由剩余污泥合成聚β-羟基脂肪酸酯的研究

研究了厌氧-好氧过程中微生物合成聚β-羟基脂肪酸酯(PHAs)和除磷的关系,利用在SBR反应器中除磷后的剩余污泥作为菌源,以葡萄糖为碳源合成PHAs.在2 h厌氧4 h好氧的反应周期中COD的去除率为81.7%.2 h厌氧过程中可溶性磷酸盐从6.23 mg/L升高到11.95 mg/L,污泥PHAs的含量由12.6 mg/gMLSS增加为73.6 mg/gMLSS,好氧阶段可溶性磷酸盐减少至1.47 mg/LL,污泥PHAs的含量降低为10.3 mg/gMLSS.好氧阶段除磷能力与厌氧过程污泥合成PHAs的含量有关.剩余污泥加入8g/L葡萄糖厌氧2 h后得到占污泥干重6.1%的PHAs,1HNMR谱图和FT-IR谱图表明其结构为PHBV.

利用淀粉酸化废水驯化活性污泥合成聚-β-羟基脂肪酸酯及其表征

研究了活性污泥利用淀粉酸化废水合成聚-β-羟基脂肪酸酯(PHA)及其表征。结果表明,淀粉废水酸化产物为丁酸、乙酸、丙酸、乙醇、戊酸。以此酸化产物为碳源经活性污泥合成PHA,合成结束后活性污泥中PHA含量为34.7%。活性污泥中PHA采用氯仿提取,并用核磁共振(NMR)、热失重(TG)、差热(DSC)方法对其结构和热性质进行表征。核磁共振图谱结果分析,此PHA样品含有HB和3HV,3HV的含量占8.9%(摩尔分数)。热分析结果表明,此PHA的熔点为150℃,分解温度在270℃。

一株产聚-β-羟基脂肪酸酯嗜盐菌的筛选与鉴定

以大庆地区盐碱土壤为样品经苏丹黑B染色、尼罗蓝染色分离出6株具有聚-β-羟基脂肪酸酯(PHA)合成能力的菌株,选取产量较高的DQ-4进行鉴定,通过细菌形态学鉴定、16S rRNA分析并结合其生理生化特性,将菌株DQ-4鉴定为嗜盐单胞菌(Halomonas sp.)。GC-MS分析表明,菌株DQ-4合成的聚合物具有与PHA标样相似的峰值。FT-IR分析显示,菌株DQ-4合成的聚合物在1 726、2 980、2 934、2 876 cm^(-1)处出现了PHA的特征性吸收峰。因此,将其产物确定为PHA类化合物。菌株DQ-4的最适生长条件,温度38℃、p H值=9、转速160 r·min^(-1)、500 m L锥形瓶的装液量为100 m L,此条件下菌株DQ-4的PHA产量可达5.88 g·L^(-1)。

一株产聚-β-羟基丁酸酯(PHB)的嗜盐菌Halomonas sp.发酵条件的优化及产物特性鉴定

对一株合成聚-β-羟基脂肪酸酯(PHB)的Halomonas DQ-4发酵过程中碳、碳氮比、温度、pH值、转速及装液量等条件因子进行了优化。结果表明,最佳发酵条件为:碳源为葡萄糖,碳氮比为100/7,生长温度38℃,pH值为9,转速为160 r·min^(-1),装液量为100 m L/500 m L,连续培养60 h时,PHB产量达到峰值,为5.88 g·L^(-1)。同时,对发酵合成的PHB进行了核磁共振氢谱、红外光谱的表征,热重分析表明,PHB具有良好的热稳定性,并且在降解实验中表现了优良的生物降解性。

F/F对嗜盐污泥以乙酸钠为底物生产PHB能力的影响

嗜盐混合菌生产PHB具有较好的成本优势。本研究接种入海口底泥发展嗜盐活性污泥,利用嗜盐活性污泥以两步法工艺生产PHB。在连续300 d的试验中从长期试验、发酵生产PHB以及表观动力学等方面探索了不同盛宴期/饥饿期(F/F)下筛选菌群的PHB积累能力。研究发现F/F作为重要的参数直接影响嗜盐活性污泥的PHB积累能力。在高F/F下非PHB积累菌群成为优势菌,而低F/F下促进高聚PHB嗜盐菌的选择和富集。在F/F≤0.33条件下筛选的嗜盐活性污泥最大PHB含量可以达到细胞干重的46.7%,PHB产率为0.358 mg PHB·(mg Ac)-1。研究结果将对进一步实现嗜盐污泥生产PHB提供有益的指导。