纤维素降解产氢菌种选育及木薯渣产氢工艺研究
发布时间：2021-07-10 05:45
将废弃物进行能源化处理既能解决因废弃造成的资源浪费和环境污染问题,也能为可再生清洁能源的开发提供新途径。木薯渣是木薯提取淀粉后的农产品加工废弃物,供应量充足且价格低廉。若利用木薯渣进行发酵产氢,使其变废为宝,具有较好的应用前景。然而,目前能够降解木质纤维素等复杂底物直接发酵产氢的菌种资源相对匮乏。此外,以木薯渣为基质开展的发酵产氢特性及连续流发酵产氢工艺建立等相关研究鲜有报道。针对木薯渣发酵产氢领域有待解决的关键问题,本研究围绕纤维素降解产氢菌种资源的开发、降解木薯渣发酵产氢性能及机制的解析及木薯渣发酵产氢工艺的构建等方面开展研究,不仅为生物质废弃物资源的开发利用和能源化技术开辟新途径,同时也为生物制氢技术产业化进程提供理论依据和技术支撑。从熊猫粪便中分离获得一株降解纤维素产氢菌缓纤维梭菌（Clostridium lentocellum）Cel-10。该菌株在培养温度37℃,初始pH 7.0,羧甲基纤维素钠（CMC-Na）浓度5.0 g/L条件下发酵产氢的最大产氢量为5.42±0.22 mmol H2/g CMC-Na,纤维素降解产氢能力在已报道的中温菌中属于前列...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
世界能源消费现状与趋势
不及全球平均水平（图 1-2）。虽然我国是资气等化石能源仍需大量进口，如果考虑长期才是必由之路。“十二五”期间，我国非化 2.6 和 1.9 个百分点，煤炭消费比重下降 5积极成效（表 1-1）。但面对日益加重的化石政府相继提出了以《能源发展“十三五”规计划，旨在优化能源结构，推动能源高效清实现新型可再生能源技术的产业化。
氢能的制取方式较多（图 1-3），包括化石燃料（煤、石油、天然气）经过气化、裂解、重整或电解制氢、核能经过电解或热化学水分解制氢、可再生能源（太阳能、风能、潮汐能等）经过电解、光发酵或生物光解制氢以及生物质能经过光发酵、暗发酵、微生物电解池或生物光解等方式制氢等途径。
【参考文献】：
期刊论文
[1]木薯渣堆肥的生物酶活性与有机组分降解的关系[J]. 许黎明,成春燕,卢汉浪,莫祺晖,韦星明. 农业环境科学学报. 2017(01)
[2]生化黄腐酸投加量对木薯渣堆肥效果的影响[J]. 郭靖,王英辉,陈建新,张瑞杰,郭雯颖,马建凯,王少鹏,韦朝帅. 环境工程学报. 2016(12)
[3]世界及中国木薯生产概况[J]. 贾晶霞,李雷霞. 农业工程. 2015(05)
[4]木薯渣饲料资源在畜禽生产中的应用研究进展[J]. 张爱华,邓雪娟,李婷婷,李宗平,蔡红梅,杨禄良,段文娟. 饲料与畜牧. 2015(09)
[5]木薯渣堆肥过程中氮素转化及堆肥周期研究[J]. 侯宪文,陈炫,李勤奋,李光义. 中国农学通报. 2015(26)
[6]大熊猫粪便菌群ERIC-PCR指纹图谱的分析及优势菌群的鉴定[J]. 崔明全,何廷美,钟志军,王承东,张婷婷,周潇潇,周紫峣,李德生,张和民,李才武,何永果,彭广能. 畜牧与兽医. 2013(09)
[7]木薯渣资源利用现状及发展趋势[J]. 岳军,胡世洋,恵继星,徐友海,王继艳,金刚,高玉玲,王龙辉,刘海军,朱庆伟. 化工科技. 2012(06)
[8]成年大熊猫肠道菌群多样性的16S rDNA-RFLP分析[J]. 何廷美,崔婷婷,钟志军,王承东,何永果,王燚,张和民,李德生,李才武,张婷婷,罗永久,程安春,彭广能. 中国兽医科学. 2012(11)
[9]大熊猫肠道纤维素分解菌的分离鉴定及产酶性质[J]. 樊程,李双江,李成磊,马双,邹立扣,吴琦. 微生物学报. 2012(09)
[10]木薯渣制备乙醇探索研究[J]. 赵晓锋,张全,姚秀清,关浩,佟明友. 安徽农业科学. 2012(20)
博士论文
[1]核诱变及碳胁迫促进微藻光合作用及生长固碳的机理研究[D]. 卢鸿翔.浙江大学 2018
[2]提高Schizochytrium DHA产量的诱变筛选方法研究及高产机理解析[D]. 赵犇.江南大学 2018
[3]木质纤维素糖化菌与产氢菌联合降解秸秆产氢性能研究[D]. 盛涛.哈尔滨工业大学 2017
[4]反硝化聚磷菌诱变育种及其生物学特性研究[D]. 孙玲.中国矿业大学 2017
[5]高效利用玉米秸秆的产氢菌种及其产氢性能研究[D]. 曹广丽.哈尔滨工业大学 2010
[6]同步代谢秸秆木糖和葡萄糖的产氢新菌种及其产氢特性[D]. 许继飞.哈尔滨工业大学 2010
[7]生物质发酵制氢过程参数优化及机理研究[D]. 郭毅萍.郑州大学 2010
硕士论文
[1]不同预处理方法对玉米秸秆和沙柳纤维素降解率和乙醇产量的影响[D]. 张晓燕.内蒙古工业大学 2017
[2]不同发酵制氢工艺控制条件优化及产氢效能[D]. 何泽.哈尔滨工业大学 2016
[3]纤维素降解菌筛选及混合菌种纤维素降解能力测定[D]. 杨林丽.西北农林科技大学 2013
[4]木薯渣秆热解动力学特性及其气化过程模拟的应用研究[D]. 陈伟强.广西大学 2012
本文编号：3275310
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
世界能源消费现状与趋势
不及全球平均水平（图 1-2）。虽然我国是资气等化石能源仍需大量进口，如果考虑长期才是必由之路。“十二五”期间，我国非化 2.6 和 1.9 个百分点，煤炭消费比重下降 5积极成效（表 1-1）。但面对日益加重的化石政府相继提出了以《能源发展“十三五”规计划，旨在优化能源结构，推动能源高效清实现新型可再生能源技术的产业化。
氢能的制取方式较多（图 1-3），包括化石燃料（煤、石油、天然气）经过气化、裂解、重整或电解制氢、核能经过电解或热化学水分解制氢、可再生能源（太阳能、风能、潮汐能等）经过电解、光发酵或生物光解制氢以及生物质能经过光发酵、暗发酵、微生物电解池或生物光解等方式制氢等途径。
【参考文献】：
期刊论文
[1]木薯渣堆肥的生物酶活性与有机组分降解的关系[J]. 许黎明,成春燕,卢汉浪,莫祺晖,韦星明. 农业环境科学学报. 2017(01)
[2]生化黄腐酸投加量对木薯渣堆肥效果的影响[J]. 郭靖,王英辉,陈建新,张瑞杰,郭雯颖,马建凯,王少鹏,韦朝帅. 环境工程学报. 2016(12)
[3]世界及中国木薯生产概况[J]. 贾晶霞,李雷霞. 农业工程. 2015(05)
[4]木薯渣饲料资源在畜禽生产中的应用研究进展[J]. 张爱华,邓雪娟,李婷婷,李宗平,蔡红梅,杨禄良,段文娟. 饲料与畜牧. 2015(09)
[5]木薯渣堆肥过程中氮素转化及堆肥周期研究[J]. 侯宪文,陈炫,李勤奋,李光义. 中国农学通报. 2015(26)
[6]大熊猫粪便菌群ERIC-PCR指纹图谱的分析及优势菌群的鉴定[J]. 崔明全,何廷美,钟志军,王承东,张婷婷,周潇潇,周紫峣,李德生,张和民,李才武,何永果,彭广能. 畜牧与兽医. 2013(09)
[7]木薯渣资源利用现状及发展趋势[J]. 岳军,胡世洋,恵继星,徐友海,王继艳,金刚,高玉玲,王龙辉,刘海军,朱庆伟. 化工科技. 2012(06)
[8]成年大熊猫肠道菌群多样性的16S rDNA-RFLP分析[J]. 何廷美,崔婷婷,钟志军,王承东,何永果,王燚,张和民,李德生,李才武,张婷婷,罗永久,程安春,彭广能. 中国兽医科学. 2012(11)
[9]大熊猫肠道纤维素分解菌的分离鉴定及产酶性质[J]. 樊程,李双江,李成磊,马双,邹立扣,吴琦. 微生物学报. 2012(09)
[10]木薯渣制备乙醇探索研究[J]. 赵晓锋,张全,姚秀清,关浩,佟明友. 安徽农业科学. 2012(20)
博士论文
[1]核诱变及碳胁迫促进微藻光合作用及生长固碳的机理研究[D]. 卢鸿翔.浙江大学 2018
[2]提高Schizochytrium DHA产量的诱变筛选方法研究及高产机理解析[D]. 赵犇.江南大学 2018
[3]木质纤维素糖化菌与产氢菌联合降解秸秆产氢性能研究[D]. 盛涛.哈尔滨工业大学 2017
[4]反硝化聚磷菌诱变育种及其生物学特性研究[D]. 孙玲.中国矿业大学 2017
[5]高效利用玉米秸秆的产氢菌种及其产氢性能研究[D]. 曹广丽.哈尔滨工业大学 2010
[6]同步代谢秸秆木糖和葡萄糖的产氢新菌种及其产氢特性[D]. 许继飞.哈尔滨工业大学 2010
[7]生物质发酵制氢过程参数优化及机理研究[D]. 郭毅萍.郑州大学 2010
硕士论文
[1]不同预处理方法对玉米秸秆和沙柳纤维素降解率和乙醇产量的影响[D]. 张晓燕.内蒙古工业大学 2017
[2]不同发酵制氢工艺控制条件优化及产氢效能[D]. 何泽.哈尔滨工业大学 2016
[3]纤维素降解菌筛选及混合菌种纤维素降解能力测定[D]. 杨林丽.西北农林科技大学 2013
[4]木薯渣秆热解动力学特性及其气化过程模拟的应用研究[D]. 陈伟强.广西大学 2012
本文编号：3275310
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