微生物合成可降解塑料聚羟基链烷酸(PHA)

本文综述利用微生物合成主要包括聚羟基丁酸（ＰＨＢ）和聚羟基丁酸－羟基戊酸（ＰＨＢＶ）在内的聚羟基链烷酸的若干要素，如微生物种资源、生物合成途径、发酵以及产物的性质和应用。

微生物合成的聚羟基链烷酸在细胞内的积聚及提取

综述了以聚β羟基丁酸（ＰＨＢ）为代表的可用作可降解塑料的聚羟基链烷酸（ＰＨＡ）在细胞内积聚的形态、动力学及其提取技术。

球形红杆菌积累聚β-羟基链烷酸(PHA)的研究

通过对球形红杆菌(Rhodobacter sphaeroides)生长和积累聚卢-羟基链烷酸(PHA)条件的研究,确定采用两段培养法提高PHA的产量。第一阶段提供适合菌体生长的条件:以葡萄糖作碳源,尿素为氮源,光照微好氧培养。第二阶段则提供使菌体积累PHA的条件:补加乙酸钠厌氧光照培养。经两段培养后菌体PHA含量可占细胞干重的45％,PHA产量每升发酵液可达1.7g。

强化生物除磷系统中聚磷菌与聚糖菌的种群分析及代谢机制研究进展

强化生物除磷(EBPR)工艺是目前国内外广泛应用的废水除磷技术之一。微生物的研究对于提高EBPR系统的除磷稳定性有着非常重要的意义。综述了EBPR系统中聚磷菌和聚糖菌的种群分析及其代谢机制、聚磷菌与聚糖菌之间竞争的影响因素等方面的研究进展。分析了目前相关研究中存在的不足,并展望了今后相关的研究发展方向。

厌氧HRT对A/O除磷工艺的影响

为系统考察厌氧水力停留时间(AHRT)对生物除磷效果的影响,本文以实际生活污水作为进水,在实验室连续流厌氧/好氧(A/O)除磷系统稳定运行的基础上,统计了不同AHRT下系统除磷效果及胞内贮存物的变化。设计批式实验,考察了AHRT较长情况下生物增强除磷代谢过程,针对实验过程中出现的厌氧聚羟基链烷酸酯(PHAs)分解和厌氧糖原合成现象,提出聚磷不足情况下聚磷菌代谢的假想模式。最后根据实验结果指出A/O除磷工艺AHRT的确定应以PHAs的合成量最大作为控制目标。

强化生物除磷过程中厌氧合成PHA代谢机制的最新研究进展

聚羟基链烷酸酯(PHA)是许多微生物在不平衡生长条件下合成的一类可作为细胞碳源和能源的物质。PHA代谢已被证明是影响生物脱氮除磷尤其是强化生物除磷功能的一个关键过程。本文综述了强化生物除磷系统中厌氧合成PHA代谢机制的最新研究进展。首先,重点介绍了聚磷菌和聚糖菌利用不同碳源厌氧合成PHA的代谢机制以及合成PHA的还原力和能量来源问题;然后对聚磷菌和聚糖菌合成PHA的代谢机理及其化学计量学进行了对比分析;最后,针对强化生物除磷机理和PHA厌氧代谢机制研究进展缓慢这一现状,指出了今后PHA还原力和能量产生机制的研究可能是完善强化生物除磷机理的关键点和突破口之一。

污泥龄对A/A工艺反硝化除磷效能的影响

利用厌氧/缺氧SBR驯化成功的反硝化聚磷污泥进行试验,研究了泥龄对反硝化除磷及COD去除效果的影响,通过比较不同SRT污泥性质的变化,分析产生不同除磷效果的原因,探讨SRT与污泥浓度、除磷机制的关联性。结果表明:稳定运行的反硝化除磷系统在不排泥情况下,最多可连续运行36 d。

剩余污泥合成PHAs的影响因素研究

利用序批式反应器,以乙酸钠为碳源驯化活性污泥,选择和富集具有积累聚羟基链烷酸酯(PHAs)能力的微生物菌群,探究了不同的碳源条件对PHAs合成产率、单体(PHB、PHV)组成的影响,寻求PHAs总量和PHAs单体产率最高的碳源组成和类型;考察了影响剩余污泥合成PHAs的因素,重点调控pH、碳氮比条件,实现剩余污泥贮存PHAs的工艺优化。实验结果表明:在微好氧循环体系中,相对于丙酸、丁酸等单一有机酸为碳源的培养条件,乙酸为单一碳源时可获得最高的PHAs合成量,达到了0.234mg/mg,其中PHB的产率为0.225mg/mg,占96%。不同比例的乙酸-丙酸和丁酸-丙酸等混合酸的合成条件下,以乙酸/丙酸=1∶2的混合酸作为碳源时,单位质量干重污泥PHAs的产率可达到为0.384mg/mg;对比C/N分别为20、100、500的培养条件,当C/N=500时剩余污泥贮存PHAs的能力较强,最高产率约为0.356mg/mg;分别控制pH值=5、pH值=7、pH值=9的酸度条件,则中性环境更有利于剩余污泥贮存,可达0.39mg/mg的PHAs。

镍对活性污泥生物除磷的影响及其机理

以实际生活污水为研究对象,在序批式活性污泥反应器中探究了Ni^(2+)对活性污泥形态及生物除磷性能的影响。实验结果表明,Ni^(2+)能够抑制生物除磷,当Ni^(2+)质量浓度由0 mg/L增加至10.0 mg/L时,PO43--P去除率由93%下降至12%。机理研究结果表明:Ni^(2+)能抑制聚磷微生物的厌氧释磷和好氧吸磷,并能抑制内聚物聚羟基烷酸酯(PHA)的合成;当Ni^(2+)质量浓度为10.0 mg/L时,PHA的最大含量仅为2.4 mmol/g(以单位质量挥发性悬浮物所含PHA中C的物质的量计),远低于空白组中PHA的含量。此外,Ni^(2+)还对微生物群落的组成产生影响,并促进活性污泥中聚糖微生物的增殖。

生物降解膜解决军需包装难题

位于美国马萨诸塞州剑桥的Metabolix公司正利用生物降解塑料技术,研究开发包装用环境友好塑料,所用原料为可再生利用材料,该项目与美国政府一道合作,主要为了解决美国海军食品包装中工业化应用生物降解膜的问题。

Metabolix开发可生物降解新聚合物

Metabolix公司研发出可生物降解的天然塑料系列。其聚合物产品聚羟基链烷酸酯类（PHAs）可用两种方法制备：一种方法是用糖或植物油经微生物发酵；另一方法是用非粮食作物的植物直接生产。两种制法的产品都是PHAs。这种聚合物可生物降解，故能用此方法持续生产。它还可采用传统加工设备加工，包括生产注射成型制品、吹塑和浇铸膜、板及其他热成型制品。据称，Metabolix与另一公司合作，正在将这一技术用于工业生产。

韩国CJ CheilJedang斥资1000万美元购买Metabolix生物聚合物资产

马萨诸塞州的Metabolix公司将其有关聚羟基链烷酸酯（PHA）生物聚合物的知识产权连同相关设备和库存，销售给了韩国CJCheilJedang公司的子公司，总售价为1000万美元。该协议包括用于生产Metabolix发酵产品的微生物菌株以及生产和应用专利。