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原位转化和废水回用技术问世
来源:中国化工报 发布时间:2018-8-8 9:52:45

 

  可实现发酵产物高效绿色转化

 

  针对发酵产物分离精制加工成本高、发酵废水后续处理难等问题,青岛能源所科研人员日前分别开发出发酵产品水相原位转化技术和近零污染发酵废水无害化处理回用系统,使生物基产品的原料转化率达到90%以上,发酵废水资源回用率达到60%以上。

 

  生物发酵产业下游加工过程先进与否直接关系到发酵产业的经济效益。在发酵产品的生产过程中,产品从水中分离及精制过程所需费用占总成本的60%~90%;同时分离纯化过程使用有毒有机溶剂,违背了绿色化工的初衷,且大大提高了衍生产品的成本。

 

  与传统分离精制过程相比,该所生物基材料组群冯德鑫研究组提出的发酵产品水相原位转化技术最大特点是不需要对发酵产物进行分离提纯,可直接进行衍生化制备得到高附加值化学品。研究组通过合成多种固体酸复合催化剂替代传统高污质子酸催化剂,将发酵液中单糖、酮、长链羧酸等生物基产品原位转化为呋喃类化合物、呋咱类化合物和生物柴油等,原料转化率均可达到90%以上,从而实现水相条件下高效绿色转化。

 

  随着生物技术产业规模的扩大,废水污染问题越来越突出。针对发酵废水后续处理,该所梁凤兵等研究人员建立了近零污染发酵废水无害化处理回用系统,发酵废水经该系统集成处理后,水资源回用率达到60%以上。

 

  研发过程中,他们设计开发了TiO2基复合催化剂,建立了光催化氧化工艺;通过新型Fenton 氧化催化剂研发,将反应速率提升到传统方法的3 倍,COD去除率提升到传统方法的1.4 倍以上,并通过非均相Fenton氧化催化剂研发,实现了催化剂回用,解决了传统Fenton氧化造成铁盐污染的产业应用瓶颈问题;通过筛选、诱变得到耐酸性高效降解菌,处理废水酸度可达到pH=1.

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