【正文】 府和私人都花了很大的投資來進行這方面的研究。由于酶水解時基本上不必外加化學藥品，且副產(chǎn)物少，所以提純過程相對簡單，也避免了污染。包括葡聚糖內(nèi)切酶、葡聚糖外切酶和 β葡萄糖苷酶。濃硫酸的回收利用不但可以避免對環(huán)境帶來的污染， 而且可以有效地降低生產(chǎn)成本。目前，廢棄類纖維素水解的方法主要有化學酸水解和生物酶水解兩種途徑。纖維素的酶水解反應(yīng)條件溫和、易于控制、產(chǎn)物質(zhì)量高 , 因而備受人們關(guān)注。 從 20世紀 90年代至今，有越來越多的國內(nèi)外學者對廢棄紙類中所含的生物質(zhì)進行研究，尤其進入 21世紀以來，相關(guān)文獻數(shù)量明顯增多，檢測生物質(zhì)含量及特性的方法也向著多樣化發(fā)展，為發(fā)酵研究奠定了很好的基 礎(chǔ)。目前為止，燃料乙醇發(fā)酵生產(chǎn)的主要成本花費來自于培養(yǎng)基，作為 2 人和動物的消費品玉米和糖的價格也越來越高。但是并不是所有的紙類都適合用于發(fā)酵，這和廢紙中生物質(zhì)的特性有關(guān)。 廢紙的用途很多，回收利用的價值很高。 實踐證明，纖維廢棄物再生資源化有 著良好的經(jīng)濟效益和社會效益，大大減輕對環(huán)境的污染，對大氣污染減少 60%~70%；生物耗氧量減少 40%；污水中懸浮物減少 25%；固體垃圾減少 70%；節(jié)約用水50%，相應(yīng)地污水排放量亦減少；節(jié)約能源 60%~70%等 [3]。我國年產(chǎn)億的城市垃圾中，被丟棄的 “可再生資源”價值高達億元之多，但是這些資源沒有被很好的回收利用。根據(jù)世界銀行發(fā)表的中國環(huán)境報告測算，每年中國環(huán)境污染造成的損失高達億美元 ,占全國 GDP 的 8%,幾乎抵消了我國的年經(jīng)濟增長。從古代瑪雅人建筑的露天垃圾場，利用垃圾積壓堆積發(fā)生自燃而消解垃圾，到今天科技含量更高的各種垃圾處理技術(shù)，人類在不斷尋求更理想、更環(huán)保的垃圾處理方法。 6 三、結(jié)果與分析 5 4 1 （三） 廢紙用于發(fā)酵乙醇的研究背景 1 （二） 廢紙產(chǎn)生的資源浪費和利用價值 1 （一） 城市生活垃圾的再利用 The hemicellulose content is low,under %,and All kinds of waste paper have the same degree of crystallinity,range between 9698%,so the hemicellulose content and crystallinity are not the main factor of the enzyme hydrolysis of all kinds of waste difference in lignin content of all kinds of waste paper is big,range between 1135%。 LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 題 目 七種常見廢紙的生物質(zhì)含量測定及其酶解研究 學生姓名 紀應(yīng)帥 學 號 10560111 專業(yè)班級 生物工程 1 班 指導教師 楊明俊 莊巖 學 院 生命科學與工程學院 答辯日期 I 七種常見廢紙的生物質(zhì)含量測定及其酶解研究 專業(yè)：生物工 程 學號： 10560111 姓名：紀應(yīng)帥 指導教師：楊明俊 莊巖 職稱：副教授 助教 摘要 通過對七種常見 廢紙 的生物質(zhì)含量及其特性 的 研究，確定哪些因素對廢紙的酶水解率有 較大 影響。Degree of polymerization between and ,fluctuation is very big,So the lignin content and polymerization degree have effects on enzymatic hydrolysis of waste paper. Key words:Waste paper。 1 二、材料與方法 3 5 6 （三） 酶解研究 6 7 （三） 木質(zhì)素含量的測定結(jié)果 8 （四） 碘吸附值和結(jié)晶度 9 四、 結(jié)果討論 ???????????????????????????????? 10 （一） 纖維素含量??????????????? ??????????????? 10 （二） 半纖維素含量與木質(zhì)素含量??????????????????????? 10 （三） 結(jié)晶度與聚合度???????????????????????????? 10 （四） 酶解 實驗??????????????????????????????? 11 五、 結(jié)論 ?????????????????????????????????? 11 參考文獻 12 致謝 目前世界上，垃圾處理方法無外乎是衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥等幾種。 城市生活垃圾中一般含有大量的纖維素，隨著人們生活水平的日益提高，它在垃圾中的比例也在不斷增大 [2]。據(jù)北京、大連、廣州、杭州等城市垃圾分類發(fā)現(xiàn)，在這些垃圾中 55%~73%是食物。 （二） 廢紙產(chǎn)生的資源浪費和利用價值 中國的森林覆蓋率為 14%，而我國國民生活中所用的大多數(shù)紙張仍然來源于國內(nèi)森林砍伐所制得的原生木漿。利用廢紙最廣泛的途徑是制造再生紙，廢紙不僅可以用來制作再生包裝紙，還可以用來制造再生新聞紙；日本王子造紙公司成功研究出將廢紙溶于苯酚，進而用于生產(chǎn)酚醛樹脂的新技術(shù)；在新加坡等地，人們利用廢舊報紙書刊制作地毯，坐墊，門簾，茶幾甚至躺床等家庭用具，不僅美觀，而且十分實用；前捷克斯洛伐克的科技人員，在溫度為 80℃ 的條件下，采用五層廢紙和合成樹脂用于壓制膠合硬紙板，有著很高的抗壓強度；印度中央建筑研究院的科技人員，利用廢紙、棉紗頭、椰子纖維和瀝青等為原料，模壓出新型 建筑材料瀝青瓦楞板，這種材料不僅隔熱性能好，不透水，輕便，成本低，而且不易燃燒，耐腐蝕；瑞典倫道大學的專家將廢紙打成漿，再添加厭氧微生物后移入反應(yīng)爐用于生產(chǎn)甲烷；美國阿拉巴馬州的部分牧場，由于土壤板結(jié)，該州專家詹姆斯因此對紙類的適當選擇能夠提高發(fā)酵的工作效率。有一 種相對廉價易得的替代目前培養(yǎng)基生產(chǎn)乙醇的材料就是是纖維素生物質(zhì)，原料如廢新聞紙，辦公用紙以及城市固體廢物 [4]。 2020年，天津科技大學和大連輕工業(yè)學院對纖維素酶水解纖維素類廢棄物進行了研究并發(fā)表了相關(guān)文章，提出了對紙類廢棄物的利用。利用纖維素酶的催化反應(yīng)代替高溫、高壓的化學反應(yīng)可節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本 , 提高原料的利用率 , 在凈化環(huán)境和開辟新能源等方面具 有重要的意義[613]。 稀酸水解是溶液中的氫離子和纖維素上的氧原子相結(jié)合 ,使其變得不穩(wěn)定 ,容易和水反應(yīng) ,纖維素長鏈既在該處斷裂 ,同時又放出氫離子 ,從而實現(xiàn)纖維素長鏈的連續(xù)解聚，直到分解成為最小的單元葡萄糖[14]。 此外，還有部分學者對使用濃氫氟酸，乙酸，稀硝酸和稀磷酸水解的方法進行了研究。 在纖維素水解過程中，首先由內(nèi)切型 β葡聚糖酶在纖維素的無定形區(qū)進行切割，產(chǎn)生新末端，生成較小的葡聚糖，然后再由外切型 β葡聚糖酶作用于末端基釋放出纖維二糖和其他更小分子的低聚糖，最后由 β葡萄糖苷酶將 纖維二糖分解為葡萄糖。但是纖維素酶的成本高，生產(chǎn)過程中，酶用量大， 導致纖維素酒精的價格無法與糧食酒精相競爭 [1518]。1979年，美國國會為減少對進口原油的依賴，利用轉(zhuǎn)基因的玉米原料，制定了聯(lián)邦政府的“酒精發(fā)展計劃”，開始倡導燃料酒精生產(chǎn)。 1976年為了減少對石油的依賴，巴西制定了“生物能源計劃”用甘蔗汁直接生產(chǎn)酒精作汽車燃料。澳大利亞盛產(chǎn)小麥，對其進行綜合利用和加工的辦法，制得酒精。但是，糧食是 人類賴以生存的重要戰(zhàn)略資源，面對世界和我國人口的急劇膨脹和總體上的糧食短缺，用糧食生產(chǎn)乙醇的發(fā)展規(guī)模將受到限制。 1999年，美國可再生能源研究所和有關(guān)開發(fā)企業(yè)的關(guān)鍵的發(fā)酵技術(shù)已達到相當高的水平，但尚存在一些問題。但以纖維素制乙醇的工業(yè)規(guī)模技術(shù)一直未達到成熟，而以玉米生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)已充分成熟、原料充裕，增產(chǎn)較容易，故美國有關(guān)纖維素發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的工藝研發(fā)有所停頓。隨著燃料酒精的研究領(lǐng)域和應(yīng)用范圍不斷擴展，燃料酒精在可再生燃料市場中將占主要地位 [19,20]。 （ 2）使用移液管 加 入 5ml醋酸和硝酸的混合液 ，搖勻后 置 于 沸水