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中国科学院重点部署项目(KGZD-EW-304-1): 作品数：14 被引量：130H指数：6; 相关作者：袁振宏孙永明孔晓英李连华闫志英更多>>; 相关机构：中国科学院中国科学院大学中国科学院成都生物研究所更多>>; 发文基金：中国科学院重点部署项目国家高技术研究发展计划国家科技支撑计划更多>>; 相关领域：农业科学动力工程及工程热物理环境科学与工程轻工技术与工程更多>>

三种能源草厌氧发酵制备生物燃气初步研究被引量：6: 2015年; 以华南地区生长的多年生草本植物象草、芒草和五节芒为原料,采用序批式中温(35±1℃)厌氧发酵工艺,研究这三种能源草制备生物燃气的性能。结果表明:象草、芒草和五节芒的最高日产气率分别为31.33、24.84和19.51 Nml·(g VSadded)-1·d-1,原料产气率分别为355.78、285.58和235.38 Nml·(g VSadded)-1,产甲烷率分别为166.43、109.89和97.20 Nml·(g VSadded)-1,占理论产甲烷率的33.83%、21.67%和19.48%,象草的厌氧发酵性能优于芒草和五节芒的主要原因是象草中纤维素、半纤维素等易降解的有机物含量较高。修正的Gompertz方程拟合效果较好,象草、芒草和五节芒的累积产气量分别为344.81、290.11和279.01 Nml·(g VSadded)-1,延滞期分别为5.96、0.71和0d。; 牛红志李连华孔晓英孙永明袁振宏周贤友; 关键词：能源草厌氧发酵甲烷

玉米秸秆厌氧消化水解动力学被引量：4: 2015年; 为解决原料预处理存在的不足,探究新的强化水解工艺,以新鲜和风干的玉米秸秆为原料,采用批式中温(35℃)厌氧发酵实验和有机物水解三种动力学模型研究秸秆厌氧消化水解规律。结果表明,水解动力学模型不能完全反映秸秆整个厌氧消化过程水解规律,秸秆水解速率存在明显的分段差异,新鲜和风干的玉米秸秆水解速率分别在2.75 d和4 d出现"拐点"。通过拟合效果最好的球形颗粒模型求得鲜秸秆的分段水解速率常数分别为0.1004 d-1和0.0188 d-1,干秸秆的分段水解速率常数为0.05658 d-1和0.02124 d-1。研究结果为玉米秸秆的强化水解工艺提供了参考依据。; 王清静王加雷何伟李东冯鸿燕闫志英廖银章刘晓风; 关键词：玉米秸秆厌氧消化水解动力学模型

能源草厌氧发酵产气性能与动力学分析被引量：11: 2016年; 选取象草和杂交狼尾草等5种能源草为发酵原料,采用中温批式厌氧消化工艺,研究能源草发酵前后理化特性变化和发酵产气性能,并对累积产气动力学分析。研究结果表明:不同能源草的发酵产气性能与原料特性之间有较大的关系,其产气率与木质素成负线性相关。杂交狼尾草由于刈割时生长时间较长,使得木质素质量分数(24.88%)较高,其产气性能较差,实际产甲烷率仅为理论产甲烷率的26.95%,而华南象草刈割时木质素质量分数(15.82%)较低,其产气性能较好,VS累积产气率为379.58 m L/g,VS产甲烷率为228.55 m L/g,生物燃气中甲烷体积分数为60.21%。对累积产气曲线拟合,发现采用修正Gompertz方程能较好模拟能源草发酵累积产气率的变化过程。该研究可对能源草的能源化开发利用提供参考。; 张毅孔晓英李连华孙永明杨立贵袁振宏; 关键词：能源草厌氧发酵动力学

酱香型白酒酒曲和连续七轮次堆积酒醅的细菌群落结构被引量：24: 2014年; 细菌是酱香型白酒生产过程中重要的产香功能微生物菌群之一,为促进酱香型白酒高温堆积工艺的完善,运用PCR–DGGE技术对酱香型白酒酒曲和连续七轮次堆积前期、堆积中期、堆积后期酒醅细菌群落结构进行解析.DGGE图谱条带显示,不同样品中细菌群落结构多样性差异明显;多样性指数分析结果表明,Shannon-Wiener指数H值在2.351 9-3.199 5之间,Simpson指数C值在0.895 5-0.954 5之间;多样性指数整体表现为酒曲>堆积酒醅;在不同轮次酒醅中的变化趋势为随着轮次的增加而逐渐降低;在同一轮次不同堆积时期的变化趋势为堆积中期>堆积后期>堆积前期.根据图谱共选取24条DGGE条带进行克隆测序分析,其分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)、高温放线菌属(Thermoactinomycetaceae)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、枝芽孢菌属(Virgibacillus)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、链霉菌属(Streptomyces)、Lentibacillus及一些不可培养细菌,如Uncultured Actinomycete、Uncultured Bacteroidetes bacterium、Uncultured Firmicutes bacterium等.研究表明,酱香型白酒酒曲细菌群落结构多样性高于所有堆积酒醅.在酒曲和所有堆积酒醅样品中共有的优势菌群有Virgibacillus、B.l icheniformis、Thermoactinomycetaceae、B.subtilis、B.cereus、Lentibacillus及两种不可培养细菌.在酿酒酒质最好的第三、四、五轮次酒醅中,共有的优势菌群有Bacillus、Staphylococcus、Virgibacillus、Lactobacillus、Thermoactinomycetaceae、Streptomyces、Lentibacillus及3种不可培养细菌.; 程才璎刘晓风袁月祥闫志英廖银章傅舒; 关键词：PCR-DGGE 酱香型白酒酒曲细菌群落结构

生物燃气生物脱硫技术研究进展被引量：4: 2014年; 生物燃气具有清洁、高效、安全和可再生四大特征,在替代和补充天然气方面具有巨大潜力,正成为我国新能源战略的拓展方向之一.生物燃气的高值利用是推进产业化应用的重点,脱硫环节直接影响设备运行、产品品质和工程质量.与传统的脱硫工艺相比,生物脱硫具有效率高、无二次污染、处理成本低等优点,是新的研发热点和产业化应用方向之一.本文综述了生物燃气生物脱硫的基本原理、主要菌种、工艺过程、工程案例等最新研究与应用情况.重点对化能营养型硫细菌的生理生化特性及其脱硫性能进行了综合比较分析,并对它们基于生物洗涤塔原理的两段式沼气脱硫工艺的应用案例进行剖析.最后,对我国发展生物脱硫技术和工程应用提出了深入研发高效工艺、实现生物燃气产业化的建议.; 徐瑛孙永明袁振宏孔晓英李连华; 关键词：生物脱硫硫化氢脱硫菌脱硫工艺

玉米秸秆产生物燃气及其微生物群落解析被引量：6: 2014年; 为研究玉米秸秆产沼气及其发酵过程中微生物群落变化，以预处理后的玉米秸秆为原料，采用10 L厌氧反应器进行批式中温发酵产沼气。同时取样利用454焦磷酸测序法测定发酵过程中微生物群落的变化。结果表明：该系统启动迅速，在第3 d就达到产气高峰7.78 L，料容产气率为0.97 L·L^-1·d^-1，46 d原料沼气产率和甲烷产率分别为236.84 ml·（g VS）-1和132.23 ml·（g VS）-1。454焦磷酸测序及分析表明系统中古菌主要为甲烷微菌纲（Methanomicrobia，占总OTU的89.63%），其次为热原体纲（Thermoplasmata，8.51%）古菌。发酵系统中共有22～29个细菌门，其中优势菌群为拟杆菌门（Bacteroidetes，平均含量46.07%）、变形菌门（Proteobacteria，平均含量20.51%）和厚壁菌门（Firmicutes，平均含量13.09%）。玉米秸秆沼气系统微生物群落结构的阐明可为秸秆沼气工程调控提供科学数据。; 袁月祥文昊深黄显波李香真刘晓风李东闫志英; 关键词：玉米秸秆

高通量测序技术辅助筛选脱硫菌被引量：13: 2014年; 将脱硫菌的筛选与新一代高通量测序技术相结合,探索脱硫菌筛选的新方法,为生物甲烷的高值化利用提供技术支持。实验将富含硫细菌的环境土样及经过培养基富集培养后的液样分别进行16S rDNA V6区的高通量测序,并分析了物种组成和丰度、Alpha多样性和菌群结构。结果表明,高通量测序的平均数据利用率达99.177%,测序量能够充分反映样品在该区域细菌的群落组成和结构。取自环境的土壤样品物种组成丰富,含有Pseudomonadales(假单胞菌目)、Rhizobiales(根瘤菌目)、Desulfuromonadales(除硫单孢菌目)、Desulfobacterales(脱硫杆菌目)、Acidithiobacillales(酸硫杆状菌目)等脱硫菌目。经过培养基富集后,菌群多样性显著降低,主要组成菌为Pseudomonadales(假单胞菌目)和Rhizobiales(根瘤菌目)。通过高通量测序技术,能够在筛选脱硫菌之前就了解实验样品的菌群结构和组成,为有针对性地设计筛选脱硫菌实验提供了一种新的方法。; 徐瑛孙永明郑涛袁振宏李颖孔晓英李志兵; 关键词：生物分离高通量测序脱硫菌纯化

产甲烷复合菌剂的性能评价及中试试验产气效果被引量：12: 2014年; 产甲烷菌对环境变化的敏感性很容易导致厌氧发酵失败，如何保证产甲烷菌的活性是厌氧发酵稳定进行的关键。在考察RY3、SH4、G1、G2和G3产甲烷菌株主要生理生化特征和拮抗作用的基础上，构建了产甲烷复合菌剂，并对产甲烷复合菌剂的 pH 值耐受性、温度耐受性和不同接种量进行了性能评价。结果表明：5株互补共生构建的产甲烷复合菌剂可在pH值5.5～10.5的范围内生长，且在pH值5.5～9.5的范围内培养3 d后甲烷总产量在1706.7～2026.7μmol之间，具有较优良的耐酸碱性能；产甲烷复合菌剂的生长温度范围在15～70℃，且在30～55℃范围内培养3d后甲烷总产量在1906.9～2028μmol之间，温度适应范围宽泛。产甲烷复合菌剂接种量试验表明，在低温20℃下，接种产甲烷合菌剂的试验组比未接种复合菌剂对照组在产甲烷的时间上平均缩短14 d，在高温50℃下，接种产甲烷复合菌剂的试验组比未接种产甲烷复合菌剂的对照组在产甲烷的时间上平均缩短5 d，无论低温还是高温下，复合菌剂的接种均可明显促进产甲烷过程的启动，缩短启动时间。中试产气效果及动力学分析表明，20℃低温下，接种10%复合菌剂的试验组21 d内沼气总产量和甲烷总产量均为接种10%活性污泥试验组的1.6倍；50℃高温下，接种10%复合菌剂的试验组21 d内沼气总产量为接种10%活性污泥试验组的2.7倍，甲烷总产量为2.8倍，无论低温20℃还是高温50℃下，接种复合菌剂的可显著提高厌氧发酵产沼气效率，缩短产甲烷进程，为厌氧发酵系统优化调控提供一种新的技术途径。; 王渝昆袁月祥李东胡亚东黄显波文昊深刘晓风彭绪亚闫志英; 关键词：厌氧发酵甲烷复合菌剂生长温度

厌氧发酵制备生物燃气过程的物质与能量转化效率被引量：5: 2015年; 以稻壳为原料,采用批式中温(35℃±1℃)厌氧发酵工艺研究了稻壳厌氧发酵制备生物燃气的产气性能,在此基础上结合物质流分析方法分析了发酵过程中C、N元素的分布情况以及物质与能量的转化效率。研究结果表明稻壳厌氧发酵制备生物燃气过程的产气率和产CH4率分别为297.41和164.40 ml·(g VSRH)-1,平均CH4含量为55.28%;C元素流向分布:30.7%生物燃气,6.4%沼液,62.9%沼渣;N元素在剩余物中的流向分布:63.2%沼液,36.8%沼渣;稻壳厌氧发酵制备生物燃气的物质转化效率和能量转化效率分别为30.0%和33.7%。本研究为农业加工废弃物的资源管理和能源化利用提供了理论依据。; 牛红志孔晓英李连华孙永明袁振宏王瑶周贤友; 关键词：稻壳厌氧发酵甲烷物质流分析

两段式生物脱硫工艺对沼气中H_2S去除效果的实验研究被引量：3: 2015年; 本研究采用两段式生物脱硫工艺,以异养脱硫菌Pseudomonas putida DS1(假单胞菌属)为菌株,研究了硫化物负荷、溶解氧(DO)、气液体积比、p H值等工艺参数对硫化物脱除效果的影响。实验结果表明:DO影响Pseudomonas putida DS1对硫化物的去除率,当硫化物负荷为40 g·m-3·h-1、DO为1.5 mg·L-1时,S2-去除率达90.6%以上;硫化物负荷与DO呈线性关系,随着硫化物负荷增加,DO逐渐增大;硫化物去除率随硫化物负荷的增加而降低,当硫化物负荷小于80 g·m-3·h-1时,硫化物去除率大于90%;当硫化物负荷大于80 g·m-3·h-1时,硫化物去除率低于90%;当沼气中H2S浓度为3 000±10 ppm、气液比为15∶1时,H2S去除率达93.6%;循环液p H值为8.0时,沼气中H2S的去除率达94.0%,Pseudomonas putida DS1对S2-去除率达96.9%,硫化物的转化产物主要为单质S0。; 周贤友徐瑛孙永明孔晓英袁振宏邢涛牛红志; 关键词：PSEUDOMONAS 两段式沼气生物脱硫

中国科学院重点部署项目(KGZD-EW-304-1)

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