基本信息

朱葛夫  博士,研究员,博士生导师

中国科学院城市环境研究所 


朱葛夫研究员长期从事厌氧生物处理理论与新技术开发领域的研究工作。针对环境污染与能源短缺双重压力下的难题,重点关注高浓度有机污染物定向生物转化与资源化过程中的关键科学问题及瓶颈难题,以理论研究为基础并结合国际最新研究热点,开发具有产能与治污相结合优点的高浓度有机污染物降解新工艺、新方法与新设备。在厌氧微生物的生理生态学、发酵法生物制氢新工艺及以厌氧体系为核心的生物电化学系统研究等方面具有长期的科学积累。作为项目(课题)负责人,独立主持科研项目22项。近5年来,以第一或通讯作者发表SCI收录论文50多篇,以第一完成人获授权国家发明专利5项、获授权实用新型专利1项。作为技术负责人完成多项废水的实际处理工程。

主要学术贡献体现如下:(1)初步明晰了互营脂肪酸氧化菌在厌氧体系中的生理生态学特征,以提高有机污染物去除效能和运行稳定性为目的,构建了新型的污染物定向厌氧生物转化工艺,并对其降解行为进行了解析;(2)以互营脂肪酸氧化菌生理生态学研究为基础,结合硫酸盐还原菌与反硝化菌的特性,构建了新型的同步除碳、氮及硫工艺;(3)针对产甲烷菌的代谢速率低,厌氧生物处理效能与运行稳定性较差的瓶颈难题,结合产电菌的优势,开发了产电菌与脂肪酸氧化菌互营共生体功能主导的厌氧新工艺,并解析了该工艺的微生物学特征;(4)针对干式与湿式厌氧发酵特征,结合3碳以上挥发性脂肪酸在上述两种工艺中代谢途径的差异性以及种间电子传递方式的不同,开发了新型的干式与湿式厌氧发酵工艺,并重点从强化功能微生物生态功能的角度确立了提高处理效能和运行稳定性的工程调控策略;(5)针对生物制氢工艺发酵障碍瓶颈难题,开发了新的有机质梯级利用深度产氢技术。

联系方式:

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电话:0592-6190790
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研究领域

厌氧微生物学 
微生物生理生态学
环境生物电化学技术
生物制氢技术
废水处理新工艺、新方法及新设备

招生信息

招生专业

环境工程

招生方向

厌氧微生物生理生态学
水污染控制工程
生物电化学系统
污染物定向生物转化与能源化

教育背景

2004-09--2007-07 哈尔滨工业大学 博士
2002-09--2004-09 哈尔滨工业大学 硕士
1997-09--2001-06 吉林建筑大学 学士学位
学历
-- 研究生
学位
-- 博士
出国学习工作

美国科罗拉多大学博尔德分校土木环境与建筑工程学院环境工程专业,访问学者(2016.08-2017.08


工作经历

   
工作简历
2016-01--今 中国科学院城市环境研究所 研究员
2009-05--2015-12 中国科学院城市环境研究所 副研究员
2007-08--2009-04 中国科学院城市环境研究所 助理研究员

专利与奖励

(1)朱葛夫,吴婷婷,刘超翔. 一种联合产氢产乙酸菌和产电菌强化生物制氢效能的方法. 国家发明专利,专利号:ZL201210538292.5.

(2)朱葛夫,张净瑞,刘超翔. 一种产氢产乙酸菌与产电菌耦合系统的构建方法. 国家发明专利,专利号:ZL201510006685.5.

(3)朱葛夫,张净瑞,刘超翔. 一种产氢产乙酸菌与硫酸盐还原菌耦合系统的构建方法. 国家发明专利,专利号:201410526984.7.

(4)朱葛夫,吕楠,潘小芳. 一种降解丙酸的产甲酸产乙酸菌的分离方法. 国家发明专利. 专利号:ZL201711336947.X.

(5)朱葛夫,吕楠,潘小芳. 一种降解丁酸的产甲酸产乙酸菌的分离方法. 国家发明专利. 专利号:ZL201711338001.7.

(6)朱葛夫,潘小芳,蔡冠竟. 一种酚醛废水处理装置. 实用新型专利. 专利号:ZL 202020890142.0. 

(7) 生猪养殖排泄物低碳资源化处理技术集成与推广示范, 三等奖, 市地级, 2015

(8) 规模化养猪场可持续性污水处理技术研究与集成示范, 三等奖, 市地级, 2013



出版信息

(1) Xiaofang Pan, Lixin Zhao, Chunxing Li, Irini Angelidaki, Nan Lv, Jing Ning J, Guanjing Cai, Gefu Zhu*. Deep insights into the network of acetate metabolism in anaerobic digestion: focusing on syntrophic acetate oxidation and homoacetogenesis. Water Research, 190 (2021), 116774.

(2) Ruming Wang, Nan Lv, Chunxing Li, Guanjing Cai, Xiaofang Pan, Yanlin Li, Gefu Zhu*. Novel strategy for enhancing acetic and formic acids generation in acidogenesis of anaerobic digestion via targeted adjusting environmental niches. Water Research, 193 (2021), 116896.

(3) Tao Wang, Gefu Zhu*, Bin Kuang, Jianbo Jia, Changyu Liu, Guanjing Cai, ChunxingLi. Novel insights into the anaerobic digestion of propionate via Syntrophobacter fumaroxidans and Geobacter sulfurreducens: process and mechanism. Water Research, 200(2021), 117270.

(4) Tao Wang, Gefu Zhu*, Chunxing Li, Mingdian Zhou, Ruming Wang, Junjie Li, Anaerobic digestion of sludge filtrate using anaerobic baffled reactor assisted by symbionts of short chain fatty acid-oxidation syntrophs and exoelectrogens: Pilot-scale verification. Water Research, 170 (2020), 115329.

(5) Tao Wang, Chunxing Li, Lina Wang, Mingdian Zhou, Jing Ning, Xiaofang Pan, Gefu Zhu*, Anaerobic digestion of sludge ltrate assisted by symbionts of short chain fatty acid-oxidation syntrophs and exoelectrogens: Process performance, methane yield and microbial community. Journal of Hazardous Materials, 384 (2020), 121222.

(6) Xiaofang Pan, Hu Li, Lixin Zhao, XiaoruYang, Jianqiang Su, Shaoqing Dai, Jing Ning, Chunxing Li, Guanjing Cai, Gefu Zhu*. Response of syntrophic bacterial and methanogenic archaeal communities in paddy soil to soil type and phenological period of rice growth. Journal of Cleaner Production, 278 (2021), 123418.

(7) Xiaofang Pan, Nan Lv, ChunxingLi, Jing Ning, Tao Wang, Ruming Wang, Mingdian Zhou and Gefu Zhu*. Impact of nano zero valent iron on tetracycline degradation and microbial community succession during anaerobic digestion. Chemical Engineering Journal, 359(2019): 662-671.

(8) Junjie Li, Chunxing Li, Lixin Zhao, Xiaofang Pan, Guanjing Cai, Gefu Zhu*. The application status, development and future trend of nano-iron materials in anaerobic digestion system. Chemosphere, 269 (2021), 129389.

(9) Guanjing Cai, Gefu Zhu*, Mingdian Zhou, Nan Lv, Ruming Wang, Chunxing Li, Junjie Li, Xiaofang Pan. Syntrophic butyrate-oxidizing methanogenesis promoted by anthraquinone-2-sulfonate and cysteine: distinct tendencies towards the enrichment of methanogens and syntrophic fatty-acid oxidizing bacteria. Bioresource Technology, 332 (2021), 125074.

(10) Guanjing Cai, Lixin Zhao, Tao Wang, Nan Lv, Junjie Li, Jing Ning, Xiaofang Pan, Gefu Zhu*. Variation of volatile fatty acid oxidation and methane production during the bioaugmentation of anaerobic digestion system: Microbial community analysis revealing the influence of microbial interactions on metabolic pathways. Science of the Total Environment, 754 (2021), 142425. 


主持项目

(1)国家自然科学基金面上项目:短链脂肪酸互营氧化过程种间电子传递载体合成的细胞信号转导机制与调控原理,52070176,2021.1-2024.12,项目主持人。

(2)国家自然科学基金面上项目:脂肪酸互营氧化过程电子载体甲酸的合成调控与高效跨膜转运的分子机制,21876167,2019.1-2022.12,项目主持人。

(3)国家自然科学基金面上项目:基于产甲酸产乙酸菌介导种间甲酸转移的厌氧新工艺与微生物学机制,51678553,2017.1-2020.12,项目主持人。

(4)国家自然科学基金面上项目:脂肪酸氧化菌与产电菌互营共生体功能主导的厌氧工艺与微生物学机制,21477122,2015.1-2018.12,项目主持人。

(5)国家自然科学基金面上项目:发酵障碍瓶颈突破的产氢产乙酸菌与产电菌协同作用深度产氢机制,21276248,2013.1-2016.12,项目主持人。

(6)国家自然科学基金青年基金:发酵制氢系统产氢产乙酸菌群的生理生态学与调控对策,50808152,2009.1-2011.12,项目主持人。

(7)国家重点研发计划项目:农业废弃物厌氧发酵及资源化成套技术与设备研发(子课题:沼液肥料化利用与发酵气肥耦联技术研究),2017YFD0800804-03,2017.7-2020.12,子课题主持人。

(8)国家重点研发计划项目:畜禽养殖废弃物生物降解与资源转化调控机制(子课题:具有促生功能的外源微生物与堆体内微生物互作及对功能物质强化形成作用及调控机制研究),2018YFD0500202,2018.6-2020.12,子课题主持人。

(9)科技部政府间(中日)科技合作项目:城市污泥与餐厨垃圾协同资源回收技术研发与示范(课题:高温厌氧发酵并突破常规沼气中甲烷浓度的工艺技术),2016YFE0118000,2016.4-2019.12,课题主持人。

(10)中国科学院青年创新促进会会员资助项目,2012-2016,项目主持人。

(11)福建省科技计划重点项目:强化产氢产乙酸菌群功能的发酵制氢系统与微生物电解池耦合深度产氢新技术,2012Y0069,2012.8-2014.8,项目主持人。

(12)中国科学院知识创新工程重要方向项目课题:电极材料与产电微生物的相互作用研究,KZCX2-EW-402-02,2011.1-2013.12,课题主持人。

(13)福建省自然科学基金项目:强化产氢产乙酸菌群功能作用的畜禽养殖废水高效厌氧生物处理技术,2010J01314,2010.1-2012.12,项目主持人。

(14)宁波市自然科学基金:有机废水厌氧处理系统中产氢产乙酸菌生理生态学及功能调控技术,2013A610177,2013.3-2015.3,项目主持人。

(15)国家科技支撑计划项目:北方城市生活垃圾连续干法厌氧消化及生物质燃气利用技术及示范; 课题:城市垃圾生物质燃气净化及车用技术装备开发,2012-2015,专题负责人。

(16)水环境安全与水质保障工程中心创新基金:丙酸氧化菌与产电菌互营共生体功能主导的厌氧生物处理新技术,2013.11-2014.11,项目主持人。

(17)佛山市院市合作项目:重金属污染流域城镇水厂升级改造关键技术研究与示范,2011BY100291,2012.1-2013.12,项目主持人。

(18)福建省区域科技重大项目课题:规模化养猪场可持续性污水处理技术研究与集成示范,2010.1-2012.12,课题主持人。

(19)厦门市科技计划项目:基于微生物电辅助丙酸氧化菌的高浓度难降解有机废水厌氧处理新技术,3502Z20152001,2015.1-2016.12,项目主持人。

(20)中国科学院青年人才领域前沿重点项目:污泥生物炭改性对污染物去除及水热脱水液碳、氮和磷降解与资源化的新技术研究,IUEQN201501, 2015.9-2017.8,项目主持人。

(21)福建省自然科学基金项目:产氢产乙酸菌与产电菌互营共生体种间电子传递机制及其功能主导的厌氧新技术,2016J01273,2016.4-2019.4,项目主持人。

(22)农业农村部重点实验室开放课题:秸秆-粪污混合原料干法厌氧发酵气肥耦联技术研究,KLERUAR2020-01,2020.11-2021.11,项目主持人。


社会兼职

2013-01--2016-12 中国科学院青年创新促进会会员

项目评审:国家自然科学基金、科技部重点研发计划项目、北京市科技计划项目、浙江省自然科学基金、山东省自然科学基金、湖南省自然科学基金、广东省科技计划项目、四川省科技计划项目、博士后基金及教育部学位论文评审专家。

期刊评审:Energy & Environmental Science,EM, AEM,Water research, Applied Energy, Environmental Pollution, Chemosphere, Bioresource Technology, Chemical Engineering Journal, Journal of Hazardous Materials, Journal of Environmental Management, Environmental Science: Water Research & Technology, International Journal of Hydrogen Energy, Ecological Engineering, Applied Microbiology and Biotechnology, CLEAN-Soil, Air, Water, Applied Biochemistry and Biotechnology, Biochemical Engineering Journal, Water Science & Technology, Environmental Technology, Chemical Engineering Communications, Desalination and Water Treatment, Biotechnology and Bioprocess Engineering, Chemical Papers, Scientific Research and Essays, Journal of Microbiology and Biotechnology, Journal of Environmental Biology, African Journal of Biotechnology, Environment, Development and Sustainability, International Journal of Chemical Reactor Engineering, Frontiers in Microbiology, Frontiers of Environmental Science & Engineering, Journal of Environmental Sciences, 环境科学,环境科学学报、环境工程学报及化工学报等50余种期刊的审稿人。


指导学生

已指导学生

吴婷婷  硕士研究生  430130-环境工程  

邹然  硕士研究生  085229-环境工程  

张净瑞  硕士研究生  083002-环境工程  

潘小芳  硕士研究生  077601-环境科学  

孙健  博士研究生  083002-环境工程  

汪涛  博士研究生  083002-环境工程  

宁静  硕士研究生  083002-环境工程  

周铭典  硕士研究生  085229-环境工程  

现指导学生

李俊杰  博士研究生  083002-环境工程  

吕楠  博士研究生  083002-环境工程  

王汝明  硕士研究生  083002-环境工程  

李彦霖  博士研究生  083002-环境工程  

李晶晶  博士研究生  083002-环境工程  

吕尊敬  博士研究生  083002-环境工程