利用的研究

作者：陈昆河北科技大学

学位级别：硕士

生物制药抗生素提取后的残渣-废菌丝体目前尚无有效综合利用,会造成严重的环境污染。而且这些废菌丝体中含有抗生素，如果处理不彻底,抗生素就会进入食物链,从而产生各种“含抗”农作物,危害人们健康。本实验以土霉素菌渣热解液为研究... 详细信息

生物制药抗生素提取后的残渣-废菌丝体目前尚无有效综合利用,会造成严重的环境污染。而且这些废菌丝体中含有抗生素，如果处理不彻底,抗生素就会进入食物链,从而产生各种“含抗”农作物,危害人们健康。本实验以土霉素菌渣热解液为研究对象，热解液理化特性分析表明，热解液油相成分种类比较多，检测到29种有机物，其中氮化物有23种;氮化物中腈化合物含量较高达23.69%(11种)，碱性氮化物2种，非碱性氮化物5种，其它氮化物5种。水相碱性氮化物2种，非碱性氮化物2种，腈化合物5种，其它氮化合物5种。氮化物影响热解液的储存稳定性。根据热解液中轻质、中质和重质组分的沸点不同采用精馏进行分离，在0℃～100℃、100℃～200℃、200℃～250℃下得到的馏出液PH值分别为9.77、9.60、9.55，馏出液产量分别占精馏液的11.83%、8.50%、7.00%;含水率分别为85.28%、83.36%、78.37%;密度分别为1.0221g/cm、1.0398g/cm、1.0574g/cm;粘度分别为587mpa·s、621mpa·s、835mpa·s。250℃下馏出液热值为2276J/K。热解液精馏后精馏釜残物产率为16.7%，按沥青的测定方法测定精馏釜残物的性质为：针入度(25℃,100g，5s)为791/10mm;软化点(环球法)为52.5℃;延度(5cm/min,15℃)为164cm。与软性沥青性质接近。精馏釜残物在玉米秸秆内瓤附载下制备活性炭，通过正交实验得到最优制备活性炭的条件：炭化温度450℃、活化比1:5、活化温度800℃、炭化时间30min。在该条件下制备活性炭的碘吸附值为600.66mg/g，比表面积为482.52m/g，产率为22.7%。

关键词：热解液精馏精馏液精馏釜残物活性炭理化特性

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芦竹热解液对铜绿微囊藻的抑制作用

芦竹热解液对铜绿微囊藻的抑制作用

作者：王佳怡青岛大学

学位级别：硕士

近年来随着经济飞速发展,工业化和城市化进程持续推进由此带来了对人类生存的环境尤其是水环境的污染。由于人类的活动,大量的氮、磷等营养物质进入自然水体,水体富营养化日益严重。在我国,有60%的湖泊处于富营养化的状态。现今地表水... 详细信息

近年来随着经济飞速发展,工业化和城市化进程持续推进由此带来了对人类生存的环境尤其是水环境的污染。由于人类的活动,大量的氮、磷等营养物质进入自然水体,水体富营养化日益严重。在我国,有60%的湖泊处于富营养化的状态。现今地表水的富营养化程度的日益严重,已成为主要的环境问题,甚至对淡水和沿岸海水的整个生态系统产生了许多负面影响。水体富营养化致使藻类爆发性生长,形成水华或赤潮。频繁发生的水华灾害已严重影响了生态环境和经济的可持续发展,并给渔业、养殖业、旅游业等产业造成了巨大的经济损失,进而严重影响水体质量,更会对人体造成危害。因此,有效控制有害藻类生长防治水华,成为经济可持续发展而迫切需要解决的问题,是环境领域研究的重大的前沿课题。水生植物芦竹在300℃、400℃、500℃、600℃、700℃下热解得到的热解液对铜绿微囊藻的生长具有生长抑制的作用,随着热解液浓度的增大抑制作用也逐渐增强。芦竹热解液在300℃时,对铜绿微囊藻的抑制效果最好,EC5o为3.45mg·L-1。经GC-MS的图谱分析可知,芦竹300℃热解液原液至少包含34种已检出物质,主要成分为苯酚类和少量酮类、乙酸类和烷烃类物质,其中2,6-二甲氧基苯酚(俗称紫丁香醇)含量最高为17.56%。在芦竹300℃热解液的作用下,铜绿微囊藻的正常生长繁殖受到了抑制,随着投加热解液浓度的不断增大,其藻液中丙二醛(MDA)的含量逐渐升高,而且随着作用时间的增加,MDA的含量也呈现上升的趋势。三种主要的抗氧化体系酶：过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)以及过氧化氢酶(CAT)对铜绿微囊藻的抑制规律表现出相似性,随着热解液添加浓度的升高而增大,而且使铜绿微囊藻藻细胞的-OH、O2-和H2O2含量急剧升高,随着作用时间的延长出现先上升后降低或者持续上升的变化规律,热解液作为外界胁迫,使培养液中的铜绿微囊藻机体内的活性氧过量积累引起细胞的氧化损伤,最终细胞死亡,从而抑制了铜绿微囊藻的生长。

关键词：芦竹热解液铜绿微囊藻抑制作用

微生物对纤维素热解液和内醚糖的转化利用研究

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微生物对纤维素热解液和内醚糖的转化利用研究

作者：赵乙萱南京师范大学

学位级别：硕士

纤维素生物质是丰富的可再生资源与能源,由于其中的纤维素等成分难以分解,利用受到限制,其热解主要产物为液态油-热解液和内醚糖,如果能得到有效利用,可以为纤维素生物质的利用提供新方法,以缓解资源、能源与环境问题。本工作筛选了可... 详细信息

纤维素生物质是丰富的可再生资源与能源,由于其中的纤维素等成分难以分解,利用受到限制,其热解主要产物为液态油-热解液和内醚糖,如果能得到有效利用,可以为纤维素生物质的利用提供新方法,以缓解资源、能源与环境问题。本工作筛选了可同化内醚糖的二株真菌。结合菌体与菌落形态特征及18SrDNA序列分析,鉴定其分别为红冬孢酵母(Rhodosporidium kratochvilovae. CGMCC No:6365)和嗜松青霉(Penicillium pinophilum. CGMCC No:6366)。两株真菌可以高效同化内醚糖,培养四天的同化率分别为96.6%和100%,红冬孢酵母菌还可利用内醚糖为碳源产类胡萝卜素和苯丙氨酸解氨酶。对红冬孢酵母菌产类胡萝卜素的培养条件探讨表明,以内醚糖为碳源,酵母膏为氮源时,在添加0.1%KH2PO4、0.04%MgSO4、0.1%K2HPO4,0.03%FeSO4等无机盐配制培养基后,以10%的接种量,30℃, pH5.0,50ml/250ml装液量条件下培养60h,内醚糖的转化率为98.7%,类胡萝卜素产量为427.1/ug.g1. 对红冬孢酵母菌产苯丙氨酸解氨酶的培养条件探讨表明,在以0.5g/L葡萄糖为碳源、1g/L豆饼粉为氮源、添加0.1g/L的苯丙氨酸作为诱导物,添加0.1%(NH4)2SO4、0.5%NaC1、0.1%K2HPO4的条件下,培养48h后,红冬孢酵母所产苯丙氨酸解氨酶的活力为478mu/ml. 粟酒裂殖酵母在以纤维素热解液和内醚糖中生长时,发现纤维素热解液对粟酒裂殖酵母的生长有抑制作用,抑制率为65%,而1%内醚糖对粟酒裂殖酵母的生长及乙醇产量有促进作用,促进率分别为23.4%和15.8%.内醚糖对粟酒裂殖酵母细胞凋亡的影响研究表明：1%的内醚糖可以诱导酵母细胞凋亡,0.3%内醚糖对酵母细胞凋亡的影响率为23%. 本工作同时探讨了光合细菌对纤维素热解液的利用情况,对纤维素热解液进行了六种不同方式的脱毒,接入光合菌后发现其对不同方式处理热解液的利用效果有所差异,以氢氧化钙+活性碳方式处理热解液后,光合菌对热解液的利用效率最高,培养6天后对热解液的利用率达到94.15%.

关键词：内醚糖热解液红冬孢酵母粟酒裂殖酵母紫色光合菌