（国家自然科学基金面上项目，51378486，油脂酵母混菌发酵高效处理醇类发酵废水机理与集总动力学研究，2014/01-2017/12，80万元）
醇类发酵废水的处理是现今生物质能源产业下游工艺的难点，使用油脂酵母混菌发酵处理醇类发酵废水可望在处理废水的同时获得较高附加值的产品，以提高废水处理过程中的经济效益。本项目以醇类发酵废水为主要研究体系，以课题组保藏的油脂酵母为主要研究对象，首先对醇类发酵废水进行组分分析，鉴定了对酵母油脂发酵影响的各类物质；然后在模拟培养基中研究了特殊培养基组成对油脂酵母发酵的影响规律，解释不同菌株的“耦合代谢机理”；进而对比了发酵起始时进行混菌接种、发酵时通过补料方式加入其它酵母等混菌模式处理醇类发酵废水的效果，并考察了培养温度、接种量、初始pH等不同环境因素对基于醇类发酵废水油脂酵母混菌发酵的影响规律，建立了油脂酵母混菌发酵处理醇类发酵废水的工艺；最后通过集总方法建立集总动力学模型实现“化繁为简”，揭示了基于醇类发酵废水油脂酵母混菌发酵的有机物降解及产物积累规律并构建了代谢网络，通过动力学综合分析获得了醇类发酵废水中油脂酵母各种生物转化反应的难易程度，化学平衡的变化等，可以实现代谢网络的快速分析。本项目获得了一种醇类发酵废水高效生化处理方法和一种基于醇类发酵废水的油脂发酵方法，可作为现有生物质化工的技术补充，有效促进生物质化工产业的发展。

    1.首次针对生物炼制中的醇类发酵废水以油脂酵母混菌发酵的模式进行生化处理；
2.首次以集总方法揭示油脂酵母混菌发酵对醇类发酵废水中各有机成分的降解规律，以及醇类发酵废水油脂酵母混菌发酵对整体油脂发酵细胞生长与产物积累的影响规律；
3.首次阐明了油脂酵母混菌发酵处理醇类发酵废水的“耦合代谢机理”；
4.通过基于醇类发酵废水全组分分析的模拟培养基分析废水中COD难降解物质对混菌发酵底物消耗与产物积累的影响，进而指导酵母混菌发酵工艺优化与调控的研究方式比较新颖。

    本项目由中国科学院广州能源研究所独立完成，其拥有完全自主知识产权，该技术属于新型环保技术，需要环境工程与生物化工技术的结合，在技术上较难获取或复制。

    本技术主要用于废水处理，基本没有生产成本，且通过废水处理可以回收富含微生物油脂、酵母多糖的酵母菌体产品，能实现一定的经济效益。

    本技术已获得授权专利5件，技术储备扎实，目前该技术继续进行进一步创新与突破，其持续创新能力较强。

    本技术建立了油脂酵母混菌发酵处理醇类发酵废水的工艺，通过结合模拟培养基与真实废水环境的研究，得到其较优的混菌发酵模式，解释了不同油脂酵母处理醇类发酵废水的“耦合代谢机理”，并通过集总方法建立集总动力学模型实现“化繁为简”，揭示了醇类发酵废水油脂酵母混菌发酵中有机物降解及产物积累的规律，构建了代谢网络。本技术不同于传统的有机废水处理技术，其在处理废水的同时，可回收较多高值产品，可望替代或部分替代传统技术。

    03、功能级：关键功能分析目前能够做到

    该技术可与上游的生物质水解、水解液脱毒、丁醇发酵、产品分离纯化等技术实现系统偶联，本项目为在同期执行的国家科技支撑项目“纤维素丁醇联产化学品关键技术研究与产业化”提供一种处理丁醇发酵废水的高效方法，且在处理废水的同时，可以合成微生物油脂、酵母多糖等高值产品，进一步提高工艺的经济效益，最终建成了一套1000吨/年的生物质水解发酵制备生物丁醇的示范生产线。与此同时，为进一步解决醇类发酵废水COD及色度未达标的问题，课题组开发了一种新型的凹土基铁碳微电解填料应用于醇类发酵废水，废水COD去除率提高至97%以上，且废水的色度几乎完全去除，并通过中科院STS计划“纳米凹土基铁炭微电解填料产业化示范”建成了一套1000吨/年的纳米凹土基铁炭微电解填料示范生产线。上述的两条示范生产线（生物丁醇、铁碳填料）显示出较好的产业化前景，目前正在浙江、江苏、广东、四川、河南等多个地方进行产业化推广，进展良好。

    该技术主要用于处理醇类发酵废水，其客户主要为生物醇类（乙醇、丁醇）的生产商，供应商与客户之间因环保的重要性联系密切，资金可在研发-生产两个环节进行流动，确保技术不断更新。

    该技术主要用于处理醇类发酵废水，其客户主要为生物醇类（乙醇、丁醇）的生产商，需要在醇类发酵工业进行广泛推广，其产品定价应基于废水的处理量与设备的安装与调试成本等因素。