溶解氧对活性污泥合成可生物降解塑料-PHB的影响

聚-β-羟基丁酸酯（polyhydroxybutyrate,PHB）是一种可完全生物降解和具有良好生物相容性的高分子材料,许多情况下可作为传统塑料的替代品。以活性污泥微生物作为PHB合成菌,研究了动态底物投加方式下,溶解氧对污泥贮存PHB过程的影响。结果表明,PHB的贮存过程相当程度上取决于氧的提供。溶解氧浓度的提高明显加快了底物乙酸的吸收,进而导致更大比例的乙酸被活性污泥贮存为PHB。试验中,溶解氧浓度由饱和浓度的10%提高到70%,PHB的产率由0.36 C mmol/C mmol 提高到0.56 C mmol/C mmol,PHB的胞内含量也由26%提高到37%。试验证明溶解氧是控制活性污泥合成PHB工艺的重要因素。     

碳源及氮源对紫色非硫光合细菌积累PHB的影响

研究了碳源及氮源对紫色非硫光合细菌积累PHB的影响.结果表明,NH₄⁺-N及有机氮利于菌体积累PHB.一定碳氮比条件下,低碳源浓度下菌体积累PHB较多,但结合菌体生长则高浓度碳源较好.对于不同基质而言,菌体利用丁酸盐利于积累PHB,乙酸盐次之,丙酸盐不利,混合基质以丁酸盐为主时比单一基质利于积累PHB.CO₂浓度(以NaHCO₃代替)对菌体利用乙酸盐或丁酸盐积累PHB有所影响,相比较而言一定浓度的CO₂有利于促进PHB的积累量.     

13株真菌对聚β-羟基丁酸酯膜的降解特性

从不同来源的活性污泥中分离筛选出13株可降解聚β—羟基丁酸酯(PHB)的真菌，分别编号为DS9701、DS9702、DS9703、DS9704、DS9705、DS9706、DS9707、DS9708、DS9709、DS9710、DS9711、DS9712、DS9713．对DS97系列真菌降解PHB膜的特性进行了研究．结果表明，各菌株平均降解PHB膜速率之间的差异均达到极显著水平；13个菌株对PHB膜的降解可分为四种类型，即缓慢降解—快速降解—缓慢降解；缓慢降解—快速降解；缓慢降解—等速降解；缓慢降解—中速降解—快速降解。     

进水碳氮磷比对反硝化除磷效果及碳源转化利用影响

厌氧/缺氧序批式活性污泥反应器中,以乙酸钠为单一碳源培养反硝化聚磷菌,考察了碳氮磷比对反硝化除磷效果及碳源转化利用的影响。结果表明:(1)进水有机碳源的浓度直接影响厌氧段磷的释放。进水碳氮磷质量比为20∶6∶1时,系统反硝化除磷效果最佳,去除氮磷所需的耗氧有机物最少,磷酸盐和总氮去除率分别达到98.1%和98.8%。(2)胞内聚β-羟基丁酸(PHB)的积累和消耗与COD的降解、糖原质的合成有良好的相关性。进水COD越高,厌氧段PHB的储存量越大,合成1.0mg/g的PHB约需要降解5mg/L的COD。缺氧段PHB为反硝化除磷提供能量并再合成糖原质,生成0.63mol的糖原约需要消耗1mol的PHB。     

利用DO-stat补料分批培养的方法积累聚β-羟基丁酸的研究

真养产碱杆菌突变株Ｂ５１０（ＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓｅｕｔｒｏｐｈｕｓｍｕｔａｎｔＢ５１０）能以葡萄糖为碳源在无机合成培养基上积累聚β羟基丁酸．为消除发酵过程中底物的抑制和优化ＤＯｓｔａｔ分批补料培养中的补料速率，建立了真养产碱菌突变株Ｂ５１０的比生长速率μ和底物浓度Ｓ的数学模型，并求得其生长得率Ｙｘ／ｓ．在此基础上，借助一个计算路线优化出在生长期每一个ＤＯ信号所要补加的底物量为１３ｇ／Ｌ；按中心组合实验设计优化ＰＨＢ积累期最佳葡萄糖浓度为３５ｇ／Ｌ，硫酸铵为１６ｇ／Ｌ．通过ＤＯｓｔａｔ补料分批培养，最终细胞浓度为８０ｇ／Ｌ，ＰＨＢ的产量为６２ｇ／Ｌ．     

聚β-羟基丁酸在酒精废水生物处理过程中的合成条件研究

从处理酒精废水的活性污泥中筛选到 1菌株 ,在序批式反应器 (SBR)中的实验结果表明 ,pH值为 6 .6～ 6 .8,曝气温度为 2 8°C ,好氧和营养均衡条件下 ,该菌株对乙醇废水中COD的降解率 >80 % ,并能以乙醇为唯一碳源 ,合成聚 β羟基丁酸(PHB)。曝气 16 0h ,菌株细胞中PHB最高含量达到细胞干物质质量的 5 2 % ,最高产量达到 2 .1g/L。     

真养产碱杆菌ATCC17699生产聚β－羟基丁酸摇瓶发酵条件的研究

在摇瓶条件下，首先对Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ生产ＰＨＢ的一步法和二步法进行了比较研究，然后探讨了Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ对不同碳源的利用情况，提出了较佳的ＰＨＢ发酵条件，并分析了ＰＨＢ的发酵过程曲线．研究结果表明，本研究采用的Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ以一步法生产ＰＨＢ较为适宜，其对３种不同碳源的利用能力为：果糖＞丁酸＞葡萄糖；培养基中的丁酸浓度和ｐＨ值对ＰＨＢ发酵的生产指标和动力学参数有较大影响，其最佳值为１．８％和ｐＨ为０．８；最终发酵过程达到细胞于重ρ＝７．２ｇ·Ｌ－１，胞内ＰＨＢ含量ρ＝５．０ｇ·Ｌ－１，ω（ＰＨＢ）占细胞干重７２．２％．     

聚羟基丁酸酯(PHB)对水中微量多环芳烃的仿生吸附

基于生物体组织可对水体中低浓度有机污染物的高倍富集现象,以一种微生物细胞内广泛合成的聚羟基丁酸酯(PHB)为吸附剂,对水溶液中微量的多环芳烃(PAHs)进行仿生吸附研究.实验选取萘、菲和芘为模型污染物,考察了温度、时间、溶液pH和吸附剂用量等因素对吸附效果的影响,并分别以经典的吸附动力学模型、等温吸附模型和吸附热力学模型对吸附过程的机理进行了分析.结果表明,PHB对微量的萘(<1500μg.L-1)、菲(<1000μg.L-1)和芘(<130μg.L-1)具有较高的吸附速率,分别在60、120、80 min即可基本达到平衡,吸附动力学符合拟二级动力学模型;3种多环芳烃的等温吸附曲线用Henry、Langmuir和Freundlich方程进行拟合,线性关系良好,反映出PHB仿生吸附剂与PAHs之间存在着"吸溶"作用而非通常的位点吸附;考察分配系数Kd与Kow、温度的关系,发现Kd与Kow呈正相关,与温度呈负相关;低温有利于吸附,PHB对菲和芘的吸附为自发过程,而对萘的吸附为非自发过程.上述仿生吸附原理的阐明对微污染水处理技术的研究具有重要指导作用.     

沼泽红假单胞菌累积聚β-羟基丁酸的研究

以沼泽红假单胞菌为材料,研究了不同培养条件下聚β-羟基丁酸(PHB)在微生物体内的累积情况,并用萃取、酯化及质谱联用(GC-MS)技术验证了菌体内累积的PHB。结果表明,在以醋酸钠为碳源、NH4+-N为氮源、中性pH的条件下,菌体内能够最大量的累积PHB,其累积量约为菌体(湿重)的50%。     

序批式生物膜反应器同步硝化反硝化的曝气时间控制及其机制分析

装有鲍尔环填料的序批式生物膜反应器（sBBR）具有很好的同步硝化反硝化（SND）效果。从试验结果可以看出,SBBR具备了生成和保存内碳源以及产生缺氧区的良好条件;当硝化结束后,应立即停止曝气,可以降低出水TN并实现节能。分析了生物膜内各种基质、DO、聚β-羟基丁酸（PHB）的变化曲线,描述了生物膜内发生SND的过程和机制,并提出了SBBR中达到良好SND效果的曝气时间控制方式。