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生物质能废弃纸张生物法水解制备单糖研究(3)

时间:2023-11-15 22:29来源:毕业论文
垃圾衍生燃料(RDF)法,是不可燃物质从垃圾中除去后,对其加工处理,得到均匀、热值稳定、燃烧值高的燃料在进行燃烧的方法。而制取垃圾衍燃料一般

垃圾衍生燃料(RDF)法,是不可燃物质从垃圾中除去后,对其加工处理,得到均匀、热值稳定、燃烧值高的燃料在进行燃烧的方法。而制取垃圾衍燃料一般制取工艺复杂,耗能大,但从环境角度来看是更加有利的。

2、生化处理方法

经分选后取得可燃垃圾主要成分包含纤维和多糖物质,在厌氧的环境下发生反应,产生一些气体和微量的化学物质成分。这种处理方法的特点就是利用到了细菌的发酵作用。处理过程一般要在高于常温的条件下进行,工艺设备简单、成本低廉、做到了废物的综合利用,应用前景很大。但是其垃圾处理周期较长、占地大,处理量小。该法包括了(1)垃圾堆埋法;(2)发酵、水解综合处理法。 

1。3 废弃纸张生物质资源现状

废弃办公用纸在我们的日常生活办公中是必不可少的,在众多的工作中都是必要存在。但是人们对它的利用只是书写、打印文字。纸是一种木制生物质资源,其主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素。

(1)纤维素,纤维素的基本单位是吡喃式D型葡萄糖,以β-1,4-糖苷键相连,约有500~14000个葡萄糖残基,其化学结构分子式为(C6H10O5)n,其中相邻的残基翻转180℃(如图1-1所示)。纤维素是由直径为30nm的微纤丝组成,每一根微纤丝又是由约15000个葡萄糖残基依靠β 1,4键聚合而成的非分支状的长链结构,微纤丝之间依靠氢键平行或反平行聚合在一起,共同构成纤维素束。

                       图1-1   β-(1,4)-葡聚糖片段

(2)半纤维素一般指植物细胞壁中除纤维素、果胶之外的多糖。由定义可知,半纤维素占细胞壁组分的1/4~1/3,细胞和种属类型的不同,其含量也会有所偏差。半纤维素的主要作用是构建细胞壁结构和对细胞的生长过程的调节。其化学结构是一种低分子量的支链聚合物,是由多种结构单元构成,草本植物主要是木聚糖,阔叶树木主要是葡糖醛酸木聚糖,所以半纤维素常常是高度分支的复杂结构,不具有统一的化学组成与分子结构,具有水溶性,易吸水的性质,因此也增加了研究的难度。论文网

(3)木质素,是木质纤维素废弃物中第三个主要多相聚合物,存在于木质组织中,其化学结构复杂,分子式可以简单表示为(C6H11O2)n。如下图1-2所示

目前,对于木质素高聚物研究的挑战性较大,主要是由于木质素是芳香类化合物,具有疏水性,通常条件下难以有效溶解的表征,目前研究者从基因出发,正对木质素的合、代谢、分布等情况进行系统研究,希望可以从根本上掌握木质素的规律,从而有效破解木质素的屏障作用,为生物质乙醇的高效生产提供支持。

图1-2  木质素单体的化学结构

1。4 资源再利用方法

生物质废弃物利用技术一般分为物理技术、化学技术和生物技术[8-10]。生物质废弃物利用技术及产品如图1-3所示[11]。

图1-3 生物质废弃物利用技术及产品示意图

目前主要研究的是利用生物技术来制备乙醇等生物燃料,而对于较难分解的生物质材料,需对其进行预处理,目的是让纤维素受到的半纤维素和木质素的保护被影响,破坏木制纤维素的结构,打破纤维素的晶体结构链,使其能与水解酶充分接触发生反应,充分水解,提高酶解效率。生物质水解可发酵糖后便可以进行生物利用,利用直接或间接催化发酵法等产生乙醇[12]。

目前经常使用的预处理的方法主要包括物理法、化学法、生物法[13]以及其他连用技术。 生物质能废弃纸张生物法水解制备单糖研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_198638.html

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