12-污染预防生物技术.pptx

Founded in 18951/71机机动车燃油含硫量的限定燃油含硫量的限定值Founded in 18952/711 化石燃料的生物脱硫化石燃料的生物脱硫硫的形硫的形态及脱硫方法及脱硫方法 化石燃料中含有大量的硫化物（无机硫和有机硫），在燃化石燃料中含有大量的硫化物（无机硫和有机硫），在燃烧过程中，硫化物会生成程中，硫化物会生成SO2，造成，造成严重的空气重的空气污染染 传统的加的加氢脱硫脱硫难以以满足日益足日益严格的格的环境境标准，建造和运准，建造和运行高程度脱硫的行高程度脱硫的设备及其昂及其昂贵 煤炭中含硫煤炭中含硫0.25%-7%，其中不燃硫主要是硫酸，其中不燃硫主要是硫酸盐，可燃，可燃硫可分硫可分为无机和有机硫无机和有机硫 黄黄铁矿（FeS2）是煤炭中无机硫存在的主要形式，有机硫）是煤炭中无机硫存在的主要形式，有机硫以二苯并以二苯并噻吩和硫醇的形式存在，硫酸吩和硫醇的形式存在，硫酸盐含量少易洗脱含量少易洗脱 煤脱硫可分煤脱硫可分为燃燃烧前脱硫、炉内脱硫和烟气脱硫，烟气脱前脱硫、炉内脱硫和烟气脱硫，烟气脱硫效率高，但硫效率高，但设备和运行和运行费用高，且存在二次用高，且存在二次污染染 Founded in 18953/71化化石石燃燃料料中中有有机机硫硫的的存存在在形形态Founded in 18954/71微生物脱硫微生物脱硫微生物脱硫投微生物脱硫投资少、成本低、能耗少、少、成本低、能耗少、专一性高一性高 由生物湿法冶金技由生物湿法冶金技术发展而来，目前展而来，目前对黄黄铁矿脱硫率脱硫率可达可达90%，有机硫脱除率可达，有机硫脱除率可达40%第一株第一株应用研究的脱硫菌株：氧化用研究的脱硫菌株：氧化亚铁硫杆菌脱除黄硫杆菌脱除黄铁矿中的硫中的硫 有机硫脱除菌株：基于二苯并有机硫脱除菌株：基于二苯并噻吩的的脱硫菌吩的的脱硫菌 Founded in 18955/71脱硫微生物及脱硫原理脱硫微生物及脱硫原理煤炭脱硫微生物煤炭脱硫微生物 Founded in 18956/71几种主要脱硫微生物的生几种主要脱硫微生物的生长特性特性用于脱除无机硫的用于脱除无机硫的细菌属于化能自养型微生物，而异菌属于化能自养型微生物，而异养型微生物只能脱除有机硫，兼性自养型微生物可有养型微生物只能脱除有机硫，兼性自养型微生物可有效脱除无极硫和有机硫效脱除无极硫和有机硫 Founded in 18957/71微生物脱硫机理微生物脱硫机理无机硫的脱除机理无机硫的脱除机理 微生物的生化反微生物的生化反应有助于硫化物在水有助于硫化物在水中的溶解，称中的溶解，称为细菌浸出脱硫菌浸出脱硫 改改变矿物表面性物表面性质使黄使黄铁矿溶于水中，溶于水中，称称为微生物助浮脱微生物助浮脱硫硫 煤的双态孔结构及黄铁矿的氧化煤的双态孔结构及黄铁矿的氧化 Founded in 18958/71直接氧化直接氧化发生在煤生在煤颗粒的外表面及其内部的大孔里，内部的粒的外表面及其内部的大孔里，内部的黄黄铁矿通通过Fe3+扩散散进入微孔借助化学氧化来溶解入微孔借助化学氧化来溶解 黄黄铁矿表面微生物将硫氧化成硫酸，二价表面微生物将硫氧化成硫酸，二价铁生成三价生成三价铁，是，是直接作用；三价直接作用；三价铁氧化黄氧化黄铁矿，生成二价，生成二价铁和和单质硫，二价硫，二价铁再被再被细菌氧化，菌氧化，单质硫被氧化成硫酸，硫被氧化成硫酸，这是是间接作用接作用 微生物浸出脱硫机制微生物浸出脱硫机制Founded in 18959/71微生物助浮脱硫微生物助浮脱硫过程程Founded in 189510/71微生物助浮脱硫原理微生物助浮脱硫原理微生物能微生物能选择性的粘附在性的粘附在矿石和黄石和黄铁矿表面，故能利表面，故能利用微生物通用微生物通过浮浮选从煤中脱硫从煤中脱硫 将氧化将氧化铁硫杆菌硫杆菌应用于煤的浮用于煤的浮选体系中，如在浮体系中，如在浮选柱柱中加入中加入该细菌后，因菌后，因为微生物的微生物的亲水性和微生物的迅水性和微生物的迅速粘附，黄速粘附，黄铁矿表面由疏水性表面由疏水性变为亲水性。因此在煤水性。因此在煤的浮的浮选过程中，黄程中，黄铁矿不能附着在空气泡上，即失去不能附着在空气泡上，即失去浮浮选性能性能 Founded in 189511/71有机硫的脱除机理有机硫的脱除机理有机硫主要以有机硫主要以噻吩基（吩基（C4H4S-）、）、巯基（基（-SH-）、）、硫硫醚（-S-）、和多硫）、和多硫链（-Sx-）等形式存在，物理方）等形式存在，物理方法很法很难脱除脱除 有机硫的脱除是由于微生物有机硫的脱除是由于微生物酶的作用，切断了碳硫的作用，切断了碳硫键 以以DBT为模型化合物的脱硫机理有两种模型化合物的脱硫机理有两种 以硫代以硫代谢为目的的目的的4S途径：不降解碳骨架，途径：不降解碳骨架，热值损失小失小 以碳代以碳代谢为目的的目的的Kodamakht途径：硫残留，途径：硫残留，热值损失大失大 Founded in 189512/71微微生生物物降降解解DBT的的途途径径Founded in 189513/71微微生生物物对DBT的的代代谢产物物Founded in 189514/71微微生生物物脱脱硫硫活活性性比比较Founded in 189515/71工工业化的脱硫工化的脱硫工艺要求要求微生物脱硫比活性达到微生物脱硫比活性达到1.2 mmol DBT/g干重菌干重菌体体hL到到3 mmol DBT/g干重菌体干重菌体hL 自然界中的微生物的脱自然界中的微生物的脱硫活性硫活性较低，可利用基低，可利用基因工程技因工程技术进行改造，行改造，提高其脱硫活性提高其脱硫活性 微生物脱硫速率的增加情况微生物脱硫速率的增加情况 Founded in 189516/71微生物脱硫工微生物脱硫工艺及其特性及其特性微生物脱除黄微生物脱除黄铁矿的的实验已达中已达中试规模，脱除有机硫模，脱除有机硫的的实验尚尚处实验室室阶段段 微生物浸出脱硫：将黄微生物浸出脱硫：将黄铁矿分解分解为铁离子和硫酸，硫离子和硫酸，硫酸溶于水中被排出，装置酸溶于水中被排出，装置简单，经济，操作容易，但，操作容易，但处理理时间长 工工业规模上可以模上可以应用帕丘卡桶（用帕丘卡桶（Pachuca tank）反）反应器器进行煤行煤浆脱硫脱硫处理理 还可采用空气可采用空气搅拌式，管道式，水平拌式，管道式，水平转鼓式等反鼓式等反应器器 Founded in 189517/71微生物浸出脱硫的工微生物浸出脱硫的工艺流程流程图Founded in 189518/71煤煤浆脱硫的工脱硫的工艺流程流程图Founded in 189519/71微生物助浮脱硫：在浮微生物助浮脱硫：在浮选设备中中进行，利用微生物的行，利用微生物的作用，将煤和黄作用，将煤和黄铁矿分开，脱硫分开，脱硫时间较短，适合于工短，适合于工业实际 最好采用浮最好采用浮选柱工柱工艺 影响微生物浮影响微生物浮选法煤炭脱硫效果的主要因素有：煤的法煤炭脱硫效果的主要因素有：煤的粒度、孔隙率和煤粒度、孔隙率和煤浆浓度、溶液中微生物的度、溶液中微生物的浓度、微度、微生物与黄生物与黄铁矿表面接触（作用）表面接触（作用）时间、介、介质的的pH值及温度等及温度等 Founded in 189520/71微微生生物物浮浮选脱脱硫硫工工艺路路线Founded in 189521/71微生物脱有机硫的研究微生物脱有机硫的研究对土著微生物土著微生物进行行驯化，以化，以诱导出其脱有机硫的特性出其脱有机硫的特性 采用基因工程技采用基因工程技术对微生物微生物进行基因行基因遗传变异，开异，开发出新的脱硫菌株出新的脱硫菌株 采用采用酶脱除煤中的有机硫也在研究中脱除煤中的有机硫也在研究中 Founded in 189522/71脱硫脱硫动力学力学反反应器包括器包括搅拌罐反拌罐反应器、气升式反器、气升式反应器、帕丘卡桶器、帕丘卡桶反反应器以及管式回路反器以及管式回路反应器等器等 摇瓶瓶实验适用于适用于较小小规模的模的实验室研究室研究 黄黄铁矿的去除率用溶解的的去除率用溶解的铁或硫酸或硫酸盐描述描述 DBT的脱除可以用其的脱除可以用其浓度或其度或其产物物2,2-二二羟基基联苯苯浓度表示度表示 Founded in 189523/71煤生物脱硫煤生物脱硫实验的工的工艺特性特性Founded in 189524/71利用嗜利用嗜热微生物脱硫微生物脱硫实验的工的工艺特性特性Founded in 189525/71微生物脱硫的微生物脱硫的经济型分析型分析基于基于实验室研究及中室研究及中试研究的研究的结果果Founded in 189526/71微生物脱硫的微生物脱硫的现状及状及发展展美国的微生物脱硫技美国的微生物脱硫技术研究最研究最为先先进 微生物煤炭脱硫技微生物煤炭脱硫技术研究正从以微生物研究正从以微生物为对象的基象的基础研究逐研究逐渐发展到以工展到以工艺流程流程设计和和总体体设计为目的的目的的应用研究用研究 许多技多技术正向工正向工业化方向化方向发展展 有机硫的去除基有机硫的去除基础研究研究较多，无机硫的去除多，无机硫的去除应用研究用研究较多多 浸出法脱硫浸出法脱硫时间较长，适用于，适用于对储煤期煤期较长的煤炭的煤炭进行脱硫，行脱硫，但不宜于大量煤炭但不宜于大量煤炭处理理 浮浮选法脱硫法脱硫时间短，适于大量煤炭短，适于大量煤炭处理，可用于煤炭理，可用于煤炭浆制造制造工工艺 Founded in 189527/71生物技生物技术用于煤炭加工存在的困用于煤炭加工存在的困难加工前的破碎煤的加工前的破碎煤的费用高用高 微生物繁殖慢，反微生物繁殖慢，反应时间长，细菌浸出可达几个月，菌浸出可达几个月，难以保以保证稳定性定性 微生物和生物催化微生物和生物催化剂对温度十分敏感，在大温度十分敏感，在大规模生模生产中中传热问题难以解决以解决 脱硫后的硫氧化脱硫后的硫氧化产物需物需进一步一步处理，且理，且费用高用高 煤是一种非均煤是一种非均质的物的物质，对于煤中有机硫的于煤中有机硫的检测还缺乏确定缺乏确定的方法的方法 煤炭中某些煤炭中某些杂质对微生物有毒性，会抑制微生物的生微生物有毒性，会抑制微生物的生长和作和作用用 Founded in 189528/71解决方案解决方案选育育驯化高效脱硫菌化高效脱硫菌 利用利用遗传工程学的原理构建工程学的原理构建对脱硫有特殊效果的工程脱硫有特殊效果的工程菌菌 对脱硫液脱硫液进行行综合合处理回收，理回收，实现无无废排放，防止二排放，防止二次次污染染 焦点是菌种的开焦点是菌种的开发，应能承受更多的重金属、更高的能承受更多的重金属、更高的盐浓度、更度、更宽的的pH值和温度范和温度范围、更能适、更能适应低溶解低溶解度反度反应物的反物的反应 简化制化制备方法、降低成本方法、降低成本 Founded in 189529/712 化石燃料的生物脱氮化石燃料的生物脱氮化石燃料中的含氮化合物在燃化石燃料中的含氮化合物在燃烧过程中形成的氮氧化程中形成的氮氧化物可物可导致空气致空气污染，形成酸雨，并且在原油提染，形成酸雨，并且在原油提炼过程程中中导致催化致催化剂中毒而影响中毒而影响产量量 含氮化合物分含氮化合物分为两两类 非碱性分子，包括吡咯、非碱性分子，包括吡咯、吲哚，大多与，大多与咔唑的的烷基衍生物基衍生物混合混合 碱性分子，大部分是吡碱性分子，大部分是吡啶和和喹啉的衍生物啉的衍生物 Founded in 189530/71化化石石燃燃料料中中常常见的的含含氮氮杂环芳芳香香化化合合物物下下划划线线者者为为非非碱碱性性物物质质 Founded in 189531/71含氮含氮污染物的生物染物的生物转化化高温、高高温、高压下的下的氢化化处理工理工艺可以从石油中去除含氮可以从石油中去除含氮芳香化合物，当此芳香化合物，当此过程昂程昂贵且危且危险，会改，会改变原油中原油中许多其他成分多其他成分 利用微生物去除原油中的含氮芳香化合物可以在常温利用微生物去除原油中的含氮芳香化合物可以在常温常常压下下进行行 目前研究主要集中在非碱性化合物的生物去除，因目前研究主要集中在非碱性化合物的生物去除，因为它它们是氮的主要成分，且碱性氮化合物可以容易的用是氮的主要成分，且碱性氮化合物可以容易的用萃取除去萃取除去 咔唑可以完全代可以完全代谢为二氧化碳并部分二氧化碳并部分转化化为微生物菌微生物菌体，或体，或转换为邻氨基苯甲酸或其他中氨基苯甲酸或其他中间产物物 Founded in 189532/71微微生生物物降降解解咔唑的的可可能能途途径径Founded in 189533/71喹啉生物啉生物转化的可能途径化的可能途径Founded in 189534/71生物技生物技术用于化石燃料脱氮用于化石燃料脱氮石油中含氮化合物的微生物代石油中含氮化合物的微生物代谢有两种潜在的有两种潜在的应用用 除氮以消除燃料燃除氮以消除燃料燃烧后氮氧化物的排放后氮氧化物的排放 消除消除炼油油过程中催化程中催化剂的中毒的中毒 咔唑的完全生物降解的完全生物降解导致燃致燃烧值的的损失，如将其失，如将其转化化为邻氨基苯甲酸加以回收是合理的途径氨基苯甲酸加以回收是合理的途径 既能除硫又能降解氮的双效微生物既能除硫又能降解氮的双效微生物处理技理技术，将使微，将使微生物生物炼油油处理理过程在更大的程在更大的领域得到域得到应用用 Founded in 189535/713 生物制生物制浆与生物漂白与生物漂白我国多采用草我国多采用草类制制浆，产量低，且会量低，且会产生大量生大量污染染 造造纸工工业中的制中的制浆和漂白工序是和漂白工序是污染物染物产生的主要工生的主要工序序 利用木利用木质素降解素降解酶处理理纤维原料，降低机械法制原料，降低机械法制浆的能耗，的能耗，代替或部分代替代替或部分代替污染染严重的化学法制重的化学法制浆 利用木聚糖利用木聚糖酶制制剂作作为纸浆漂白助漂白助剂，既可减少漂白，既可减少漂白废液液污染，又可减少漂白染，又可减少漂白剂用量，降低生用量，降低生产成本，效益成本，效益显著，著，且易于工且易于工业化化 利用微生物利用微生物酶类进行生物制行生物制浆与生物漂白可有效减少与生物漂白可有效减少造造纸工工业中中废水的水的产生生 Founded in 189536/71生物制生物制浆加拿大已有加拿大已有约10%的硫酸的硫酸盐法法纸浆厂采用了厂采用了酶法助漂法助漂新工新工艺 丹麦和美国多家丹麦和美国多家酶制制剂厂商，推出了厂商，推出了专门用于用于纸浆处理的木聚糖理的木聚糖酶和和纤维素素酶新新产品品 一株能快速生一株能快速生长并并选择性的从木材中除去木性的从木材中除去木质素的白素的白腐菌用于腐菌用于热机法机法纸浆，能耗降低，能耗降低38%，并可明，并可明显改善改善成品成品纸的的强度性能度性能 Founded in 189537/71生物漂白生物漂白残留的木残留的木质素会造成素会造成纸浆褐色，化学漂白会褐色，化学漂白会产生大量生大量氯代有机物，大多具有致癌致畸作用，造成代有机物，大多具有致癌致畸作用，造成严重重环境境污染染 芬芬兰率先将生物率先将生物预漂白技漂白技术引入制引入制浆造造纸工工业中中 木木质纤维素降解真菌以及素降解真菌以及酶称称为目前目前应用最用最为广泛的广泛的生物漂白生物漂白剂 真菌真菌处理周期理周期较长，且不能完全避免其，且不能完全避免其对纤维素的降素的降解，限制了工解，限制了工业应用；直接利用用；直接利用酶进行助漂行助漂较为可行可行 Founded in 189538/71生物漂白的几种生物漂白的几种酶木聚糖木聚糖酶 可以提高可以提高纸浆的可漂性，降低的可漂性，降低氯用量用量 机理假机理假说：木聚糖：木聚糖酶进攻攻LCC化学化学键，脱除与木，脱除与木质素有化素有化学学连接的木聚糖；水解部分在蒸煮接的木聚糖；水解部分在蒸煮过程中再沉程中再沉积在在纤维表表面的木聚糖，以提高面的木聚糖，以提高细胞壁内包胞壁内包围木木质素的可素的可扩散性散性 木聚糖木聚糖酶来源来源较广广 木聚糖水解木聚糖水解产物有木聚二糖、木聚三糖和各种木聚低取代物有木聚二糖、木聚三糖和各种木聚低取代物物 耐耐热和耐碱的木聚糖和耐碱的木聚糖酶对适适应工厂漂白流程有重要意工厂漂白流程有重要意义 有效的木聚糖有效的木聚糖酶应不含或少含不含或少含纤维素素酶 第一代酸性第一代酸性酶，第二代中性，第二代中性酶，第三代碱性，第三代碱性酶 Founded in 189539/71木聚糖的木聚糖的结构及木聚糖构及木聚糖酶攻攻击木聚糖可能的位点木聚糖可能的位点Founded in 189540/71Founded in 189541/71各各种种微微生生物物生生产的的木木聚聚糖糖酶的的特特性性Founded in 189542/71各各种种微微生生物物生生产的的木木聚聚糖糖酶的的特特性性Founded in 189543/71各各种种微微生生物物生生产的的木木聚聚糖糖酶的的特特性性Founded in 189544/71产木木质素素分分解解酶的的重重要要的的白白腐腐真真菌菌Founded in 189545/71漆漆酶：含：含铜的多酚氧化的多酚氧化酶，可用于氧化木，可用于氧化木质素中的酚素中的酚型型结构构单元元 漆酶催化氧化木质素的循环过程示意图漆酶催化氧化木质素的循环过程示意图 Founded in 189546/71当有可起氧化当有可起氧化还原介体作用的原介体作用的简单有机化合物存在有机化合物存在时，漆，漆酶可以使硫酸可以使硫酸盐浆脱木脱木质素和脱甲氧基素和脱甲氧基 漆酶与介体作用于木质素的可能机理漆酶与介体作用于木质素的可能机理 Founded in 189547/71漆漆酶的部分介体的部分介体利用漆利用漆酶进行生物漂白，可去掉行生物漂白，可去掉50%-60%的木的木质素，素，减少减少氯漂白漂白50%-60%Founded in 189548/71锰过氧化物氧化物酶 是一种包含有血是一种包含有血红素的糖蛋白素的糖蛋白酶，只能氧化酚型木，只能氧化酚型木质素素 催化催化过程包括天然程包括天然酶、化合物、化合物I及化合物及化合物II的氧化的氧化还原状原状态 锰锰过过氧氧化化物物酶酶的的循循环环催催化化 Founded in 189549/71螯合物的螯合物的Mn(III)是残余木是残余木质素的氧化素的氧化剂，它的氧化，它的氧化还原原电位、位、稳定性及定性及电荷密度都将影响次生壁中残余木荷密度都将影响次生壁中残余木质素的氧素的氧化效率化效率 木质纤维次生壁的横截面模型木质纤维次生壁的横截面模型 纸浆纤维截面与一些酶分子的比较模型纸浆纤维截面与一些酶分子的比较模型 Founded in 189550/71锰过氧化物氧化物酶作用于木作用于木质素的氧化途径素的氧化途径Founded in 189551/71木木质素素过氧化物氧化物酶 是迄今是迄今为止止发现的唯一可以的唯一可以单独氧化降解非酚型木独氧化降解非酚型木质素素结构的构的过氧化物氧化物酶 是一系列含有一个是一系列含有一个Fe(III)卟啉啉环血血红素素辅基的同功基的同功酶，其，其最重要的特点是能氧化含最重要的特点是能氧化含电子的非酚型芳香化合物子的非酚型芳香化合物 发展展趋势 选育高育高产木聚糖木聚糖酶和和纤维素素酶菌种，达到菌种，达到产业化水平化水平 筛选多种生多种生产过氧化物氧化物酶的菌种的菌种 利用木聚糖利用木聚糖酶进行生物漂白行生物漂白预处理理 利用基因工程手段构建耐高温的木聚糖利用基因工程手段构建耐高温的木聚糖酶工程菌工程菌 利用木聚糖利用木聚糖酶与木与木质素素酶两种两种酶的共同作用有望完全降解的共同作用有望完全降解残留木残留木质素素 漆漆酶中介物系中介物系统是是纸浆漂白的下一个商漂白的下一个商业化工化工艺 Founded in 189552/714 矿冶生物技冶生物技术：微生物湿法冶金：微生物湿法冶金某些微生物能有效的把金某些微生物能有效的把金矿、铜矿和和铁矿中的金属中的金属选择性的溶解，称性的溶解，称为生物浸取或生物冶金生物浸取或生物冶金 微生物技微生物技术在低品位金属在低品位金属矿、难浸金浸金矿、矿冶冶废料料处理等方面具有巨大潜力理等方面具有巨大潜力 湿法冶金的工湿法冶金的工艺条件易于控制，条件易于控制，设备要求要求简单，成本，成本比比较低廉低廉 目前在目前在细菌浸菌浸铜基基础上已上已发展到利用微生物法提取多展到利用微生物法提取多种金属，如种金属，如铀、钴、钼、铋、锌、锰、铅、硒、砷、硒、砷、铊、镉等等 Founded in 189553/71Thiobacillus ferrooxidans浸出金属的基本反浸出金属的基本反应Founded in 189554/71湿法冶金所用微生物湿法冶金所用微生物多多为化能自养菌，耐酸化能自养菌，耐酸 Founded in 189555/71常常见的硫的硫细菌菌Founded in 189556/71微生物微生物对某些重金属的某些重金属的转化作用化作用Founded in 189557/71微生物湿法冶金原理微生物湿法冶金原理pH值、温度、温度、营养物养物浓度、度、Fe3+浓度、度、矿石石粒度及表面粒度及表面积、浸渣、浸渣、表面活性表面活性剂和有机溶和有机溶剂、氧化氧化还原原电位以及位以及细菌菌对特定基特定基质的适的适应性等性等因素影响浸出速率因素影响浸出速率 工工业规模的微生物浸出模的微生物浸出技技术包括包括废矿堆浸出、堆浸出、原位浸出、槽浸技原位浸出、槽浸技术等等 微生物湿法冶金的基本流程微生物湿法冶金的基本流程 Founded in 189558/71微生物湿法冶金的基本原理微生物湿法冶金的基本原理Founded in 189559/71气气升升渗渗滤器器的的使使用用较为普普遍遍Founded in 189560/71微微生生物物浸浸出出铜的的原原理理Founded in 189561/71难浸金浸金矿石的微生物石的微生物处理理生物技生物技术在提取金，尤其是在提取金，尤其是处理理“难浸浸”金金矿方面的方面的应用用广广阔，可用于含金硫化，可用于含金硫化矿石、含砷金石、含砷金矿石、含石、含铜金金矿石的石的生物浸取以及溶液中金的生物富集等生物浸取以及溶液中金的生物富集等 微生物浸出含金矿石中金的典型流程图微生物浸出含金矿石中金的典型流程图 Founded in 189562/71微微生生物物湿湿法法冶冶金金的的机机理理Founded in 189563/71微微生生物物湿湿法法冶冶金金的的分分子子生生物物学学研研究究Founded in 189564/715 生物合成替代化工合成生物合成替代化工合成清清洁生生产是指将是指将综合合预防的防的环境策略持境策略持续应用于生用于生产过程和程和产品中，以减少品中，以减少对人人类和和环境的境的风险 基于生物技基于生物技术的清的清洁生生产过程代替程代替传统的化学的化学过程可程可降低降低污染，有利于染，有利于实现工工艺过程生程生态化或无化或无废生生产，真正真正实现清清洁生生产的目的目标 生物技生物技术的的产品或副品或副产品基本上都是可以品基本上都是可以较快生物降快生物降解的，并且都可以作解的，并且都可以作为一种一种营养源加以利用养源加以利用 Founded in 189565/71丙丙烯酰胺的生胺的生产以丙以丙烯腈为原料于水相中在催化原料于水相中在催化剂的作用下的作用下进行水合行水合反反应，采用生物，采用生物酶或微生物作或微生物作为催化催化剂，为生生产丙丙烯酰胺的最新工胺的最新工艺 传统方法有硫酸水合法和方法有硫酸水合法和铜催化水合法催化水合法 微生物催化水合法：将某些特定的微生物所含有的微生物催化水合法：将某些特定的微生物所含有的腈水合水合酶经细胞固定化后，制成生物催化胞固定化后，制成生物催化剂来催化水合来催化水合生成丙生成丙烯酰胺胺 酶催化水合法：利用丙催化水合法：利用丙烯腈水合水合酶和和酰胺胺酶两步两步酶转化法是合成丙化法是合成丙烯酰胺的最新工胺的最新工艺 Founded in 189566/71铜催化工催化工艺Founded in 189567/71微生物工微生物工艺Founded in 189568/71酶法工法工艺Founded in 189569/71不同方法生不同方法生产丙丙烯酰胺的比胺的比较Founded in 189570/71微生物催化水合法的微生物催化水合法的优势以含丙以含丙烯水合水合酶为生物催化生物催化剂的微生物催化法生的微生物催化法生产丙丙烯酰胺，在常温常胺，在常温常压下下进行，而以化学法生行，而以化学法生产则需在需在高温下高温下进行，工行，工艺流程流程长 与化学法相比，微生物催化法生与化学法相比，微生物催化法生产工工艺要要节能和能和节省省投投资约50%微生物催化法生微生物催化法生产丙丙烯酰胺胺过程中，程中，产生生“三三废”少，少，而化学法生而化学法生产过程中，在催化程中，在催化剂再生、再生、产品后品后处理等理等操作中将操作中将产生大量的酸、碱生大量的酸、碱废液液 微生物催化法有利于微生物催化法有利于环境保境保护