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國立雲林科技大學 環境與安全衛生工程系 楊茱芳所指導 黃科鈞的 稻稈生物精煉產製氫氣及高價副產物2,5-呋喃二甲酸暨以雙極膜電透析回收2,5-呋喃二甲酸之研究 （2020），提出95酒精500ml稀釋關鍵因素是什麼，來自於稀酸熱水解、生物解毒、生物轉化、5-羥甲基糠醛、2,5-呋喃二甲酸、雙極膜電透析、厭氧暗發酵產氫。

而第二篇論文國立高雄科技大學 環境與安全衛生工程系 陳錫添所指導 黃冠文的 創新與循環型有機肥料製作 （2019），提出因為有 農廢循環、果樹枝條、生物炭、煙霧冷凝液、新型有機肥、因子實驗、現地種植測試的重點而找出了 95酒精500ml稀釋的解答。

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稻稈生物精煉產製氫氣及高價副產物2,5-呋喃二甲酸暨以雙極膜電透析回收2,5-呋喃二甲酸之研究

為了解決95酒精500ml稀釋的問題，作者黃科鈞 這樣論述：

木質纖維素生質物來源多樣化且物料成本低廉，具極大的生質能與綠色平台化合物開發潛能。以稀酸熱水解前處理破壞木質纖維素結構，可釋出醣類供後續發酵或生物轉化程序產出生質燃料及綠色平台化合物，但水解過程中會產生水解抑制物，如5-羥甲基糠醛(5-Hydroxymethylfurfural, 5-HMF)、乙酸與苯酚等，該些水解抑制物會使生質燃料產製效率不佳，故須將水解抑制物加以解毒移除。實驗室分離有5-HMF轉化菌Burkholderia cepacia H-2，除可將5-HMF轉化為具高經濟價值的綠色平台化合物-2,5-呋喃二甲酸(2,5-furan-dicarboxylic acid, FDCA)

，亦具備降解糠醛、甲酸、乙醯丙酸等水解抑制物之能力。利用雙極膜電透析回收FDCA為經濟可行且環境友善之方法，將FDCA分流至酸室後，再進一步回收純化之，鹽室出流水則富含還原醣，可作為厭氧暗發酵產氫基質。本研究於建立稻稈稀酸熱水解條件後，先探討添加酵素對去除稻稈水解液中苯酚之效益，再評估固定化Burkholderia cepacia H-2於不同稀釋倍數稻稈水解液中之5-HMF轉化能力暨解毒能力，隨後以稻稈水解模擬液建立電透析回收FDCA操作條件，並評估自實際經生物轉化暨解毒後稻稈水解液中回收FDCA之可行性，最後比較經不同處理程序後稻稈水解液之產氫效益，及以酸沉澱及有機溶劑萃取法回收雙極膜電透

析酸室出流水中之FDCA。酸水解實驗結果顯示，以5%不經研磨稻稈於5%硫酸、121°C下水解10分鐘，可獲得還原醣濃度與水解效率分別為18.3 g/L與54.6%；酵素添加效益實驗結果指出，添加酵素於低苯酚濃度稻稈水解液之苯酚去除效果不佳，苯酚降解濃度及去除率低於116.6 mg/L及24%，顯示添加酵素解毒的效益不大；生物轉化實驗結果顯示，固定化B. cepacia H-2於2倍稀釋稻稈水解液下，可在24小時內完全轉化1843 mg/L 5-HMF為1532 mg/L FDCA，5-HMF轉化率及殘醣率分別為67.2%及66.2%；以稻稈水解模擬液建立雙極膜電透析系統回收FDCA之最佳條件為

，將進料液pH值調為6後，於電流密度17.86 mA/cm2下操作75分鐘，可獲得最高FDCA回收濃度、FDCA回收率與電流效率及最低能耗，分別為733 mg/L、51.3%、1.26%及694 kWh/kg；隨後以實際經生物轉化暨解毒後之稻稈水解液作為鹽室進料液，以最佳雙極膜電透析回收FDCA操作條件進行實驗，FDCA回收濃度、FDCA回收率、電流效率及能耗分別為590 mg/L、44.6%、1.09%及11012 kWh/kg，顯示以雙極膜電透析回收經生物轉化暨解毒後稻稈水解液中之FDCA具有可行性；厭氧暗發酵產氫實驗結果顯示，經生物轉化暨解毒及電透析回收FDCA之稻稈水解液的產氫表現優於

未經生物解毒之稻稈水解液及經生物轉化暨解毒之稻稈水解液，累積產氫量與氫氣占比分別為20.8 mL與18.2%；FDCA回收純化實驗結果指出，初始FDCA濃度過低將導致FDCA回收率及純度不佳。

創新與循環型有機肥料製作

為了解決95酒精500ml稀釋的問題，作者黃冠文 這樣論述：

農產品生質廢棄部分，常佔總植株95%以上。如何將農廢循環並作有效應用，是全球性問題。此外，全球糧食需求日增，導致種植所需化肥使用量逐年攀升，但長期施用化肥易導致土壤酸化、結構變異、微生物量與族群改變及作物養分不易吸收等種植上問題。相關農廢中，果樹種植所修剪出的廢棄枝條，如在空地燃燒會造成空氣污染、如在農地堆置會變成農民種植障礙，需能有更合宜的問題解決方法。為此，本研究擬利用果樹枝條經破碎悶燒所製成生物炭與煙霧冷凝液，用於新型有機肥研製，並完成下列三項目的，包括: 研究新型有機肥材料中養分的吸脫附量，利用農廢所生產之生物炭及煙霧冷凝流，研製新型有機肥料，及以研制新型有機肥，測栽培作物生長情形。

其它也將針對有機質肥料營養鹽成份與其釋放及吸附特性、生物炭與煙霧冷凝液添加效益、使用因子實驗組，並分析營養鹽、抑菌及現地種植數據等，進行研究測試。 研究結論如下：(1)燒製每公斤廢棄棗枝的生物炭產率為500 g、可產冷凝液100 mL。所燒製生物炭pH為7.9，每克可吸附氮2.88 mg; 另所產出的SCL含Phenol, 2-methoxy-、Phenol, 2,6-dimethoxy-、2-Methoxy-5-methylphenol等揮發性抑菌有機物具，其中以含量5%的SCL稀釋液，其抑菌效果較75%酒精高出1.5倍; (2)23全因子實驗顯示，添加生物炭會提高水中鉀和磷濃度，添加肥料

會增加水中氮和總菌落數量，另添加SCL則會增加水中氮量，但減少菌落數量。此外，有機質肥料及生物炭添加，對鉀元素無吸附能力，有機質肥料則會吸附磷1.22 mg-P/g，生物炭吸附氮2.88 mg-N/g，故兩材料間具有互補性; (3)最適循環型有機肥配方如下: 有機質肥料及生物炭重量比為5：1，且每公斤有機肥中加入30.25 mL的SCL原液，可抑制肥料中菌量生長。此外，該有機肥，在兩日內水中釋放氮磷比可維持在1:1，且其兩天總釋放量分別為0.33 mg-N/g-2day及0.32 mg-P/g-2day。最後，現地種植結果發現，添加有機質肥料土壤能降低其結皮效應，並抑制植株周圍雜草生長。另，種

植30 day後，萵苣存活率CF組 (100%) > OF=MOF組 (90%) > Blank組(75%)，平均單株萵苣鮮重為CF組 (3.88 g) > OF組 (3.50 g) > MOF組 (2.94 g) > Blank組 (2.12 g); 種植40 day後的香葉萬壽菊其存活率為OF組= MOF組(83%) > Blank組 (50%) > CF組(17%)，另於植物主莖直徑較空白組的增量方面MOF組 (1.1 mm) > OF組 (0.9 mm) > CF組 (-0.3 mm)，植株抽高長度為CF組 (13.5 cm) > MOF組( 5.2 cm) > OF組 ( 3.8 c

m) > Blank組(3.5 cm)。

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