降解炼油废水菌株0297发酵条件的研究

对筛选出的一株降解炼油废水的短状杆菌的发酵培养基组成(碳源,氮源及无机盐)和工艺条件(发酵温度,装液量)进行了单因素试验和正交优化试验,在不降低菌株降解性能的情况下,确定了发酵培养基组成:玉米粉0.4%,豆饼粉0.5%,MgSO4.7H2O0.4%,炼油废水50mL/100mL;最适发酵培养温度为35℃,最佳培养初始pH为5.5￣6.5,在250mL三角瓶中装40mL培养基,在145r/min摇床培养16h,发酵液中菌体浓度超过1010个/mL。     

巨大芽孢杆菌在餐厨垃圾湿热处理脱出液中生长条件优化研究

选用巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)作为实验菌种,以餐厨垃圾湿热处理脱出液为发酵培养基制作解磷液态菌肥。将巨大芽孢杆菌接种于餐厨垃圾湿热处理脱出液中进行培养并确定最佳发酵时间,考察初始p H值、接种量、培养温度、摇床转速、装液量和脱出液与水的混合比例对活菌数的影响。结果表明:巨大芽孢杆菌在餐厨垃圾湿热处理脱出液中最佳发酵时间为36 h,发酵最佳初始p H值、接种量、培养温度、摇床转速、装液量和脱出液与水的混合比例分别为7.5、2%、30℃、210 r/min、50 m L(250 m L锥形瓶)和1∶1。巨大芽孢杆菌在餐厨垃圾湿热处理脱出液中进行培养后可达到农业部规定的液态菌肥的活菌数(2×108cfu/m L)标准。     

餐厨垃圾好氧生物处理菌株的选育

文章以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等10株细菌为出发菌株,以耐高温、生长速度快、生物安全性、生物拮抗性以及产酶能力为筛选原则,从中筛选得到4株细菌,分别为:地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis,TKFW1003)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium,TKFW1005)、纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto,TKFW1102)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,TKFW1108)。然后将筛选得到的4株细菌按10%的比例添加到30 L固态发酵罐中,再添加10%的麸皮和50%的水为辅料,对餐厨垃圾进行固态发酵处理。最后将固态发酵结束后得到的产品取出烘干粉碎,经检测:经好氧微生物处理后得到的产品,其有效活菌数、有机质含量、水分含量及蛔虫卵死亡率等指标均达到了农业部农用有机肥标准,此法实现了餐厨垃圾的无害化、资源化、减量化处理,具有生产成本低、无二次污染、可操作性强等优点。     

莠去津降解菌HB-5的最佳产酶培养基及发酵条件

从农药厂废水中分离到一株降解莠去滓的节杆菌(Arthrobacter sp.)HB-5,以从该菌中提取到的降解酶对莠去津的降解率为指标,进行最佳产酶培养基及发酵条件的优化研究,对其产酶量进行了评价.通过正交试验和均匀试验,对细菌HB-5的发酵培养基进行了优化研究.运用SAS软件进行结果分析,所获优化培养基配方为:蔗糖3.0g·L-1,莠去津0.38g·L-1,K2HPO40.5g·L-1,KH2PO41.2 g·L-1,MgSO4·7H2O 1.2g·L-1,NaCl 0.1g·L-1,微量元素溶液3.8mL·L-1.得到菌株培养的最佳优化条件为:菌株发酵液培养时间为48h.接种量为2%,发酵液初始pH值为9,250mL三角瓶中装液量为80mL经优化后,降解酶对莠去津的降解率(91.64%)比原培养基(40.67%)提高了125%.     

餐饮废水发酵生产微生物菌肥及其应用的研究

以学校食堂餐饮废水为原料,通过发酵培养获得粘红酵母和地衣芽孢杆菌菌液,按照不同比例混合菌液制备微生物液体菌肥,在盆栽小油菜种植中检测其应用效果。利用餐饮废水发酵所得粘红酵母和地衣芽孢杆菌菌液pH为5.5~7.5,未检出杂菌且有效活菌数高于80亿/m L,N、P、K总养分大于4.6%,以体积比为4∶1混合施用于盆栽小油菜,其鲜重、叶绿素含量和过氧化氢酶活性与对照组相比分别提高了33.4%、34.1%和8.2%。     

鼠李糖脂对微生物降解正十六烷以及细胞表面性质的影响

使用大庆油田石油污染土壤中分离出的优势菌种（蜡状芽孢杆菌DQ01和芽孢杆菌DQ02）,在实验室可控条件下,研究了生物表面活性剂鼠李糖脂对微生物降解正十六烷以及降解菌生长、菌体表面疏水性和外表形态的影响.结果表明,鼠李糖脂可以提高正十六烷的降解率,48 h时蜡状芽孢杆菌DQ01和芽孢杆菌DQ02对正十六烷的降解率比未加鼠李糖脂的体系分别增加了8.1％和11.6％. 正十六烷培养基中的鼠李糖脂能引起菌体表面疏水性的明显增大,且低浓度鼠李糖脂的这种能力明显优于高浓度鼠李糖脂,蜡状芽孢杆菌DQ01和芽孢杆菌DQ02分别在加入0.4 mmol/L和0.2 mmol/L鼠李糖脂时疏水性最大. 尤其是芽孢杆菌DQ02在对数生长后期BATH（bacterial adherence to hydrocarbon）达到44％,远大于未加鼠李糖脂时的BATH. 但在葡萄糖培养基中鼠李糖脂并没有明显影响菌种的生物量和BATH. 另外,加入鼠李糖脂后, 2株菌的培养基接触角比未加鼠李糖脂的培养基接触角均减小了约一半. 未加入鼠李糖脂的菌体细胞表面比较光滑,且菌体之间独立生长,而加入鼠李糖脂后影响了降解菌的外表形态,菌体细胞表面略显粗糙且相互粘连,有助于细胞与疏水性有机物的接触.     

混菌发酵降解茶皂素的条件优化

以茶皂素为研究对象,以茶皂素的降解率为评价指标,利用地衣芽孢杆菌与铜绿假单胞菌混合发酵降解茶皂素,分别探讨接种比例、发酵时间、发酵温度、摇床转速及接种量对其降解的影响,再通过曲面响应设计实验对发酵条件进行优化。结果表明,影响降解率显著性次序为:发酵时间发酵温度接种量摇床转速接种比例,得到最佳的优化条件为:混菌接种比例1∶2(V/V),发酵时间12.8 d,发酵温度30.68℃,摇床转速150 r/min,接种量为8.81%,在此条件下进行发酵,茶皂素的降解率达到(73.76±0.63)%。说明混菌对茶皂素的降解有着较明显的效果。     

蜡状芽孢杆菌好氧反硝化特性研究

从湖北省洪湖、仙桃等地采集的活性污泥和土壤中分离得到32株好氧反硝化细菌,对其进行反硝化能力测定,其中3株菌的反硝化能力较强,能以NaNO₃为唯一氮源生长,分别命名为HS-N25,HS-MP12和HS-MP13. 这3株菌可以分别在18,15和12 h内将特定培养基SC中起始浓度为10 mmol/L 的NO₃-完全降解. 通过菌株形态观察、生理生化及16S rDNA 分子鉴定,菌株HS-N25,HS-MP12及HS-MP13与蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)亲缘关系最为接近,同源性达99%. 初步鉴定这3株菌为蜡状芽孢杆菌.      

利用柑桔加工过程中的废物生产纤维素酶发酵饲料

利用柑桔加工过程中废物提取有用物质后 ,再进行固体发酵生产纤维酶发酵饲料的研究 ,筛选到一株具有较高纤维素酶的青霉菌株。其最适固体培养基配方为 :桔皮∶豆饼∶麸皮 =15∶1∶1,碳酸铵质量分数为 3% ,物料∶水 =2∶1,pH值为 4 5 ;最佳产酶条件为 :培养温度为 30℃ ,培养时间为 84h左右。为柑桔加工过程中所产的废物提供了一条变废为宝 ,解决环境污染的新途径。      

病死猪厌氧发酵特性研究

为提高病死猪厌氧发酵甲烷转化率和挥发性固体降解率,实现病死猪的无害化处理向资源化利用方向转变,选择温度和接种比例2个关键因素进行厌氧发酵试验。温度选择35℃和55℃,接种比例按照接种物与底物的挥发性固体质量比分别确定为0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1、10∶0,采用序批式发酵。研究发现,发酵试验至不同水平,试验都进入停止产气期,此时测定发酵液相代谢产物成分,以优化工艺参数。试验结果表明,病死猪厌氧发酵最佳工艺条件为接种物与底物的挥发性固体质量比为5∶5,温度为35℃,该最佳工艺条件下挥发性固体甲烷产率为271 m L/g,挥发性固体降解率为63.4%。     

四级串联厌氧反应器对阿卡波糖废渣的减量处理

发酵生产阿卡波糖的过程会产生大量发酵废渣,该废渣处理成本高昂且易造成环境污染。因此,寻找高效环保和低成本的废渣减量处理方法,是目前亟需解决的问题。采用四级串联厌氧反应器对阿卡波糖废渣液进行减量处理,经过启动阶段和负荷提高阶段,共运行68 d。其中,负荷提高阶段增加水解酸化罐作为预处理工艺,两阶段有机负荷分别为1.16,3.32 kg/(m3·d)。结果表明:水解酸化罐作为预处理工艺可提高系统稳定性;系统运行后期可溶性COD去除率达83.3%,平均容积产气率为0.36 m3/(m3·d),废渣中固体物质的去除率达64%,在2—4号罐体底部观察到直径0.8~2 mm的颗粒污泥形成。     

垃圾填埋场厌氧水解菌降解蛋白质底物实验

采用Hungate厌氧滚管技术,从生活垃圾填埋场中分离纯化出1株厌氧水解菌,接种于酪蛋白底物中进行水解发酵实验,研究其发酵产物(挥发性有机酸醇)和主要类别的挥发性有机物(VOCs)的动态变化规律。结果表明:筛选出的菌株为Sporanaerobacter acetigenes,其可生长温度为20～45℃(最适为37℃),可生长p H为5. 0～9. 0(最适为8. 0)。8种发酵产物中,乙酸的占比最高(为39. 0%),且发酵产物浓度变化曲线呈现出2种类型:Monod型和S型,后者是一种新发现的浓度变化曲线类型。确认了44种VOCs,包括脂类、含硫化合物、烷烃、醇类、烯烃、酸类、萜类、脂环烃、含氮化合物、酮类和芳香烃11类,其中10种VOCs在填埋场现场监测中也有发现。实验发现主要恶臭污染物类别随着降解时间而发生变化:降解前期(0～60 h),主要恶臭污染物类别是脂类和烷烃,变化规律为显著升高后迅速下降,最后保持稳定;降解中后期(60 h之后),主要恶臭污染物类别是脂类、醇类和含硫化合物,其中醇类和含硫化合物浓度变化规律为慢速升高。蛋白质底物的单独降解实验,为掌握混合垃圾组分降解和产VOCs规律提供了参考。     

城市生活有机垃圾湿式动态厌氧发酵工艺

对城市生活有机垃圾处理技术现状进行分析的基础上,结合我国国情,提出一种新型的湿式动态厌氧发酵工艺。进一步论述了湿式动态厌氧发酵工艺方案选择,重点介绍该工艺的流程,各部分结构的功能。最后,总结该工艺的优点,对工艺的不足之处进行了探讨并提出相应的处理措施。     

餐厨垃圾直接发酵生产生物质丁醇的研究

为考察餐厨垃圾不糖化直接进行产丁醇发酵的可行性,优选高效利用淀粉产丁醇梭菌Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4,并发现不同来源和构型的淀粉对发酵有影响,且直链淀粉更易于被利用。餐厨垃圾直接发酵比糖化发酵效率高,且可避免底物抑制。在固液比1∶1条件下,餐厨垃圾直接发酵丁醇产量达到12. 1 g/L,丁醇碳转化率为0. 402,最大生产速率为0. 705 g/(L·h);固液比1∶2条件下,直接发酵最大生产速率是糖化发酵的2. 05倍。餐厨垃圾发酵产丁醇,可在解决环境问题的同时,为丁醇生产提供廉价原材料。     

混合发酵法降解多氯联苯的试验研究

利用混合发酵法可有效地降解多氯联苯。模拟实验表明,Aroclor 1016和Aroclor 1254在木屑与活性污泥或餐厅残渣的混合物中,经七周发酵均有一定程度的降解,最高可达60％。     

沼气发酵罐热负荷特性研究与排料余热回收装置设计

针对天津市某养殖场沼气工程,基于热平衡模型,模拟分析了沼气发酵罐热负荷特性,发现发酵罐罐体传热负荷和加热发酵料液负荷是沼气生产过程中主要负荷组成部分,而其中加热发酵料液负荷占到了沼气工程总热负荷的87.5%~90.8%,约为发酵罐罐体传热负荷的8倍。为减少发酵罐排料造成的热量损失,设计了1套沼气发酵罐排料余热回收装置,并对其余热回收效率进行模拟计算。结果表明:该装置在春季余热回收量为1 472.3~2 216.5 MJ,夏季为747.4~993.5 MJ,秋季为1 515.7~2 069.3 MJ,冬季为2 526.3~2 707.7 MJ。全年节能率波动范围在25.36%~48.46%,在冬季其节能率仍能达到30%以上,有效减少了排料的热量损失。     

除臭酵母JZ-6发酵条件的研究

为给除臭酵母JZ-6的工业化生产提供参考依据,通过单因素试验和正交试验,以酵母JZ-6对恶臭中主要臭气物质氨气的去除率为指标进行试验。确定了除臭酵母JZ-6的优化发酵条件为:接种量为8%,培养基起始pH为4,500mL瓶中装液量为150 mL,发酵温度为30℃,培养时间为24 h,在此发酵条件下,该菌株对氨的去除率达88.6%。     

餐厨垃圾发酵制备生物燃料丁醇的研究

餐厨垃圾含丰富有机质,是潜在的廉价优质生物质资源;丁醇是继乙醇后的一种极具潜力的新型生物燃料。探索了以餐厨垃圾糖化液为原料,通过微生物发酵制取生物燃料丁醇。首先从实验室现有5株产丁醇梭菌中,优选出Clostridium beijerinckii NCIMB 8052作为丁醇生产菌,并考察在未添加任何营养物质,且不调节pH的条件下(简称非调控状态),以糖化液作为底物进行丁醇发酵的可行性。结果表明:非调控状态发酵的丁醇产量仅为5.96 g/L,并产生"酸崩"抑制;添加0.3%(w/V)Ca CO_3提高了糖化液pH缓冲能力,可解决"酸崩"问题,并将丁醇产量、总溶剂产量及丁醇生产速率分别提高了57.8%、53.1%和90.6%。这证明餐厨垃圾做为原料用于燃料丁醇生产是完全可行的。     

发酵法溶剂生产工艺的流程模拟与参数优化

对发酵法溶剂生产的精馏工艺流程采用化工流程模拟软件PROII进行了模拟。将复杂的流程分为醪塔子系统、丁塔子系统和乙丙子系统,采用液体活度系数模型NRTL和非理想物系的CHEMDIST算法,利用Distillation模块、Simple HX模块、Flash模块和Mixer模块分别进行模拟。流程模拟结果与实际运行结果吻合良好。在此基础上,以减少塔釜废液中溶剂含量为优化目标,利用中心组合设计(CCD)与PROII流程模拟相结合,对醪塔的部分操作参数进行了优化。优化后可使废液中溶媒含量减少至0.008%,远低于原工艺数据。