产油真菌在甘薯淀粉废水中发酵的初步研究

目的:利用甘薯淀粉废水发酵低成本获取微生物油脂。方法:以甘薯淀粉废水为发酵基质,进行菌株筛选、发酵工艺优化及油脂成分的气相色谱分析。结果:筛选出一株刺孢小克银汉霉F7,生物量为19.375g/L,含油量为45.1%。菌株F7发酵第11天生物量达到18.140g/L,含油量达到51.2%,COD去除率87%。研究发现与对照相比,NaAc和KH2PO4对生长、产油以及出水COD去除有显著促进作用,NaAc2g/L时生物量提高了25.4%,含油量提高了4.4%,COD下降了52.0%,KH2PO4的作用稍次之。结论:资源化利用甘薯淀粉废水发酵生产微生物油脂同时降低废水COD是一条可行的途径,可以为生物柴油提供廉价油源。     

暗发酵-光发酵两阶段联合生物制氢技术研究进展

随着能源紧缺的日益加剧,以及化石燃料燃烧引起的环境问题逐渐突显,氢能作为一种清洁可再生能源越来越受到青睐。生物制氢与热化学及电化学制氢相比其反应条件温和、低耗、绿色,是一项非常有应用前景的技术。生物制氢从广义上可以分为暗发酵和光发酵产氢两种,其中暗发酵微生物可以利用有机废弃物产生氢气以及有机酸等副产物,光合细菌在光照和固氮酶的作用下可以将暗发酵产生的有机酸继续用于产氢,因此两种发酵产氢方式相结合可以提高有机废物的资源化效率。将近年来暗发酵-光发酵两阶段生物制氢技术进行整理分析,从其产氢机理、主要影响因素、暗发酵-光发酵产氢结合方式(两步法、混合培养产氢)几个方面进行阐述,最后指出该技术面临的挑战。     

蛋白核小球藻高效同化硝态氮联产微藻蛋白

本研究旨在建立利用微藻去除高浓度废水中硝酸根并转化为藻蛋白的创新技术。先在摇瓶中研究了培养模式和光照模式对于混养蛋白核小球藻的生物量产量、硝酸根同化速率和藻蛋白产量的影响,随后在5 L光发酵罐中成功进行了放大验证。结果表明,在摇瓶培养中,不回流培养基的补料分批培养是最佳培养模式,可获得最高生物量产量为35.95 g/L,硝酸根平均同化速率为2.06 g/(L·d),藻蛋白含量可高达42.44%干重;采用阶梯式增加光强的光照模式,能显著提高细胞比生长速率,最高达到0.65 d–1。在5 L光发酵罐中连续培养128 h,最高生物量产量和硝酸根平均同化速率分别达到66.22 g/L和4.38 g/(L·d),最高藻蛋白含量可达干重的47.13%。本研究能为高效处理工业废硝酸或高浓度硝酸盐废水提供微藻光发酵技术,基于微藻的生物转化过程可联产高蛋白微藻生物质,有利于实现这类废水资源化利用、变废为宝。     

废弃物资源化的生物技术

一切有机或无机废弃物都有可能实现资源化,这对走循环经济可持续发展之路和环保产业的发展具有重要意义。生物．微生物技术的应用在其中能起到关键性的作用,众多废弃物都有可能借助生物或非生物途径得以充分利用。这里仅介绍两类典型事例：（1）以源于各类含糖类物质的废物（如制糖厂废弃的糖渣）为原料发酵生产洁净氢能。如英国研究人员将这类残糖渣稀释后用来培养一种大肠杆菌,在氢酶作用下使糖产生大量氢气,把它收集起来作洁净能源,或作燃料电池之用。美国研究人员将灭菌花园土壤置于发电容器中,加入家庭垃圾、适中废水,再接种产氢细菌,经培养即具产氢效力,     

生物能源固态发酵应用的研究进展

生物能源是改善我国能源结构、实现经济可持续发展的重要途径,其产业化技术的突破将加快以生物质能源替代化石能源的步伐。高能耗、水耗以及大量有机废水等问题严重限制了传统液体发酵的发展前景。近年来对固态发酵原理和应用的研究使得清洁、节能的固态发酵已然成为发酵工业的关注热点。从固态发酵的原理和应用现状方面着重介绍其在生物能源领域中应用的研究进展。     

抗生素发酵废菌渣的无害化及资源再利用研究进展

抗生素发酵每年产生大量有毒菌渣,处理不当将导致环境和健康问题。概述近来抗生素菌渣无害化处理及重新用作发酵培养基氮源,生产能源、饲料、可降解生物薄膜、石膏缓凝剂等资源化利用研究进展,提高抗生素危废菌渣的无害化处理及资源化利用效率。     

膜技术在绿色生物制造中的应用

生物制造是我国战略性新兴产业发展的重点领域,但生物制造过程中普遍存在着产物抑制、产物浓度低且成分复杂、废水排放量大等问题。膜分离技术应用于生物制造过程,可有效解决生物制造过程中所面临的上述问题。重点介绍了笔者研究团队将膜技术应用于绿色生物制造领域所取得的研究进展,包括高性能渗透汽化优先透醇分离膜的研制与规模化制备技术,高效旋转膜生物反应器的研制,分别实现了乙醇/丁醇发酵-渗透汽化分离耦合和乳酸发酵-旋转膜分离耦合,有效降低了产物抑制,大幅提高了发酵效率;开发了周期性换向-脉冲冲刷膜污染控制技术,成功应用于酱油等调味品的传统发酵行业,显著提高了产品品质,大幅降低了能耗和水耗。以上成果充分显示膜分离技术在绿色生物制造中有着广阔的应用前景。     

圆红冬孢酵母利用生物乙醇废水-木薯粉水解液发酵产油

【目的】获得能够高效降解生物乙醇废水化学需氧量(COD)的圆红冬孢酵母菌株,评估废水初始COD浓度对驯化菌株生长的影响,将木薯粉生产微生物油脂和高浓度有机废水降解过程整合,以生物乙醇废水为水源制备生物乙醇废水-木薯粉水解液培养基,明确产油效率高、生物乙醇废水COD降解率高的初始还原糖浓度。【方法】采用在高浓度的生物乙醇废水中进行多次驯化的方法,获得能够适应废水环境的圆红冬孢酵母菌株;采用双酶水解法对加入乙醇废水中的木薯粉进行水解;采用重量法监测生物量浓度变化,采用酸热法提取油脂,重铬酸钾法监测COD,DNS法测定废水还原糖浓度,凯氏定氮法测定总氮,钼酸铵比色法测定总磷。【结果】通过驯化筛选得到一株能耐受高浓度生物乙醇废水的优势菌株Rhodosporidium toruloides D5。以未稀释的废水为培养基,驯化菌株的最终生物量浓度和COD降解率分别为3.8 g/L和75.0%。采用生物乙醇废水-木薯粉水解液发酵时,控制初始还原糖浓度低于30 g/L时,生物量浓度和油脂浓度随初始还原糖浓度的升高而升高,均在120 h时达到最高COD降解率,初始还原糖浓度对达到的最大COD降解率无明显影响,废水N、P去除率分别达到99%和92%以上。【结论】在未经稀释的高浓度生物乙醇废水中可获得较高的生物量浓度;采用高浓度生物乙醇废水-木薯粉水解液培养基发酵产油,初始还原糖浓度为30 g/L,可在保证高油脂产量的同时,实现废水COD的高效降解,有效回收利用废水中残余的N、P源,从而降低微生物油脂生产和废水处理成本,研究结果可为开发廉价微生物油脂生产技术提供有用的参考。     

剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术

剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术包括: 使用土著PHA合成菌回注法驯化并发酵活性污泥, 生产生物降解材料聚羟基脂肪酸酯(PHA); 采用土著嗜酸性氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌进行生物淋滤, 去除重金属; 以解磷菌和解钾菌为菌种, 进行固态发酵, 生产生物菌肥。结果表明, 500 L中试PHA占挥发性悬浮固体的20%以上; 重金属含量达到国家排放要求; 生物菌肥中活菌数大于1×108 个/g以上。实现了剩余活性污泥的近零排放。     

餐厨垃圾资源化利用技术研究现状及展望

餐厨垃圾产生量大、成分复杂、具有"危害性"和"资源性"的双重属性,随着垃圾分类工作的推进,将餐厨垃圾作为一种生物资源回收其中的资源和能源的研究受到了越来越多的关注。本文介绍了餐厨垃圾的成分特性及预分选方法,对餐厨垃圾厌氧消化、好氧堆肥、生物饲料、昆虫养殖、热处理技术及生物炼制生产高附加值化学品等主要的资源化利用途径进行了分析,并对餐厨垃圾收集及资源化过程中产生的恶臭气体、废水污染问题及处理方法进行了介绍。最后指出餐厨垃圾厌氧消化、昆虫养殖、好氧堆肥及生物饲料技术工业化利用过程中的设备运行的稳定性及其废水和臭气的控制问题仍需进一步的研究。餐厨垃圾热处理过程如何进一步降低能耗及开发高附加值的功能炭材料是未来的重要发展方向,餐厨垃圾生物炼制生产高附加值化学品是实现餐厨垃圾高值化利用的有效途径,也是替代传统化工路线生产化学品的重要路径。总之,采用多技术耦合是实现餐厨垃圾"减量化、无害化、资源化"的有效手段,也是发展我国循环经济发展的必然要求。     

餐厨废弃物资源化利用的微生物技术研究进展

简单介绍餐厨废弃物的特征和危害,综述微生物技术处理餐厨废弃物资源化的途径,如发酵提取生物降解塑料技术、厌氧发酵处理技术、微生物堆肥技术、微生物农药技术、微生物产电技术,介绍利用复合微生物菌剂降解餐厨废弃物的研究进展,分析这一新技术的发展趋势。     

酸洗处理沙棘籽生物炭对尼泊金乙酯的等温吸附特性研究

为使中药产业废弃物沙棘籽得到资源化利用,本研究采用慢速热解技术于300、400、500℃条件下制备生物炭并用盐酸酸洗处理后得到吸附剂,以去除废水中的尼泊金乙酯。吸附实验结果表明,废水中尼泊金酯的初始浓度、沙棘籽生物炭的制备温度、吸附温度等因素均能影响沙棘籽生物炭对尼泊金酯的吸附效果。3种温度制备的沙棘籽生物炭对尼泊金酯的吸附能力表现为BC400>BC500>BC300。生物炭对尼泊金酯的等温吸附线符合Langmuir模式和Freundlich模式。     

2012全国生物发酵行业先进制造与应用高峰论坛暨重点项目推介会在京召开

为进一步密切生物发酵行业产学研用间的联系，推进先进制造技术在生物发酵行业的应用，促进技术交流与合作，中国生物发酵产业协会于生物发酵产品与高新技术设备展会期间，即2012年7月13日在北京中国国际展览中心举办2012全国生物发酵行业先进制造与应用高峰论坛暨重点项目推介会。     

生物丁醇重大科技成果转化项目花落联海

经联海生物化学有限公司与江南大学联合攻关,利用中国科学院上海生命科学研究院专利菌种技术共同完成的“面粉深加工废水发酵生产丁醇的绿色工艺技术”实现了5大突破：面粉深加工废水为原料,解决了面粉深加工行业资源再利用和废水环保问题;采用专利菌种和优化的发酵工艺,达到国际先进水平;采用多效集成节能蒸馏及废水处理集成技术,与传统工艺相比,每吨溶剂蒸汽消耗量由12t降为8t,耗水量由100t降为10t;废水培养酵母蛋白饲料后作为工艺水回用,达标排放,产生沼气和活性污泥送入锅炉产汽,实现循环经济与清洁生产;生产规模国内最大。     

生物强化污泥厌氧发酵产酸研究进展*

污泥厌氧发酵生产挥发性脂肪酸相较产甲烷,是更具应用价值的污泥稳定途径及资源化利用方式,得到国内外学者的普遍重视。考虑到产酸量低和产酸过程的不稳定性是限制污泥发酵产酸的主要问题,采用生物强化方法实现挥发性脂肪酸的大量积累,与物理和化学方法相比,具有成本低、无二次污染等优点。根据生物强化制剂的类型,归纳了微生物纯培养物、微生物混合培养物及生物酶强化对污泥厌氧发酵产酸的影响,并在此基础上对生物强化技术控制污泥定向产酸、调控奇偶数碳比率等方面的应用进行讨论。此外,分析了影响挥发性脂肪酸产量和组分的因素,如pH、温度、底物、水力停留时间和污泥龄等。最后对生物强化技术的发展方向进行了展望,以期为深入探究污泥资源化利用提供借鉴。     

生化废水综合治理中的膜技术及其应用

工业生物技术蓬勃发展的同时其相关酿造、制药等工业已成为耗水和废水排放大户。该类生化废水属于典型高浓度、重污染有机废水,目前主要通过末端处理以达标排放为目标。随着水资源短缺的日益严重以及水环境压力的与日俱增,以资源回收利用和清洁生产为目标的生化废水综合治理工作迫在眉睫。膜分离技术因其具有高效、绿色的特点已成为生化废水综合治理过程中极具吸引力的一种选择。本文在在综述适合生化废水综合治理过程的单元膜技术、集成膜技术和膜生物反应器技术的种类、特点及应用情况的基础上．重点介绍了工业规模膜生物反应器技术在啤酒、味精及制药废水处理中的应用实例。     

氨基酸废水处理技术的研究进展

氨基酸废水处理技术一直是国内外氨基酸生产厂家和环保界的研究热点。本文对国内外氨基酸废水处理方法,如膜分离法、生物法等进行了详细评述,认为生物法是解决我国氨基酸废水污染的最终出路,同时提出将三维电极电化学法应用于氨基酸废水的处理,具有重要的理论意义和实际的应用价值。     

人工湿地及其在工业废水处理中的应用

论述了人工湿地污水处理技术的机理和优点,人工湿地利用基质、植物和微生物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤,吸附、共沉淀、离子交换,植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水的资源化与无害化;人工湿地污水处理系统具有出水水质稳定,对营养物质去除能力强,基建和运行费用低,技术含量低,维护管理方便,耐冲击负荷强,适于处理间歇排放的污水和具有美学价值等优点,该技术不仅能够在发展中国家和发达国家的城市生活污水处理中广泛应用,其在工业废水处理中的应用也正在不断受到重视,根据人工湿地在工业废水处理中的研究和应用现状,指出了人工湿地处理特殊工业废水的前景及今后的研究方向。     

低水用量约束条件下的高固体含量纤维乙醇生物加工技术策略

木质纤维素原料生物转化生产纤维乙醇需要使用大量的水和蒸汽,从而使过程能耗和废水排放显著增加,大幅度增加了加工成本。最大限度地降低水和蒸汽用量对过程节能和废水减排并对最终成本控制极为重要。对极限低水用量约束条件下木质纤维素生物转化关键路径进行了实验研究和计算分析,确定了极低水和蒸汽用量的新型预处理技术,实现高效率预处理过程的废水零排放;采用独特的生物脱毒技术,用从自然界筛选的煤油霉菌Amorphotheca resinae ZN1对预处理原料中的抑制物进行了快速生物脱毒;对极限高固体含量下高粘度多相流物系在复杂抑制物胁迫下的酶水解与发酵行为以及放大准则进行了研究;建立了基于Aspen plus平台上的生物质加工物性数据库和严格热力学意义上的全过程流程模拟数学模型,实现了对过程的局部和全局设计与调优。这一综合技术在生物炼制微型工厂中进行了测试,并在纤维素乙醇工业示范装置中得到了应用。该研究结果将为构建具有工业实用价值的节能和清洁化木质纤维素生物转化技术提供依据。     

最新专利文摘

CN101875962A一种生物电化学技术筛选高效产甲烷菌群的方法本发明涉及一种生物电化学技术筛选高效产甲烷菌的方法。该方法由厌氧部分和电化学部分两部分组成,通过生物电化学作用从剩余活性污泥、厌氧污泥或河道底泥中筛选高效产甲烷菌(群)。该操作方法将接种物置于厌氧发酵罐中,在发酵罐中加入阴阳两电极,并向两极上输入0.1~2.0 V的直流电,向发酵罐