黑曲霉固态发酵三七渣产纤维素酶

考察了硫酸铵添加量、磷酸二氢钾添加量、三七渣粒径、培养基含水率等因素对黑曲霉固态发酵三七渣产纤维素酶的影响,并采用正交实验对培养基制备条件进行了优化。研究结果表明,三七渣作为发酵培养基用于生产纤维素酶是可行的;含水率、硫酸铵添加量、磷酸二氢钾添加量以及三者之间的交互作用对实验结果的影响极显著(P0.01),这3个因素以及它们之间的交互作用对实验结果影响程度的排序为:硫酸铵添加量含水率磷酸二氢钾添加量交互作用;优化的培养基制备条件为:采用过80目的筛三七渣,硫酸铵添加量为40 mg/g干药渣,磷酸二氢钾添加量为10 mg/g干药渣,初始含水率为55%,pH值自然,在此条件下发酵,所产CMC酶活可达73.23 IU/g湿物料。     

利用三七渣固态发酵灵芝菌的研究

以川芝6号为发酵菌种,对三七渣固态发酵灵芝菌的培养基制备条件进行了研究和优化。结果表明,优化的培养基制备条件为采用过60目筛的三七渣,酵母粉添加量5%(质量分数,下同),磷酸二氢钾添加量0.025%,培养基含水量70%,不调节初始pH。在此条件下进行灵芝发酵,发酵培养物中灵芝菌丝体的质量分数最高可达31.27%。     

黑曲霉固态发酵三七渣产淀粉酶的研究

以三七渣为基质,采用黑曲霉固态发酵产淀粉酶,考察了硫酸铵(氮源)添加量、三七渣粒径、固体培养基含水率、发酵温度、发酵时间、菌悬液接种量等因素对产淀粉酶效果的影响,并采用正交实验对发酵条件进行了优化。单因子实验结果表明,黑曲霉固态发酵三七渣产淀粉酶适宜的硫酸铵添加量为40～60mg/g(以干药渣计),最佳三七渣粒径为100目,最适固体培养基含水率为55%,最佳发酵温度为34℃,最适发酵时间为7d,最佳菌悬液接种量为10%(质量分数)。正交实验多重比较的结果表明,优化的发酵条件为:硫酸铵添加量50mg/g,发酵温度34℃,发酵时间5d,在此发酵条件下,黑曲霉固态发酵三七渣产生的淀粉酶的酶活可达84.15U/g(以湿物料计)。     

三七渣固态发酵生产绿色木霉的工艺条件研究

考察了发酵时间、孢子液接种量、固态发酵培养基装料量、培养温度、光照条件等对三七渣固态发酵生产绿色木霉的影响,并采用正交实验优化了发酵工艺条件。结果表明,发酵过程受工艺条件的影响较大,孢子液接种量、固态发酵培养基装料量、发酵时间3个因素的交互作用极显著(p0.01),这3个因素以及它们之间的交互作用对实验结果的影响程度排序为:交互作用固态发酵培养基装料量孢子液接种量发酵时间;在最佳的发酵工艺条件(即培养温度24℃、无光照、接种量20%(1g三七渣接种2mL绿色木霉孢子液)、固态发酵培养基装料量12.5g、发酵时间8d)下,平均产孢量可达10.10×109 cfu/g。     

三七渣固态发酵生产康宁木霉生防菌

考察了发酵时间、接种量、装料量、温度、光照条件对三七渣固态发酵生产康宁木霉生防菌的影响,并采用正交实验优化了发酵工艺条件。研究结果表明,将三七渣转化为环境友好的康宁木霉生防菌是可行的。发酵过程受工艺条件的影响较大,发酵时间、接种量、装料量3个因素的交互作用极显著(p0.01),这3个因素以及它们之间的交互作用对实验结果影响程度的排序为:发酵时间交互作用装料量接种量。优化的发酵工艺条件为:发酵温度30℃、无光照、接种量15%、装料量7.5 g、发酵时间6 d,在此条件下,康宁木霉的产孢量可以达到16.75×109cfu/g。     

调理料添加比例对菇渣基质发酵效果的影响

为探讨废弃蘑菇基料菇渣改性生产有机栽培基质技术,直接采用菇渣为主要原料,以猪粪作为调理料进行好氧发酵,研究猪粪的不同添加比例对菇渣好氧发酵腐熟条件中的温度、挥发性固体(VS)、p H、全氮、全磷、种子发芽指数(GI)的影响。结果表明,猪粪适宜作为菇渣改性生产有机基质的调理料,发酵过程始终维持含水率在65%左右,3个处理高温持续时间均在5 d以上,满足基质无害化卫生标准要求,发酵完成后p H均符合腐熟基质标准,GI均达到60%以上。而猪粪添加量较少时,可以缩短进入高温发酵期的时间,堆体达到的最高温度较高,堆料腐熟较快,且最有利于氮素的保存和全磷的浓缩。综合以上实验结果表明,在菇渣发酵中添加15%的猪粪有利于改善发酵条件,提高堆体的养分含量。     

垃圾焚烧底渣协同固化市政污泥的工程特性

开展了不同含量垃圾焚烧底渣与固化剂共同作用下,固化市政污泥工程特性研究。测定了固化体的含水率、有机质含量、重度、pH值、无侧限抗压强度、增容比及28 d渗透系数等工程指标。结果表明:固化体有机质含量及含水率随垃圾焚烧底渣含量的增多而降低;重度随底渣添加量增加而增大,在12~15 k N·m-3之间;固化体pH值、无侧限抗压强度、增容比及渗透系数均随底渣含量增加而增大。底渣添加量为40%左右时,固化体满足填埋要求。垃圾焚烧底渣作为骨料,增强了污泥固化体工程特性、减少了固化剂用量、同时实现以废治废,降低污泥和垃圾焚烧底渣处置成本。研究成果为污泥及垃圾焚烧底渣填埋处置提供了参数及指导作用。     

海带渣废弃物资源化利用以及多功能菌肥固体发酵条件的优化

海带渣是海带加工过程中主要固体废弃物。本实验利用海带渣对生防菌株JGA2(-5)27-2进行固体发酵。实验对不同发酵条件下发酵产物对植物病原真菌寄生曲霉的抑制活性与对发酵产植物激素6-糠氨基嘌呤的能力进行测定。通过单因素实验和响应面实验优化了发酵条件:蔗糖为最优的碳源;硝酸盐为最优的氮源;蔗糖浓度、KNO3浓度、最佳的培养时间、含水量、培养温度、接种量和pH值分别为2.091%、0.507%、8.24 d、60%、35℃、4%和自然pH值。在发酵过程中以添加KNO3的形式向发酵菌肥中加入K+离子。实验证明,利用生防菌株JGA2(-5)27-2进行海带渣的固体发酵生产多功能微生物肥料具有可行性,并为海带渣的资源化在农业领域的利用提供一定参考。     

初始pH值对提油后藻渣发酵制氢的影响

提油后藻渣的利用和处理对于微藻生物柴油产业的发展具有重要意义.采用批次实验研究了初始pH值(pH值范围为5～9)对提油后藻渣发酵产氢的影响.研究结果表明,提高初始pH值引起累积产氢量和氢气产量逐渐下降.初始pH值从5增加到6.5引起氢气产生速率逐渐增加,而初始pH值从6.5增加到9时,氢气产生速率则逐渐下降.在pH 5...     

添加牛粪对蚯蚓处理污泥的影响

采用4个相同的塑料装置,将等量的污泥、EM菌、蚯蚓及不同量的牛粪装入其中并混匀后,通过60 d的培养实验,借助对污泥含水率、pH、TP、TOC和TN的监测及蚯蚓生存状况的考察,探究添加牛粪对蚯蚓处理污泥的影响。结果表明:添加牛粪可以抑制污泥含水率的增加,但不同牛粪添加量对污泥含水率的影响无一定规律性;与初始TP相比,1#~4#中污泥TP增长率分别为81%、97%、56%和102%,除3#外,污泥TP增幅随牛粪添加量的增加而增大;因生物作用,1#~4#污泥TOC均呈下降趋势,1#~4#中污泥TOC分别下降了13.6%、22.4%、21.7%和16.1%;1#~4#污泥TN变化与牛粪添加量的变化之间无明显规律。污泥中添加牛粪,对蚯蚓健康有益。     

水葫芦压滤脱水与鲜汁强化除磷工艺

就地对水葫芦进行粉碎压滤能有效减少质量和体积,降低处置难度,减少运输成本。针对水葫芦鲜渣含水率高,鲜汁污染物浓度高的问题,研究不同压滤时间、压力和调理剂的添加对压滤后鲜渣的含水率的影响;同时采用化学混凝法研究不同混凝剂、pH和混凝时间以及CaO的添加对鲜汁中COD和TP的去除效果的影响。结果表明:鲜渣含水率随着压滤压力、时间的增加而降低,8 MPa压力条件下鲜渣含水率为66.35%,添加鲜货质量10%的木屑和CaO能使含水率降为46.17%和40.21%,加快鲜渣脱水速度;FeCl_3、Al_2(SO_4)_3和PAC等3种混凝剂均能有效去除鲜汁中COD和TP,去除率分别可达80%以上和85%以上,进一步添加CaO能强化TP的去除效果,去除率可达96%以上;水葫芦压滤脱水和鲜汁预处理工艺为水葫芦处置提供了一种新的途径。     

剩余污泥发酵沼渣成分分析及脱水性能研究

通过对剩余污泥发酵沼渣进行成分分析,判断其是否适合于有机肥料的原料,并研究了其脱水性能。结果表明,剩余污泥发酵沼渣总养分和有机质质量分数分别为4.22%~4.48%、9.17%~9.26%,未达到《有机肥料》(NY 525—2012)的标准值。重金属Cr、Cd、As、Pb、Hg的质量浓度分别为116.57~137.06、1.16~1.57、9.76~10.75、41.23~48.29、1.67~1.94mg/kg,均达到NY525—2012的标准值。二次厌氧发酵沼渣实验证明,其含水率和有机质已基本稳定。因此,剩余污泥发酵沼渣不能直接用作有机肥料,但可以作为有机肥料的原料。当聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)投加量分别为2、5g/L时,剩余污泥发酵沼渣离心后含固率可分别提高到30.24%、30.34%,可显著改善其脱水性能。     

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。     

微生物絮凝剂的制备及其对城市污水厂污泥的脱水

研究利用甘蔗渣作为廉价原材料制备微生物絮凝剂并探讨其对城市污泥的脱水性能。按0.5%最佳接种量接种,并利用发酵罐进行批式发酵培养,培养60 h后的发酵液具有最佳絮凝效果,投加量为5.0 mg/L时较优,污泥脱水率从75.60%提高到84.2%,污泥含水率从95.82%降至76.21%。此时絮凝剂粗产量为1.16 g/L。培养108 h后,发酵液仍具有显著的絮凝效果,能使污泥含水率维持在76.81%左右。补料发酵实验表明,恒pH培养会抑制微生物分泌絮凝剂,最佳絮凝效果为72 h的发酵液,投加量5.0 mg/L,污泥含水率降至76.47%。通过补料以及不控制pH后,发酵液絮凝效果迅速上升,投加不同量的发酵液使污泥的含水率保持在76.22%~75.60%之间。综合来说,补料在能减少原料浪费的同时也可以有效地提高絮凝剂的絮凝效果。     

黄姜纤维素渣固态发酵生产蛋白饲料

利用酵母菌和黑曲霉对黄姜纤维素渣进行固态发酵生产蛋白饲料。研究了接种量、温度、固液比、发酵时间和通风量对发酵的影响。同时在单菌种发酵的基础上,对酵母菌和黑曲霉的混合发酵进行了初步探索,研究结果表明,混菌发酵的实验效果比单菌发酵的效果好。当条件为:黄姜纤维素渣25 g,加入脲0.53 g,KH2PO40.05 g,K2HPO40.05 g,Mg-SO40.05 g,NaCl 0.05 g,CaCl20.01 g,接种量为14%,温度30℃,固液比2∶1,发酵产物的蛋白质量分数可达到13.98%。     

书虱伴生菌中纤维素酶产生菌的筛选、鉴定及最佳产酶发酵条件的优化

从以啃食树皮为生的书虱伴生菌中筛选得到5株产纤维素酶的菌株,编号分别为S2、S6、N10、N11和N12。结合菌株的形态学及16S r DNA序列分析等结果将这些菌株分别鉴定为Bacillus methylotrophicus,Streptomyces sp.,Pseudomans fluorescens,Bacillus sp.及Pseudomans sp.。分别使用单因素分析法和响应面分析法对纤维素酶活最高的S2菌株的产酶发酵条件进行了优化。单因素实验结果显示,B.methylotrophicus S2的最适产酶发酵条件为:0.01 g/m L的CMC碳源、10 g/L蛋白胨的氮源、48 h的发酵时间、28℃、初始pH为7.0,此时总纤维素酶活达到204.37 u/g。然后选取发酵时间、温度和初始pH作为3个因素,通过BBD实验,用响应面法对S2的发酵条件进行优化分析,最后得到一个拟合度良好的二次多项方程模型(R2=0.9948)。方差分析结果显示,发酵温度与培养基初始pH之间的交互作用极显著。响应面分析优化后的反应体系为:温度24℃、初始pH为7.7、发酵59 h,测得酶活力为303.18 u/g,比优化前单因素最佳纤维素酶活力提高45%。     

固态发酵法制备优势硝化菌固定化产品的工艺优化

为解决高效菌在工程应用中扩大培养、保存和接种等瓶颈,研究固态发酵法制备焦化废水优势硝化菌固定化产品.以TTC脱氢酶活性法作为固体发酵生物量测定指标,通过液态发酵单因素实验初步确定硝化菌发酵条件,再用响应面法对其固态发酵条件进行优化.结果表明,TTC脱氢酶活性法适合作为表征生物质载体固定化产品生物量的测定方法,不受载体和培养时间的影响,能较好地指示干燥前固态发酵生物量的变化.固态发酵主要影响参数依次为发酵时间、发酵温度、接种量和含水率.发酵时间的最佳值为47 h,发酵温度最佳为29.4℃,接种量的最佳值为9.9 mL/200 mL,最佳含水率为48.9％时,固态发酵固定化产品酶活达到17.091 μg TF/(g·h).与液态发酵参数相比其发酵温度、接种量最佳值接近,但发酵时间由1d延长至2d,产品酶活持平.     

SRB固态发酵条件优选及动力学方程建立

为解决利用微生物法处理酸性矿山废水中菌种扩大培养、菌种保存和接种等问题,研究利用固态发酵法制备硫酸盐还原菌(SRB)固定化产品。实验以亚硫酸盐还原酶(SiR)作为菌种活性检测指标,进行生物质粒径、初始含水率、接种量单因素实验,响应面法确定各生物质载体固态发酵的最优条件并验证;用固载产品处理模拟酸性矿山废水数据按照Lineweaver-Burk作图法,建立SRB菌去除SO2-4的反应动力学方程。结果表明,以玉米芯为载体最佳发酵条件为:粒径8~20目、含水率70%、接种量10%,优化后SiR酶活为2.7385 U/g;木屑:粒径1~8目、含水率80%、接种5%,优化后SiR酶活为2.4863 U/g;甘蔗渣:8~20目、含水率75%、接种10%,优化后SiR酶活为4.2960 U/g。固载产品处理模拟酸性矿井水SO2-4,以1/v对1/[s]作图,玉米芯固载SRB菌的图相关性最好y=1176.9x+0.6034,R2=0.9199,建立玉米芯固载SRB菌的处理SO2-4动力学方程为V=1.657[s]/(1950.45+[s])。     

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。     

中药渣微生物强化预处理效果及产气潜力

以天冬、防己和生地混合中药渣为发酵原料,分别采用固态(TS含量20%)和湿式(TS含量5%)2种发酵工艺,对经过微生物强化预处理的实验组药渣及未经过处理的对照组药渣进行沼气发酵,在35℃条件下,研究其产气潜力。在同为固态发酵工艺时,实验组药渣,产气量为1 900 mL,对照组药渣仅产气350 mL,固态发酵中实验组及对照组产气时间主要集中在前2天;而同为湿式发酵工艺时,实验组在整个实验周期产气共持续27 d,产气量为12 810 mL,对照组持续产气12 d,产气量为3 610 mL。实验结果表明,通过微生物的强化预处理均能大幅提高混合中药渣的产气率,混合中药渣经过预处理后采用湿式发酵工艺具有较好的产气潜力,其TS产气率为:0.346 m3/kg,而对照组TS产气率只有0.097 m3/kg,而固体发酵工艺并不适用于该混合中药渣的沼气发酵。