活性污泥混合菌群利用污泥水解液合成PHA的性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaotre
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoate,PHA)是微生物在胞内合成的一种储存能量的生物聚酯。当微生物所处的外界生长条件不平衡时,微生物就会把多余的碳源转化成PHA存储起来。PHA具有与石油基塑料聚氯乙烯类似的物理性质,且具有生物降解性、生物兼容性,是传统塑料的绿色替代品。因底物昂贵、对无菌环境的要求,工业生产的PHA价格比普通的工业合成塑料高4-9倍。将富含VFAs的污泥水解液作为底物代替工业中昂贵底物,以经过驯化的活性污泥代替纯菌发酵,将大幅降低PHA费用,还会为污水处理厂带来一定的经济效益,间接降低污泥处置成本。本研究旨在探索出使PHA合成性能更加高效稳定的富集反应器运行模式与底物结构。比较了三种典型的富集反应器类型的产PHA性能。试验结果表明,SBR#3富集反应器的模式(高负荷、短周期、短SRT)与SBR#1(低负荷、长周期、长SRT)和SBR#2(高负荷、长周期、短SRT)相比,其混菌系统对不同C/N的废水产PHA有着更广泛的适应能力,在含氮磷的条件下可以实现菌体生长和PHA合成的同步运行,显著提高了PHA产率。试验表明SBR#3在限氮磷条件下反应7.5h后,PHA产率可达到1.64g PHA/g X0;在SBR#3的运行模式下,丁酸类型驯化SBR内混菌产PHA的能力与稳定性比丙酸型更强,在限氮磷和高氮磷时,最高PHA含量可分别达到67.87wt%和69.25wt%,丁酸型SBR内微生物转换底物后PHA含量仅下降了0.35wt%,而丙酸型SBR内微生物转换底物使PHA含量下降了12.47wt%。本研究利用T_RFLP与高通量等检测手段来监测各个反应器运行过程中和产PHA批次试验中群落结构的变化。试验结果表明,不同运行策略导致反应器内优势种群不同,群落结构在运行过程中是动态变化的。底物组成对种群类型影响不大,但是对种群的相对丰度影响显著。产PHA批次试验都表现出氨氮的存在对PHA合成的促进作用,即菌体生长与PHA合成同步进行,可能与Thauera sp.较高的种群丰度有关。较高的Paracoccus sp.丰度可能是混菌系统摄取丁酸合成PHA效率较高和低C/N比条件下HV比例较高的原因。丙酸型底物驯化的混菌在含氮磷条件下批次试验后期,Acinetobacter sp.的丰度增加显著。本研究在利用实际污泥水解液驯化混菌PHA系统时,由于水解液成分复杂,其中的多糖、蛋白和残留的β-环糊精导致底物摄取速率变慢,在产PHA批次试验中最终PHA含量不高,为14.66wt%。建议后续研究中,产酸反应器以高温热解等方式提高酸化率、富集反应器梯度提升负荷以提高微生物适应性、稀释污泥水解液稀释后再进水等方式来提高实际工程中产PHA效能。
其他文献
在城市化、围垦造田等强烈人为活动干扰下,作为海陆纽带的滨海湿地正面临着面积萎缩、资源消耗、生物多样性减少、生态功能退化等一系列问题,严重影响着沿海生态系统平衡和社
利用具有量子反常霍尔效应的磁性拓扑绝缘体薄膜可以构建和研究多种新奇的拓扑量子物态。本论文的工作结合分子束外延(MBE)、原子力显微镜(AFM)、角分辨光电子能谱(ARPES)以及低温
制造业在国家经济发展中占据重要的地位,中国将发展为制造强国作为重要的战略目标,实现由制造大国向制造强国的转变不仅依赖于科技水平的进步,管理水平的提高也是至关重要的。装配是制造业生产过程中重要的环节,现在我国一些装配制造企业发展状况表明企业存在一系列问题,包括作业者在装配作业过程中生产效率低和脑力负荷大的问题,因此从人因工程学的角度利用工业工程的方法对企业装配制造过程进行研究。本文以J公司火灾报警控
本研究论文围绕植物small RNAs (sRNAs)这一研究方向,结合实验学技术及生物信息学分析方法就其序列特征、调控机制及生物学功能等展开了全面深入的探索性研究。主要研究内容
本文用1980年5—9月ECMWF客观分析资料,对青藏高原上空30—60天振荡进行研究。结果表明,与高原附近30—60天振荡相联系的遥相关波列有两支,一支为高原-伊尔库茨克-欧洲-大西
改革开放四十多年来,中国在经济领域取得了重大成就。中国创造的奇迹举世瞩目,其中最具中国特色的因素,是近二十多年来中国一直实施的财政分权框架之下,地方政府在经济发展过
近年来,随着经济的快速发展、医疗制度的逐步健全以及人口老龄化的日益严重,我国在医疗方面的投入不断增加,医药行业的规模在逐年扩大。同时,伴随着国家的不断改革以及国家新政策的出台,医药行业的市场环境也在逐渐发生重大的变化,企业间的竞争也愈加剧烈。虽然红日药业近几年发展迅猛,但是其利润波动幅度还比较大,财务状况还不稳定,在医药行业竞争如此剧烈的年代,为加强红日药业的竞争力,对红日药业进行财务分析,帮助其
目的:本文运用团体辅导对乳腺癌术后患者的社会支持水平进行干预研究;统计乳腺癌术后患者社会支持水平和创伤后成长的得分,以及进行社会支持水平和创伤后成长的相关性分析;探
第一部分未成熟脑SC后不同时期海马神经发生和Notch信号途径的动态演变特征目的:探索未成熟脑在惊厥持续状态(Status convulsion,SC)后不同时期海马区神经干细胞(Neural stem
2008年11月12日,清洁生产技术培训研讨会在西安举行,上百名来自化工等重点领域的企业代表和环保、水利等行业的代表在会上就综合污染控制和清洁生产技术进行学习讨论。