油脂含有廃棄物からの液体・気体燃料変換のための高速抽出－二段発酵プロセスの開発

从含油废物中高速提取液体和气体燃料转化 - 两阶段发酵工艺的开发

基本信息

批准号：
16F15370
负责人：
徐開欽
金额：
$ 1.47万
依托单位：
National Institute for Environmental Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F15370/
关键词：
藻類バイオマス水素生産嫌気性発酵水素発酵メタン発酵

项目摘要

今年度は藻類の単独と混合水素発酵のバッチ実験を行い、水素収率に関わるパラメーターの影響を調べた。単独水素発酵では、乾燥した後の大型藻類Gelidium amansiiに1%の各希酸を投入し、121℃5%（w/v）で30分間の前処理をした。これらの条件で得られた加水分解物をバッチ水素発酵の基質として供給し、各希酸の影響を検討した。その結果、H2SO4前処理法のみが、Gelidium amansiiからの水素発酵の改善に有意な効果が得られた。他の希酸（HCl, HNO3, H3PO4など）を用いた前処理は水素発酵に悪影響を与えることを判明した。大型藻類バイオマスからの水素生成を高めるためには、適切な前処理方法の選択が不可欠であることを明らかにした。大型藻類と微細藻類の混合水素発酵では、異なる植種菌/基質の比（3~15% v/v）のバッチ実験を実施した。植種菌/基質の比が6%から15%に増加するとともに、バイアル瓶内の酢酸濃度が低下した一方、吉草酸塩濃度が増加した。植種菌/基質の比が水素発酵の代謝経路に影響を与えた結果、混合藻類からの水素収率が低下した。大型藻類と微細藻類の混合水素発酵に最適な植種菌/基質比が6%であることがわかった。

今年，我们利用藻类单独和混合氢发酵进行了批量实验，以研究与氢气产量相关的参数的影响。在独立氢发酵中，将1%的每种稀酸添加到干燥的巨藻石花菜中，并在121℃和5%（w/v）下预处理30分钟。将在这些条件下获得的水解产物作为分批氢发酵的底物提供，并研究了每种稀酸的效果。结果表明，只有H2SO4预处理方法对提高石花菜氢发酵效果有显着效果。研究发现用其他稀酸（HCl、HNO3、H3PO4 等）进行预处理对氢气发酵有负面影响。研究表明，选择合适的预处理方法对于提高大型藻类生物质的氢气产量至关重要。对于大型藻类和微藻类的混合氢发酵，进行了不同接种物/底物比例（3-15% v/v）的批量实验。随着接种物/底物比率从 6% 增加到 15%，小瓶中的乙酸浓度下降，而戊酸浓度增加。接种物/底物比例影响氢发酵的代谢途径，导致混合藻产氢率降低。结果发现，大型藻类和微藻类混合氢发酵的最佳接种量/底物比例为6%。

项目成果

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Fermentative hydrogen production using lignocellulose biomass: An overview of pre-treatment methods, inhibitor effects and detoxification experiences

利用木质纤维素生物质发酵制氢：预处理方法、抑制剂效果和解毒经验概述

DOI：
10.1016/j.rser.2017.03.091
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
15.9
作者：
Sivagurunathan P; Kumar G; Mudhoo A; Rene ER; Saratale GD; Kobayshi T; Xu KQ; Kim SH; Kim DH.
通讯作者：
Kim DH.

Combined pretreatment of electrolysis and ultra-sonication towards enhancing solubilization and sugar recovery from mixed microalgae biomass

电解和超声波联合预处理可增强混合微藻生物质的溶解和糖回收