【正文】 （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 8 （五） 纖維素聚合度的測定結(jié)果 8 （四） 碘吸附值和結(jié)晶度 7 （三） 木質(zhì)素含量的測定結(jié)果 6 6 6 （三） 酶解研究 5 5 4 （二） 實驗方案 4 3 3 3 （一） 儀器、藥品 1 二、材料與方法 Enzymatic hydrolysis 目錄 一、綜述 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。 關(guān)鍵詞： 廢紙；生物質(zhì)含量測定；酶水解 II Abstract Through the study on biomass content of seven kinds of mon waste paper , and their characteristics, determine the factors of enzyme hydrolysis of waste experimental results show:The fiber content of waste paper is higher,more than 50%,it’s very suitable for potential feedstock of ethanol fermentation。 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。實驗結(jié)果表明： 各類廢紙中 中纖維素含量 都很高 ， 除稿紙外都 達到 50%以上，非常適合作為乙醇發(fā)酵的潛在原料 ， 半纖維素含量較低，在 %以下，各類廢紙結(jié)晶度基本相同，波動范圍在 96—98%之間，所以半纖維素含量與結(jié)晶度對各類廢紙的酶水解 差異 影響不大 ； 各類廢紙 中 木質(zhì)素含量相差很大， 變化 范圍 在 11—35%之間 ， 各類廢紙的聚合度差異也較大，波動范圍在 ，因此木質(zhì)素含量和聚合度對 各類 廢紙的酶水解 差異 有 較大 影響。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%。Biomass content。 1 （一） 城市生活垃圾的再利用 1 （二） 廢紙產(chǎn)生的資源浪費和利用價值 1 （三） 廢紙用于發(fā)酵乙醇的研究背景 4 4 5 6 6 三、結(jié)果與分析 6 （一） 纖維素含量的測定結(jié)果 6 （二） 半纖維素含量的測定結(jié)果 9 （六） 酶解數(shù)據(jù)的分析 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。然而，無論是填埋、焚燒或是堆肥，還是以此衍生出的其他方法，都存在缺陷和不足。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。而且纖維素具有緊密的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使其具有很強的不可降解性，積累過多會導致環(huán)境負擔，所以就需要一種切實有效的方法去消除或利用它。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。而大多數(shù)城市生活垃圾其實可以作為一種潛在資源，只要合理的加以回收和利用，就可以變廢為寶，這樣既可以帶來豐富的資源，減輕我國的能源危機，又可以減少污染，改善了環(huán)境衛(wèi)生。 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%，相應地污水排放量亦減少；節(jié)約能源 60%~70%等 [3]。我國目前的廢紙回收率僅為 2030%，每年流失廢紙約 600 萬噸，相當于浪費森林資源 100萬畝。 廢紙的用途很多，回收利用的價值很高。愛德沃茲根據(jù)廢紙在土壤中不會很快變質(zhì)的特性，采用廢紙碎屑和雞糞改善牧場土質(zhì)；英國科技人員用廢紙培育平菇，獲得了很大的經(jīng)濟效益；用于廢紙屑比較衛(wèi)生，與鋸末和稻草相比有害物質(zhì)較少，水汽含量也很低，所以近年來美國和西歐國家已經(jīng)用廢紙代替了干草，鋸末作為牲畜欄內(nèi)的鋪墊物；部分廢紙還可以用來加工制作成牛 羊飼料。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)。 （三） 廢紙用于發(fā)酵乙醇的研究背景 由于化石能源的枯竭和加重的環(huán)境問題，有必要尋找替代能源。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。 城市生活垃圾中一般包括大量的廢棄紙制品，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。 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)。 2020年，由栗薇，吳正舜等國內(nèi)學者對纖維素類廢棄物的水解做出了進一步的研究 [5]。纖維素的酶水解反應條件溫和、易于控制、產(chǎn)物質(zhì)量高 , 因而備受人們關(guān)注。 廢棄纖維素發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的技術(shù)主要包括預處理、水解、發(fā)酵三大步驟。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。 濃硫酸水解工業(yè)化時間較早，工藝較成熟，糖的水解得率高，但濃硫 酸水解時由于耗酸濃度大，需要回收加以重新利用。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。酸水解中，稀酸水解所需時間短，酸用量少，一般不需對酸回收，但溫度較高，高溫下纖維素的水解往往伴有木糖、葡萄糖的降解，某些降解產(chǎn)物對糖液的發(fā)酵有害；濃酸水解可在常溫、常壓下進行，糖產(chǎn)率高，副