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生物柴油作为清洁可再生能源备受关注,然而原料的高成本严重地制约了其发展。本研究以产油酵母菌和初沉污泥为研究对象,一方面,通过驯化和紫外诱变两种方式提高酵母菌脂质积累能力并将筛选出来的高产油酵母菌应用于餐饮废水的处理,在降低废水中油脂浓度的同时可通过酵母菌脂质积累制取生物柴油。另一方面以柚子皮为原材料制备固体酸催化剂催化城市污水处理厂初沉污泥脂质制取生物柴油并对酯化条件进行优化,以降低生物柴油制取成本。主要结果与结论如下:(1)通过单一油脂碳源梯度驯化可以提高酵母菌的脂质积累能力,当培养液油脂浓度从20.0g/L增加到40.0g/L时,最大生物量浓度从8.30g/L提高到了10.34g/L,单位体积培养液中酵母菌脂质产量从1.91g/L提高到了2.97g/L,单位体积酵母菌制取的生物柴油产量从1.35g/L提高到了2.08g/L。(2)添加葡萄糖不会提高酵母菌的脂质积累能力,添加5%的乙酸钠,酵母菌的脂质积累量可从37.35%增加到了41.5%。小分子碳源的添加不会促进酵母菌脂质积累和生物柴油制取。(3)通过紫外诱变可以提高酵母菌的脂质积累能力,筛选得到了一株高产油酵母菌YL13。YL13培养在油脂浓度为20.0g/L的产油培养基中与未诱变酵母菌相比,最大生物量浓度从8.30g/L提高到了11.90g/L,单位体积培养液中酵母菌脂质产量从1.91g/L提高到了3.18g/L,单位体积酵母菌制取的生物柴油产量从1.35g/L提高到了2.42g/L。(4)高产油酵母菌YL13用于处理和利用脂质浓度为20.0g/L的餐饮废水时,培养7d后,油脂去除率为71.0%,生物柴油产量可达到2.01g/L,表明通过紫外诱变的解脂耶氏酵母菌可利用餐饮废水中的油脂,在降低废水中油脂浓度的同时可通过酵母菌的脂质积累制取生物柴油。(5)以柚子皮为原材料制备固体酸催化剂催化城市污水处理厂初沉污泥脂质制取生物柴油,其最佳的催化剂HBC400-SO3H的制备条件为:400℃炭化2h,10%H2SO4溶液65℃改性1h,150℃磺化12h。(6)使用最佳催化剂催化初沉污泥脂质制取生物柴油的最佳酯化条件为:酯化温度55℃,反应时间24h,催化剂用量10.0%,醇油比(W/V)40:1。在最佳酯化条件下,最大生物柴油产率为5.17%,催化剂循环使用4次后,其产率仍高达原产率的82.4%。(7)以初沉污泥为原材料制取生物柴油的过程中,固体酸作催化剂时的原料成本仅为浓硫酸做催化剂时的1/2,能耗成本仅为浓硫酸做催化剂时的1/3。催化效率是浓硫酸催化剂的17倍。(8)初沉污泥是制取生物柴油的最佳原料。酵母菌制取生物柴油的原料成本略大于以污泥为原料制取生物柴油的原料成本,以酵母菌为原料每生产1g生物柴油比以污泥为原料制取生物柴油多消耗6.9kWh的能量。时间成本是污泥制取生物柴油的3倍。