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本產(chǎn)品和技術(shù)依據(jù)細(xì)胞代謝流在線檢測與計(jì)算分析原理，配置上除常規(guī)的溫度、攪拌轉(zhuǎn) 速、消泡、pH、溶解氧濃度 (DO) 等測量控制以外，還增添了發(fā)酵液真實(shí)體積、高精度補(bǔ)料量 (如基質(zhì)、前體、油、酸堿物) 測量與控制，高精度通氣流量與罐壓電信號(hào)測量與控制，并與尾 氣CO2和O2分析儀或質(zhì)譜儀連接。可精確得到發(fā)酵過程計(jì)算機(jī)參數(shù)優(yōu)化與放大所必需的包括 各種代謝流特征或工程特征的間接參數(shù)，如攝氧率 (OUR) 、二氧化碳釋放率 (CER) 、呼吸商 (RQ) 、體積氧傳遞系數(shù) (KLa) 、比生長速率 (μ) 等。廣泛應(yīng)用于生物制藥 (傳統(tǒng)生物制藥和現(xiàn) 代基因工程制藥) 、食品輕工發(fā)酵、農(nóng)業(yè)生物 (微生物飼料、微生物農(nóng)藥、微生物肥料和動(dòng)物 疫苗) 、新興生物能源和石化環(huán)保等行業(yè)工業(yè)化工程項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和全面技術(shù)實(shí)施。帶動(dòng)了 多個(gè)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

目前使用的一次性聚合物材料如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，在自然界中很難降解，已造成了嚴(yán)重的白色污染。因此，合成在自然環(huán)境中能夠降解的聚合物材料，已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的熔點(diǎn)為113℃，性能介于聚乙烯、聚丙烯之間。目前高分子量PBS的制備主要采用直接縮聚法，需要很高的真空度（0.2mmHg以下），在工業(yè)化中存在較大困難，對(duì)設(shè)備要求高。本技術(shù)建立了一種縮聚-擴(kuò)鏈法，先以丁二酸與丁二醇進(jìn)行熔融縮聚，制備特性粘度在0.5以下的PBS預(yù)聚體，再經(jīng)擴(kuò)鏈，獲得特性粘度在0.7～1.0dL/g之間的PBS。這種方法原料配比較易控制，所需設(shè)備較為簡單，不需要太高的真空度，便于工業(yè)化推廣。技術(shù)指標(biāo)PBS外觀：無色或淡黃色固體；特性粘度：0.7～1.0 dL/g；熔點(diǎn)：112～115℃。可用做生物降解地膜、食品包裝材料，汽水、可樂、洗發(fā)水瓶，以及紙質(zhì)食品包裝盒的可降解涂層，可降解熱溶膠等。本技術(shù)所得的產(chǎn)品與日本Showa Highpolymer公司的BIONOLLE產(chǎn)品（PBS）相當(dāng)，性能相近，且在擴(kuò)鏈劑方面有創(chuàng)新。所得產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣泛，技術(shù)具有非常廣闊的應(yīng)用和市場前景。 所需設(shè)備如下： 1、聚酯反應(yīng)釜：能夠加熱至220℃，承受1mmHg的負(fù)壓； 2、真空系統(tǒng)：從常壓到1mmHg負(fù)壓可調(diào)； 3、直接造粒系統(tǒng)：能夠進(jìn)行聚合物的熔融切片、造粒。 本技術(shù)具有顯顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

項(xiàng)目背景是北京市燃?xì)饩o缺，日缺口最多達(dá)800萬立方米；北京市大力推廣市政天然氣管網(wǎng)入村工程；污水處理產(chǎn)生的大量污泥造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染；北京2014年工業(yè)污泥產(chǎn)量超過100萬噸；污泥是城市水處理廠的伴隨產(chǎn)物，隨著社會(huì)文明的進(jìn)步以及環(huán)保水平的提高，污水處理能力和處理量也在逐年增長, ,污泥的處理處置問題已成為世界性的課題。 目前國內(nèi)污泥的處理處置率很低,主要是填埋和農(nóng)用,也有一部分進(jìn)行焚燒處理,而這些處理方式均會(huì)導(dǎo)致不同程度的二次污染問題。污泥熱解技術(shù)具有可回收能源 和有用物質(zhì)、技術(shù)不復(fù)雜、氣體能源產(chǎn)品可不需要儲(chǔ)存、對(duì)不同的物料成分可以靈活運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)在于太陽能干燥技術(shù)實(shí)現(xiàn)污泥干燥和減量化，有低能耗、綠色環(huán)保的優(yōu)勢。污泥熱解-氣化工藝及關(guān)鍵設(shè)備循環(huán)流化床均系自主開發(fā)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可實(shí)現(xiàn)污泥所蘊(yùn)含的化學(xué)能高效轉(zhuǎn)化為生物燃?xì)狻Ｎ勰酂峤?氣化工藝主要產(chǎn)品系生物燃?xì)猓?lián)產(chǎn)灰分和中壓蒸汽。污泥熱解-氣化工藝實(shí)現(xiàn)污泥中灰分無害化利用制建材并回收重金屬。污泥熱解-氣化工藝實(shí)現(xiàn)廢物零排放，原子經(jīng)濟(jì)性高。 本技術(shù)使用固定床反應(yīng)器,以制備氣體燃料為目的,對(duì)城市污水處理廠的污泥進(jìn)行了熱解資源化研究。以污泥為原料進(jìn)行了熱解工藝開發(fā),考察不同反應(yīng)條件對(duì)熱解效果的影響。得出在合適的操作條件下,污泥熱解制備氣體燃料最佳的反應(yīng)條件。此時(shí),氣體產(chǎn)率達(dá)35%,所得氣體中可燃組分H2、CH4和CO的總含量達(dá)到了60% ,產(chǎn)氣熱值為8039.77kJ/m3。對(duì)500℃時(shí)生成的焦油進(jìn)行了成分分析,發(fā)現(xiàn)焦油中N和O含量較高,若用于燃燒可能會(huì)產(chǎn)生較多的二次污染物。 分別用干污泥和濕污泥與生物質(zhì)混合,進(jìn)行共熱解技術(shù)開發(fā)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)干污泥中摻混50%時(shí),能有效提高污泥熱解的氣體產(chǎn)率。濕污泥與生物質(zhì)進(jìn)行混合熱解時(shí), 隨混合物中生物質(zhì)比例的增加,溫度的增加,氣體產(chǎn)率、氣體熱值逐漸增加。對(duì)污泥熱解殘?jiān)M(jìn)行了水蒸氣氣化反應(yīng)。分別改變溫度、固相停留時(shí)間、水蒸氣流量和 催化劑等條件,考察其對(duì)氣化結(jié)果的影響。得出污泥熱解殘?jiān)魵鈿饣迫「粴淙細(xì)獾淖罴褩l件。

隨著新功能基因的分離,克隆以及各種農(nóng)作物高效表達(dá)技術(shù)平臺(tái)的逐步建立,植物反應(yīng)器的研究越來越深入.本實(shí)驗(yàn)利用擬南芥(Arabidopsis thaliana)油體系統(tǒng)表達(dá)植物油體蛋白-角質(zhì)細(xì)胞生長因子-2(Keratinocyte growth factor-2,KGF-2).首先人工合成植物密碼子偏好性的KGF-2基因,并通過PCR技術(shù)克隆了擬南芥油體蛋白Oleosin基因,構(gòu)建由種子特異性啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的,含有油體蛋白和KGF-2融合基因的植物油體特異表達(dá)載體;通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化野生型擬南芥,采用Basta篩選之后,獲得26株轉(zhuǎn)基因擬南芥.

成果描述：生物柴油是一種極具應(yīng)用前景的生物質(zhì)潔凈能源，世界各國都極其重視其發(fā)展，并在政策和稅收等方面給予了極大的扶持。由于需以精制后的動(dòng)植物油為原料，其生產(chǎn)成本過高而導(dǎo)致生物柴油的推廣應(yīng)用受阻。若以煎炸費(fèi)油、地溝油等為原料制備生物柴油，則可以大大降低生產(chǎn)成本。但由于煎炸廢油、地溝油等原料的酸值很高，必須經(jīng)過硫酸催化預(yù)酯化降低酸值后，才能采用傳統(tǒng)的堿催化酯交換方法制備生物柴油。這個(gè)工藝同時(shí)存在著硫酸對(duì)反應(yīng)器的腐蝕、大量含酸廢水排放污染水環(huán)境、催化劑與產(chǎn)物分離困難、催化劑不可重復(fù)使用等弊端。采用非均相固體酸催化劑則可以克服這些問題，并且是一種綠色環(huán)保的工藝。 采用酸改性的固體酸催化劑，對(duì)高酸值棕櫚油酯化反應(yīng)制備生物柴油表現(xiàn)出很好的催化活性。固體酸在醇油比9:1、催化劑用量7 wt%、65 oC條件下，催化棕櫚油的甲酯化反應(yīng)時(shí)間2 h，產(chǎn)物的甲酯含量和甲酯收率分別可達(dá)96.3%和93.2%。制備了有添加劑的SZMN型固體酸，對(duì)脂肪酸的酯化反應(yīng)表現(xiàn)出高活性和高穩(wěn)定性。在65 °C、醇酸比9/1、催化劑用量10 wt.%、反應(yīng)時(shí)間4h，油酸轉(zhuǎn)化率可達(dá)98.5%。最優(yōu)反應(yīng)條件下，SZMN固體酸在重復(fù)使用6次后認(rèn)可保持約96%的油酸轉(zhuǎn)化率。市場前景分析：該項(xiàng)技術(shù)可應(yīng)用于生物柴油生產(chǎn)企業(yè)，尤其適用于從低成本高酸值油脂原料（如煎炸廢油、地溝油、棕櫚油等）生產(chǎn)生物柴油。使用該項(xiàng)技術(shù)，可以降低用于處理含酸、堿廢水的成本，使生產(chǎn)過程更容易達(dá)到環(huán)評(píng)要求。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：催化劑活性評(píng)價(jià)： 65 °C、醇酸比9:1、催化劑用量7~10 wt.%、反應(yīng)時(shí)間2~4h，脂肪酸轉(zhuǎn)化率 > 90 %。 催化劑穩(wěn)定性評(píng)價(jià)： 65 °C、醇酸比9:1、催化劑用量7~10 wt.%、反應(yīng)時(shí)間2~4h，重復(fù)使用6次，仍可保持 > 90 %的脂肪酸轉(zhuǎn)化率。 生物柴油產(chǎn)品評(píng)價(jià)： 產(chǎn)品酸值 < 1 mgKOH/g。

本技術(shù)方法提取的DNA質(zhì)量 高，產(chǎn)率達(dá)0.4ug DNA/g濕土，適 合進(jìn)一步純化以構(gòu)建宏基因組文 庫。

本發(fā)明涉及一種燃料電池,旨在提供一種無金屬催化劑的單室微生物燃料電池。該電池包括電池殼體、陰極、陽極,其電解液為充裝于電池殼體內(nèi)的含有有機(jī)物的水,所述陽極為由鈦絲和活性炭纖維纏繞制成的鈦芯碳纖維刷;所述陰極為兩面分別涂覆了擴(kuò)散層和催化層的碳布或不銹鋼網(wǎng),擴(kuò)散層與空氣接觸,催化層與電解液接觸。本發(fā)明的陰極由多層擴(kuò)散層和催化層構(gòu)成,降低水的蒸發(fā)流失,提高了電極的穩(wěn)定性。陰極一側(cè)直接面對(duì)空氣,氧氣直接擴(kuò)散到達(dá)陰極催化表面,無需外加供氣裝置和動(dòng)力,大大降低了運(yùn)行成本和穩(wěn)定性。陰極催化材料是來源廣泛、價(jià)格低廉的活性炭,不含任何金屬催化劑,大大降低構(gòu)造成本。具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于擴(kuò)大化的特點(diǎn)。

我國是世界上最大的植物油料加工和消費(fèi)國，總量近 1.5 億噸，在國家食品安全體系中舉足輕重。植物油料加工長期以來以壓榨法和浸出法制油、堿溶酸沉制蛋白、化學(xué)精煉油脂為技術(shù)主線，普遍存在：1）加工條件劇烈、能耗高、溶劑殘留、環(huán)境污染；2）蛋白功能性差、組分高值化利用率低；3）生物精煉連續(xù)性差、附加值低等共性關(guān)鍵問題。本項(xiàng)目在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家“863 計(jì)劃”、國家科技支撐計(jì)劃等重大項(xiàng)目支持下，歷經(jīng) 13 年持續(xù)攻關(guān)，以現(xiàn)代生物技術(shù)為手段，突破植物油料生物解離關(guān)鍵技術(shù)為核心、組合發(fā)明生物解離產(chǎn)物及油脂的高值化利用成套技術(shù)，形成了植物油料全產(chǎn)業(yè)鏈新一代加工技術(shù)體系。 項(xiàng)目已獲授權(quán)發(fā)明專利 45 件，申請(qǐng)國際專利（PCT）3 件，出版著作 10 部，發(fā)表相關(guān)論文 205 篇（SCI/EI106 篇），主持制定或參與國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 10 項(xiàng)。項(xiàng)目已獲中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、中國發(fā)明協(xié)會(huì)發(fā)明創(chuàng)業(yè)成果一等獎(jiǎng)、黑龍江省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)等省部級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì) 14 項(xiàng)。 項(xiàng)目技術(shù)主要用于生產(chǎn)有機(jī)大豆油脂、大豆蛋白肽以及大豆膳食纖維等產(chǎn)品，項(xiàng)目目前已通過中試實(shí)驗(yàn)。項(xiàng)目計(jì)劃投資預(yù)計(jì) 2 億元，建設(shè)規(guī)模為加工原料豆 20000 噸/年，項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后預(yù)計(jì)年銷售額為 3.6 億元人民幣。通過該項(xiàng)目的實(shí)施，將打破了國外在高端油脂和蛋白產(chǎn)品生產(chǎn)上的技術(shù)壟斷，增強(qiáng)了企業(yè)的核心競爭力。

以我市豐富的綠藻生物質(zhì)資源（滸苔、石莼）為主要研究對(duì)象，針對(duì)藻體胞壁特性、多糖結(jié)構(gòu)、理化質(zhì)構(gòu)特性及生物活性進(jìn)行系統(tǒng)研究，探索出一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綠藻生物工程技術(shù)，攻克了海藻溫和高效轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)，率先實(shí)現(xiàn)綠藻綜合利用及其產(chǎn)品的成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化推廣，實(shí)現(xiàn)生物乙醇、精準(zhǔn)生物肥、綠藻多糖等農(nóng)用制品的規(guī)模化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 系統(tǒng)性闡明了綠藻糖鏈分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、生物學(xué)功能及其空間定量構(gòu)效關(guān)系，首次構(gòu)建綠藻多糖工具酶系并明晰酶多位點(diǎn)催化與調(diào)控機(jī)制。 創(chuàng)新性建立了綠藻資源的生物轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)，突破了藻體溫和破壁液化與高效提取轉(zhuǎn)化技術(shù)瓶頸，開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)菌株的綠藻工具酶的液體高通量發(fā)酵與規(guī)模化制備技術(shù)。 構(gòu)建基于計(jì)算機(jī)在線智能控制的硫酸鼠李低聚糖酶法精準(zhǔn)制備技術(shù)、人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)下的糖鏈構(gòu)效實(shí)時(shí)預(yù)測系統(tǒng)、穩(wěn)定性葉綠素制取以及非酸溫和預(yù)處理乙醇轉(zhuǎn)化技術(shù)，開拓了綠藻資源高值化綜合利用的新領(lǐng)域。

成果描述：生物柴油是一種極具應(yīng)用前景的生物質(zhì)潔凈能源，世界各國都極其重視其發(fā)展，并在政策和稅收等方面給予了極大的扶持。由于需以精制后的動(dòng)植物油為原料，其生產(chǎn)成本過高而導(dǎo)致生物柴油的推廣應(yīng)用受阻。若以煎炸費(fèi)油、地溝油等為原料制備生物柴油，則可以大大降低生產(chǎn)成本。但由于煎炸廢油、地溝油等原料的酸值很高，必須經(jīng)過硫酸催化預(yù)酯化降低酸值后，才能采用傳統(tǒng)的堿催化酯交換方法制備生物柴油。這個(gè)工藝同時(shí)存在著硫酸對(duì)反應(yīng)器的腐蝕、大量含酸廢水排放污染水環(huán)境、催化劑與產(chǎn)物分離困難、催化劑不可重復(fù)使用等弊端。采用非均相固體酸催化劑則可以克服這些問題，并且是一種綠色環(huán)保的工藝。 采用酸改性的固體酸催化劑，對(duì)高酸值棕櫚油酯化反應(yīng)制備生物柴油表現(xiàn)出很好的催化活性。固體酸在醇油比9:1、催化劑用量7 wt%、65 oC條件下，催化棕櫚油的甲酯化反應(yīng)時(shí)間2 h，產(chǎn)物的甲酯含量和甲酯收率分別可達(dá)96.3%和93.2%。制備了有添加劑的SZMN型固體酸，對(duì)脂肪酸的酯化反應(yīng)表現(xiàn)出高活性和高穩(wěn)定性。在65 °C、醇酸比9/1、催化劑用量10 wt.%、反應(yīng)時(shí)間4h，油酸轉(zhuǎn)化率可達(dá)98.5%。最優(yōu)反應(yīng)條件下，SZMN固體酸在重復(fù)使用6次后認(rèn)可保持約96%的油酸轉(zhuǎn)化率。市場前景分析：該項(xiàng)技術(shù)可應(yīng)用于生物柴油生產(chǎn)企業(yè)，尤其適用于從低成本高酸值油脂原料（如煎炸廢油、地溝油、棕櫚油等）生產(chǎn)生物柴油。使用該項(xiàng)技術(shù)，可以降低用于處理含酸、堿廢水的成本，使生產(chǎn)過程更容易達(dá)到環(huán)評(píng)要求。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：催化劑活性評(píng)價(jià)： 65 °C、醇酸比9:1、催化劑用量7~10 wt.%、反應(yīng)時(shí)間2~4h，脂肪酸轉(zhuǎn)化率 > 90 %。 催化劑穩(wěn)定性評(píng)價(jià)： 65 °C、醇酸比9:1、催化劑用量7~10 wt.%、反應(yīng)時(shí)間2~4h，重復(fù)使用6次，仍可保持 > 90 %的脂肪酸轉(zhuǎn)化率。 國內(nèi)先進(jìn)。