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厌氧活性污泥发酵制氢系统中的同型产乙酸作用及其控制 被引量:4
1
作者 昌盛 李建政 +2 位作者 李伟光 刘枫 王淑静 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期439-445,共7页
为提高厌氧活性污泥发酵生物制氢反应系统的产氢效能,以CSTR的运行为基础,通过系统活性污泥的间歇培养试验,探讨了同型产乙酸菌群对发酵制氢系统产氢效能的影响,并以CHCl3和二溴乙烷磺酸钠(BES)为抑制剂,研究了抑制同型产乙酸菌... 为提高厌氧活性污泥发酵生物制氢反应系统的产氢效能,以CSTR的运行为基础,通过系统活性污泥的间歇培养试验,探讨了同型产乙酸菌群对发酵制氢系统产氢效能的影响,并以CHCl3和二溴乙烷磺酸钠(BES)为抑制剂,研究了抑制同型产乙酸菌群活性的方法。结果表明:CSTR发酵产氢系统中,存在较强的同型产乙酸作用,是导致发酵气氨含量较低的主要原因;向反应体系中投加0.1%~1.0%(wv)的CHCl3,可有效抑制同型产乙酸作用;在初始葡萄糖浓度5000mg/L、pH=7.0、污泥接种量1.6gMLVSS/L等条件下,CHCl3加入量为O.5%时,活性污泥的比产氢速率可达8.9mmolH2/gMLVSS,是不加抑制剂反应体系的2倍。10mmol/L剂量的BES,不仅对同型产乙酸菌无抑制作用,且可削弱CHCl3的抑制效果。 展开更多
关键词 生物制氢 发酵 同型产乙酸菌 三氯甲烷 比产氢率
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同型产乙酸菌研究进展及其环境生物技术应用 被引量:8
2
作者 谢丽 杜诗云 卜凡 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期67-73,108,共8页
同型产乙酸菌(homoacetogen)是一类既能利用多种有机底物异养生长,又能利用CO2/H2或者CO自养生存的厌氧微生物类群.其对各类生态环境适应能力强,可以通过厌氧乙酰辅酶A途径将不同底物转化为乙酸、乙醇等有机物.随着化石能源的枯竭与对... 同型产乙酸菌(homoacetogen)是一类既能利用多种有机底物异养生长,又能利用CO2/H2或者CO自养生存的厌氧微生物类群.其对各类生态环境适应能力强,可以通过厌氧乙酰辅酶A途径将不同底物转化为乙酸、乙醇等有机物.随着化石能源的枯竭与对同型产乙酸作用理解的加深,同型产乙酸菌逐步应用于有机物或者合成气厌氧发酵、环烃类有机污染物降解等环境生物技术中,成为近年来的研究热点.选择了一些研究较为广泛的同型产乙酸菌类型,介绍了相关生理生态特性,以及近年来针对同型产乙酸菌的环境应用研究进展. 展开更多
关键词 同型产乙酸菌 生理生态特性 厌氧发酵 有机污 染物降解
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Blautia coccoides GA-1的传代培养及其同化H_2/CO_2产乙酸特征 被引量:1
3
作者 刘崇 李建政 +3 位作者 张亚非 张玉鹏 尤立剑 刘冬梅 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2591-2597,共7页
为了解同型产乙酸菌异养代谢与自养代谢的相互作用与机制,并为快速获得具有较强自养代谢能力的菌体细胞提供培养方法,以H_2/CO_2和(或)葡萄糖为碳源,考察了Blautia coccoides GA-1在连续传代培养中的代谢特征。结果表明,以H_2/CO_2作为... 为了解同型产乙酸菌异养代谢与自养代谢的相互作用与机制,并为快速获得具有较强自养代谢能力的菌体细胞提供培养方法,以H_2/CO_2和(或)葡萄糖为碳源,考察了Blautia coccoides GA-1在连续传代培养中的代谢特征。结果表明,以H_2/CO_2作为唯一碳源进行连续传代培养时,菌株GA-1长势较弱,其子代的自养代谢能力也逐渐下降;在葡萄糖培养基中,菌株GA-1增殖旺盛,但高浓度的葡萄糖对其自养代谢能力有显著抑制作用,这种抑制作用可能是自养代谢和异养代谢对辅酶A和ATP的竞争、酸性环境造成的代谢抑制以及辅酶I的氧化还原平衡调节等综合作用的结果。以体积比为4:1的H_2/CO_2混合气为气相条件,用200 mg·L-1葡萄糖培养基对菌株GA-1进行传代培养,不仅可获得稳定的子代培养物,而且可以将其利用H_2/CO_2产乙酸的能力维持在2.16g乙酸·(g干细胞)-1的水平。 展开更多
关键词 同型产乙酸菌 发酵 代谢 二氧化碳 乙酸
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污泥厌氧消化中同型产乙酸菌富集研究 被引量:2
4
作者 王晋 刘和 +1 位作者 符波 陈坚 《工业微生物》 CAS CSCD 2013年第1期1-5,共5页
在市政污泥厌氧消化过程中,采用三阶段选择性富集同型产乙酸菌,通过监测培养过程中pH值、挥发性脂肪酸、关键酶的活性以及不同碳源利用率等,研究同型产乙酸菌在系统中的累积情况。实验数据表明:经过40 d的富集培养,pH值稳定在8.0,乙酸... 在市政污泥厌氧消化过程中,采用三阶段选择性富集同型产乙酸菌,通过监测培养过程中pH值、挥发性脂肪酸、关键酶的活性以及不同碳源利用率等,研究同型产乙酸菌在系统中的累积情况。实验数据表明:经过40 d的富集培养,pH值稳定在8.0,乙酸含量逐渐趋于稳定,占COD的比例为46.4%,同型产乙酸菌对底物的利用率达到了87%,乙酸激酶和乙酰磷酸转移酶呈现明显上升的趋势。结果显示,通过本方法可在市政污泥中有效地富集同型产乙酸菌。 展开更多
关键词 污泥 同型产乙酸细菌 乙酸 富集
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顶空CO_2对有机物厌氧发酵产挥发性脂肪酸的影响 被引量:3
5
作者 马琳 王晋 +1 位作者 符波 刘和 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期635-639,共5页
研究了不同顶空CO2浓度对有机物厌氧发酵体系中底物转化速率、挥发性脂肪酸(VFA)产率及微生物相变化的影响.结果表明,顶空低浓度CO2有助于葡萄糖底物转化,在16h转化率达到93%以上,顶空高浓度CO2和对照组在20h时转化率分别为88.3%、87.6%... 研究了不同顶空CO2浓度对有机物厌氧发酵体系中底物转化速率、挥发性脂肪酸(VFA)产率及微生物相变化的影响.结果表明,顶空低浓度CO2有助于葡萄糖底物转化,在16h转化率达到93%以上,顶空高浓度CO2和对照组在20h时转化率分别为88.3%、87.6%.顶空高浓度CO2有助于乙酸积累,乙酸产率达8.2mmol/gCOD,分别是对照组和低浓度CO2组的1.52倍和1.87倍.顶空CO2浓度与同型产乙酸菌数量正相关,顶空低浓度CO2组fhs基因拷贝数为9.83×106/mL,高浓度CO2组fhs基因拷贝数为5.32×108/mL,对照组fhs基因拷贝数为6.97×107/mL.提高顶空CO2浓度有利于在混和培养环境中富集同型产乙酸菌. 展开更多
关键词 CO2 厌氧发酵 VFA 同型产乙酸菌
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污泥厌氧消化产酸发酵过程中乙酸累积机制 被引量:11
6
作者 刘和 许科伟 +2 位作者 王晋 李秀芬 陈坚 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1327-1333,共7页
[目的]研究污泥厌氧消化产挥发性脂肪酸(VFA)过程中的有机物碳流的转化机制,阐明乙酸累积机理。[方法]研究溴乙烷磺酸盐(BES)和氯仿(CHCl3)抑制模型下中间代谢产物和气体的累积,检测各产乙酸功能菌群数量,推断污泥产酸发酵过程中的有机... [目的]研究污泥厌氧消化产挥发性脂肪酸(VFA)过程中的有机物碳流的转化机制,阐明乙酸累积机理。[方法]研究溴乙烷磺酸盐(BES)和氯仿(CHCl3)抑制模型下中间代谢产物和气体的累积,检测各产乙酸功能菌群数量,推断污泥产酸发酵过程中的有机物碳流方向和乙酸累积机理。[结果]BES模型乙酸浓度达27 mmol/L,fhs基因拷贝数比对照组高2-3倍,产氢产乙酸菌略有下降。CHCl3模型乙酸浓度达22 mmol/L,fhs基因拷贝数比BES组低一个数量级,产氢产乙酸菌下降明显。[结论]BES特异性较高,除产甲烷菌外对其他厌氧产酸细菌没有影响,乙酸浓度增加并且其主要来源于水解发酵产酸以及同型产乙酸过程。氯仿除抑制产甲烷菌外,对同型乙酸菌和产氢产乙酸菌也有强烈的抑制作用。 展开更多
关键词 污泥 同型产乙酸细菌 产氢产乙酸细菌 挥发性有机酸 碳流
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污泥厌氧消化过程中产氢产乙酸/同型产乙酸协同产酸研究 被引量:7
7
作者 王晋 刘和 +2 位作者 许科伟 王爱杰 陈坚 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1673-1678,共6页
应用产甲烷菌抑制剂溴乙烷磺酸盐(BES)阻断产甲烷过程,并添加丁酸盐以强化产氢产乙酸过程,研究不同条件下乙酸和气体的累积,借助于热力学分析推断污泥产酸发酵过程中的乙酸累积机制.结果表明,在抑制产甲烷体系中,反应吉布斯自由能降低... 应用产甲烷菌抑制剂溴乙烷磺酸盐(BES)阻断产甲烷过程,并添加丁酸盐以强化产氢产乙酸过程,研究不同条件下乙酸和气体的累积,借助于热力学分析推断污泥产酸发酵过程中的乙酸累积机制.结果表明,在抑制产甲烷体系中,反应吉布斯自由能降低至临界值(-15 kJ.mol-1)时,乙酸累积浓度达6 g/L,协同作用中产氢产乙酸菌与同型产乙酸菌产生乙酸的比例为7∶3;在H2分压为3.2 kPa,4 g/L的丁酸和6 g/L的乙酸体系中,产氢产乙酸和同型产乙酸的协同作用不再发生.同型乙酸菌和产氢产乙酸菌可利用协同作用产生乙酸,但产氢产乙酸菌与同型产乙酸菌的互营关系是有限的. 展开更多
关键词 污泥 同型产乙酸细菌 产氢产乙酸细菌 挥发性有机酸 协同作用
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基于氨氮抑制效应的污泥厌氧产酸 被引量:6
8
作者 王晋 李习伟 +2 位作者 方新磊 徐冉 李定龙 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期3091-3098,共8页
以高含固污泥为研究对象,采用微波协同酸预处理该污泥,然后利用鸟粪石法去除超过相应浓度的氨氮,研究不同浓度氨氮对污泥厌氧产酸的影响。结果表明:氨氮浓度超过500 mg·L^(-1)时可以满足厌氧发酵微生物增殖生长的需要;鸟粪石法去... 以高含固污泥为研究对象,采用微波协同酸预处理该污泥,然后利用鸟粪石法去除超过相应浓度的氨氮,研究不同浓度氨氮对污泥厌氧产酸的影响。结果表明:氨氮浓度超过500 mg·L^(-1)时可以满足厌氧发酵微生物增殖生长的需要;鸟粪石法去除高含固污泥发酵液中过量的氨氮可以达到提高发酵产酸产量的目的,最高可达6 521.95 mg·L^(-1);半抑制浓度条件下,发酵过程中NH_4^+-N对厌氧发酵微生物均有不同程度的抑制,丙酸盐降解菌和异丁酸盐降解菌具有更为明显的抑制作用;未处理条件下可知随着NH_4^+-N浓度的上升,产氢产乙酸菌群和同型产乙酸菌群不仅受到抑制,且菌群间的互营机制可能也遭到不同程度的破坏。 展开更多
关键词 高含固污泥 氨氮抑制效应 鸟粪石法 产氢产乙酸菌 同型产乙酸菌
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富集同型产乙酸菌污泥厌氧产酸 被引量:3
9
作者 王晋 李习伟 +2 位作者 符波 杨彦 刘和 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期4565-4570,共6页
在污泥厌氧发酵产酸过程中,以富集同型产乙酸菌的污泥为研究对象,通过pH值、种泥浓度和底物浓度的变化,对发酵过程中有机酸分布和乙酸累计情况进行实验研究。实验结果表明,碱性条件有利于产乙酸菌的生长,但影响产氢产乙酸菌,尤其是丁酸... 在污泥厌氧发酵产酸过程中,以富集同型产乙酸菌的污泥为研究对象,通过pH值、种泥浓度和底物浓度的变化,对发酵过程中有机酸分布和乙酸累计情况进行实验研究。实验结果表明,碱性条件有利于产乙酸菌的生长,但影响产氢产乙酸菌,尤其是丁酸降解菌的作用。产氢产乙酸菌和同型产乙酸菌的互营作用在发酵6 d后广泛存在;底物浓度过大,产氢产乙酸与同型产乙酸的互营机制受到抑制。 展开更多
关键词 污泥 同型产乙酸菌 厌氧消化 实验条件
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同型产乙酸菌株CA3及其发酵葡萄糖产乙酸条件优化 被引量:2
10
作者 李建政 尤立剑 +1 位作者 刘崇 班巧英 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第31期20-24,共5页
同型产乙酸菌纯培养物的获得,可为研究其在厌氧生物处理系统中的生理生态功能以及生产化工溶剂乙酸提供种质资源.以CO2为碳源,采用改良Hungate厌氧技术,从厌氧活性污泥中分离得到一株同型产乙酸菌CA3.该菌株为严格厌氧,卵形,G+,可利用H... 同型产乙酸菌纯培养物的获得,可为研究其在厌氧生物处理系统中的生理生态功能以及生产化工溶剂乙酸提供种质资源.以CO2为碳源,采用改良Hungate厌氧技术,从厌氧活性污泥中分离得到一株同型产乙酸菌CA3.该菌株为严格厌氧,卵形,G+,可利用H2/CO2产乙酸,也能发酵葡萄糖、果糖等产生乙酸.16SrRNA基因序列比对及系统发育树构建结果表明,CA3隶属Blautia sp..菌株CA3能在20~45℃的温度范围内生长,最适生长温度为35℃,最适初始pH值为8.0.在最适条件下,菌株CA3利用H2/CO2产乙酸速率可达8.92mg/(L·h);以酵母粉作为氮源发酵葡萄糖时,发酵体系的乙酸浓度可达1370mg/L. 展开更多
关键词 同型产乙酸菌 厌氧发酵 产乙酸 菌株
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Biological methane production coupled with sulfur oxidation in a microbial electrosynthesis system without organic substrates
11
作者 Ha T.T.Dinh Hiromi Kambara +4 位作者 Shuji Matsushita Yoshiteru Aoi Tomonori Kindaichi Noriatsu Ozaki Akiyoshi Ohashi 《Journal of Environmental Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第6期68-78,共11页
Methane is produced in a microbial electrosynthesis system(MES) without organic substrates. However, a relatively high applied voltage is required for the bioelectrical reactions.In this study, we demonstrated that el... Methane is produced in a microbial electrosynthesis system(MES) without organic substrates. However, a relatively high applied voltage is required for the bioelectrical reactions.In this study, we demonstrated that electrotrophic methane production at the biocathode was achieved even at a very low voltage of 0.1 V in an MES, in which abiotic HS-oxidized to SO_(4)^(2-) at the anodic carbon-cloth surface coated with platinum powder. In addition, microbial community analysis revealed the most probable pathway for methane production from electrons. First, electrotrophic H_(2) was produced by syntrophic bacteria, such as Syntrophorhabdus, Syntrophobacter, Syntrophus, Leptolinea, and Aminicenantales, with the direct acceptance of electrons at the biocathode. Subsequently, most of the produced H_(2) was converted to acetate by homoacetogens, such as Clostridium and Spirochaeta 2. In conclusion,the majority of the methane was indirectly produced by a large population of acetoclastic methanogens, namely Methanosaeta, via acetate. Further, hydrogenotrophic methanogens,including Methanobacterium and Methanolinea, produced methane via H_(2). 展开更多
关键词 BIOELECTRICITY homoacetogens Methane production Microbial electrosynthesis system Sulfur oxidation
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同型产乙酸菌富集物的群落解析及转化合成气产乙酸 被引量:4
12
作者 张丽娟 符波 +1 位作者 罗衎 刘和 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1052-1057,共6页
合成气生物转化是一项具有巨大应用前景的技术,对大力开发可再生资源和促进国家可持续发展具有重要意义.本研究采集牛粪样品进行同型产乙酸菌富集培养,利用富集物分别在中温(37℃)和高温(55℃)条件下生物转化H2/CO2气体,通过克隆文库技... 合成气生物转化是一项具有巨大应用前景的技术,对大力开发可再生资源和促进国家可持续发展具有重要意义.本研究采集牛粪样品进行同型产乙酸菌富集培养,利用富集物分别在中温(37℃)和高温(55℃)条件下生物转化H2/CO2气体,通过克隆文库技术分析中温和高温富集物的微生物群落组成,GC气相色谱法检测气体转化产生的挥发性脂肪酸(VFAs)浓度.结果表明,牛粪样品中温富集物和高温富集物同型产乙酸菌数量分别增长了77倍和189倍,富集物中同型产乙酸菌分布于Clostridium、Oxobacter、Caloramator、Thermoanaerobacter及Moorella属,其中Clostridium属最多.同型产乙酸菌富集物在中温和高温条件下利用H2/CO2气体生成的最高乙酸浓度分别为43和38 mmol/L.该富集物可稳定、持续、有效地生物转化H2/CO2气体产乙酸,并且偏碱性、中温条件有利于提高转化效率.本文研究表明这种区别于传统纯培养法的混合培养技术能够达到产乙酸的目的,可为合成气生物转化提供新思路. 展开更多
关键词 同型产乙酸菌 合成气 富集 产乙酸 微生物群落 CLOSTRIDIUM 挥发性脂肪酸
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