林可霉素菌(Streptomyces lincolnensis)利用吡唑酮废水的研究

采用被吡唑酮废液驯化、分离、筛选后的林可霉素菌,并对其在摇瓶上利用吡唑酮废液中的硫酸铵发酵(7 d)生产林可霉素进行了研究。实验结果表明,废液加入培养基体积比都为1∶10,实验1中菌丝代谢和对照比正常,其中还原糖利用最快,在发酵后期为0.24 mg/L,林可霉素起步效价最低为2 100 IU/mL,与对照相比最后发酵效价降低了70 IU/mL;实验2发酵过程pH值偏低,全程为5.86～6.50,氨基氮代谢缓慢为40 mg/100 mL,最后林可霉素效价最低为4 480 IU/mL;实验3中废液在发酵进入48 h中后期的时候补入能促进菌丝体分泌,最后林可霉素为5 180 IU/mL,比对照发酵水平高出8.82%。可见实验3的实验设计有利于林可霉素菌利用吡唑酮废液生产林可霉素,为废物循环利用、变废为宝的可行性作了有意义尝试。     

玉米浸泡液制备苏云金杆菌生物杀虫剂的影响因素研究

以玉米淀粉生产过程中的浸泡液为培养基,摇瓶发酵培养苏云金杆菌生物杀虫剂,通过一系列单因子试验,考察了不同培养条件(种子液的种龄、接种量、浸泡液的含固率、初始pH值、摇床转速、发酵温度及发酵时间)对苏云金杆菌在玉米浸泡液中的生长(菌数增长与芽孢形成)以及发酵液的生物毒效的影响.研究表明,在最佳摇瓶培养条件(种子液种龄10 h,接种量2%,浸泡液含固量3%,初始pH值7.0～7.5,摇床转速200 r/min,发酵温度30℃)下发酵48 h,活菌数和活芽孢数分别可达到7.9×108 CFU/mL和5.5×108 CFU/mL,毒力效价为698.0 IU/μL.本试验可为生物农药的工业化生产提供实用参数.     

餐厨垃圾发酵废液组分表征

餐厨垃圾发酵废液是在利用餐厨垃圾发酵产乙醇的过程中蒸馏后产生的废液。为研究分析餐厨垃圾发酵废液的组成成分,利用国家标准方法对其常规水质指标、无机离子进行了检测,并利用三维荧光光谱技术和固相萃取—GC/MS技术对其有机物组分进行了分析。结果表明:餐厨垃圾发酵废液为SS=1 000 mg/L,COD=60 000 mg/L的高悬浮物、高浓度有机废液,TN和TP含量分别为700 mg/L和180 mg/L,废液可生化性好;其金属阳离子和无机阴离子以Na+、Cl-为主,浓度分别为1 200 mg/L和2 200 mg/L;有机物组分以芳香族蛋白质类物质为主,约占有机物总量的80%;在可挥发性有机组分中,餐厨垃圾发酵废液中以酸类和醇类物质为主,易于生物降解,且有可回收利用价值。     

组合菌株固态发酵鱼粉废液和豆粕工艺研究

鱼粉废液中富含蛋白、多肽等多种成分,豆粕是一种优质的植物蛋白源。为了实现蛋白资源的回收和高效利用,对鱼粉废液和豆粕混合物进行微生物固态发酵的工艺研究。实验以可溶性多肽和胰蛋白酶抑制因子(TI)含量作为检测指标,确定了最优发酵条件,即纳豆芽孢杆菌和植物乳酸杆菌复合配比2∶1,接种量6%,豆粕与鱼粉废液浓缩液比(w/v)1∶0.8,起始温度35℃,发酵时间48 h。该条件下发酵产物中的可溶性多肽含量增至22.64%,TI降至1.38 mg/g,益生菌数量达11.6×109CFU/g。通过对比发酵原料和终产物,表明鱼粉废液和豆粕经微生物复合发酵后,品质得到明显改善。     

嗜盐菌的筛选及原油降解性能

油气开发过程含油废液中过高的盐含量是影响其生物处理效果不佳的一个重要因素。针对含油废液的特点,实验从油田废弃泥浆中筛选分离出一株高效嗜盐降解菌,该菌呈杆状,经BIOLOG鉴定系统与分子序列鉴定分析,该菌为芽孢杆菌Bacillus subtilis strain;研究了嗜盐菌的耐盐碱性及原油降解性能,结果表明,该菌适宜于碱性环境,适盐浓度范围为5 000~200 000 mg/L,7 d内对高盐含油模拟废水中原油的降解率高达60%,最佳降解条件为:菌液/培养液体积比1∶12.5,pH=9,NaCl浓度范围为10 000~50 000 mg/L,最佳N源和P源分别为(NH2)2CO和K2HPO4·3H2O。嗜盐菌的研究为高盐含油废液的生物处理拓展了一条新的技术途径。     

林可霉素制药废水的臭氧氧化处理

考察了臭氧氧化对林可霉素的效价削减效果。在初始抗生素浓度为100 mg·L~(-1)时,林可霉素效价削减50%所需消耗的臭氧量为0.118 mg·mg~(-1)抗生素,降解过程符合一级降解动力学特征。进一步采用林可霉素实际废水考察了污水化学需氧量(COD)和pH对抗生素臭氧氧化处理的影响,发现废水的COD每增加100 mg·L~(-1),则单位抗生素实现50%削减需要增加的臭氧量约为1.64 mg。碱性条件下,臭氧可催化分解生成羟基自由基等活性基团而加速林可霉素的降解。同时,臭氧氧化后林可霉素生产废水的厌氧可生化性提高了98.51%。研究结果可以为林可霉素生产废水的处理技术选择提供参考。     

汽爆秸秆高温固态发酵沼气的研究

沼气液态深层发酵及秸秆的物理、化学和生物预处理方式存在效率低、污染重等问题。为了解决这些问题，对蒸汽爆破预处理方式以及固态发酵在玉米秸秆沼气化中的应用进行了研究。秸秆经过蒸汽爆破预处理后，在50℃的高温条件下进行固态发酵沼气，甲烷产量达到138.2 mL/g TS。通过单因素实验优化，确定最佳发酵条件为：固液比1∶7，初始pH值7.5，接种量35%，NH₄HCO₃添加量0.04 g/g干汽爆秸秆，纤维素酶用量30 IU/g干汽爆秸秆，发酵温度50℃。在上述实验条件下，汽爆秸秆的甲烷产量提高至153.0 mL/g TS，是未汽爆秸秆的2.9倍。发酵后秸秆纤维素和半纤维素的降解率分别为59.86%和67.22%。因此，蒸汽爆破预处理有助于提高秸秆的产气量和降解率。高温固态发酵不仅可以缩短发酵延迟期，提高产气效率，而且发酵结束后不会产生大量废液，对环境友好。     

响应面法和神经网络优化Acinetobacter sp. DNS32发酵基质

为了提高阿特拉津降解菌Acinetobacter sp.DNS32的产量,分别采用响应曲面法和基于人工神经网络的遗传算法对阿特拉津降解菌DNS32发酵培养基中3个重要基质成分(玉米粉、豆饼粉、K2HPO4)进行优化研究。响应曲面法确定3种成分的含量为玉米粉39.494 g/L,豆饼粉25.638 g/L和K2HPO43.265 g/L时,预测发酵活菌最大生物量为7.079×108CFU/mL,实测量为7.194×108CFU/mL;人工神经网络结合遗传算法优化确定3种主要成分含量为玉米粉为39.650 g/L,豆饼粉为25.500 g/L,K2HPO4为2.624 g/L时,预测最大值为7.199×108CFU/mL,实测量为7.244×108CFU/mL;最终确定培养基配方:玉米粉为39.650 g/L,豆饼粉为25.500 g/L,K2HPO4为2.624 g/L,CaCO3为3.000 g/L,MgSO4.7H2O和NaCl均为0.200 g/L;优化后阿特拉津降解菌DNS32发酵生物量比优化前提高了36.6%。结果表明,在阿特拉津降解菌DNS32发酵培养基组分优化方面,响应面法和基于人工神经网络的遗传算法都是可行的,基于人工神经网络的遗传算法具有更好的拟合度和预测准确度。     

林可霉素菌渣与牛粪联合堆肥实验研究

抗生素菌渣因含有抗生素残留而成为一种较难处理的废弃物,不合理的处理方法极易造成环境污染和生态危害,同时也会造成资源浪费.为了探讨林可霉素菌渣堆肥化处理的可行性,设计了林可霉素菌渣与牛粪的联合堆肥实验.4个堆肥处理的林可霉素初始含量分别为1.35 mg/g(干重)、1.89 mg/g(干重)、3.52 mg/g(干重)和...     

沙雷氏菌发酵蓝藻生产蛋白酶

以富含蛋白质的蓝藻作有机氮源进行微生物发酵生产蛋白酶,为蓝藻的资源化利用提供一条新途径。采用单因素实验,研究了影响沙雷氏菌发酵蓝藻生产蛋白酶的培养基主要成分。结果发现,在实验范围内,沙雷氏菌发酵蓝藻生产蛋白酶的最佳碳源是蔗糖,最佳速效氮源是尿素,最佳金属离子(盐)是ZnSO4,最佳产酶促进剂是吐温80。在单因素实验中,发酵上清液的蛋白酶活最高可达到941 U/mL,而且发酵周期短,发酵培养18 h即可达到最高酶(活)值。     

嗜麦芽寡养单胞菌DHHJ固态发酵羽毛工艺的研究

为了将微生物处理羽毛工艺产业化,利用课题组筛选得到的嗜麦芽寡养单胞菌,在液态发酵羽毛工艺的基础上进行固态发酵工艺的研究。通过发酵条件和培养基成分的优化,确定了嗜麦芽寡养单胞菌固态发酵羽毛的工艺为:初始pH为7.5,培养温度为35℃,培养时间为4 d,培养基组成是麸皮和干酪素,固液比是1∶1.5,照此工艺发酵,发酵液中蛋白质含量为23.78 mg/mL,角蛋白酶活为20.46 U/mL,菌株的产酶能力及降解羽毛能力显著高于液态发酵条件。     

Use of fungi for the bioconversion of rice straw into cellulase enzyme

Cellulase production was carried out by solid state bioconversion (SSB) method using rice straw, a lignocellulosic material and agricultural waste, as the substrate of three Trichoderma spp. and Phanerochaete chrysosporium in lab-scale experiments. The results were compared to select the best fungi among them for the production of cellulase. Phanerochaete chrysosporium was found to be the best among these species of fungi, which produced the highest cellulase enzyme of 1.43 IU/mL of filter paper activity (FPase) and 2.40 IU/mL of carboxymethylcellulose activity (CMCase). The "glucosamine" and "reducing sugar" parameters were observed to evaluate the growth and substrate utilization in the experiments. In the case of Phanerochaete Chrysosporium, the highest glucosamine concentration was 1.60 g/L and a high concentration of the release of reducing sugar was measured as 2.58 g/L obtained on the 4th day of fermentation. The pH values were also recorded. The range of the pH was about 5.15 to 5.56 in the case of Phanerochaete Chrysosporium.     

Use of fungi for the bioconversion of rice straw into cellulase enzyme

Cellulase production was carried out by solid state bioconversion (SSB) method using rice straw, a lignocellulosic material and agricultural waste, as the substrate of three Trichoderma spp. and Phanerochaete chrysosporium in lab-scale experiments. The results were compared to select the best fungi among them for the production of cellulase. Phanerochaete chrysosporium was found to be the best among these species of fungi, which produced the highest cellulase enzyme of 1.43 IU/mL of filter paper activity (FPase) and 2.40 IU/mL of carboxymethylcellulose activity (CMCase). The “glucosamine” and “reducing sugar” parameters were observed to evaluate the growth and substrate utilization in the experiments. In the case of Phanerochaete Chrysosporium, the highest glucosamine concentration was 1.60 g/L and a high concentration of the release of reducing sugar was measured as 2.58 g/L obtained on the 4th day of fermentation. The pH values were also recorded. The range of the pH was about 5.15 to 5.56 in the case of Phanerochaete Chrysosporium.     

Alternative antimicrobial compounds to control potential Lactobacillus contamination in bioethanol fermentations

Antibiotics are commonly used to control microbial contaminants in yeast-based bioethanol fermentation. Given the increase in antibiotic-resistant bacteria, alternative natural antimicrobials were evaluated against the potential contaminant, Lactobacillus. The effects of nisin, ?-polylysine, chitosan (CS) and lysozyme were screened against 5 Lactobacillus strains. A standard broth- microdilution method was used in 96-well plates to assess the minimal inhibitory concentration (MIC). L. delbrueckii subsp lactis ATCC479 exhibited maximal MICs with CS, ?-polylysine and nisin (1.87, 0.3125 and 0.05 mg/mL, respectively). Nisin reduced most Lactobacillus strains by 6 log CFU/mL after 48 hours with the exception of L. casei. Synergism occurred when ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) was added with nisin. An MIC of 0.4 mg/mL of nisin combined with the EDTA at an MIC of 1 mg/ml markedly suppressed L .casei by 6 log CFU/mL. In conclusion, alternative antimicrobials proved to be a potential candidate for controlling bacterial contamination in the fermentation process. Synergistic effect of nisin with EDTA successfully inhibited the nisin-resistant contaminant, L. casei.     

COD对强化生物除磷系统的影响及OUR的变化规律

以实际生活污水为研究对象,在SBR系统中采用厌氧/好氧运行方式,考察强化生物除磷(EBPR)系统中好氧阶段COD浓度对聚磷菌除磷性能的影响以及不同好氧阶段COD浓度下的OUR变化规律.实验分4个阶段进行,分别为不投加外碳源、厌氧结束时投加不同体积的乙酸钠作为外碳源,使COD分别提高50、100和300mg/L.4种工况...     

褐煤活性炭吸附处理焦化废水

研究褐煤活性炭吸附处理焦化废水的性能，为褐煤活性炭用于废水处理提供理论依据和技术指导。以河南某气化厂的焦化废水为吸附原水，进行褐煤活性炭对酚吸附性能的静态和动态实验。静态实验表明，褐煤活性炭对酚的吸附性能符合弗兰德里希（Freundlich）吸附方程式。在室温条件下，对于150 mL焦化废水，当活性炭的用量为10 g，吸附反应时间为1 h，酚的去除率可达92%以上。动态实验研究表明，当进水酚浓度为3 800 mg/L，吸附1.5 h，活性炭的吸附容量可达21.38 mg/g。水处理的实验研究表明，利用褐煤制备的活性炭，对焦化废水具有良好的处理效果。     

石油降解菌XD-1产表面活性剂的性能

从含油废水中筛选分离到1株原油降解菌XD-1,鉴定为假单胞菌(Pseuomonas sp.).初步实验表明菌XD-1具有较强的产表面活性剂乳化原油的作用,对该菌的产表面活性剂性能进行了研究.实验证明,菌XD-1所产表面活性剂为脂肽类物质,菌在生长对数期产表面活性剂,表面活性剂的产生为生长相关型;充足的碳源是产表面活性剂的必需条件,菌利用原油为碳源时能持续大量地产表面活性剂;原油和尿素为产表面活性剂的最适碳源和氮源,菌XD-1产表面活性剂的最佳营养培养基组成为葡萄糖10 g,尿素4 g,磷酸二氢钾1 g,微量元素液4 mL,水1 L,pH 8.0.     

生物接触氧化法处理稠油污水实验研究

将从稠油污水中筛选出的3株高效烃类降解菌株HD-1、HD-2和HD-3用于稠油污水处理，研究了单一菌株和混合菌株对原油和COD的去除率。实验结果表明，单一菌株对原油和COD具有很好的去除效果，混合菌株对原油和COD去除效果更加显著。室内模拟实验结果表明，在停留时间为6 h时，含油量和COD分别为30 mg/L和300 mg/L时，经过生物接触氧化处理，出水含油量和COD分别降至1 mg/L和50 mg/L以下，达到了反渗透膜组件预处理的要求，为稠油污水热采锅炉用水回用提供了理论基础。     

混凝法深度处理废纸造纸废水实验研究

按照烧杯实验方法,重点考察了pH值、混凝剂种类和投加量等因素对生化处理后废纸造纸废水混凝处理效果的影响。实验结果表明:PAC作为混凝剂,PAM作为助凝剂联合处理该废水时,能够取得较好的去浊率、SS、色度和COD去除率。混凝沉淀最佳运行条件为:废水pH为6.5,含铝量10%的PAC和2 g/L的PAM投加量分别为1 mL/L、0.5 mL/L,浊度从35 NTU降低到1 NTU,去除率达97.1%,SS从30 mg/L降低到7 mg/L,去除率达76.7%,色度从64倍降低到18倍,去除率达71.9%,COD从95 mg/L降低到44.8 mg/L,去除率可达52.8%,取得了较好的去除效果,达到国家造纸废水新排放标准限值。