讲座：应用于污水处理和生物燃油的生物能源系统

6月20日，来自北卡州立大学的成家杨教授给大家带来了“应用于污水处理和生物燃油的生物能源系统”的专题讲座。成教授是世界知名的环境工程和生物能源专家，在纤维素燃料乙醇、废水处理和资源化、沼气综合利用等领域均有显著建树。尤其在浮萍废水处理及其生物质加工成燃料乙醇和其他生物制品方面，成教授的研究处于国际领先水平。



首先，成教授简单介绍了生物能源的发展概况，包括燃料乙醇，生物柴油和沼气的发展现状及其面对的挑战。成教授强调，以秸秆为原料的燃料乙醇生产工厂要实现盈利，其产能要达到1亿加仑以上，而这就大大提高了秸秆的运输费用，严重制约了秸秆燃料乙醇的发展。而利用秸秆来制成沼气，可以很好的克服这个缺点。尤其是德国的这种沼气运营模式，对我国的沼气发展具有很好的借鉴意义。在生物柴油方面，成教授指出，微藻生物柴油具有很多优点，但是收集微藻很不方便，而且非常耗能。
在报告的第二部分，成教授向大家展示了他在浮萍研究方面十多年的成果。首先，成教授解释了为什么要选用浮萍为研究对象。成教授比较了浮萍、水葫芦和微藻的各项指标，发现浮萍不仅生长速度快，易打捞，而且其干重淀粉含量最高可超40%。为了更好的描述浮萍对污水中N、P等的去除情况，成教授所在的团队创造性的提出浮萍室内营养转运模型，并画出了浮萍生物量以及N、P去除量随时间的变化曲线。然后，成教授将这套分析体系应用于室外开放的浮萍系统，发现浮萍对N、P的去除速率提高了，但生长速率明显下降。主要原因是在开放的系统，水中的微生物对N、P的去除也起到了辅助作用。
报告结束后，成教授与我院师生进行了热烈的讨论，并回答了“如何测定N、P和浮萍生物量”以及“经过浮萍处理后的废水能够达到什么标准”等问题。

成家杨（Jay Cheng）教授简介：
成教授是世界知名的环境工程和生物能源专家，在纤维素燃料乙醇、废水处理和资源化、沼气综合利用等领域均有显著建树。他于2003年即成为美国北卡罗莱那州立大学生物与农业工程系终身教授，2008年起任正教授。2005年获得美国国务院的Fulbright 高级访问学者这一殊荣。共发表62篇SCI论文，70篇会议论文和报告。
成教授的研究领域包括生物能源和废水处理和资源化领域。最近的研究重点为利用高生长、高耐受性的水生植物浮萍（Lemnaceae）处理废水，然后将得到的浮萍生物质加工成燃料乙醇和其它生物制品，该研究处于国际领先水平。