以稻草为外加碳源的研究进展
基于水稻灌溉信息化建设的碳减排技术研究与应用
基于水稻灌溉信息化建设的碳减排技术研究与应用陈峰 彭晓溪 杨胜明(黑龙江农垦垦通信息通信有限公司)摘要:农作物中水稻承担着碳源和碳汇两个角色。
水稻排放出的温室气体主要是CO 2、CH 4、N 2O,这三种温室气体的来源主要是水层的管理不科学造成肥料和土壤在厌氧条件下产生温室气体。
控制水稻种植过程中水层的深度就成为控制水稻碳减排的关键因素。
本文论述了通过选择科学的控制灌溉、碳减排软件等降低水稻CO 2、CH 4、N 2O的排放量,对农业生产、节水和碳减排有着重要意义。
关键字:水稻;碳减排;水层管理【作者简介】陈峰(1981-),男,高级工程师,硕士研究生,黑龙江农垦垦通信息通信有限公司。
减少碳排放以应对气候变化逐步成为全球共识,不良气候变化的灾难性影响推动全球减少碳排放。
自人类社会进入工业化时代以来,以CO 2为主的温室气体排放量迅速增加,温室气体浓度的升高强化了大气层阻挡热量逃逸的能力,形成更强的温室效应,从而产生了温室气体排放与气候变化之间的紧密联系。
全球气候变化使人类的生存环境受到严重的威胁。
全世界人民要通过共同的努力实现碳中和。
近年来,全球碳排放量的增长速度有所放缓,但全球CO 2排放量仍未到达顶峰,意味着未来气候变化问题依旧严峻。
气候变化对人类赖以生存的自然环境造成了破坏性的影响,包括极端天气事件的增多、海平面上升、农作物生长受影响等,因此控制碳排放以减缓全球气候变暖,促进人类社会健康发展成为重要的全球议题。
一、背景碳达峰是碳中和实现的前提,碳达峰的时间和峰值高低会直接影响碳中和目标实现的难易程度,其机理主要是控制化石能源消费总量、控制煤炭发电与终端能源消费、推动能源清洁化与高效化发展。
目前,世界上已有部分国家实现了碳达峰,如英国在1991年实现了碳达峰,美国在2007年实现了碳达峰,进入了峰值之后的下降阶段。
苏里南与不丹分别于2014年和2018年宣布已实现碳中和目标。
在英国和美国碳达峰后,两者的碳排放量并没有产生直接的下降,而是进入了平台期,碳排放量在一定范围内产生波动,之后进入碳排放量稳定下降阶段。
生物质炭材料的制备及电化学应用研究进展_杜锐
3. 1 炭化
是指把含炭物质在惰性气体( 一般用 N 所谓 炭 化 , 保 2) , ) 炭化温度通 在真空管式炉中进行热解 ( 见图 1 护的氛围下 , 常在 1 即 0 0 0 ℃ 以 下。 热 解 炭 化 过 程 一 般 分 为 3 个 阶 段, 0 0 ℃; 0 0 0 0 ℃; 0 0~1 0 0 0 ℃。相 关 研 究 ②4 ~7 ③7 ① 低于4 , 以 表明 , 当炭化温度为 4 下 时 主 要 为 植 物原料发生脱 0 0℃ 酸、 脱水等一次分解 反 应 , 此 时 的-O -键 不 分 解 。 当 炭 化 温 度 为4 氧元素主要以 0 0~7 0 0 ℃ 之 间 时, -O -键 会 发 生 断 裂 , 同时 , 原料 的 挥 发成 分 也会逐渐减 C O、 C O 2 等形态释放出来 , 原 料 中 的 挥 发 成 分 几 乎 为 零。 少 。 当炭化温度为 7 0 0 ℃ 时, 主要 为脱 氢反 应 。 植 物 基 原 当炭化温度为 7 0 0 0 0 0 ℃时, ~1 料经炭化之后称 为 炭 化 料 , 因 其 吸 附 性 能 较 差, 一般还需进 行活化处理 , 以调节炭材料的孔隙结构及应用性能 。
3 植物基炭材料的制备方法
其制备方法也有很多 植 物 基 炭 材 料 的 原 料 多 种 多 样, 种 。 目前 , 最主要的方法为炭化和活化 。
, / 活化时间 9 水蒸气流量 0. ℃, 0m i n 4 5L m i n 条 件下制得活 [ 9] 。 , 活化 性炭 C h a f i a等 以椰枣核为原料 在活化温度 7 0 0 ℃,
生物质炭材料作为一种新型材料具有质量轻气孔率高耐高温耐酸碱结构稳定性好易导电易传热易加工等一系列优异的性能可广泛应用于高温隔热材料催化剂载体吸附材料过滤材料及双电层电容器和电池的电极材料等方面生物质炭材料的植物原料目前工业化的炭材料的生产成本较高探索原料丰富成本低廉可再生的植物原料成为近年来炭材料生产研发的热点植物类中最主要的有木材竹子农作物秸秆稻草麦秆豆秆棉花秆谷壳植物纤维等
农业废物反硝化固体碳源的优选
p t n il c r o o re f r d n t f a in o e t a b n s u c o e i i c t .He v t lee n u h a ,P ,C ,Cd a ri o a y me lme ts c s Cu b r a ,wh c e ai ey a e tt e ih n g t l f c h v me b l m f c o r a ims we en t e e t d Ree ea u t f a a s s e hg e t n wd s s elwe t a t o i o mir o g ns , r o tc e . la mo n b g eWa t i h s d s s d s o s h a a ut Wa t h o s.
E v o me tl ce c , 0 1 l ) 7 8 7 4 n i n na S i e 2 1 , ( : 4 - 5 r n 3 5
Abs r c : Agrc t r se ncudng b ga s ,c m c b, ie hul rc ta p a uts l a d a us e es lc e ta t iulu e wa t si l i a s e o o rc l, ie sr w e n heln s wd tw r e e t d a s
Bee ot u u upyo b nWa u dw e rcb r e ul dr esa eeue abnsuc . i e t r ni o s p l f a o s f n hnc n o ,i la c t w w r sda cr reH g r t c n s c r o o ch n i r s o o h
C ia .ol e o n i n na S i c n n ier g ogiU ie i,S a ga 2 0 9 ,C ia.C ia hn ;2C l g fE vr metl c ne a d E gn ei ,T n i nvr t h h i 0 0 2 hn) h e o e n sy n n
不同外加碳源分析与节省碳源的工艺措施
d e n i t r i f i c a t i o n ,a d d i t i o n o f e x t r a c a r b o n s o u r c e t o b i o l o g i c a l n u t i r e n t r e m o v a l ( B N R)p r o c e s s e s h a s b e c o m e mo r e c o m m o n
随着 我 国 工业 的 不 断 发 展 ,监 管 部 门 和 研 究 学 者 对 环 境 污
染 的认 知水平 和整治措施也逐步 推进 。对水体 污染来 讲 ,从 以 往单 纯的关 注 C O D削 减指 标逐 渐过 渡到 全方 位 、多 领域 的监
度 和除磷脱氮 效果 的关 系密不可 分。一般说来 ,每去 除一毫克 的氮 需 要 耗 费 5~7 . 5 mg的 碳 源 。可 是 ,碳 源 匮 乏 问题 一 直 直 接影 响现 有污水处 理厂出水 中氨氮 的有效 削减 ,而且这个 问题
HU AN G Xi a o - gu an g ,C AO De -mi n g
( T i a n j i n C a p i t a l E n v i r o n me n t a l P r o t e c t i o n G r o u p C o m p a n y L i m i t e d , T i a n j i n 3 0 0 4 0 0, C h i n a )
第4 3卷第 1 8期 2 0 1 5年 9月
广
州
化
工
Vo 1 . 43 No .1 8 S e p .2 01 5
Gu a n g z h o u C h e mi c a l I n d u s t r y
生物炭的应用与研究
生物炭的应用与研究生物炭,作为一种新兴的环保材料,近年来得到了越来越多人的关注和研究。
其独特的物理化学性质和优异的应用性能,使其具有广泛的应用前景和重要的发展潜力。
本文将就生物炭的应用与研究进行探讨,旨在全面了解生物炭在不同领域中的发展现状。
一、生物炭的基本概念生物炭,是指将生物质材料(如木材、稻草、秸秆等)在高温、无氧、缺氧、惰性气氛中加热进行炭化处理所得到的炭素材料。
由于生物炭的制备过程中刻意控制了参数,因此其具有许多优异的物理化学性质。
一方面生物炭的孔洞结构和比表面积大,具有良好的抗氧化、吸附和催化等性能,可用于土壤改良、水处理、催化剂等方面;另一方面,生物炭特殊的结构还赋予其良好稳定性,使其可作为一种高效的能源材料,并广泛应用于环保、农业、农村能源等领域。
二、生物炭在水处理中的应用生物炭具有吸附和催化等性能,因此广泛应用于水处理和净化领域。
在水处理中,生物炭可用作吸附剂,吸附水中的有害物质,从而净化水源。
而由于生物炭具有良好的孔隙性结构,可有效地去除有机污染物、重金属离子和微生物等多种污染物。
同时,生物炭也可用作催化剂,通过氧化降解的方式去除水中污染物。
将生物炭加入废水处理设备中,可实现处置废水的同时逐渐净化废水,从而达到效果更加理想的处理效果。
因此,生物炭在水处理中的应用,具有广阔的发展前景。
三、生物炭在土壤改良中的应用生物炭的孔洞结构和比表面积大,能够吸附水和养分,从而增强土壤水分保持能力和养分供应能力。
在土壤中加入生物炭,有利于改善土壤结构,提高土壤肥力,减少肥料损失,提高作物产量。
同时,生物炭还具有良好的微生物活性,可调节土壤微生物群落结构,提高土壤生态系统的稳定性和可持续性。
因此,生物炭在农业领域中,具有广泛的应用前景。
目前,生物炭的应用在我国仍处于起步阶段,但随着人们环保意识的不断提高,生物炭未来的发展前景将会越来越广阔。
四、生物炭在能源领域的应用生物炭具有较高的碳含量和热值,可作为高能量密度的燃料来源。
年产5万吨生物质颗粒燃料项目建议书
年产5万吨生物质燃料项目项目建议书XX生物能有限公司二〇一五年三月目录第一章总论 (1)第二章项目背景和建设必要性 (4)第三章建设条件 (13)第四章市场分析 (16)第五章项目建设方案 (21)第六章环保 (28)第七章投资估算与资金筹措 (31)第八章财务评价 (33)第九章结论 (34)第一章总论一、概述项目名称:年产5万吨生物质燃料项目建设单位:XX生物能有限公司建设地点:XX县XX镇XX村法人代表:XX项目建设规模及内容:本项目拟在XX县XX镇XX村建设XX生物能有限公司年产5万吨生物质燃料项目,利用秸秆、锯末、毛竹下脚料、板栗壳等废弃物进行加工,将其生产为可燃性能源,即可用于发电厂发电、生物气化,又可用于酒店、宾馆、学校、医院、工厂等锅炉烧水、空调取暖、蒸汽等。
项目总投资500万元,占地面积5亩,建设厂房2000m2。
年产值1500万元。
二、项目编制依据1、《全国生态环境建设规划》(2001-2010)2、农业项目可行性研究与经济评价手册3、国家“十一五”规划纲要中《可再生能源中长期发展规划》4、国家发改委制定的《可再生能源发展“十二五”规划》5、建设单位提供的相关资料等三、编制指导思想及原则1、编制指导思想(1)以科学发展观为指导,以市场为导向,以企业为主体,紧紧围绕发展低碳经济、增加城乡人民收入为目标,按照市场化运行规则,统筹规划、合理布局。
(2)以应对全球气候恶劣变化危机,大力发展低碳经济为出发点,加大对产品市场竞争力强的生物质秸秆固体成型燃料建设项目的投资力度,以确保本地区经济平稳较快增长。
(3)围绕国家可持续科学发展战略,依托当地丰富的农业、秸秆、锯末、毛竹下脚料、板栗壳等废弃物资源优势和区位优势,为发展地方经济、增加农民收入做出应有的贡献。
2、编制依据(1)坚持以市场为导向的原则。
通过市场机制作用,优化资源配置,发挥基础设施的整体效益。
(2)要做到定位准、起点高。
定位于促进我国生物质新能源和低碳经济产业的发展。
生物可降解材料的研究现状
生物降解材料的研究现状摘要:介绍了生物降解材料和光降解材料的研究背景、研究内容、研究成果和应用现状。
分析了其产品对环境的改善和不足,提出了对其降低成本、提高性能和扩大应用范围的建议。
关键词:生物降解材料;光降解材料;塑料;成本;环境近年来,塑料生产技术有了很大的发展,塑料已经渗透到人们生产和生活的各个领域,与水泥、钢铁和木材并称四大工业材料。
由于塑料本身具有质量轻,耐腐蚀和易于成型加工等优点,使其成为人们不可或缺的材料。
然而现在塑料的使用却面临巨大的挑战。
在自然界中塑料很难降解,使用后产生大量固体废弃物。
目前在处理这些塑料垃圾时大部分采用焚烧和掩埋的方法,但都未能解决污染问题,例如焚烧后产生的一些有毒气体反而进一步导致了污染的扩散;塑料掩埋地下需要近300 年才能够完全降解。
另外石油,天然气等能源都已经面临枯竭的危机,全世界的石油储量大约只能再用40 多年,以石油为原料的塑料生产受到很大的阻力。
为了减轻废旧塑料对环境的污染和缓解能源危机,多年来人们尝试开发可降解塑料,用以代替普通塑料制品。
随着可生物降解塑料技术的发展,聚乳酸(PLA) 、生物聚酯等生物降解材料的逐渐成熟,将推进塑料制品可生物降解化,为减少废旧塑料制品带来的污染,并为最终实现资源和环境的可持续性发展找到出路。
目前可降解塑料的研制开发十分活跃,并部分进入工业化生产,但从总体上看,当前降解仍处于有待于对技术进行更深入研究、提高性能、降低成本、拓宽用途并逐渐推向市场的阶段。
本文对生物可降解材料的发展和应用现状进行了简介,并指出其不足。
1 目前各国生物课可降解塑料的应用现状生物降解塑料[1]不仅在生产过程中有节能减排效果,而且在使用过程也具有环境友好的特征。
普通聚烯烃塑料的合成会排放大量CO2 等尾气及污染物,而塑料制品大量使用,尤其是农用薄膜和包装材料又造成了日益严重的白色污染。
但生物降解塑料则不然,其原料来源是可以再生的农作物,农作物在生长过程中通过光合作用可以吸收CO2 放出氧气,其制品废弃物可以在掩埋堆肥条件下完全降解成水和CO2 ,无污染物产生。
白腐菌Funaliatrogii以稻草进行固体发酵产漆酶的研究
为多孔 菌 , 要 以纤维 素 酶作 用于生长 基质 。 腐 朽典 型 的特 征是 菌丝 主要 在木 材 细胞 的次 主 软
纤维 素和 木质 素 )均 被 降解 ,木材 逐 渐丧 失韧 性 ,软 而多 孔或 多层 ,通 常 比原木 的颜色 浅 。
腐 朽后 期 ,木 材 呈线状 或 片状 。白腐真 菌 是木 材腐 朽真 菌 中最 大 的类群 ,包 括子 囊 菌 、担子 菌 和 半知 菌 的大 多数 种类 ,通 过分 泌 纤维 素 降解 酶和 木质 素 降解酶 来 分解 木材 的主 要 结构 。 褐 色腐 朽 中木 材只 有 纤维 素和 半 纤维 素被 降解 , 木质 素 不能 被分 解 ,被 降解后 的木 材通 常 而
白腐菌 F n l oi u a argi it 以稻草进行固体发酵产漆酶 的研 究
魏 玉莲 , 李冠华 ,
( .中国科学院沈阳应用生态研究所 森林与土壤生态 国家 重点实验 室,辽宁 沈 阳 106 ; 1 1 14 2 .中国科 学院研究生院 ,北京 1 0 4 ) 0 0 9
摘
要 :研 究 了 硬 毛 粗 毛 盖 孔 菌 F n l o i以 稻 草 为 培 养 基 质 进 行 固体 发 酵 产 生 u ai t gi ar
u L,样 品 10g 0 L。酶 活 的定义 :在 一定 条件 下 ,每 分钟 催 化 1 mo 的底 物所 需 要 的酶量 定 l g 义 为 1 酶 活力 单位 ( 。本文 中活性 以每 克干 物质 所产 生 的漆 酶来 表示 ( gs 。 个 u) U/d )
微生物发酵稻草秸秆生产蛋白饲料培养条件优化
微生物发酵稻草秸秆生产蛋白饲料培养条件优化鲁旭锋",朱慧霞"I ,吴 欢",姚日生",王 淮,马晓静C ,张慧敏C(1.合肥工业大学 食品与生物工程学院/安徽 合肥230601;2.合肥工业大学 农产品生物化工教育部工程研究中心/安徽 合肥230601)摘 要:以稻草秸秆为原料,先利用三氧化硫(SO %)微热爆(STEX)技术联合稀碱对其进行预处理,再通过不同的微生物(绿色木霉{Trichoderma virile)ZY-1、篮状菌(Talaromyces radicus) HFY 、拟威克酵母(WicTerha —ie66a domercqiae MZ-3、枯草芽抱杆菌(Bacillus sub-血s)Z 「1)组合发酵产蛋白饲料,并优化其发酵条件。
结果表明,稻草秸秆经SO % STEX 联合稀碱预处理后、采用混菌发酵,其发酵产蛋白饲料的能力得以提高。
最佳发酵条件为发酵时间?d ,发酵温度30!,篮状菌HFY :拟威克酵母MZ-3zl :l ,接种量在此优化条件 下,粗蛋白含量为30.46%,比原秸秆中粗蛋白含量(3.11%)提高了&79倍,比优化前(23.50%)提高了29.62%;粗纤维含量为14.15%,比原秸秆中粗纤维含量(49.67%)降低了71.51%, 化前(16.28%降低了 13.08%,符合蛋白饲料的相关标准。
关键词: 秸秆 SO 3 发酵条件化中图分类号:TQ46 文章编号:0254-5071 (2021)04-0066-06doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2021.04.013引文格式:鲁旭锋,朱慧霞,吴欢,等.生物发酵稻草秸秆生产蛋白饲料培养条件优化[J]•中国酿造,2021,40(4):66-71.Optimization of culture conditions for protein feed production from straw stalks by microbial fermentationLU Xuieng 1, ZHU Huixia 1**, WU Huan 1, YAO Risheng 1,2, WANG Huai 1,2, MA Xiaojing 1, ZHANG Huimin 1收稿日期:2020-12-02修回日期:2021-02-07基金项目:国家新药创制重大专项任务(2018ZX0972*******);安徽省重点研究与开发计划(202004a0602004D ;国家高技术研究发展计划(863计划)(2014AA021902)作者简介:鲁旭锋(1995-),男,硕士研究生,研究方向为生物技术制药。
浅谈氮源、碳源与碳氮比
浅谈氮源、碳源与碳氮比一、氮源从外界吸收的氮素化合物或氮气,称为该植物、生物的氮源。
氮源可分为两大类:有机氮源和无机氮源。
1、常用的无机氮源包括各种无机化合物的硝酸盐、氨、氨盐、亚硝酸盐、羟胺、氨基酸、酰胺、胺、碳酰胺等等。
2、常用的有机氮源材料有:植物界的:猪粪、花生饼、啤酒糟、菜籽饼、鸡粪、豆饼、棉子饼、豆浆渣等等,非植物界的:微生物、动物残体以及它们的附属制品,如蛋白粉、鱼骨粉、蚕蛹粉、蛋白胨、酵母粉、废菌丝体等。
二、碳源含有碳元素且能被微生物生长繁殖所利用的一类营养物质统称为碳源。
碳是微生物生长的一种营养物,含碳化合物为微生物或细胞的正常生长、分裂提供物质基础。
碳源对微生物生长代谢的作用主要为提供细胞的碳架,提供细胞生命活动所需的能量,提供合成产物的碳架,碳源有糖类、油脂、有机酸及有机酸酯和小分子醇。
常用的有机碳源材料有:杂木屑、树皮、椰糠、玉米粒、秸秆、玉米芯、甘蔗渣、稻草、栎木屑、杂树叶、稻糠、野杂草等等。
“绿色与棕色”所有的植物都是以碳为基础的:绿色的植物含碳量较少,可以很快分解。
棕色的植物含碳量较高,分解速度较慢。
绿色食物废料15:1 剪下的草20:1腐熟脏肥25:1 理想的混合比例30:1棕色棕色的叶子(40~80):1 玉米秆60:1稻草80:1 纸170:1 木片500:1三、碳氮比碳氮比是指配制发酵的原料中,含有的碳元素与氮元素的总物质量之比,一般用“C/N”表示。
因为高等植物以无机氮素化合物为氮源,所以我们制作有机肥的主要目的之一,就是利用微生物细菌把有机氮源材料转化为无机氮源材料的过程,这个过程就叫做发酵。
也就是经过发酵后的树叶才可以被无花果树利用。
那么发酵时,细菌生物体需要从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量,这个吸收利用的合成代谢变化过程叫做同化作用。
因为微生物自身的碳氮比大约是5:1,同化5份碳时约需要利用1份氮来构成它自身细胞体。
而在同化1份碳时需要消耗4份有机碳来取得能量,所以微生物吸收利用1份氮时,需要消耗利用25份有机碳。
外加碳源的发展历程
外加碳源的发展历程外加碳源的发展历程引言:随着人口的不断增长和工业化进程的加快,能源需求不断增加,传统能源资源逐渐枯竭。
为了满足能源需求,人们开始寻找替代能源,其中外加碳源作为一种新兴的能源形式逐渐受到关注。
本文将从外加碳源的定义、发展历程和未来展望三个方面进行探讨。
一、外加碳源的定义外加碳源是指通过人工手段向自然界中添加二氧化碳(CO2)或其他含碳物质,以实现对可再生能源的储存和利用。
与传统能源相比,外加碳源具有环境友好、可再生性强等优势。
二、外加碳源的发展历程1. 初期阶段:实验室研究(20世纪60年代-80年代)20世纪60年代至80年代是外加碳源研究的初期阶段。
当时,科学家们开始意识到二氧化碳排放对环境产生的影响,并开始探索如何利用二氧化碳作为一种新型能源来源。
在这一阶段,大部分研究都集中在实验室中进行,主要针对二氧化碳的捕获、储存和利用技术进行研究。
2. 中期阶段:产业化试点(20世纪90年代-21世纪初)20世纪90年代至21世纪初,外加碳源进入了产业化试点阶段。
在这一阶段,一些国家开始投资建设大规模的外加碳源项目,并逐步形成了一套完整的技术体系。
同时,随着技术的进步和成本的降低,外加碳源逐渐成为可行的能源解决方案。
3. 现阶段:商业化应用(21世纪至今)进入21世纪以来,外加碳源开始迈向商业化应用阶段。
越来越多的企业投资于外加碳源项目,并取得了显著的成果。
一些电力公司开始利用二氧化碳来提高发电效率;一些工厂将二氧化碳作为原料生产高附加值产品等。
同时,政府也出台了一系列激励政策和法规来支持外加碳源的发展。
三、未来展望1. 技术创新:随着科技的不断进步,外加碳源技术将会得到进一步的突破和创新。
利用光合作用将二氧化碳转化为可燃气体的技术有望实现商业化应用;利用催化剂将二氧化碳转化为有机化合物的技术也在不断发展。
2. 政策支持:政府在外加碳源发展中起着重要的推动作用。
未来,政府将继续出台激励政策和法规,鼓励企业投资于外加碳源项目,并提供相应的扶持措施。
枯草芽孢杆菌论文2
评阅教师评语……………………………………………………………………Ⅳ
答辩会议记录……………………………………………………………………Ⅴ
中文摘要……………………………………………………………………………Ⅵ
外文摘要……………………………………………………………………………Ⅶ
1.2.2枯草芽孢杆菌在生物防治领域中的应用[5]~[7]
枯草芽孢杆菌作为植物病害生防细菌之一,具有较强的防病作用。美国迄今已有4株枯草芽孢杆菌生防菌株获得环保局商品化或有限商品化生产应用许可,如美国AgraQuest公司用枯草芽孢杆菌QST713菌株开发出活菌制剂杀菌剂SerenadeTM。并于2000年通过美国环保局(EPA)的登记,用于防治多种作物的白粉病、霜露病、疫病、灰霉病等病害。枯草芽孢杆菌MBI600在英国的MicroBioGroup Ltd.、日本的Idemistu Kosan Co.,Ltd.等均已获得注册登记,并进行产业化生产,用于防治叶部病害(灰霉病、白粉病)和根部病害(枯萎病、根腐病、黑斑病等)。枯草芽孢杆菌FZB24在德国、美国等国家进行了注册,并在德国Bayer公司投入生产,用于防治番茄晚疫病、灰霉病和小麦白粉病,还可作为增产促进剂。澳大利亚开发的B.subtilisA-B对麦类和胡萝卜立枯病等具有很好的防治和增产作用。此外,L.R.Cavaglieri等从玉米根围分离获得的生防菌株B.subtilisRC8、RC9和RC11对玉米轮状镰刀菌(Fusarium verticillioides)具有强烈的抑制作用。
枯草芽孢杆菌生境多样,可利用的营养物质种类十分丰富,这决定了其自身含有丰富的产酶系统,具备生产多种酶的应用潜力。研究资料表明,枯草芽孢杆菌能够产生蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶和木聚糖酶等十几种酶。在过去的10年,利用基因工程技术,枯草芽孢杆菌几乎可以在短期内大量生产任何种源的新酶,从而省略了大量的原始菌种改造、驯化、毒理学实验等工作;利用蛋白质工程技术,能够在生产新酶之前对该酶的性质进行改良和调整,从而改善酶的活性或者赋予酶新的所需性质。这些新技术的应用使新酶种的开发周期大大缩短,难度和成本降低,产品更加稳定有效。
碳氮源对不同菌种产纤维素酶影响的研究
碳 氮 源 对 不 同菌 种 产纤 维 素 酶 影 响 的研 究
谢 夏 阳
( 广东江 门科隆 生物技术股 份有限 公司 广 东江门 5 9 0 ) 2 0 0
摘 要 : 以里 氏木 霉 , 色木 霉及康 氏木霉 作 茵种 , 别 用微 晶纤维 素 、 绿 分 玉米 芯粉 、 稻草粉 、 皮作碳 源 , 麸 用豆 饼粉 , 白胨 , 酸 胺 、 蛋 硫 硝酸胺 、 素作 氮源进 行摇瓶发酵培养 , 尿 并对其摇瓶发酵 条件进行 了研 究, 结果显示 : 同茵种对蕨氮源的要求不 同, 不 三种木 霉培养基的最 佳组成分 别为: 里氏木 霉, 晶纤维素1 , 微 % 磷酸二氢钾0 1 , .% 硝酸铵 0 3 微量元素液0 1 吐温- 0 0 0 p 装量7 m/ 0 m A; .%, .%, 8 1 0 pm, 0 i 5 0 l 康氏木 霉 ,t晶纤维素1 磷酸二 氢钾0 1 硫酸铵 0 5 微量元素液0 1 吐温-8 1 0 p m, %, .%, .%, .%, 0 5 0 p 装量5 m / 0 m △; 色未霉 , 玉米 芯扮4 5 0 l5 0 l 绿 粗 .%,
中图分类号 : 3 Q9
文献 标识 码 : A
文章编号 : - 9 X 2 1 ) 8a - 0 4 0 2
Ab ta t t e me s r n r c o e ma i i e n g e n wo d n s r c :h a u i g t i h d r v r d a d r e o e mo d n mid w o n S i s r i s r s e tv l o mi r c y t li l a d l e f r Ka g h Mu t a n , e p c i e y f r c 0 r sa l ne
农田土壤有机碳转化规律与平衡研究进展
农田土壤有机碳转化规律与平衡研究进展摘要:近年来, 国际学术界越来越重视农业土壤有机碳库的变化对大气CO2 的源汇效应, 研究农田土壤碳转化和平衡对正确评价农田土壤碳循环有重要意义。
本文综述了国内外有关农田土壤有机碳转化规律和碳平衡研究采用的主要方法及手段, 以及在该领域的研究现状, 并从实际出发探讨了我国农田土壤碳库研究中亟待解决的一些问题。
关键词农田土壤有机碳转化规律平衡陆地土壤是地球表面最大的碳库, 有机碳储量约为1 400~1 500PgC。
其中农田土壤贮存的碳占陆地土壤碳贮量的8%~10%[1]。
由于土地利用的变化, 不仅使土壤碳库和大气碳之间的碳循环平衡遭到破坏, 而且造成大量土壤有机碳被氧化并以CO2 等的形式释放到大气中去[2, 3], 增加了温室气体的排放, 农田土壤已被认同是大气CO2的一个重要源。
另外, 土壤CO2排放与土壤退化、土壤有机质含量减少和土壤质量下降密切相关[3]。
而土壤的有机碳含量常被认为是评价土壤质量一个重要指标, 对土壤营养元素的循环和农业可持续发展都有重要意义。
因此, 大量土壤有机碳的损失还造成了土壤的退化和农业可持续性的降低[4]。
因此,研究农田有机碳平衡、变化规律和措施, 对于揭示农田碳源汇的特征, 减缓温室效应, 提高土壤质量和粮食安全具有重要的意义。
1 农田土壤有机碳的转化规律及影响因素土壤有机碳处于动态平衡中, 其含量决定于年形成量和分解量的相对大小。
国内外土壤有机碳转化规律研究是很活跃的领域, 下面先后对不同地区不同类型土壤中有机物料的分解特征、腐殖化系数、土壤有机碳矿化率及腐解条件进行了探讨。
1.1 有机物料的腐解特征通常认为, 有机物料进入土壤后, 虽然因种类不同腐解动态各异, 但总的规律基本一致, 一般是前期分解较快, 以后逐渐变缓。
玉米秸秆和稻秆在棕壤土中培养试验表明, 最初30d 里分解最快, 随后减缓[5]。
在田间用沙虑管法研究发现也有类似的现象。
水处理工程(2)习题集
⽔处理⼯程(2)习题集⽔污染控制⼯程习题集⼀、简答题1、从⼯艺流程、⼯艺参数、平⾯布置等⾓度简单描述⼀个你所了解的城市污⽔处理⼚(可以是你所在城市的污⽔⼚,也可以是你曾参观过的污⽔⼚)。
2、在好氧条件下,废⽔中有机物的去除主要是由哪⼏个⽣物过程完成的?请分别给出其反应⽅程式。
3、试⽐较“⽣物膜法”和“膜⽣物反应器”中的“膜”有何不同?4、请简述Orbal氧化沟的基本概念。
5、试简述影响废⽔好氧⽣物处理的主要因素。
6、在⼀个启动运⾏不久的处理厌氧反应器出⽔的活性污泥⼯艺中,由于负荷较低,曝⽓池内的溶解氧较⾼,结果发现污泥在⼆沉池中有上浮的现象;从曝⽓池中取混合液测定其SV时发现污泥的沉降很好,但0.5~1.0⼩时后,即出现污泥成团上浮;镜检观察未发现有⼤量丝状菌;试分析其可能的原因并给出解决对策。
7、试推导L—M模式的两个基本⽅程和四个基本导出⽅程。
8、普通活性污泥法、吸附再⽣法和完全混合法各有什么特点?在⼀般情况下,对于有机废⽔BOD5的去除率如何?根据活性污泥增长曲线来看,这⼏种运⾏⽅式的基本区别在什么地⽅?各⾃的优缺点是什么?9、试简述活性污泥膨胀的产⽣原因、分类、以及相应的对策。
10、废⽔可⽣化性问题的实质是什么?评价废⽔可⽣化性的主要⽅法有那⼏种?各有何优缺点?11、试指出污泥沉降⽐SV、污泥浓度MLSS和污泥指数SVI的定义,以及其在⽔处理⼯程中的实际意义以及⼀般的正常数值范围。
12、试简述⽣物膜去除有机污染物的原理与过程,并⽐较活性污泥法与⽣物膜法之间的主要差别。
13、试简述活性污泥系统运⾏过程中曝⽓池中常见的异常现象,并同时给出简单的原因分析和处理对策。
14、试⽐较以下概念:污泥腐化、污泥解体、污泥上浮、污泥膨胀,并分别给出其形成原因及相应对策。
15、请画出氧转移双膜理论的⽰意图,并结合图从Fick定律推导出氧的总转移系数K La的表达式,并对影响氧转移速率的因素进⾏分析。
16、试推导出活性污泥系统出⽔⽔质与动⼒学常数之间的关系式。
《SBR工艺生物脱氮及外加碳源效果研究》范文
《SBR工艺生物脱氮及外加碳源效果研究》篇一一、引言随着工业的快速发展和城市化进程的加速,水体富营养化问题日益严重,其中氮污染成为了一个亟待解决的问题。
SBR (Sequencing Batch Reactor,序批式生物反应器)工艺作为一种有效的污水处理技术,具有操作灵活、节能等优点,在生物脱氮领域得到了广泛应用。
然而,SBR工艺在处理高氮废水时,常常需要外加碳源以提高生物脱氮效果。
因此,本研究旨在探讨SBR 工艺生物脱氮的机理及外加碳源对脱氮效果的影响。
二、SBR工艺生物脱氮机理SBR工艺是一种间歇运行的生物反应器,通过周期性的进水、反应、沉淀、排水和闲置等步骤实现污水的生物处理。
在生物脱氮过程中,SBR工艺主要通过氨化、硝化和反硝化等过程实现氮的去除。
氨化过程是将有机氮转化为氨态氮,这一过程主要由氨化菌完成。
硝化过程则是将氨态氮转化为硝酸盐氮,由亚硝酸盐菌和硝酸盐菌共同完成。
反硝化过程则是将硝酸盐氮还原为氮气,从而实现脱氮的目的。
三、外加碳源对SBR工艺生物脱氮效果的影响为了进一步提高SBR工艺的生物脱氮效果,通常需要外加碳源。
外加碳源可以为反硝化过程提供必要的电子受体,促进反硝化菌的生长和活性,从而提高脱氮效率。
实验结果表明,适当的外加碳源可以显著提高SBR工艺的生物脱氮效果。
在外加碳源的情况下,反硝化速率加快,硝酸盐氮的去除率明显提高。
此外,外加碳源还可以改善污泥的活性,提高污泥的沉降性能和脱水性能。
四、外加碳源种类及投加方式的选择外加碳源的种类和投加方式对SBR工艺的生物脱氮效果有着重要的影响。
常用的外加碳源包括甲醇、乙酸、葡萄糖等。
不同种类的碳源对反硝化菌的生长和活性有着不同的影响。
此外,碳源的投加方式(如连续投加、间歇投加等)也会影响生物脱氮效果。
实验结果表明,选择合适的碳源种类和投加方式可以进一步提高SBR工艺的生物脱氮效果。
例如,某些碳源可能具有较高的能量密度,有利于反硝化菌的生长;而间歇投加碳源可以避免过度投加或投加不足的问题,从而保证生物脱氮效果的稳定。
生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展与应用前景
生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展与应用前景摘要:近年来,应用炭基吸附剂去除水/废水中的污染物越来越广泛。
生物炭是热解产生的炭质吸附剂之一。
丰富的生物质来源,可调节的物理理化性质,通过热解等技术从废弃生物质中生产的炭在有效化废物、高比表面积、孔隙率和孔隙体积等方面具有诸多优点。
生物炭基材料作为绿色和可持续的水污染防治材料,因其独特的物理和化学性质,在水环境应用中受到了许多关注。
本文对生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展与应用前景进行分析,以供参考。
关键词:生物炭;农村生活;污水处理引言在我国的城镇地区,90%左右的生活污水都得到了有效治理,但在农村的地区,生活污水治理比例仍然偏低,农村水环境污染治理还需要加大投入。
农村可收集处理的污水大致分为3种:厨余污水、生活洗涤污水和冲厕废水。
农村污水的主要特点为:(1)分布广,难收集;(2)农村生活污水量呈上升趋势[1];(3)昼夜水量变化差距10倍以上;(4)污水分散,运行管理不方便。
1概述近年来,为保护区域水生态环境,经提标改造的城镇污水处理厂尾水水质大幅提升。
目前,我国大多数污水处理厂尾水水质可达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准,但仍低于GB3838—2002《地表水环境质量标准》中的Ⅴ类水质标准。
尾水中氮污染物浓度高,排放量大且排放时间集中,不经净化排入水体,易造成受纳水体富营养化等问题。
为使尾水资源化利用并有效保护水生态环境,需要对其进行深度处理。
目前,生物炭基人工湿地处理模拟废水或生活污水的研究较多,由于其可为微生物提供充足的营养物质,对碳、氮污染物去除率较高。
然而,污水处理厂尾水中TN以NO3--N为主、有机物可生化性差,且C/N低。
在生物炭基人工湿地对污水处理厂尾水净化研究方面,目前仅见少数几篇文献报道。
如在垂直流人工湿地中投加NaOH改性玉米秸秆生物炭,探究其对模拟污水厂尾水的处理效果,发现NaOH改性条件的优化有利于抑制生物炭结构破坏和碳素损失,且NH4+-N、NO3--N和TN的去除率均达90%左右;以石英砂和土壤(质量比1:1)为水平潜流人工湿地基质,探究了竹炭添加(质量比10%)对污水处理厂尾水净化效果的影响,发现较长的水力停留时间(96h)以及外加碳源有利于碳、氮污染物的去除。
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以稻草为外加碳源的研究进展
作者:黄盼宁
来源:《科技创新与应用》2016年第21期
摘要:我国生活污水具有低C/N的特点,碳源不足是限制污水反硝化的重要影响因素,外加碳源已成为增加脱氮效果的方法之一。
稻草作为固体碳源可替代传统工艺的反硝化碳源,并具有安全性和经济性的优势日益成为研究热点。
文章论述了稻草的构成成分、释碳规律及反硝化特性研究的最新成果。
关键词:稻草;固体碳源;低C/N;反硝化
水稻是世界主要粮食作物之一,20世纪末,年产量平均为4亿吨左右,种植面积约为
1.45亿公顷。
同时,稻草也是中国产量最高的农作物秸秆种类,2009年全国稻草总产量为18443.04万吨,其产量占全国农作物秸秆总产量的1/5以上[1]。
稻草中所含的纤维素和半纤维素的质量分数在60%以上,其中碳元素的质量分数更是达到了 38.54%[2]。
目前稻草可用来生产一次性餐具、造纸、加工板材、稻草编织等。
而稻草作为固体碳源辅助微生物反硝化的研究却鲜有报道。
传统生物脱氮工艺处理低碳氮比污水时,低C/N限制了氮类污染物质的去除效果,为此,可通过投加液体碳源如乙酸、甲醇、乙醇等提高C/N,为反硝化菌提供电子受体,提高脱氮率。
但液体碳源存在运输不方便、具有一定毒性且易造成二次污染等缺点限制了液体碳源的继续使用,固体碳源尤其是农业废弃物,受到了众多学者的广泛关注。
Boussaid[3]等在1988年首先将稻草和藻团粒用于原位处理地下水;邵留等[4~6]以稻草为反硝化碳源和生物膜载体,硝态氮去除率达90%以上。
蒋琦等[7~8]认为稻草可作为理想的反硝化固体碳源和生物载体。
1 稻草的组成成分及浸出液分析
作为农业废弃物,稻草成分组成为纤维素(34.2%)、果胶(3.10%)、半纤维素
(26.10%)、木质素(11.71%)、灰分(17.11%)、以及少量的含氮化合物及其他物质[9]。
木质素结构是一种复杂的酚类聚合物,很难分解,它与纤维素和半纤维素交联在一起,降低了纤维素酶与纤维素的接触。
邵留等[4~5]取10g稻草,浸泡14d后,未能检出Cu、Pb、Cd、Cr四种金属元素的含量。
各浸出液As含量均
2 稻草释碳特性的研究
释碳性能是衡量碳源辅助微生物反硝化的一个重要指标,不仅要满足微生物对有机物质的需要,还不能短期大量释碳造成有机物的污染与浪费。
邵留等[5,10]通过对稻草释碳性能的分析发现,浸泡液中TC和TOC含量维持在130~170mg/L之间,TOC含量占TC的85%以
上,且TOC浓度与时间存在良好的线性关系,释碳过程满足二级动力学公式,拟合公式为
1/c=0.1008/t+0.0213,R2=0.9335,Cm=46.95mg·(g·L)-1,K=11.22mg·(h·g·L)-1,
t1/2=4.18h。
宋爱红等[11]研究稻草COD浸出速率时认为:前8d,2、4、8g稻秆的COD平均浸出速率分别为27.23、24.4、23.41mg/(g·d)。
3 稻草辅助微生物反硝化
稻草拥有来源广泛、经济安全、易生物降解等优点,事实证明稻草适合作为外加碳源为微生物提供电子供体。
曹文平等在稻草填充床实验中发现,当HRT为12h时,NO3--N去除率保持在75%以上,COD维持在50mg/L以下。
宋爱红[11]利用稻草处理分散养猪废水时发现,NO3--N主要早稻草填充层被去除,去除率大于95%,且出水无明显的NO2--N积累。
邵留等[4]在反应器内填充稻草作为反硝化碳源及生物膜载体,NO3--N去除率超过90%,后期释碳不足,但NO3--N去除率仍超过了50%。
蒋琦[7]也认为稻草具有较高的反硝化潜力,达到105.3mgNO3--N/g。
4 结束语
外加固体碳源是提高反硝化效率的一种途径,具有经济安全来源广泛等优点,添加稻草既可提供碳源,又可为微生物提供生长载体,增大微生物与污水接触面积。
但稻草在使用过程中可能会释碳不足,或是作为填料会变形甚至压实,使填料层堵塞,反应产生的气体无法排除等原因造成系统崩溃,故后期释碳不足稻草的更换、材质性能的强化等都亟待解决。
参考文献
[1]毕于运,王红彦,王道龙,等.中国稻草资源量估算及其开发利用[J].中国农学通报,2011,27(15):137-143.
[2]韩彬,周美华,荣达.稻草秸秆活性炭的制备及其表征[J].农业环境科学学报,2009,28(4):828-832.
[3]Boussaid F, Martin G, et al. Denitrification in-situ of groundwaters with solid carbon matter[J]. Environmental Technology,1988,9(8):803-816.
[4]邵留,徐祖信,金伟,等.以稻草为碳源和生物膜载体去除水中的硝酸盐[J].环境科学,2009,30(5):1414-1419.
[5]邵留,徐祖信,金伟,等.农业废物反硝化固体碳源的优选[J].中国环境科学,2013,31(5):748-754.
[6]XU Z. X., SHAO L.,YIN H. L, et al.Biological denitrification using corncobs as a carbon source and bio-film carrier[J]. Water Environment Research, 2009,81(3):242-247.
[7]蒋琦,杜丽君,杨小丽,等.农作物废弃物作为固体碳源和生物膜载体选择研究[A].中国环境科学学会学术年会论文集[C].2013:5368-5372.
[8]Xiao-Li Yang,Qi Jiang,Hai-Liang Song,et al.Selection and application of agricultural wastes as solid carbon sources and biofilm carriers in MBR[J].Journal of Hazardous Materials,2015:186-192.
[9]都占魁,赵金生,杨正宇.2005年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集,2005:354-368.
[10]邵留,徐祖信,王晟,等.新型反硝化固体碳源释碳性能研究[J].环境科学,2011,32(8):2323-2327.
[11]宋爱红,沈志强,周岳溪,等.以稻秆为固体碳源处理分散养猪冲洗水的试验研究[J].中国环境科学,2015,35(7):2052-2058.
[12]曹文平,张雁秋.稻草碳源释放特性及脱氮特征研究[J].节水灌溉,2014,4:39-41.
作者简介:黄盼宁(1990-),男,在读硕士研究生,主要从事水污染控制理论与技术研究。