低营养水体中芽孢杆菌降解有机氮的研究

芽孢杆菌具有降解有机氮的功能,但在养殖水体等低营养水体中,其降解效果可能受到影响.为研究低营养水体中有机氮的降解情况,通过模拟凡纳滨对虾中间培育过程配制低营养水体,分别接种芽孢杆菌NT9和YB3(NT9水体和YB3水体),然后研究水体中微生物的生长与有机氮的降解情况,并构建数学模型进行分析.结果显示,起始接种量为10×10~5 cfu·mL~(-1)时,NT9水体总菌量呈下降趋势,平均为(3.46×10~5±2.39×10~5) cfu·mL~(-1),YB3水体总菌量则上升到(25.43×10~5±8.84×10~5) cfu·mL~(-1),但均高于未接种的对照水体.NT9水体和YB3水体的有机氮降解率显著高于对照水体(p0.05),分别提高50.28%和119.41%,降解速率也分别提高65.22%和121.74%.对照水体、NT9水体和YB3水体单位菌量的有机氮降解效率分别为1.238、1.649和1.904 mg·L~(-1),降解模型分别为y=-6.40+1.39x_1+1.45x_2、y=2.11+8.21x_3-0.64x_4-1.26x_1x_3-0.32x_2x_4和y=1.73+6.11x_2(x_1、x_2、x_3、x_4分别表示总菌量、总菌增量、有机氮含量和时间).研究表明,在低营养水体中接种芽孢杆菌有利于有机氮的降解,但不同的菌株具有不同的降解模式,菌株YB3为能够适应低营养水平、增殖能力较强的菌株,可以更有效地促进有机氮的降解,提高降解效率.     

乳酸氧化酶转化乳酶产丙酮酸

从土壤样品中富集、筛选和纯化获得了3株能产生乳酸氧化酶的菌株,其中SM-10#菌株的产酶活力最高,经初步鉴定,该菌株属腐生葡萄球菌（Staphylococcus saprophyticus）,对SM-10#菌株还进行了破壁条件的优化、生长曲线的分析和酶液稳定性研究,并初步探讨了其酶液的底物转化效率,4h最高转化率达到80%,该研究结果为将这种有价值的酶源推向生产打下基础。     

PVA-Ca(NO3)2法固定化氧化亚铁硫杆菌对Fe2+的氧化及动力学研究

把聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠和氧化亚铁硫杆菌混合水溶胶滴入1%～5%(质量分数)的Ca(NO3)2溶液中凝固成型,并把成型后的颗粒置低温冷冻,形成固定化颗粒.用该颗粒填充固定床生物反应器进行连续操作,考察了不同稀释率下固定床生化反应器氧化Fe2 的情况,在温度30 ℃、pH1.8、稀释率0.5 h-1条件下,Fe2 最大氧化速率达2.90 g/(L·h).而且固定化操作简单,即使在没有灭菌的情况下,稳定性保持良好,具有较好的应用前景.     

生物催化氧化法脱除H2S的试验研究

针对H2S污染的严峻形势,构建了包括催化再生装置和生物滴滤器的生物催化氧化装置.该装置以沸石为填料,以氧化亚铁硫杆菌为脱硫菌种,通过微生物和Fe3 的双重氧化作用高效脱除H2S.试验确定了装置的适宜喷淋量和沸石的最佳粒径.在温度为30 ℃,进气量为0.25 m3/h,进气H2S浓度为2500 mg/m3,喷淋量为1000 mL/h,喷淋液的pH值为1.97、Fe3 浓度为0.05 mol/L的条件下,出气H2S浓度足以达到GB14554-93规定的一级厂界标准值.试验证明,生物催化氧化法是一种新型高效的脱硫技术,应进一步开展中试研究.     

短芽孢杆菌RL-2絮凝机理研究

由编号为RL-2的短芽孢杆菌(Bacillus brevis)产生的生物高分子,经研究发现是一种对高岭土悬液有较高絮凝活性的阴离子型絮凝剂.对絮凝剂的热处理及酶处理表明,其活性成分为多糖;经茚三酮试验,Molish反应,薄层色谱及红外光谱分析表明,该絮凝剂为一种阴离子型多糖絮凝剂;ζ电位测定及絮凝剂与高岭土颗粒之间结合键的检测表明,絮凝剂与高岭土颗粒间的结合力为氢键,絮凝过程基于"桥联"机理;絮凝剂和高岭土在絮凝剂的活性部位--多糖中的羟基或羧基以氢键相结合,经架桥作用絮凝沉淀.     

载体对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响及生物量分析

载体的选择对氧化亚铁硫杆菌的固定化至关重要,选择活性炭、煤矸石、陶粒和沸石4种载体,考察这4种载体在不同添加量下对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响,并分析载体表面附着的生物量.结果表明,这4种材料均可作为细菌固定化培养的载体材料.在载体添加量为25～75 g/L条件下,载体对细菌生长过程中Fe2 浓度变化影响最大,随载体添加量的增加,Fe2 氧化速率增加,而对pH变化和Eh变化无明显影响.单位重量的活性炭、陶粒和沸石的生物量高于单位重量煤矸石的,但随载体添加量的增加,其生物量减小;对煤矸石,随载体添加量的增加,其生物量增加.     

氧化亚铁硫杆菌菌液脱除SO_2的实验研究

对比了酸性水溶液、酸性Fe3+溶液、含Fe3+的氧化亚铁硫杆菌菌液的SO2脱除效果,分析了氧化亚铁硫杆菌在SO2脱除过程中的主要作用。结果表明:(1)在实验的进气SO2浓度范围内,酸性水溶液对SO2的吸收仅为物理吸收,反应进行到60min时,SO2脱除率均降至15%以下,溶液不再具有SO2脱除能力。(2)对酸性水溶液、酸性Fe3+溶液和含Fe3+的氧化亚铁硫杆菌菌液3种吸收液而言,在实验的进气SO2浓度范围内,进气SO2浓度越高,SO2脱除率越低;Fe3+初始质量浓度为4.44g/L时,SO2脱除效果较好。(3)氧化亚铁硫杆菌在SO2脱除过程中,直接氧化作用不明显,其主要作用是将Fe2+氧化为Fe3+,维持溶液中Fe3+的浓度,这种间接氧化的作用对SO2的有效脱除非常重要。     

蔗渣发酵生产L-乳酸

酶解是纤维质原料用于生物发酵前的关键步骤。为了找到一种高效、低成本和低能耗的蔗渣酶解工艺,本实验研究了蔗渣酶解的底物浓度、pH、酶用量、温度、时间对蔗渣酶解后还原糖释放量的影响,并对酶解的3个主要因素——温度、pH和酶量进行正交实验分析,最终得到蔗渣浓度为8%,酶液6.9 mL,在温度43.9℃、pH为4.3条件下糖化时间14h,还原糖浓度可达54 g/L以上。将糖化液用于发酵实验,发现干酪乳杆菌N-2在酶解液培养基中45℃发酵120 h乳酸产量达到32.5 g/L;对代谢产物进行高效液相分析发现发酵产物为乳酸,几乎没有其他副产物产生。     

超滤法预处理L-乳酸发酵液

以白酒酒糟乳酸发酵液为研究对象,采用截留分子量为100 kDa的中空纤维超滤膜（聚偏氟乙烯PVDF膜）去除其中的蛋白质等杂质,为后续电渗析分离提纯L-乳酸提供合格的料液。研究表明,操作压力、温度、pH值和进料速度对蛋白质截留率、乳酸回收率和发酵液的膜通量均有影响;乳酸回收率与蛋白质截留率基本呈负相关关系,是因为被截留的蛋白质等在膜面形成滤饼层,有吸附并截留乳酸的作用。通过单因素实验,确定了在操作压力为20 kPa,温度为27℃,pH为3.9,进料速度为280 mL/min的情况下处理效果最好,蛋白质截留率可达到98.01%,乳酸回收率可达到97.78%,发酵液的膜通量为7.26 L/（m2·h）。     

含松醇油实际选矿废水的COD生物降解

从广东省某铅锌矿尾矿库周边的土壤中分离并纯化出3株能有效降解松醇油的菌株,分别命名为KS-1、KS-2和KS-3,实验表明KS-1菌株对含松醇油的模拟选矿废水化学需氧量（COD）降解效果最好,鉴定结果表明该菌株为枯草芽孢杆菌。在此基础上,重点研究了KS-1菌株对尾矿库实际外排选矿废水的处理效果,探索了不同接种量、pH和温度对COD降解效果的影响。结果表明,在接种量为5％、pH为6．0、温度为25℃的条件下,菌株KS-1降解实际废水COD的效果最佳,且搅拌有利于菌株对废水COD的降解。该工艺参数下,48h内COD降低到12．87mg／L,达到了国家新的《铅锌工业污染物排放标准》（GB25466．2010）的要求。