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揮發性有機物（ VOCs）及惡臭氣體生物處理技術
1 成果簡介近年來，揮發性有機物（ VOCs）與惡臭氣體污染越來越引起人們的重視。 VOCs 與惡臭氣體的處理技術包括催化燃燒、吸附、生物處理等。其中，廢氣生物處理的原理是利用微生物的代謝作用將廢氣中含有的烴類、硫化氫或氨等有毒有害物質轉化為無害的水、二氧化碳、硫酸鹽或硝酸鹽等物質，從而實現廢氣凈化的目的。廢氣生物處理技術在國外已經有50 多年的研究和應用歷史，尤其在德國、荷蘭等歐洲國家應用較為廣泛。國內從 20 世紀 90年代開始研究廢氣生物處理技術，目前已廣泛應用于各種惡臭和 VOCs 氣體處理。國內外的 研究與應用成果表明：與其它技術相比，生物處理技術具有效率高、投資運行費用低、工藝運行維護方便、二次污染小等突出優點，尤其適用于低濃度 VOCs 和惡臭氣體處理。 本研究所是國內較早開展廢氣生物控制技術研究的單位之一。多年來，針對廢氣生物處理技術領域的核心關鍵技術和科學問題，開展了系統的研究和開發，在工藝組合（ 紫外光氧化+生物過濾） 和反應器結構設計、填料優選和構建、高效菌種篩選和培育、營養鹽配方開發和填料層堵塞控制等方面取得了大量創新性的研究成果，并已成功應用于污水廠惡臭氣體、噴涂廢氣和煉膠廢氣處理。目前，我們在該領域獲得省部級獎 2 項（華夏建設科學技術獎二等獎、三等獎），申請專利 5 項，發表論文 50 余篇。2 應用說明該技術適用于涂料與噴漆﹑有機原料及合成材料﹑農藥﹑染料﹑石油化工﹑煉焦﹑制藥﹑鞋廠﹑印刷廠﹑造紙廠﹑加油站﹑養殖廠﹑污水處理廠﹑堆肥廠等的廢氣與惡臭氣體的處理。該技術還適用于建材市場、家具城、批發城等大型公共場所的室內 VOCs 處理。 可處理的揮發性有機物主要包括脂肪烴（低級脂肪烴（ 汽油） 、氯乙烷、氯甲烷）﹑芳香烴（苯、 甲苯、二甲苯、氯苯）﹑含氧有機物（醇、醚、酮、醛）﹑含氮有機物（胺）﹑含硫有機物（硫醇、硫醚）等。可處理的還原性無機化合物主要包括硫化氫、氨等。圖 1 生物過濾除臭工程 圖 2 紫外-生物過濾廢氣處理工程 目前本課題組成果已經在北京、江蘇、廣東、湖南、河北、河南等省市的廢氣治理工程當中得到了成功應用。3 效益分析在處理低濃度的有機氣體和臭氣時，生物法的一次性投資是燃燒法的 1/3、吸附法的1/8-1/5、化學吸收法 1/3 左右；運行費用是燃燒法的 1/20、吸附法的 1/10、化學吸收法的 1/15。
清華大學
2021-04-13
可凈化有機廢水并發電的微生物燃料電池技術
本項目以有機廢水為燃料，綜合環境工程、電化學、生物工程等交叉學科知識，在詳細、深入開展單體微生物燃料電池產電性能基礎上，通過選擇不同的陰陽極材料，控制陽極室的不同工藝參數以及采用生物學手段提高微生物燃料電池的產電性能，實現了微生物燃料電池堆的優化組合。目前該技術已達到小批量樣機生產的實用要求。該技術可用于一切需要進行有機廢水處理的領域，主要包括產生高濃度廢水的工業（例如處理畜牧場或者食品加工廠的廢水等），在遠離人群的駐地、工作站、艦船及極端條件下的封閉和半封閉系統中也具有很好的應用前景。
北京航空航天大學
2021-04-13
揭示植物響應光和生物鐘節律雙重信號的重要分子機理
結合遺傳學和生物化學的方法，鑒定到了一個新的光形態建成的正調節因子CSU4。CSU4是COP1和DET1的遺傳抑制子。進一步研究發現，CSU4參與了生物鐘節率的調節，它可與生物鐘節率核心因子CCA1直接互作并抑制其轉錄抑制功能。CSU4在清晨抑制CCA1基因的表達，在傍晚抑制PIF4基因的表達。同時，CSU4也調節了眾多其他生物鐘節率基因的表達。研究證明CSU4是一個整合生物鐘節率和光信號途徑的關鍵調控子，在不同的時間點調控植物的生長發育過程。
南方科技大學
2021-04-13
一種分子生物試驗用試管自動清洗滅菌裝
本實用新型公開了一種分子生物試驗用試管自動清洗滅菌裝置，包括底座，所述底座邊角設有支桿，所述支桿上端滑動連接有支撐板，所述支桿一側滑動連接有調節箱，所述調節箱固定連接于支撐板，所述支撐板中間位置固定有電機，所述電機輸出端設有主動齒輪，所述支撐板下端設有固定板，所述固定板一側設有從動齒輪，所述從動齒輪嚙合連接于主動齒輪，所述從動齒輪中間嵌有轉軸，所述轉軸貫穿連接于固定板，所述轉軸一端設有清潔布，所述底座上端設有傳送帶，所述傳送帶上端一側設有試管支架，所述傳送帶中間位置設有加熱裝置，所述加熱裝置一端連接有紫外線照射裝置，本實用新型結構簡單，減少了中間工序，使得試管清洗滅菌效果更好。
青島農業大學
2021-04-13
食品蛋白多功能生物活性肽的可控制備及產品開發
蛋白多肽是將食品蛋白質進行酶解或發酵之后產生的生物活性肽段，具有調節免疫、控制血壓、降糖降脂、抑菌抗炎、抗氧化、促進礦物元素吸收等多種重要的生理功能。蛋白多肽比蛋白質本身 更容易被人體吸收利用，快速發揮其生理功能。蛋白多肽可以作為保健食品的功能原料以液體或片劑直接利用，也可以作為營養強化成分用于大宗食品的生產，具有很好的市場潛力。
中國農業大學
2021-04-14
蜂海綿骨針作為一種新型生物醫學材料的應用
蜂海綿骨針（Sponge Haliclona sp.Spicules,SHS）是一種呈游離的雙尖針狀結構，其末端尖銳，尺寸穩定，機械強度高，可刺入角質層打開皮膚屏障，并長時間滯留于皮膚角質層形成大量持續存在的微通道，從而提高生物大分子藥物的經皮吸收。蜂海綿骨針作用與皮膚后，皮膚角質層屏障可逐漸自愈，不會對皮膚造成嚴重的創傷。蜂海綿骨針使用的劑量非常靈活，促滲強度也可以通過使用方式進行靈活調整，還可以應用于不同面積的病灶部位。此外，通過聯合脂質體、表面修飾等方式，蜂海綿骨針皮膚促滲效果及范圍顯著提高與擴大，因此蜂海綿骨針非常有潛力成為一種新型的藥用輔料，作為一種新型微針用于皮膚給藥的物理促滲，應用于經皮給藥系統、經皮疫苗制劑及醫學美容等領域。
廈門大學
2021-01-12
清潔低硫船舶燃料油制備及石油污染生物治理
我國的清潔船舶燃料油（重油型）缺口巨大，每年進口 1000 萬噸以上。目前，國內外均采用調和技術生產船舶燃料油，國內大部分產品均為中高硫燃料油（硫含量約為 1.0～3.5%）。傳統調和技術技術含量低、生產成本高，且無法實現對劣質原料的有效利用，造成清潔型燃料油產能的嚴重不足。以歐盟標準的低硫（硫含量<0.1%）清潔船舶燃料油為例，其需求量大且價格昂貴，當前國內無生產企業，全部依靠進口。2020 年，船燃硫含量標準將在全球范圍內由現行<3.5%大幅提升至<0.5%。與此同時，國內石油煉化每年產出約 2500 萬噸油漿或渣油，大部分作為劣質鍋爐燃料低價銷售，與清潔船舶燃料油之間存在巨大價差。因此，將劣質重油轉變為清潔船舶燃料油具有十分重要的應用價值，潛在的市場價差每年可達 2000 億人民幣以上。
我課題組開發的生物煉化技術可彌補加氫法等在重油脫硫脫氮應用上的缺陷和弊端（如：粘度降低、催化劑中毒等），可重點去除高硫原油、渣油和油漿等劣質油品中的有機硫氮以及重金屬等其它有害固雜成分，且保證油品的高粘度。已與多家企業合作完成 800 余次生物脫硫技術測試，脫硫效率可達 30～60%，并初步建立 1～5 噸的中試裝置。試制的清潔型 180#和 380#船舶燃料油產品經國家權威檢測機構鑒定優于國際標準。該項技術實現突破，可替代傳統調和技術，為石化企業、船舶燃料油經銷企業提供高品質清潔燃料油的生產和油品升級服務。僅需約 200～300 元/噸成本即可實現劣質油漿轉化為優質清潔船舶燃料油（價差大于 1000 元/噸），具顯著的經濟、社會和環保效益。我課題組基于生物煉化核心技術（8 項專利）已開發以下四項技術，均有較好應用效果，可實現工業化。包括：
1）清潔船舶燃料油制備技術（中試）
2）油漿的生物清洗技術（中試）
3）生物乳化油制備技術（中試）
4）石油污染生物修復劑（產品成熟）
南開大學
2021-04-13
L-鳥氨酸和L-瓜氨酸生物制造關鍵技術
L-鳥氨酸在食品、醫藥和精細化工領域具有廣泛的應用，L-瓜氨酸在抗氧化、醫用檢測、保健食品、化妝品和食品添加劑等方面具有廣泛的應用前景，國內外需求巨大。
L-鳥氨酸和L-瓜氨酸的生產有天然提取法、化學合成法、生物轉化法等。天然提取法由于成本高，無法工業化生產；化學合成工藝難于控制，投資大、設備利用率低；生物轉化法條件溫和，但還是受原料精氨酸生產、已有知識產權專利保護及環保因素等多條件制約。
本成果利用先進代謝工程技術，通過從頭理性設計和系統優化谷氨酸棒桿菌，構建了具有自主知識產權的生產L-鳥氨酸和L-瓜氨酸谷氨酸棒桿菌工程菌。生產L-鳥氨酸和L-瓜氨酸的谷氨酸棒桿菌工程菌不含任何質粒，遺傳穩定。以葡萄糖無機鹽培養基生產L-鳥氨酸，目前在7L發酵罐水平，通過分批補料的方式，通過約72小時左右發酵，L-鳥氨酸產量可達到50g/L左右。
南京工業大學
2021-01-12
生物可降解聚酯工業化生產及改性關鍵技術
江南大學化學與材料工程學院在生物可降解聚酯方面獲得如下技術：聚對苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯（PBAT）、聚對苯二甲酸-丁二酸-丁二醇共聚酯（PBST）連續化工業生產技術；聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸-己二酸-丁二醇共聚酯（PBSA）中式間歇生產技術。同時針對以上聚酯開發出一系列商業化改性制品：PBAT（PBST）與淀粉改性膜制品（可堆肥降解垃圾袋、包裝袋、泡沫塑料）、PBAT（PBST）與 PLA 改性膜制品（可降解地膜、保鮮膜、包裝膜）、PBST（PBSA）改性紡絲制品（無紡布、編織袋）、PBS 改性制品（一次性注塑制品）。
江南大學
2021-04-13
新型生物食品防腐劑 ε-聚賴氨酸的發酵生產技術
ε-聚賴氨酸是由 25-35 個 L-賴氨酸通過其 α-羧基與 ε-氨基縮合形成的一種同型氨基酸聚合物，分子量在 2500-4500 Da。目前，ε-聚賴氨酸主要作為一種食品防腐劑被廣泛應用于日本、韓國、美國和歐盟。2014 年 4 月，我國衛計委也正式批準其在我國食品加工業中的使用。本項目通過 10 多年的技術攻關，聚焦于產生菌篩選、高產菌選育、發酵過程優化與調控、產物的分離提取與精制等研究內容，獲得了具有完全自主知識產權的系列高產菌，實現了實驗室（5 L）-中試（1 m3）-試生產（10 m3）不同規模的 ε-聚賴氨酸發酵生產，并建立了與發酵規模相匹配的 ε-聚賴氨酸高效提取和精制工藝。
江南大學
2021-04-11