气升式内循环蜂窝陶瓷反应器降解2,4-二氯酚的研究

从以 2 ,4 二氯酚 (2 ,4 DCP)长期驯化的好氧活性污泥中分离出一株以 2 ,4 DCP为唯一碳源的菌种 ,将这种菌固定在气升式内循环蜂窝陶瓷反应器内 ,研究了此反应器在半连续流运行时 ,对 2 ,4 DCP单基质及其与苯酚共基质时对污染物的降解情况及降解动力学 .结果表明 ,2 ,4 DCP单基质时 ,反应器对氯酚的去除效果随着实验次数的增加而加快 ;2 ,4 DCP与苯酚共基质时 ,苯酚的降解速率随着半连续流实验次数的增加而加快 ,而氯酚的降解速率则表现出下降的趋势 .此外 ,还研究了此反应器在连续流运行时对 2 ,4 DCP的降解 ,水力停留时间为6h ,进水 2 ,4 DCP浓度为 6 9～ 1 0 2 4mg/L ,系统稳定状态对 2 ,4 DCP平均去除率为 96 5 % .运行中间断性以乙酸钠和蛋白胨作碳源替代 2 ,4 DCP 。

pH值对猪粪废水微生物燃料电池产电性能的影响

构建了以布阴极组为空气阴极的单室微生物燃料电池,并将其应用于猪粪废水的处理与产电.重点考察了阳极液pH值对猪粪废水处理和产电性能的影响.结果表明,阳极液pH=10时MFC的产电和废水处理性能最佳,输出功率密度达到2.10W/m3,与阳极液pH=6和pH=8时的电池相比,输出功率分别提高约2.7倍和1.9倍.同时,阳极液pH=10时,COD去除率和氨氮去除率也分别达到86.7%和92.8%,比阳极液pH=6和pH=8时MFC的COD去除率提高了约13.8%和6.7%;氨氮去除率提高了约5.3%和3.5%.本研究表明,调控阳极液pH值能够有效强化猪粪废水处理和产电,为猪粪废水资源化处理提供了一条新途径.

生化过程的神经网络组合模型

用神经网络描述未知的反应动力学参数，结合反应器物料平衡方程，提出了生化过程的神经网络组合模型。并提出了特别适合微生物发酵过程的Ｍｏｎｏｄ饱和型和基质抑制型的神经元传递函数。在Ｈｅｂｂ学习的基础上，引入教师指导信号，提出了神经网络误差一次反向传播的快速学习算法。将此组合模型用于某流加发酵过程状态变量和动力学参数的在线估计，仿真研究获得了满意的结果。组合模型具有训练速度快、预测精度高等优点，为动力学结构未知的生化过程模型化提供了一条新的途径。

绣球菌的补料分批培养

在绣球菌不同生长时期分别补加不同浓度的碳氮源,并以不同补料方式进行摇瓶补料分批发酵试验,通过分析菌丝体的干质量和胞外多糖的产量,筛选绣球菌液体发酵的最佳补料方式.结果显示,在绣球菌对数生长后期分4次补加2.0%淀粉效果最佳,菌丝体干质量达(12.201±0.173)mg/mL,多糖产量达到(40.011±0.201)mg/mL;在对数生长后期分4次补加0.5%蛋白胨,其菌丝体干质量和胞外多糖产量最高,分别可达到(7.430±0.197)mg/mL和(33.541±0.215)mg/mL;在绣球菌对数生长后期分4次同时补加淀粉、蛋白胨各5 mL效果最佳,菌丝体干质量为(12.735±0.208)mg/mL,胞外多糖产量为(41.931±0.310)mg/mL.

搅拌桨组合与葡萄糖流加工艺相结合的凝胶多糖发酵工艺优化

考察了利用葡萄糖作为碳源底物时,不同的葡萄糖添加模式(批次加入、脉冲式流加和连续流加)和搅拌桨组合模式(三层桨均为六平叶径流桨3RT、底层桨为六平叶轮径流桨和上层桨为椭圆桨RT+E)对凝胶多糖发酵过程代谢特性的影响.实验结果表明,葡萄糖为批次加入时,菌体的呼吸代谢强度受到明显抑制,凝胶多糖产量只有25.12 g/L;通过葡萄糖脉冲式流加和连续流加策略控制发酵罐中葡萄糖质量浓度为20 g/L左右,可以降低高质量浓度葡萄糖对凝胶多糖合成的抑制作用,凝胶多糖的产量提高到33.88 g/L;通过优化桨型组合为RT+E可以增强葡萄糖流加过程中发酵液内部的混合过程,凝胶多糖产量提高至36.10 g/L,最终优化后葡萄糖合成凝胶多糖的产量增加了44.40%.

香菇摇瓶补料分批发酵的研究

以菌丝球数量、菌丝球大小、菌丝体生物量及胞内多糖含量为评价指标,筛选香菇发酵的液体种子培养基和发酵培养基,考察了不同补糖方式对香菇摇瓶补料分批发酵的影响。结果表明,适合香菇发酵的液体种子培养基和发酵培养基(g·L-1)为:葡萄糖10,酵母浸粉20,玉米粉15,磷酸二氢钾0.3,硫酸镁0.15,维生素B10.02。在香菇摇瓶补料分批发酵的第6d和第9d分别补加0.25%葡萄糖,香菇菌丝体生物量达到约847mg·(100mL)-1,胞内多糖含量达到约173mg·(100mL)-1,较不加糖时分别增加了约21.79%和34.29%。补料分批发酵能够提高香菇菌丝体生物量和胞内多糖含量,为香菇多糖大规模工业化生产奠定了基础。

酿酒酵母XM2-9流加发酵生产甲基硒代半胱氨酸

以高产硒酵母Saccharomyces cerevisiae XM2-9为生产菌株,采用双流加发酵工艺生产甲基硒代半胱氨酸(Se-methylselenocysteine)。通过分批发酵优化了培养基,并且计算出在不同的初始亚硒酸钠质量浓度下菌体细胞的比生长速率,同时也分别计算出在不同浓度的硫酸镁培养基下菌体的比硒消耗速率,得到最高比硒消耗速率为0.47 mg/(g·h)。发酵过程采用双流加工艺,即首先以葡萄糖培养基作为补料,以菌体的比生长速率为依据选择了3个流量进行恒速流加试验,同时以比硒消耗速率为依据,控制亚硒酸钠溶液的流加量。实验表明,当葡萄糖培养基流量为0.8 L/h时,得到了最大的有机硒生产强度(organic selenium productivity),其值为10.16 mg/(L·h)。通过对葡萄糖流加的研究发现,指数流加模式比恒速流加模式更佳。结果表明,当以设定的比生长速率μ=0.08 h-1所计算出的流量进行指数流加时,得到了最大的有机硒生产强度,其值为12.55 mg/(L·h)。在此优化条件下,最终的酵母菌体质量浓度达到35.6 g/L,细胞中有机硒质量分数为4937μg/g,其中甲基硒代半胱氨酸中的硒质量占总硒72%,即为3555μg/g。根据相对分子质量换算,甲基硒代半胱氨酸质量分数达到8189μg/g。

微生物法生产二羟基丙酮的研究进展

以下综述了微生物发酵法制备二羟基丙酮的研究进展。利用微生物发酵法生产二羟基丙酮比化学合成法具有更大的优势,氧化葡萄糖酸杆菌是二羟基丙酮工业发酵生产中最有应用价值的菌株。发酵过程中底物、产物、氧气、菌体量等各种因素都会对二羟基丙酮产量产生影响,在各种发酵方式中反复流加工艺和固定化发酵工艺最有前途。重组菌株的构建和发酵工艺的优化是将来微生物发酵生产二羟基丙酮的发展方向。