水处理用纤维素载体的降解及生物膜附着性能

研究了纤维素载体性能和生态因子(温度、底物浓度、pH)对载体降解和生物膜附着情况的影响.结果表明.未改性、交联、交联且阳离子化处理后载体最终平均降解率分别为55.2%、23.9%、20.5%;单位质量阳离子化载体的生物膜附着量最大,达0.247 g·g-1.纤维索载体可为细菌补充碳源,进而促进载体初期降解,可使废水中sO24-降解率最多提高51%.pH为5.0-6.5条件下,随着pH值的升高载体最终降解率下降,生物膜附着量增大.     

Fenton试剂+SBR法处理纤维素废水的研究

采用Fenton试剂+SBR法对COD很高的纤维素废水进行处理。首先用絮凝法预处理纤维素废水,然后加入Fenton试剂进行处理,得出在pH为3、Fe2+用量为1.5×10-2 mol/L即2.28 g/L、H2O2的投加量为0.858 g/L、H2O2和Fe2+的投加量比为6、反应时间为4 h时效果最佳,COD降到1 002.8 mg/L,去除效率为88.3%。然后进行SBR生物处理,厌氧处理8 h,好样处理10 h,此时COD处理效果最好为92.8 mg/L,去除效率为90.7%,BOD5为46.8 mg/L,去除效率为88.3%。     

生物质能源干式厌氧发酵预处理的研究进展

秸秆干式厌氧发酵以农作物秸秆为原料,在较小的规模和较少资本投入的条件下,产生可以循环使用的生物质能。通过物理法、化学法、物理化学法、生物法等预处理方法,可使后续发酵效率大大提高。本文论述了国内外生物质秸秆预处理技术的研究现状,对各种预处理方法的优缺点进行了分析与讨论．并对生物质秸秆预处理技术用于厌氧发酵的前景进行了展望。     

Characterization of the e ective cellulose degrading strain CTL-6

An e cient cellulose degrading bacteria exists in the thermophilic wheat straw-degrading community, WDC2. However, this strain cannot be isolated and cultured using conventional separation techniques under strict anaerobic conditions. We successfully isolated a strain of e ective cellulose degrading bacteria CTL-6 using a wash, heat shock, and solid-liquid alternating process. Analysis of its properties revealed that, although the community containing the strain CTL-6 grew under aerobic conditions, the purified strain CTL-6 only grew under anaerobic culture conditions. The strain CTL-6 had a striking capability of degrading cellulose (80.9% weight loss after 9 days of culture). The highest e ciency value of the endocellulase (CMCase activity) was 0.404 mol/(min mL), cellulose degradation e ciency by CTL-6 was remarkably high at 50–65°C with the highest degradation e ciency observed at 60°C. The 16S rRNA gene sequence analysis indicated that the closest relative to strain CTL-6 belonged to the genus Clostridium thermocellum. Strain CTL-6 was capable of utilizing cellulose, cellobiose, and glucose. Strain CTL-6 also grew with Sorbitol as the sole carbon source, whereas C. thermocellum is unable to do so.     

纤维素分解菌复合系MC1分解木薯淀粉厂残渣

木薯渣木质纤维素含量较高,是有开发潜力的生物质资源,目前,木薯渣主要用来生产饲料和酒精.用其进行甲烷发酵也是很有前景的应用途径,但是木薯渣含水量大,颗粒分散,不利于固体发酵.利用纤维素分解细菌复合系MC1分解木薯渣,可将其转化为可溶的小分子有机物,提高其甲烷发酵效率.在分解过程中测定了木薯渣各成分的减少和分解产物.结果显示,经18 d分解,木薯渣的总干重减少了47.3%,其中纤维素减少了22.7%,半纤维素减少了90.4%,木质素减少了11.3%,其总分解量的85%在前6 d被分解.MC1分解木薯渣过程中可溶性物质总含量开始为18%,3 d后达到最高,为33%.GC-MS测定挥发性产物的总量在培养6 d后达到最高,挥发性产物共检测出12种,其中量较大的化合物为乙醇、乙酸、乙二醇、丁酸及甘油,这些产物为甲烷发酵菌可直接利用或者容易转化为甲烷菌直接利用的成分.因此利用MC1分解木薯渣作为甲烷发酵的前发酵手段将很有应用前景.     

高效稳定纤维素分解混合菌群的筛选及分解特性研究

以高纤维素素含量的土壤为筛选源,利用定向筛选技术,经过多代淘汰,最终筛选出一组木质纤维素分解混合菌群P-C。混合菌群的生长曲线没有明显的分界线,在培养4至5天时,出现了短暂的平稳期,在培养第7天时出现峰值,此时混合菌群的纤维素酶活最高。以天然纤维素为产酶碳源时,混合菌群纤维素酶活明显高于以人工纤维素为产酶碳源时的酶活,以秸秆为碳源时的纤维素酶活是以滤纸为碳源时的1.5倍。混合菌群纤维素酶的最适pH是6,最适酶促反应温度是45℃,但在35℃-40℃时也具有较高酶活。pH=6,糖化48 h时,发酵液糖浓度最高。     

一株纤维素降解细菌的分离及特性研究

从造纸厂污泥中分离得到了一株能以纤维素为唯一碳源生长良好的纤维素降解菌w 3 ,经鉴定 ,该菌株为假单胞菌属 (Pseu domonassp.) ,不产色。最适生长及产酶温度为 30℃ ,产酶最适pH值为 7.5 ,生长及产酶高峰出现在 2 0h ,比文献报道的时间提前较多 ,CMC酶活为 60 μg/min。另外 ,w 3能较好地适应微碱性的环境。对造纸废水处理非常有利。     

嗜热厌氧细菌Clostridium sp.EVA4菌株直接转化纤维素产乙醇的研究

用分离获得的嗜热厌氧纤维素降解细菌 Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｐ ． Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株进行了直接转化纤维素产生乙醇的动力学、发酵最适条件及其影响因子的研究．结果表明, Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株在ｐ Ｈ６ ．２ ～８ ．９ ,θ４５ ℃～６０ ℃的范围内能直接转化纤维素滤纸产生乙醇,最适ｐ Ｈ 为７ ．５ ～８ ．０ ,最适θ为５５ ～６０ ℃． Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株能利用纤维素滤纸,纤维素粉 Ｗｈａｔｍａｎ Ｃ Ｆ Ｉ Ｉ,微晶纤维素,纤维素粉 Ｍ Ｎ３００ 和未经处理的玉米秆芯,甘蔗渣,水稻秸秆产生乙醇．乙醇浓度 ,纤维素降解率和培养基还原糖浓度均随培养时间延长而增大．不同的纤维素材料、ｐ Ｈ、θ、底物浓度、酵母粉含量、振荡、培养气相、外加 Ｏ２ 和乙醇等条件均能影响 Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株转化纤维素为乙醇的能力．最适条件下 Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株利用１ ％ 纤维素滤纸培养１２０ ｈ 产乙醇浓度为１ １２３ ｍｇ／ Ｌ,纤维素降解率为５９ ％     

高效稳定纤维素分解菌复合系WSC-6的稳定性

对筛选到的一组纤维素分解菌复合系WSC-6,通过变性梯度胶电泳(DGGE)方法研究了菌种的组成稳定性.结果表明,在连续继代培养的第74～83代复合系的菌种组成没有变化,非常稳定.多代继代培养过程中各代的pH值变化趋势一致,pH值从发酵开始的8.7下降到纤维素旺盛分解时的6.5以下;随着分解结束,pH值逐渐恢复到发酵开始时的水平并保持稳定,具有较强的自我调节能力.多代继代培养后复合系各代的滤纸纤维素分解率和CMC糖化差异很小;在发酵液起始pH4～10的范围内,复合系对pH值具有缓冲能力,并正常分解纤维素;经过70～100℃高温处理10min后再转接的复合系对纤维素仍然具有分解能力,功能稳定.     

纤维素降解复合菌系中纤维结合蛋白的分离及鉴定

采用亲和消化法分离纯化了纤维素降解复合菌系中的纤维素结合蛋白,纯化后的纤维结合蛋白液经SDS-PAGE(聚丙烯酰氨凝胶电泳)后得到13条条带(命名为CBP1~13),通过对其进行酶谱分析,发现低分子量的蛋白主要表现CMC(羧甲基纤维素钠)酶活性,而高分子量(66~200 k Da)的蛋白兼有CMC酶和木聚糖酶的活性,其中纤维结合蛋白CBP6表现出的木聚糖酶和CMC酶活性最强.这些条带经质谱鉴定后被确定由8种蛋白组成,除CBP4为Paenibacillus sp.分泌的木聚糖酶5外,其余的蛋白均由C.clariflavum DSM 19732所产生,其中CBP1~3为β-1,4木聚糖酶,CBP5,6为碳水化合物结合蛋白,CBP7~9,11,12为锚定蛋白,CBP10和CBP13为未知蛋白.通过结构域预测,发现除纤维结合蛋白CBP13外所有的蛋白均具有一种催化结构域,分别隶属于第8、9、10及48家族的糖苷水解酶,而部分蛋白(CBP1,2,4~6)还具有碳水化合物结构域或者锚定蛋白结构域(CBP5~12).