复合菌利用酱油废液制备生物絮凝剂及其絮凝特性分析

利用酱油曲霉(Aspergillus sojae)和毕赤酵母(Pichia membranifaciens)复合菌以酱油酿造废液作为培养基生产生物絮凝剂,研究了外加碳源、外加氮源、培养基的初始pH值以及酱油酿造废液浓度等因素对絮凝剂产量及絮凝剂活性的影响,并考察了所制备絮凝剂的絮凝特性.结果表明,酱油酿造废液稀释1倍,加入5g/L乙醇作为补充碳源,不需添加氮源,调节pH值至5.0左右,培养30h,生物絮凝剂的产量可达到5.92g/L.实验制备的生物絮凝剂具有较好的絮凝效果,对高岭土悬浊液的去除率达到98.3%;对酱油废水、酿酒废水、生活污水、乳品废水等实际废水的浊度的去除率78.2%~92.3%,COD去除率为64.2%~85.2%.     

混合碳源制备生物絮凝剂的絮凝效能及产量预测模型

为实现混合底物的高效定向转化,以产絮菌根癌农杆菌(Agrobactrium tumefaciens)F2为研究对象,考察不同单一碳源及不同初始浓度对菌体生长、絮凝效能及絮凝剂产量的变化规律,采用BP算法构建絮凝效能及产量预测神经网络.产絮菌F2利用葡萄糖时的絮凝效能和产量分别为88.98%和2.20 g·L-1,过低的初始浓度将影响产量,不低于7.5 g·L-1为佳.以D-(+)-葡萄糖、D-半乳糖和D-甘露糖3种单糖为混合碳源,构建网络结构为3-5-2的产絮效能及絮凝剂产量预测模型,对两个输出层的预测误差范围均在4%以内,预测葡萄糖、半乳糖、甘露糖浓度的最优解为6.59 g·L-1、1.32 g·L-1、3.57 g·L-1,经验证混合碳源发酵产絮可使絮凝效能和产量比单一葡萄糖发酵时分别提高6.87%和26.82%,本文为产絮菌F2利用含糖有机质废液发酵产絮凝剂提供数据参考.     

以稻草秸秆为底物制取复合型生物絮凝剂的研究

以稻草秸秆作碳源,采用两段式发酵工艺制取复合型生物絮凝剂,首先通过纤维素降解菌HIT-3对稻草秸秆进行生物降解,再使产絮菌F2-F6利用秸秆糖化液替代葡萄糖制备生物絮凝剂,并定量分析了复合型生物絮凝剂的产量.结果表明,预处理后的秸秆还原糖产率达到10.6%,纤维素酶活性最大为0.13U/mL,TOC含量不断增加,TN含量不断减少,纤维素降解菌株对稻草秸秆具有很好的降解作用,生物絮凝剂絮凝率为90%.向秸秆糖化液中补加0.2g/L酵母膏调整发酵液营养比例,可使产絮高峰期提前,絮凝率达到95%.每t稻草秸秆可以制取复合型生物絮凝剂44kg.     

嗜乳品废水絮凝剂产生菌的筛选及其培养优化

该试验筛选能够利用廉价的乳品废水作为部分替代碳源的高效耐碱型微生物絮凝剂产生菌群。试验采用常规筛选方法,用盐碱地土壤平板划线。从平板上挑取粘性大的菌落接到相应的液体培养基中,摇振荡培养72 h后用高岭土悬浊液测定微生物产生絮凝剂的絮凝活性。最终选出高效微生物絮凝剂产生菌群。将培养基中的商业碳源变换为其他不同类型的商业碳源以及不同浓度的乳品废水,用控制变量法优化其它他产絮条件,最终得出复合菌群的最佳产絮条件:乳品废水的浓度为900 mg/L、最佳乙醇添加比为2%、最佳氮源为蛋白胨、最佳阳离子为Na_2SO_4、最佳初始p H值为11、最佳培养温度为30℃、最佳摇床速度为160 r/min,以及最佳接种量为2%。在最佳产絮条件下微生物絮凝剂的絮凝活性可达94.68%。     

克雷伯氏菌生产絮凝剂M-C11的培养优化及其在污泥脱水中的应用

从活性污泥中筛选分离得到可产生微生物絮凝剂的克雷伯氏菌C11,对微生物絮凝剂M-C11的培养基碳源、氮源、无机盐等条件进行优化.探讨将微生物絮凝剂应用于活性污泥脱水时,pH、CaCl2投加量、M-C11投加量等因素对污泥脱水效果的影响,并与常规化学絮凝剂的调理效果对比分析.结果表明,絮凝剂M-C11生产的最优培养条件:30 g·L-1葡萄糖、2g·L-1NaNO3、0.5 g·L-1MgSO4分别作培养基碳源、氮源、无机盐,在37℃,150 r·min-1振荡培养48 h,絮凝活性高达91.70%.M-C11在pH为4~8、温度为20~60℃的范围内具有良好的絮凝稳定性.克雷伯氏菌产絮凝剂M-C11应用于调理污泥脱水,在pH为6、3 mL M-C11、4 mL CaCl2(1%)的最佳投加组合下,调理后污泥比阻(SRF)和含水率分别由原泥的11.64×1012m·kg-1和98.86%,降低至4.66×1012m·kg-1和83.74%,调理后的污泥脱水效果显著优于硫酸铝、聚合氯化铝(PAC)等无机絮凝剂.微生物絮凝剂具有成本低廉、易生物降解、无二次污染等优点,且对污泥pH、盐度等条件具有良好的适应性,可作为新型高效的污泥脱水调理剂.     

1株高效产絮凝剂菌株的分离及其在冷轧含油废水处理中的应用

从土壤中分离出1株高效产絮凝剂菌株T-3,经形态学特征分析、生理生化实验及16S rDNA序列分析,鉴定为克雷伯氏菌（Klebsiella sp.）.研究了该菌株的培养条件,如pH值、温度、碳源、氮源对产絮凝剂性能的影响.结果表明,该菌株对碳源、氮源有较普遍的适应性;初始pH值为9,培养温度为25℃时,产絮凝剂性能较好...     

高效絮凝菌的培养条件优化

从呼和浩特市污水处理厂筛选分离了1株高效絮凝剂产生菌YS2,通过培养条件优化试验确定了该菌株产絮凝剂的最佳培养条件:碳源为蔗糖、氮源为脲、N/C为2.5∶1、初始pH值为6.0、培养温度为30℃。絮凝试验表明:该菌株产生的生物絮凝剂对高岭土悬浊液有良好的絮凝效果,絮凝率达到95%。絮凝活性分布试验表明其絮凝活性全部存在于离心沉降物中,而上清液没有絮凝活性。16S rDNA测序鉴定其为克雷伯氏菌G。     

絮凝剂产生菌的培养条件优化

从呼和浩特市污水处理厂筛选分离了1株高效絮凝剂产生菌YS2,通过培养条件优化试验确定了该菌株产絮凝剂的最佳培养条件：碳源为蔗糖,氮源为脲、碳氮比为2．5：1、初始pH值为6．0．培养温度为30℃。絮凝试验表明：该菌株产生的生物絮凝剂对高岭土悬浊液有良好的絮凝效果,絮凝率达到95％。絮凝活性分布试验表明其絮凝活性全部存在于离心沉降物中,而上清液没有絮凝活性。16S rDNA测序鉴定其为克雷伯氏菌G。     

微生物絮凝剂高产菌株的筛选及培养条件的研究

采用随机分离的方法,从旱地、水田和池塘的污泥中分选出12种产絮凝剂的菌株。其中随机标号为I2、F11和G菌株的絮凝效果比较好,进一步根据不同培养时间、碳源、氮源和助凝离子,对此3株菌进行了培养条件及絮凝条件的研究。又依据絮凝反应时凝聚团产生的快慢和大小,确定菌株I2、F11有最好的絮凝效果。实验过程中还发现了筛选产絮凝剂菌株的新方法。     

影响微生物絮凝剂生成的条件研究

从污水中筛选到了一株絮凝活性较好的絮凝剂产生菌 ,分别研究了碳源、氮源、供氧量、培养温度等条件对其产絮凝剂的影响。结果表明 ,葡萄糖、淀粉是较好的碳源 ,蛋白胨等有机氮作氮源较好 ,供氧量较大有利于产絮凝剂 ,最适宜培养温度为 30℃ ,最佳pH为 6 .5～ 7.5。     

一株芽孢杆菌所产絮凝剂的研究

从土壤中分离筛选得到一株能产生高效微生物絮凝剂(MBF)的芽孢杆菌A-9。A-9的培养实验表明,培养基的碳源、氮源、初始pH是影响MBFA9絮凝活性的主要因素。絮凝实验结果表明,用MBFA9处理高岭土悬浮液,效果明显优于其他种类MBF,且不需添加Ca2+及Al3+等助凝剂,用量也仅为一般MBF用量的1/10～1/100;处理含泥河水、硫化染料废水、淀粉厂黄浆废水,悬浮物及COD的去除率明显高于聚丙烯酰胺等传统的化学絮凝剂。      

不同碳源下硫还原地杆菌对反硝化过程的影响机制探讨

硝酸盐是废水中常见的污染物,其具有较高的氧化还原电位,在水中的去除主要依靠微生物的反硝化作用.目前的初步研究表明,电活性细菌能够和反硝化细菌通过互营生长加速反硝化过程.为探究在不同外加碳源下电活性细菌对反硝化过程的影响,选取不能够利用硝态氮作为电子受体的模式电活性细菌硫还原地杆菌(G.sulfurreducens PCA)与不同碳源(乙醇、丙酸或葡萄糖)驯化得到的反硝化细菌进行共培养.结果表明,改变碳源为乙酸盐后,不同体系中硝态氮的去除效率达到了94%.碳源的改变造成了不同程度的反硝化滞后现象,在当以乙醇为外加碳源时,G.sulfurreducens PCA的加入能够将迟滞时间缩短3 h,其反硝化速率可达到186 g·m~(-3)·d~(-1),同时产生的亚硝氮含量也相对最低.但以葡萄糖作为反硝化外加碳源时,迟滞时间最短,但加入G.sulfurreducens PCA后会延长反硝化所需的时间,这可能是与反硝化细菌同G.sulfurreducens PCA竞争体系中的乙酸盐碳源有关.分析微生物群落结构变化发现,G.sulfurreducens PCA的加入提高了反硝化细菌的相对丰度,使其能够适应因碳源改变而产生的对反硝化细菌的生长抑制现象.     

一株降解微囊藻毒素的缺陷短波单胞菌的分离鉴定及降解特性研究

从太湖水华腐烂蓝藻中筛选出一株能够降解MC-LR的细菌,将其编号为Q3.经形态、生理生化及16S rRNA基因序列分析鉴定为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta).研究发现,在实验条件下该菌能以MC-LR为唯一碳源和氮源生长;7 d内可将初始浓度为0.96 mg·L-1的MC-LR降解为0.37 mg·L-1,降解效率达到61.5%.同时,本研究首次发现缺陷短波单胞菌能够降解藻毒素,并且在此菌种中扩增出了降解过程的关键基因mlr A,推测该菌可能与已报道的Sphingomonas sp.ACM-3962等菌具有相同的降解机制.     

Identification of naphthalene metabolism by white rot fungus Armillaria sp. F022

Armillaria sp. F022, a white rot fungus isolated from tropical rain forest (Samarinda, Indonesia) was used to biodegrade naphthalene in cultured medium. Transformation of naphthalene by Armillaria sp. F022 which is able to use naphthalene, a two ring-polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) as a source of carbon and energy was investigated. The metabolic pathway was elucidated by identifying metabolites, biotransformation studies and monitoring enzyme activities in cell-free extracts. The identification of metabolites suggests that Armillaria sp. F022 initiates its attack on naphthalene by dioxygenation at its C-1 and C-4 positions to give 1,4-naphthoquinone. The intermediate 2-hydroxybenzaldehyde and salicylic acid, and the characteristic of the meta-cleavage of the resulting diol were identified in the long-term incubation. A part from typical metabolites of naphthalene degradation known from mesophiles, benzoic acid was identified as the next intermediate for the naphthalene pathway of this Armillaria sp. F022. Neither phthalic acid, catechol and cis,cis-muconic acid metabolites were detected in culture extracts. Several enzymes (manganese peroxidase, lignin peroxidase, laccase, 1,2-dioxygenase and 2,3-dioxygenase) produced by Armillaria sp. F022 were detected during the incubation.     

Effect of bioflocculants on the coagulation activity of alum for removal of trihalomethane precursors from low turbid water

Reactivity of chlorine towards hydrophobic groups present in natural organic matter(NOM)provokes the formation of carcinogenic disinfection byproducts such as trihalomethanes in chlorinated water. The present study aimed to investigate the variations in coagulant activity of alum using two different bioflocculants(coagulant aid) namely, Moringa oleifera and Cyamopsis tetragonoloba for the removal of hydrophobic fractions of NOM and subsequent chlorine consumption by treated water. Effect of dual coagulants on trihalomethane surrogate parameters such as total organic carbon, dissolved organic carbon, UV absorbing materials and prominent hydrophobic species such as phenolic groups along with aromatic chromophores, polyhydroxy aromatic moiety have also been studied. The concept of differential spectroscopy and absorbance slope index has been employed to understand the combined effects of alum-bioflocculants on the reactivity of NOM with chlorine. Our result shows that the combination of alum and C. tetragonoloba is more efficient for reducing trihalomethane surrogates from chlorinated water as compared to M. oleifera. C. tetragonoloba elicited synchronized effects of sweep coagulation and particle bridging-adsorption which eventually facilitated efficient removal of hydrophobic fractions of NOM. The variation in the mechanistic approach of bioflocculants was due to the presence of cationic charge on M. oleifera and adhesive property of C. tetragonoloba.     

乙草胺降解菌A-3的筛选及其降解特性

采用富集培养的方法从农药厂污泥和长期受乙草胺污染的土壤中分离到1株能以乙草胺为氮源生长的细菌命名为A-3,经16S rRNA鉴定,菌株A-3属于粘着剑菌属(Ensifer adhaerens).研究结果表明,菌株A-3能以乙草胺作为唯一氮源生长并高效降解乙草胺.在含10 mg/L乙草胺的无机盐培养基中培养10 d后,菌...     

寒区水体中溶藻铜绿假单胞菌的分离和性质研究

我国北方,尤其是东北地区的一些水体由于富营养化导致的水华现象呈增加趋势,成为急需解决的水环境问题.溶藻菌可从生态调控的角度来控制水华的爆发,因此,在富营养化水体治理方面逐渐得到重视.本文从寒区水华爆发水体中分离获得了一株溶藻细菌JM1,系统发育分析表明,菌株JM1与铜绿假单胞菌的同源性最高.VITEK系统鉴定表明,菌株JM1与铜绿假单胞菌的相似度为98%.菌株JM1在不同的碳源和氮源培养基中可产生不同颜色和p H值的代谢产物,而以葡萄糖和蛋白胨分别为碳源和氮源时发酵液的溶藻效果明显好于其它培养基.菌株JM1的溶藻效果随藻细胞初始密度的降低而增强,随发酵液添加量的增加而增加;当菌体细胞的密度达到1011CFU·m L-1时,可单一抑制藻细胞的生长;当菌体细胞的密度大于105CFU·m L-1时,菌体细胞可促进发酵液的溶藻作用.发酵液作用于藻细胞6 h时可明显影响其恢复能力,当暴露时间达18 h时,藻细胞彻底丧失了恢复能力.菌株JM1发酵液在中性和偏碱性的藻液中的溶藻效果最强,并且经过酸化、碱化和高温处理后,仍然保持较高的溶藻活性.本研究可为基于微生物作用过程的水华控制提供优势的土著菌种及其应用上的技术支持.     

1株好氧反硝化菌的分离鉴定及反硝化特性研究

经BTB培养基初筛和反硝化活力定量测定,从草鱼养殖池水中分离得到1株具有较高脱氮效率的好氧反硝化菌F1.通过形态观察、生理生化特性及16S rDNA同源性分析,确定该菌株为施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri）.反硝化特性研究结果表明,该菌脱氮的最适碳源为乙酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖和蔗糖,对硝酸盐的去除...     

一株穗花狐尾藻内生菌的分离鉴定及其溶磷特征研究

通过组织表面消毒、切面培养和共生培养的方法从健康的穗花狐尾藻植株体内分离获得了一株具有较强溶磷能力的内生菌,系统发育分析和VITEK 2系统鉴定结果表明,内生菌与沙雷氏菌的亲缘关系最近,因此,命名为Serratia sp.SP5.纯培养实验表明,菌株SP5通过产生酸性物质溶磷,在培养96 h后溶磷能力达到最大,溶解性磷酸根的浓度高达269.60 mg·L-1,培养液的p H值下降至4.32.氮源通过降低菌株SP5的产酸能力而间接影响了其对磷的释放能力,菌株SP5溶磷的氮源优先利用顺序为铵根离子硝酸根离子尿素.适宜菌株SP5生长的p H值范围为5~9,酸性条件下菌株的溶磷能力大于碱性条件,而在p H值为7时与对照相比菌株对磷的相对释放量最大.p H值达到9时,菌株无明显溶磷能力.共存高浓度的金属离子时菌株SP5的溶磷效果明显降低,影响程度的大小顺序为MnFeMg.菌株SP5溶磷的最佳碳氮比为35∶1,在相同碳氮比下,不同的碳氮量会明显影响溶磷效果.底泥模拟培养条件下,菌株SP5可通过释放底泥中的闭蓄态磷(O-P)和钙磷(Ca-P)而明显提高水相中的磷酸根离子浓度,与对照相比,底泥中这两种磷形态分别下降了15.21%和34.87%,而水相中溶解性磷酸根离子是对照的1.5~2.0倍.研究结果为研究富营养化水体中磷的生物地球化学过程提供了新的科学数据.