我國制革行業(yè)每年產(chǎn)生約100萬噸的鉻革屑,這些含鉻的廢棄物的處理處置成為制革行業(yè)最頭疼的問題。目前,鉻革屑主要的處理處置方式是安全填埋和焚燒,這不僅造成資源的浪費,還可能對大氣、土壤和水體造成二次污染。此外,常見的處理方法是利用化學試劑將鉻革屑水解并得到附加產(chǎn)物,然而這些方法還停留在試驗室階段,并且附加產(chǎn)物還需進一步進行改性才能被利用。因此,通過清潔生產(chǎn)的方式再利用,如清潔燃料沼氣的生產(chǎn)為鉻革屑處理開辟了新思路,提高制革行業(yè)的環(huán)境效益。鉻革屑的可降解性（或可利用性）是評估能否可以作為厭氧發(fā)酵底物的關鍵因素。然而鉻革屑中鉻的存在限制了其厭氧發(fā)酵的可行性,因此對鉻革屑進行脫鉻處理后再厭氧發(fā)酵是必要的。本研究通過堿-酶結合法水解鉻革屑的單因素試驗,確定了 CaO投加量、CaO反應時間、CaO反應溫度、酶投加量、酶反應時間和酶反應溫度水解鉻革屑的最佳條件,并根據(jù)單因素試驗結果進行正交試驗和響應曲面優(yōu)化分析。通過優(yōu)化分析得到的最佳條件進行堿-酶結合法水解鉻革屑提取膠原蛋白,得到的膠原蛋白液與稻桿水解液進行混合厭氧發(fā)酵試驗,探究不同碳氮比、不同鉻含量對膠原蛋白液和水稻秸稈液厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性的影響,... 

【文章來源】：陜西科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１試驗裝置示意圖??Ｆｉ．２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｒｅｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ??

革屑的膠原蛋白與稻桿混合厭氧發(fā)酵的研究??３結果與討論??３．１堿－酶水解鉻革肩單因素優(yōu)化試驗??本試驗主要通過研宄不同單因素對鉻革屑水解效果的影響，分析優(yōu)化了?ＣａＯ投加??量、ＣａＯ反應時間、ＣａＯ反應溫度、酶投加量、酶反應時間和酶反應溫度水解鉻革屑的??最佳條件，并對單因素優(yōu)化結果進行正交試驗和響應曲面優(yōu)化驗證，得出最佳的水解條??件，為后續(xù)厭氧發(fā)酵提供所需的膠原蛋白液。??３．１．１?ＣａＯ投加量對鉻革屑水解的影響??＋?Ｎ投加量ＣａＯ水解鉻革屑的膠原蛋白提取率和脫鉻率如圖３－１所示。從圖３－１可??以看出，膠原蛋內(nèi)提取率隨著ＣａＯ投加量增加而增加，３?ＣａＯ用量為２％時，提収率達??到了?７９．７９％，當投加量由２％增加到８％時，提取率趨于穩(wěn)定。這是由于提取率受反應體??系中ＯＨ－濃度的影響，而ＣａＯ溶�。克婋x出的０Ｈ？有一定限度，當ＣａＯ用量過高時，一??部分Ｃａ（ＯＨ）２生成白色沉淀，反應體系屮０Ｈ－濃度不再增加，Ｗ此膠原蛋「丨提収率逐漸??穩(wěn)定叫１。脫鉻率隨著ＣａＯ投加貸的增加先增大后趨于穩(wěn)定，Ａ?ＣａＯ投加量為２％時，脫??鉻率相對較高，達到８９．３２％，當ＣａＯ投加Ｍ由６％增加到８％時，脫鉻率基本穩(wěn)定。過??高ＣａＯ的投加＋僅使系統(tǒng)灰分增加，而且浪費材料，因此確定２％ＣａＯ為最佳的投加：Ｗ：。??此外，當不投加ＣａＯ時，水解體系中只有蛋白酶的單獨水解作用，如圖３－１所示，單獨??蛋白酶水解的膠原蛋白提取率和脫鉻率分別為７４．８２％和７５．３６°／。。說明蛋白酶對鉻革肩??有一定的水解作用，隨著ＣａＯ投加量的增加膠原蛋白提取率也增加，當投加；Ｍ？為８％，??膠原蛋提取率達到最人８５．３２％，比單獨酶

１４０??＾?４５００?－?■脫鉻率?－１３０??＾?４０００?：?？膠鹿蛋白提取率?」１２（）??ｓ?＾００?■?咳＾水解液中鉻含最??＿?＿?■■水解液中氮含Ｍ?■?＇?１，０??如■「?■?■?－?１００?＾??｜?２５００?－?■?ｆｌ?■?：?９０?＾??ｍ?■?■?■?：７〇１；??Ｉ?ｔ?Ｉ?ＩＩ?：：�。�??Ｉ，〇：?｜?ＩＩ?ＩＩ?ＩＪ?：：??＾０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?�。埃�??ＣａＯ反應溫度ｒｃ）??圖３－３?ＣａＯ反應溫度對膠原蛋白提取率和脫鉻率的影響??Ｆｉｇ．?３－３?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ＣａＯ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｏｎ?ｃｏｌｌａｇｅｎ?ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ａｎｄ?ｄｅｃｈｒｏｍｉｚａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ??３．１．４酶投加量對鉻革屑水解的影響??不同蛋白酶水解鉻革屑的膠原蛋白提取率和脫鉻率如閣３－４所示，從閣３－４忖以看??出，隨著蛋白酶投加量的增大，膠原蛋白提収率增加后趨于穩(wěn)定，脫鉻率總體Ｍ減小趨??勢。當?shù)伴T酶用量３％時，膠原蛋卜：丨提取率達到９２．９８％，脫鉻率達到８８．５８％，此時水解??液中鉻含量為１０．４７?ｍｇ／Ｌ，與蛋白酶用量５％相比，提収率僅相差０．１１２％，似鉻含量約??為前者的３倍。因此確定酶量３％是最佳蛋白酶投加量。此外，當?shù)鞍酌赣昧浚埃r，體??系中只有ＣａＯ單獨進行水解反應。此時，膠原蛋白提収率和脫鉻率均較低，分別為５６．９％??和８１．４％，與投加量３％的水解結果相比，提取率和脫鉻率分別增加了?３６．０８％和７．１８％。??這是由于單獨ＣａＯ水解鉻革屑時，其主要是通過ＯＨ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]The effect of lactic acid bacteria inoculums on in vitro rumen fermentation, methane production, ruminal cellulolytic bacteria populations and cellulase activities of corn stover silage[J]. GUO Gang,SHEN Chen,LIU Qiang,ZHANG Shuan-lin,SHAO Tao,WANG Cong,WANG Yong-xin,XU Qing-fang,HUO Wen-jie.  Journal of Integrative Agriculture. 2020(03)
[2]鉻革屑的酸堿聯(lián)合處理中CaO脫鉻的優(yōu)化[J]. 趙勝宗,劉彥.  皮革科學與工程. 2020(01)
[3]Ni-P/HZSM-5催化木質(zhì)素降解制備酚類化學品[J]. 鄭云武,王繼大,劉燦,盧怡,林旭,李文斌,鄭志鋒.  化工進展. 2020(05)
[4]含鉻革屑制備工業(yè)明膠的浸灰探究[J]. 周健,王全杰,段寶榮,仇同濟.  皮革與化工. 2019(06)
[5]熱水預處理對木質(zhì)纖維素生物質(zhì)煉制的影響[J]. 田中建,吉興香,陳嘉川,楊桂花.  中華紙業(yè). 2019(24)
[6]中低溫條件下牛糞秸稈混合沼氣發(fā)酵的研究[J]. 王世偉,馬放,麻微微,王萍,趙光.  環(huán)境保護科學. 2019(05)
[7]農(nóng)作物秸稈綜合利用和禁燒管理國家法規(guī)綜述與立法建議[J]. 畢于運,高春雨,王紅彥,王亞靜.  中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃. 2019(08)
[8]不同濃度磷酸預處理對秸稈厭氧發(fā)酵的影響[J]. 王欣,王玉鵬,周闖,劉偉.  黑龍江科學. 2019(14)
[9]預處理對麥稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性的影響[J]. 丁紹蘭,蔣術林,董凌霄,馬瑜,龔貴金.  陜西科技大學學報. 2019(04)
[10]不同化學試劑預處理后的水稻秸稈和牛糞混合物的厭氧發(fā)酵特性分析[J]. 余小麗,唐贇,康迪,楊雪,鄒書珍.  西華師范大學學報(自然科學版). 2019(03)

博士論文
[1]木質(zhì)纖維素結構的綠色解聚和木質(zhì)素、纖維素的提取與轉(zhuǎn)化[D]. 畢志豪.中國科學技術大學 2019
[2]主要農(nóng)作物秸稈組成成分和能源利用潛力[D]. 牛文娟.中國農(nóng)業(yè)大學 2015

碩士論文
[1]污泥干式厭氧發(fā)酵過程中腐殖酸的轉(zhuǎn)化規(guī)律及其對產(chǎn)甲烷的影響[D]. 李琦.太原理工大學 2019
[2]玉米秸稈高負荷沼氣發(fā)酵體系建立及酸化再平衡研究[D]. 李家威.黑龍江八一農(nóng)墾大學 2019
[3]豬糞和玉米秸稈混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性及微生物多樣性分析[D]. 王海鵬.黑龍江八一農(nóng)墾大學 2019
[4]羊糞與南方農(nóng)業(yè)廢棄物厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣條件優(yōu)化研究[D]. 王武娟.廣西大學 2019
[5]利用高通量測序技術分析傳統(tǒng)食醋釀造過程中的細菌多樣性[D]. 孟燕華.山西大學 2019
[6]混合物料協(xié)同厭氧消化產(chǎn)甲烷性能研究[D]. 崔維棟.蘭州理工大學 2018
[7]棉花秸稈預處理及厭氧消化產(chǎn)甲烷研究[D]. 張含.北京化工大學 2018
[8]稻稈發(fā)酵產(chǎn)有機酸的試驗研究[D]. 李夢祝.西南大學 2017
[9]不同肽鏈長度蛋白基表面活性劑的制備及性能研究[D]. 羅艷華.陜西科技大學 2017
[10]農(nóng)作物秸稈資源量估算、分布與利用潛力研究[D]. 車莉.大連理工大學 2014



本文編號：3600645