SUMMARY Low cost cellulosic wastes

SUMMARY
Low cost cellulosic wastes like paper sludge, municipal wastes, solid wastes from food,
packing etc. contain a high amount of cellulose which can be converted to bioethanol by
two steps: (1) solubilization of cellulosic fibers to monosaccharides (2) conversion of
monosachharides to bioethanol via fermentation. At present the implementation of this
technology has been deterred by high cost for enzymes. Enzymatic hydrolysis of
cellulosic fibers shows a biphasic behavior with an initial fast step followed by a slow
step leading to low cellulose conversion rates. Low hydrolytic conversion rates
necessitate the use of a high enzyme dosage to obtain meaningful cellulose conversion
rates which make the implementation of this entire technology economically infeasible.
The objective of this study is to get a better understanding of the mechanism of
enzymatic hydrolysis of fibers to glucose and to investigate the effect of cationic
polymers on enzymatic hydrolysis rates. To achieve the first objective, we performed
experiments so as to study changes in morphological and physiochemical properties like
fiber length, percentage of fines, crystallinity index, kink angle, kink index, mean curl,
total organic carbon and glucose production with time. We used bleached kraft softwood,
hardwood, and unbleached softwood fiber as cellulosic substrate and pergalase as
cellulase enzyme. All of the experiments were carried out at experimental conditions of a
temperature of 50 .C and a pH of 5.0 which maximize enzymatic activity. We studied the
impact of recycling and refining on hydrolysis rates by measuring total organic carbon
and glucose production. We found that refining increases enzymatic conversion rates by
about as much as 20 %, however refining being energy intensive makes implementation economically unfavorable. We found a novel way of enhancing
hydrolysis rates by the use of cationic polyacrylamides. The effect of cationic
polacrylamides was studied on both hardwood and softwood fibers at similar
experimental conditions. Cationic polyacrylamides produced a maximum rate increase of
20 % in hydrolytic conversion rates for hardwood fibers. Even though, the increase in
hydrolysis rates for softwood fibers was smaller than hardwood fibers, it was still
significant. We further studied the effect of parameters like polymer concentration,
cationicity and molecular weight to find a relation between properties of polymers and
the increase in enzymatic hydrolysis.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สรุป เสียต้นทุนต่ำ cellulosic เช่นกระดาษตะกอน เทศบาลขยะ กากของแข็งจากอาหาร บรรจุภัณฑ์ฯลฯ ประกอบด้วยยอดสูงของเซลลูโลสซึ่งสามารถแปลง bioethanol โดย ขั้นตอนที่ 2: (1) solubilization ของเส้นใย cellulosic monosaccharides (2) การแปลง monosachharides การ bioethanol ผ่านการหมัก ที่ปัจจุบันใช้งานนี้ เทคโนโลยีได้ถูก deterred โดยต้นทุนที่สูงสำหรับเอนไซม์ ไฮโตรไลซ์เอนไซม์ในระบบของ เส้นใย cellulosic แสดงลักษณะ biphasic มีการเริ่มต้นอย่างรวดเร็วตามความช้า ขั้นตอนที่นำไปสู่อัตราการแปลงเซลลูโลสต่ำ อัตราการแปลงไฮโดรไลติกต่ำ รบกวนใช้ปริมาณเอนไซม์สูงรับแปลงเซลลูโลสที่มีความหมาย ราคาซึ่งทำให้การใช้งานของเทคโนโลยีนี้ทั้งถอดอย่าง วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการ ได้รับความเข้าใจกลไกของ ไฮโตรไลซ์เอนไซม์ในระบบของเส้นใยน้ำตาลกลูโคส และ การตรวจสอบผลของ cationic โพลิเมอร์ราคาไฮโตรไลซ์เอนไซม์ในระบบ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์แรก เราทำ การทดลองเพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงสัณฐาน และ physiochemical คุณสมบัติเช่น ความยาวเส้นใย เปอร์เซ็นต์ของสินไหม ดัชนี crystallinity มุม kink ดัชนี kink ม้วน กระดาษหมายถึง อินทรีย์คาร์บอนและกลูโคสผลิตรวมเวลา เราใช้ไม้คราฟท์เซล ไม้เนื้อแข็ง และเส้นใยจากไม้เป็นพื้นผิว cellulosic และ pergalase เป็น เอนไซม์ cellulase การทดลองทั้งหมดได้ดำเนินการในสภาพการทดลองของยัง อุณหภูมิ 50 C และ pH 5.0 ซึ่งขยายกิจกรรมเอนไซม์ในระบบ เราเรียน ผลกระทบของการรีไซเคิล และปรับราคาไฮโตรไลซ์ โดยวัดอินทรีย์คาร์บอนทั้งหมด และผลิตกลูโคส เราพบว่า ปรับเพิ่มอัตราแปลงเอนไซม์ในระบบ เกี่ยวกับถึง 20% แต่กลั่นการพลังงานเร่งรัดทำให้ใช้งานอย่างร้าย เราพบวิธีนวนิยายเพิ่ม ราคาพิเศษไฮโตรไลซ์ โดยใช้ cationic polyacrylamides ผลของ cationic polacrylamides ได้ศึกษาในเส้นใยไม้เนื้อแข็งและไม้ที่คล้ายคลึงกัน เงื่อนไขทดลอง Cationic polyacrylamides ผลิตเพิ่มอัตราสูงสุดของ 20% ในแปลงไฮโดรไลติกและเส้นใยไม้ราคาพิเศษ ถึงแม้ว่า การเพิ่มขึ้น ราคาไฮโตรไลซ์สำหรับเส้นใยไม้มีขนาดเล็กกว่าเส้นใยไม้ มันยังคง อย่างมีนัยสำคัญ เราได้ศึกษาผลของพารามิเตอร์เช่นความเข้มข้นของพอลิเมอร์ เพิ่มเติม cationicity และน้ำหนักโมเลกุลในการค้นหาความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติของโพลิเมอร์ และ เพิ่มขึ้นในไฮโตรไลซ์เอนไซม์ในระบบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สรุปค่าใช้จ่ายต่ำของเสียเซลลูโลสเช่นตะกอนกระดาษเสียในเขตเทศบาลเมืองขยะจากอาหารบรรจุฯลฯ มีจำนวนเงินที่สูงของเซลลูโลสซึ่งสามารถแปลงเป็นเอทานอลจากสองขั้นตอนคือ(1) การละลายของเส้นใยเซลลูโลสเพื่อ monosaccharides (2) การเปลี่ยนแปลงของmonosachharides การหมักเอทานอลผ่านทาง ในปัจจุบันการดำเนินการนี้เทคโนโลยีได้รับการขัดขวางจากค่าใช้จ่ายสูงสำหรับเอนไซม์ เอนไซม์ย่อยสลายของเส้นใยเซลลูโลสแสดงให้เห็นถึงพฤติกรรม biphasic กับขั้นตอนการเริ่มต้นอย่างรวดเร็วตามด้วยช้าขั้นตอนที่นำไปสู่อัตราการแปลงเซลลูโลสต่ำ อัตราการแปลงย่อยสลายต่ำเลี่ยงการใช้ปริมาณเอนไซม์สูงที่จะได้รับการแปลงเซลลูโลสที่มีความหมายอัตราที่ทำให้การดำเนินงานของเทคโนโลยีทั้งทางเศรษฐกิจเป็นไปไม่ได้. วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการได้รับความเข้าใจที่ดีขึ้นของกลไกของการย่อยของเอนไซม์ของเส้นใยเป็นน้ำตาลกลูโคสและศึกษาผลกระทบของการประจุบวกโพลีเมออัตราการย่อยของเอนไซม์ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์แรกที่เราดำเนินการทดลองเพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงในทางสัณฐานวิทยาและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพเช่นยาวเส้นใยร้อยละของค่าปรับดัชนีผลึกมุมหงิกงอดัชนีหงิกงอหมายถึงขดคาร์บอนอินทรีย์และการผลิตน้ำตาลกลูโคสที่มีเวลา เราใช้ไม้เนื้ออ่อนฟอกคราฟท์, ไม้เนื้อแข็งและเส้นใยไม้เนื้ออ่อนไม่ได้ฟอกเป็นสารตั้งต้นเซลลูโลสและ pergalase เป็นเอนไซม์เซลลูเลส ทั้งหมดของการทดลองได้ดำเนินการในเงื่อนไขการทดลองของอุณหภูมิ 50 และ C และมีค่า pH 5.0 ซึ่งเพิ่มเอนไซม์ เราได้ศึกษาผลกระทบของการรีไซเคิลและการกลั่นอัตราการย่อยสลายโดยการวัดคาร์บอนอินทรีย์และการผลิตกลูโคส เราพบว่าการเพิ่มขึ้นของอัตราการแปลงกลั่นเอนไซม์โดยประมาณเท่า 20% อย่างไรก็ตามการปรับแต่งเป็นพลังงานที่เข้มข้นทำให้การดำเนินการทางเศรษฐกิจที่ไม่เอื้ออำนวย เราพบวิธีใหม่ในการเพิ่มอัตราการย่อยสลายโดยการใช้ polyacrylamides ประจุบวก ผลของการประจุบวกpolacrylamides ศึกษาทั้งเส้นใยไม้เนื้อแข็งและไม้เนื้ออ่อนที่คล้ายเงื่อนไขการทดลอง polyacrylamides ประจุบวกการผลิตที่เพิ่มขึ้นของอัตราสูงสุด20% อัตราการแปลงย่อยสลายเส้นใยไม้เนื้อแข็ง ถึงแม้ว่าการเพิ่มขึ้นของอัตราการย่อยสลายเส้นใยไม้เนื้ออ่อนมีขนาดเล็กกว่าเส้นใยไม้เนื้อแข็งมันก็ยังมีความสำคัญ เรายังศึกษาผลของพารามิเตอร์เช่นความเข้มข้นของพอลิเมอcationicity และน้ำหนักโมเลกุลในการค้นหาความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติของโพลิเมอร์และการเพิ่มขึ้นในการย่อยสลายเอนไซม์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สรุปค่าใช้จ่ายต่ำของเสีย เช่น กาก
หุ้มกระดาษ ขยะเทศบาล มูลฝอยจากอาหาร
บรรจุ ฯลฯ ประกอบด้วยปริมาณเซลลูโลสที่สามารถเปลี่ยนเพลงด้วย
สองขั้นตอน : ( 1 ) การสกัดของเส้นใยเซลลูโลส เพื่อมอโนแซ็กคาไรด์ ( 2 ) การแปลง
monosachharides ให้รถยนต์ผ่านการหมัก ปัจจุบันการดำเนินงานนี้
เทคโนโลยีถูก deterred โดยค่าใช้จ่ายสูงสำหรับเอนไซม์ เอนไซม์ในการย่อยเซลลูโลส
แสดงพฤติกรรมให้ตายซิ ด้วยการเริ่มเร็วก้าวตามมาช้า
ขั้นตอนนำไปสู่อัตราการแปลงจากน้อย คุณภาพต่ำอัตราการแปลง
necessitate ใช้ปริมาณเอนไซม์สูงเพื่อให้ได้เซลลูโลสแปลง
ความหมายซึ่งทำให้อัตราการใช้งานของเทคโนโลยีนี้ไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ
วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการเข้าใจกลไกของปฏิกิริยาเอนไซม์กลูโคส
ของเส้นใย และศึกษาผลของพอลิเมอร์ประจุบวก
อัตราการย่อยเอนไซม์ . เพื่อให้บรรลุ วัตถุประสงค์แรก เราแสดง