光合细菌菌剂研发及其在乳制品浮渣厌氧消化中的应用

发布时间：2020-04-28 04:06

【摘要】：光合细菌是一类不产氧进行光合作用的兼性厌氧菌。由于其独特的生理特性及其本身所包含的丰富营养物质,目前被广泛应用于多个领域和行业。本文主要研究了自制光合细菌菌剂的生物学特性及其最适生长条件,并将其作为微生态制剂,在中温(37°C)条件下探究浮渣厌氧消化的可行性。试验研究表明:1.从扬州大学扬子津校区景观河河床底泥中驯化出抗污染能力强、快速生长光合细菌复合菌群,将其命名为光合细菌菌剂(YDEM1)。根据菌落和个体形态特征从YDEM1中分离纯化得到了 6株菌(PZ-1～6),它们在YDEM1中所占的数量比例超过99%。通过16SrDNA碱基序列比对,发现PZ-1、PZ-2、PZ-3、PZ-4、PZ-5和PZ-6分别与DNA数据库中的粪产碱菌、粪产碱菌、光合细菌(红杆菌)、芽孢杆菌、睾丸酮从毛单胞菌和解糖假苍白杆菌最相似,相似性分别为99.5%、99.8%、99.5%、99%、99.4%、99.3%。虽然PZ-1和PZ-2的菌落和个体形态特征有差异,但通过16S rDNA碱基序列比对,发现PZ-1和PZ-2同为粪产碱菌。表明,光合细菌复合菌群YDEM1中主要由5株菌组成。2.为了实现光合细菌菌剂的规模化生产,进一步研究了 YDEM1适宜扩大培养条件,试验得出:a)光合细菌菌剂的最优培养基为DL-苹果酸3.0g/L、碳酸氢钠1.Og/L、氯化铵1.0 g/L、硫酸镁0.2 g/L、氯化钠1.0 g/L、磷酸二氢钾0.3 g/L、磷酸氢二钾0.5 g/L、氯化钙0.05g/L、丙酸钠0.3g/L、酵母膏1.5g/L。b)光合细菌菌剂在开放环境下的最优培养条件为初始pH为7～8,温度为30℃,接种量为15%,光照强度为2000～3000Lux。3.研究了 60～80℃中温热预处理及时间对浮渣可生化效果的影响,试验表明:a)在80℃下热预处理的浮渣,流动性得到增强,粘性也随之下降,且形成明显的上清液分层。b)在热预处理2h时,SCOD的增长率为40.8%,氨氮的增长率为7.6%。之后,随着热预处理时间的增加,SCOD和氨氮的浓度均明显上升,当热预处理时间达到16h时,SCOD和氨氮的增长率分别达到112.6%和27.4%。考虑到成本及效率,建议在实际工程实践中热预处理时间定为2h。4.以自制光合细菌菌剂YDEM1作为微生态制剂,在中温条件下通过厌氧消化对乳制品浮渣进行处置。经过30天厌氧消化,乳制品浮渣的TS去除率为36.8%,VS的去除率为52.0%,TCOD和SCOD的去除率分别为75.8%和86.6%,乳制品浮渣处置减量化、稳无害化效果明显。
【图文】：

菌落形态,个体形态,数量比例,菌落形态

了邋６株菌，分别编号为ＰＺ－１、ＰＺ－２、ＰＺ－３、ＰＺ－４、ＰＺ－５和ＰＺ－６。它们在ＹＤＥＭ１中所占逡逑的数量比例超过９９％，表明ＹＤＥＭ１的群落结构较稳定。６种菌的菌落形态和个体形态如逡逑图２－２和表２－１０所示。逡逑

菌落形态,菌落形态,个体形态,光合细菌

ｐ邋ｆ逦一逡逑－ｒ邋４逦！＾＾二麟二逡逑图２－１常规光合细菌培养基４富集培养结果逡逑１．第一代驯化富集；２．第四代驯化富集；３．第六代驯化富集逡逑２．３．２光合细菌菌剂生物学特性研究逡逑２．３．２．１光合细菌菌剂纯化及其个体形态特征逡逑为了了解ＹＤＥＭ１的群落结构，根据菌落和个体形态特征从ＹＤＥＭ１中分离纯化得到逡逑了邋６株菌，，分别编号为ＰＺ－１、ＰＺ－２、ＰＺ－３、ＰＺ－４、ＰＺ－５和ＰＺ－６。它们在ＹＤＥＭ１中所占逡逑的数量比例超过９９％，表明ＹＤＥＭ１的群落结构较稳定。６种菌的菌落形态和个体形态如逡逑图２－２和表２－１０所示。逡逑
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703;X172

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