生物洗涤塔内产漆酶苯降解菌的分离鉴定及菌剂制备应用

从生物洗涤塔内循环洗涤液中分离鉴定得到3株苯降解菌Kocuria rosea sp. R(玫瑰色考克氏菌属)、Bacillus sp. W(芽孢杆菌属),以及Arthrobacter sp. Y(节杆菌属),通过研究其苯降解动力学,确定苯降解优势菌为Bacillus sp. W,优化其降解条件并探究其代谢途径。结果表明,添加皂角苷可促进苯的生物降解,但根据不同细菌的代谢特点,其影响存在显著差异。在产漆酶菌Bacillus sp. W的降解下,苯的半衰期为8.08 h,而皂角苷与苯共代谢时,苯的半衰期缩短为4.90 h。在最优条件下,即pH为7、起始苯浓度为50 mg·L⁻¹、皂角苷添加量为75 mg·L⁻¹,Bacillus sp. W的漆酶酶活最高为490.21 U·L⁻¹。在漆酶等参与下苯存在独特苯降解通路,苯在加氧酶作用下转化为邻苯二酚,漆酶可催化酚羟基邻位发生甲氧基取代,进而分子内加成为呋喃衍生物,再经一系列下游酶的作用降解成小分子。在生物反应器中添加由分离得到3株菌株复合而成的菌剂,苯去除效率在第5 d达最高81.21%,比常规驯化活性污泥提前了17 d,还增强了反应器的抗冲击能力。将菌剂接种到实验室的泡沫生物洗涤反应器中,实现了反应器快速启动,启动期仅为5 d。本研究可为生物技术治理疏水性和难降解性VOCs提供参考。     

两相分配生物反应器降解苯乙烯废气的研究

为提高生物法净化难溶性VOCs的效率,构建以硅油(体积分数为10%)为非水相的两相分配生物反应器(Two Phase Partitioning Bioreactor, TPPB)。通过响应面优化试验,探讨TPPB最佳工艺条件,研究进气质量浓度、循环液pH值、停留时间及液气比对苯乙烯废气净化效果的影响,并对比其与单相生物反应器(One Liquid Phase Bioreactor, OLPB)处理效果的差异。结果表明,进气质量浓度为400 mg/m³、停留时间为45.77 s、循环液pH值为7.26、液气比为0.25的最佳工艺参数下,TPPB的苯乙烯去除率达96.15%。基于数学模型拟合两种反应器的传质和生物降解过程,过程模拟发现同一停留时间下TPPB中最大传质分数均高于OLPB;苯乙烯去除负荷变化与Michaelis-Menten模型相关性较高(R²=98.2%),同一停留时间下TPPB的最大去除负荷和半饱和常数均高于OLPB。