填埋场中多酚氧化酶活性测定条件优化

以填埋场垃圾为研究对象,在土壤酶测定方法为基础上,对垃圾降解过程中多酚氧化酶活性测定方法进行优化.通过单因素实验和正交实验确定最优反应条件,并验证其精确度及稳定性.最终确定垃圾降解过程中多酚氧化酶活性测定的最优条件为基质取用10 mL、反应温度为30℃、缓冲液为8mL、反应时间为1.5h、萃取剂量为20 mL、萃取时间为50 min,且优化后测定条件实验结果的RSD小于2.22％,测定结果较传统方法提高了41％ ～ 90％,说明优化后结果准确可靠,为垃圾中多酚氧化酶的活性测定提供了新的方法基础.     

厌氧条件下纤维素降解产气的研究

进行了生活垃圾中纤维素组分在厌氧条件下的降解特性试验,选用纯纤维素物料作为原料,采用单因素试验设计,考察了不同温度下(30~50℃)纤维素物料的降解动力学规律.结果表明,30℃为纤维素物料厌氧降解的最佳温度,最高产气和产甲烷量分别达到了620.4,357.2mL/g,产气过程分为适应期、快速增长期和稳定期3 个阶段.基于物料守恒和Monod 方程的动力学模型参数根据试验数据来确定,而不是来自于经验值.通过混合物料降解试验验证,试验值与模拟值吻合得较好.     

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。     

广谱角蛋白降解菌的筛选及其降解特性分析

采用富集驯化的方法,筛选到一株广谱高效角蛋白降解菌株E-26。经形态观察、生理生化特性和16S rDNA基因分析,该菌株初步鉴定为蜡样芽孢杆菌。产酶特性及发酵条件优化结果表明麦芽糖和酵母粉是菌株E-26降解猪毛的最佳外加碳氮源pH 8.0、温度40℃、接种量10%、底物浓度1.0%为其降解猪毛的最适反应条件。在该优化条件下,该菌株发酵培养10 d后,最高酶活性为57.8U/mL,比初始酶活提高了37.4%,最高猪毛降解率达71.2%,比初始猪毛降解率提高了41.9%。     

雌二醇降解菌Acinetobacter sp.DS1的筛选及降解条件优化

筛选并鉴定出1株雌激素降解菌Acinetobacter sp.命名为DS1,对DS1降解17β-雌二醇实验条件进行优化,使用响应面法(RSM)对降解过程中底物浓度、接种量、培养温度和p H值进行了分析,构建响应面模型,并对反应条件进行优化。优化最佳降解条件为:17β-雌二醇量5.10 mg/L;接种量7.5%;p H值8.7;温度27℃。并进行试验验证,结果接近,响应面模型可有效描述降解过程,为降解工程应用和设计提供技术参考。     

己烯雌酚降解菌株沙雷氏菌的分离鉴定及其降解特性

利用具有降解己烯雌酚(diethylstilbestrol,DES)特性的功能微生物来降解DES、有望实现环境中DES的有效去除,然而迄今关于降解DES的功能菌株及其降解特性的报道很少.本研究通过选择性富集培养,从某污水处理站活性污泥中分离获得1株具有DES降解特性的细菌(菌株S).经形态观察、生理生化试验及16S rDNA序列同源性分析将菌株S鉴定为沙雷氏菌属(Serratia sp.)细菌.菌株S好氧生长,30℃、150 r·min-1摇床培养7 d后,对无机盐培养基中DES(50 mg·L-1)的降解率达68.3%.通过摇瓶实验,优化了菌株S生长和降解DES的最适环境条件:温度30℃,底物浓度40～60 mg·L-1,pH 7.0,接种量5%,盐添加量0 g·L-1,装液量10 mL(100 mL三角瓶).     

正交实验选择纤维素酶产生菌的最优综合培养条件

在复合碳源、30℃恒温培养条件下,用正交实验法对影响纤维素酶产生菌降解纤维素的5种单因素培养条件进行了优化,并将优化得到的条件应用于厌氧-好氧废水处理系统.结果表明,MgSO4用量等单因素对纤维素酶活性以及纤维素降解率有不同程度的促进作用;正交实验得到厌氧菌和好氧菌的最佳培养条件不完全一致;在废水处理系统中,5种单因素的最佳综合水平为:30mg/L MgSO4,20mg/L CoCl2,CNP配比为400:5:1,氮源为NH4Cl (28.7mg/L), pH=7.0,此时厌氧菌及好氧菌酶活性分别为4801U/L和4794U/L,酶稳定性分别达到91.0%和95.5%,纤维素降解率为31.9%和28.4% .     

海洋微藻脲酶活性测定方法的实验研究

为进一步了解海洋微藻对尿素的吸收和利用机制,揭示水体尿素浓度升高对近海浮游植物群落演替的潜在影响及对近海有害藻类水华(HABs)形成的促进作用,对海洋微藻脲酶活性的测定方法进行了研究.以典型赤潮藻东海原甲藻为实验材料,在Peers方法的基础上,探讨了失活处理时间、提取液pH值、酶促反应温度以及微藻生长阶段对脲酶活性的影响.结果表明,失活处理时间、提取液pH值、酶促反应温度以及微藻所处的生长阶段都对微藻的脲酶活性具有显著影响.海洋微藻脲酶活性的最佳测定条件为:100℃下失活处理时间 > 2min;提取液pH值7.9;反应温度应与微藻生长温度一致;指数生长初期的藻体具有较高的酶活,而平台期后酶活趋于稳定.     

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%。     

氯嘧磺隆降解菌的筛选及对污染土壤的生物修复

采用富集培养方法从江苏某激素研究所污水处理池排污口污泥中分离得到1株氯嘧磺隆降解菌,经菌株形态学特征和26S rDNA序列分析,鉴定为胶红酵母菌（Rhodotorula mucilaginosa ）.经降解条件优化,菌株对含100mg/L氯嘧磺隆的无机盐培养基中氯嘧磺隆的最佳降解条件为：接种量2.5%,培养温度28℃,pH 6.0,培养5d后降解率为87.33%;在氯嘧磺隆初始浓度为10mg/kg（干土）的模拟污染土壤中,菌株最佳降解条件为：接种量2.5%,温度25℃,pH 6.0,土壤含水量30%,静息培养30d后降解率为90.74%.土壤修复实验结果表明,施加胶红酵母菌后减轻了氯嘧磺隆对小麦幼苗的药害,在氯嘧磺隆浓度为10mg/kg的土壤中投加降解菌后,小麦的出苗率、株高、根长及鲜重均明显高于未投加降解菌的对照组（P < 0.05）.     

枯草芽孢杆菌产γ-聚谷氨酸絮凝剂条件及含铬废水处理研究

利用均匀设计安排试验,用曲线回归分析创建数学模型的方法研究了枯草芽孢杆菌产γ-聚谷氨酸絮凝剂培养条件,结果表明:其最佳培养条件是蔗糖添加量2.2%、酵母膏添加量0.6%、谷氨酸钠4.5%、pH7、温度33℃、摇床转速215r/min。同时利用γ-聚谷氨酸絮凝剂对含铬(Ⅵ)废水进行铬(Ⅵ)去除处理,结果显示:pH值为4、30mL、30mg/L废水中γ-聚谷氨酸的添加量为1.5mL和1%CaCl2用量为2.4mL时,铬(Ⅵ)去除效果最佳,并建立了相应的数学模型,在最佳工艺条件下的铬(Ⅵ)去除率可达55%。     

海洋费氏弧菌培养条件的研究

以本室保存的一株海洋费氏弧菌作为实验对象,采用单因素试验方法研究培养基起始pH值、盐浓度和摇瓶装液量等因素对菌株生长的影响,利用分光光度法测定其生长曲线,采用均匀设计方法,对该菌的培养基组分进行优化研究,确定其适合的生长条件,结果表明:当培养温度为30℃,通气量为180r/min时,该菌株在20h左右达到生长稳定期,对甘油的利用率要优于葡萄糖,盐浓度在5%以下时生长良好,最适装液量为60mL/250mL,培养液初始pH值为8.0。确定100mL培养基配方为:蛋白胨2g,酵母粉1.0g,氯化铵1.2g,氯化钠0.2g,磷酸二氢钾1.0g,此条件下可以得到最大的生物量。     

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。      

厨余和餐厨垃圾混合干式厌氧发酵及活性炭缓解酸抑制研究

分别在中温和高温条件下对厨余垃圾与餐厨垃圾混合干式厌氧发酵产甲烷特性进行研究,结果表明:55℃高温发酵累积产气量均高于35℃中温组;高温组厨余垃圾与餐厨垃圾配比为1:5时发酵累积产气量最大,最大累积产气量达到2492.5 mL,是中温组协同产甲烷的1.4倍。同时,为提高产气率,考察了不同种类活性炭对厌氧发酵的影响,采用甘蔗皮、秸秆、花生藤蔓以及发酵沼渣为原料自制了4种生物质活性炭。实验结果表明,4种活性炭均呈蜂窝煤状的炭孔,其中甘蔗皮活性炭表面炭孔相对规则、完整,微生物可附着面积大,更有利于加快产气进程。添加甘蔗皮活性炭时累积产气3410 mL,相比空白对照组增长20.1%。     

UASB反应器中产甲烷菌对温度胁迫的响应

采用间歇培养方式探讨了升流式厌氧污泥床(UASB)反应器中不同营养类型产甲烷菌对温度胁迫的响应规律.研究结果表明,产甲烷螺旋菌(Methanospirillum)是该反应器的主要氢营养型产甲烷菌,而主要乙酸营养型产甲烷菌为产甲烷丝状菌(Methanosaeta).在35℃条件下,氢营养型和乙酸营养型产甲烷菌的累计甲烷产量分别为24.7,11.7mL,而最大产甲烷速率分别为0.74,0.18mL/h.当温度从35℃分别降低至30,25,20,15℃时,导致氢营养型产甲烷菌的累计产甲烷量分别减少了14.2%,34.0%,47.0%,57.5%,而乙酸营养型产甲烷菌的累计产甲烷量分别减少了5.1%,23.9%,45.3%,95.7%.由此可见,在20~30℃时氢营养型产甲烷菌对温度胁迫更加敏感,而在15℃以下时乙酸营养营养型产甲烷菌对温度胁迫更加敏感.     

光热光电驱动的海岛型太阳能海水淡化装置研制与性能分析

针对偏远海岛淡水资源和常规能源缺乏问题,综合利用光热与光伏驱动,通过技术设计、数学计算、传热传质、模拟测试、性能分析等程序研制一种适用于海岛的太阳能海水淡化装置。并在光热模式、光热光伏模式、电加热模式下测试了装置的性能。实验结果表明:1）淡化装置在光热模式下的平均产水速率为225 mL/h,在光热光伏模式下的平均产水速率为332 mL/h,比光热模式提高了47.6%,而电加热模式平均产水速率可达到1910 mL/h,反映了中高温太阳能集热管的重要性;2）淡化装置的最佳实验条件为:蒸发舱温度为103℃,冷却水温度为41℃,环境温度为30℃,在此条件下的瞬时产水量高达2389 mL/h,各因素的影响程度顺序为蒸发舱温度>冷却水温度>环境温度;3）淡化装置在光热和光热光伏模式下的单位面积产水量分别为2172,1167 mL/（m2·d）,太阳能蒸馏过程的最小热耗为2.03 kW·h/m3。     

干湿法结合工艺回收废弃SCR脱硝催化剂中的钛、钒和钨

利用干湿法结合工艺实现废弃SCR脱硝催化剂中Ti、V和W元素的高效分离和浸出,提出成套废弃SCR脱硝催化剂中Ti、V和W的回收技术。以废弃SCR脱硝催化剂为研究对象,优选Ti、V和W元素最佳浸出工况,研究硫酸溶解法回收TiO₂和有机萃取法回收V₂O₅和WO₃的回收率与纯度。结果表明:酸浸还原浸钒最优工艺条件为温度140℃,液固比30∶1;钠化焙烧浸钨最优工艺条件为煅烧温度750℃,反应物与Na₂CO₃配比（质量比）为1∶1.5,在以上条件下V、W浸出率分别达到97.6%、93.6%。利用硫酸溶解法回收得到的TiO₂产物主要以锐钛矿晶型存在形式,在最佳焙烧温度750℃下,TiO₂回收率达到97.17%,纯度为95.35%。利用有机萃取法回收得到的V₂O₅和WO₃产物的回收率和纯度分别为72.47%、75.43%和93.25%、78.26%。     

高磷铁矿湿法脱磷废水除磷工艺及其循环利用

以氧化钙为除磷剂,采用化学法对高磷铁矿脱磷废水除磷工艺进行探讨。研究了溶液pH值、反应温度、反应时间及搅拌速度对脱磷的影响。实验结果表明:在酸性含磷废水的pH为10、温度为70℃、反应时间为30 min以及搅拌速度为200 r/min的优化条件下,除磷效果最佳,脱磷率可达99.99%以上,废水的含磷量由3020μg/mL下降到0.5μg/mL以下,完全符合国家第二类污染物综合排放标准的一级标准磷含量要求。采用除磷后废水对高磷铁矿除磷,精矿中的磷含量均在0.1%以下,完全满足高炉冶炼配料要求,达废水减排效果。     

米曲霉发酵厨余垃圾制备富酶产物的研究

为了探讨利用微生物发酵厨余垃圾产酶的最佳条件,实现厨余垃圾高值资源化,选取米曲霉为试验菌种,基于米曲霉BNCC142787 (简称“米曲霉B”)、米曲霉CGMCC3.4427 (简称“米曲霉C”)的生长特性解析,研究不同培养方式(静置、振荡)和培养温度(30、35、40 ℃)对米曲霉好氧发酵厨余垃圾产酶性能的影响. 结果表明:米曲霉B和米曲霉C分别在30 ℃和40 ℃、pH为6的培养条件下生长最佳;与静置培养相比,振荡培养可显著提高米曲霉菌丝体的形成和生长速率,促进淀粉酶和蛋白酶分泌. 米曲霉B在40 ℃下厨余垃圾好氧发酵48 h时蛋白酶活性最高,为66.64 U/g;在30 ℃下好氧发酵48 h时,其淀粉酶活性最佳,为129.44 U/g. 米曲霉C在40 ℃下、厨余垃圾好氧发酵96 h时蛋白质酶和淀粉酶活性均达到最高,分别为64.02和131.11 U/g. 研究显示,米曲霉B和米曲霉C产生蛋白酶与淀粉酶的能力相当,但米曲霉B生长速率快,所需发酵时间短,可在温和的条件下实现产酶,因此采用米曲霉B在40 ℃、好氧发酵48 h条件下进行酶源制备,可充分利用厨余垃圾中的营养物质获得富含淀粉酶和蛋白酶的产物,具有显著的应用潜力.      

餐厨垃圾厌氧发酵影响因素研究

用L9(34)正交试验法研究了温度、含固率、接种率和pH对餐厨垃圾厌氧发酵产沼气量的影响,确定了考察因子的主次以及最优工艺条件,并针对影响较为显著的因素(温度、接种率和pH)进行了单因素验证试验。实验结果表明:在温度为55℃、pH值为7、接种率为30％、含固率为8％时,厌氧发酵产沼气的产率最大为633.8 mL/gVS...