Internationale Zeitschrift für Abfallressourcen

Abstrakt

Adsorption und Desorption von Cellulasen NS 50013 auf/von Avicel PH 101: Ein einfaches Funktionsmodell

Baig KS, Turcotte G und Doan H

Um die Wirkung der anfänglichen Cellulasenkonzentration (E0) auf die Konzentration der adsorbierten Cellulasen (Ea) zu erklären, wurde ein Funktionsmodell vorgeschlagen, das auf dem von Langmuir vorgeschlagenen Adsorptionsmuster basiert. Es wurden mehrere Experimente (Triplikate) durchgeführt, um die Gleichgewichtsadsorptionswerte für verschiedene E0-Werte (125, 141, 163, 183, 220, 250, 262 μg mL-1) zu bestimmen. Der maximale Ea-Wert für den E0-Wert von 262 μg mL-1 betrug etwa 117 μg mL-1. Das Langmuir-Modell prognostizierte Ea mit 99,29 μg mL-1 und das Response Surface Methodology (RSM)-Modell prognostizierte es mit 109,30 μg mL-1, während der experimentelle Wert von Ea 107,70 für einen E0 von 183 betrug. Das vorgeschlagene prädiktive RSM-Modell für die Adsorption wies einen geringeren prozentualen Fehler (d. h. 0,2) auf als das Langmuir-Modell, daher wurde RSM verwendet, um ein Modell für die Desorption von Cellulasen aus Avicel zu entwickeln. Die für die Desorption von Cellulasen NS 50013 berücksichtigten Variablen waren Temperatur (40, 50, 60 °C), pH-Wert (7, 8 und 9) und aus E0 adsorbierte Cellulasen (Ed). Das vorgeschlagene Desorptionsmodell wurde für E0-Werte von 175 μg mL-1, 190 μg mL-1 und 210 μg mL-1 validiert. Der Fehler zwischen den vorhergesagten und den experimentellen Ed-Werten betrug bei E0-Werten von 175 bis 210 μg mL-1 etwa 4–8 %. Das Cellulasendesorptionsmodell wird erstmals vorgestellt. Das Cellulasendesorptionsmodell wird eine sichere Schätzung der zu recycelnden Cellulasenmenge und eine entsprechende Reduzierung der anfänglichen Cellulasenbeladung und damit eine Senkung des Bioethanol-Produktionspreises ermöglichen.