混合菌群利用粗甘油合成聚羟基烷酸酯（PHA）的研究
发布时间：2022-01-22 05:53
餐厨垃圾资源化过程中除产生挥发性有机酸（VFA）和甲烷气体外,其处理过程中收集的废油在催化剂的作用下与甲醇进行酯交换反应生产生物柴油的同时,还会产生大量副产品粗甘油。对粗甘油资源化利用是餐厨垃圾处置项目健康发展的有利保障。聚羟基烷酸酯（PHA）是污水处理新概念中最具回收潜力的化学产品,为探索以粗甘油为基质合成PHA的可行性,研究启动两组不同接种污泥的序批式反应器（SBR）富集PHA产生菌,研究混合菌群以粗甘油为底物的PHA合成效果,为餐厨垃圾深度资源化提供技术支持。以粗甘油为底物富集接种污泥不同的两组SBR反应器,1#SBR接种污水处理厂二沉池污泥,2#SBR接种以小分子有机酸为底物驯化成熟的产PHA混合菌。研究富集过程中污泥理化特性的变化,周期内动力学参数的变化,结果表明:相比于VFA作为底物,用粗甘油对PHA合成菌进行筛选和富集需要更长的时间,富集周期大约两个月。富集初始阶段污泥浓度明显下降,菌胶团松散分离,Zeta电位增大,絮体间斥力增大,粒径小的絮体越来越多,污泥沉降性变差。当逐渐适应底物后,形成新的菌胶团结构,污泥能够快速凝聚沉淀。在富集过程中1#SBR的充盈阶段时间比2#S...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
#SBR富集过程中微生物形态变化
（d）富集 45d 后 （e）富集 60d 后图 3-2 2#SBR 富集过程中微生物形态变化中结构松散，污泥浓度极具下降，出现很多变形虫和纤毛虫等动物。（c）是在富集30 天的时候污泥浓度有所回升，结构依旧松散，结合程度低，沉降性不好。（d）是富集 45 天后的污泥状态，慢慢适应新环境，菌体不断相互碰撞结合重新团聚为菌胶团，但形状大小不一，分布不均。（e）继而富集一段时间后，出现大而密实的絮状体颗粒，污泥能够良好稳定运行。1#和 2#SBR 活性污泥形态的变化大致都经历了这样的变化，改变环境条件后破坏接种菌群的稳定状态，污泥浓度下降明显，菌胶团开始松散分离，沉降性变差这时要特别注意反应器的培养条件，抗过环境冲击后逐渐适应新环境形成新的菌胶团结构，小的菌胶团不断碰撞结合最终形成大而密实的颗粒絮状体。3.1.2 活性污泥 Zeta 电位变化Zeta 电位是对颗粒间的排斥力或吸引力强度的度量，它的数值与胶态体系的稳定性相关，Zeta 电位绝对值越小，越倾向于凝聚。Zeta 电位与富集过程中细菌分泌的胞外聚合物有关[64]，胞外聚合物一部分紧贴细胞表面，相对稳定牢固，还有
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文a）1#SBR （b）2#SBR图 3-4 富集过程中粒径变化0 5 1015202530354045505560657075体积平均 径/um表面积平均 径/um时间/d1#SBR 污泥 径变化0 5 1015202530354045505520406080100120140体积平表面积均径平/um时间/d2#SBR 污泥 径变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]甘油基混合培养物合成PHA及其与OUR的关系[J]. 刘东,张小婷,张代钧,曾善文,卢培利. 环境科学. 2016(09)
[2]聚羟基烷酸酯（PHA）改性研究进展[J]. 周迎鑫,杨楠,王希媛,翁云宣,刁晓倩,张敏,靳玉娟. 生物工程学报. 2016(06)
[3]蓝水生物技术——聚羟基脂肪酸酯的产业发展[J]. 尹进,陈国强. 新材料产业. 2016(02)
[4]进水底物浓度对蔗糖废水产酸合成PHA影响研究[J]. 陈志强,邓毅,黄龙,温沁雪,郭子瑞. 环境科学. 2013(06)
[5]餐厨垃圾资源化技术进展及发展方向研究[J]. 靳秋颖,王伯铎. 环境工程. 2012(S2)
[6]COD浓度对活性污泥合成聚羟基烷酸酯的影响[J]. 陈玮,陈志强,温沁雪,田婷,吕炳南. 中国给水排水. 2010(21)
[7]生物柴油副产物粗甘油开发利用的研究进展[J]. 周星,陈立功,朱立业. 精细石油化工进展. 2010(04)
[8]可再生生物柴油副产物合成生物材料PHA研究现状[J]. 胡风庆,回晶. 中国生物工程杂志. 2009(11)
[9]活性污泥的表面特性与其沉降脱水性能的关系[J]. 王红武,李晓岩,赵庆祥. 清华大学学报(自然科学版). 2004(06)
博士论文
[1]胞外聚合物及其表面性质对活性污泥絮凝沉降性能的影响研究[D]. 龙向宇.重庆大学 2008
硕士论文
[1]活性污泥混合菌群利用污泥水解液合成PHA的性能研究[D]. 赵丽智.哈尔滨工业大学 2017
[2]假单胞菌利用甘油合成PHA与新型PHA嵌合酶构建研究[D]. 赵小慧.辽宁大学 2013
本文编号：3601661
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
#SBR富集过程中微生物形态变化
（d）富集 45d 后 （e）富集 60d 后图 3-2 2#SBR 富集过程中微生物形态变化中结构松散，污泥浓度极具下降，出现很多变形虫和纤毛虫等动物。（c）是在富集30 天的时候污泥浓度有所回升，结构依旧松散，结合程度低，沉降性不好。（d）是富集 45 天后的污泥状态，慢慢适应新环境，菌体不断相互碰撞结合重新团聚为菌胶团，但形状大小不一，分布不均。（e）继而富集一段时间后，出现大而密实的絮状体颗粒，污泥能够良好稳定运行。1#和 2#SBR 活性污泥形态的变化大致都经历了这样的变化，改变环境条件后破坏接种菌群的稳定状态，污泥浓度下降明显，菌胶团开始松散分离，沉降性变差这时要特别注意反应器的培养条件，抗过环境冲击后逐渐适应新环境形成新的菌胶团结构，小的菌胶团不断碰撞结合最终形成大而密实的颗粒絮状体。3.1.2 活性污泥 Zeta 电位变化Zeta 电位是对颗粒间的排斥力或吸引力强度的度量，它的数值与胶态体系的稳定性相关，Zeta 电位绝对值越小，越倾向于凝聚。Zeta 电位与富集过程中细菌分泌的胞外聚合物有关[64]，胞外聚合物一部分紧贴细胞表面，相对稳定牢固，还有
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文a）1#SBR （b）2#SBR图 3-4 富集过程中粒径变化0 5 1015202530354045505560657075体积平均 径/um表面积平均 径/um时间/d1#SBR 污泥 径变化0 5 1015202530354045505520406080100120140体积平表面积均径平/um时间/d2#SBR 污泥 径变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]甘油基混合培养物合成PHA及其与OUR的关系[J]. 刘东,张小婷,张代钧,曾善文,卢培利. 环境科学. 2016(09)
[2]聚羟基烷酸酯（PHA）改性研究进展[J]. 周迎鑫,杨楠,王希媛,翁云宣,刁晓倩,张敏,靳玉娟. 生物工程学报. 2016(06)
[3]蓝水生物技术——聚羟基脂肪酸酯的产业发展[J]. 尹进,陈国强. 新材料产业. 2016(02)
[4]进水底物浓度对蔗糖废水产酸合成PHA影响研究[J]. 陈志强,邓毅,黄龙,温沁雪,郭子瑞. 环境科学. 2013(06)
[5]餐厨垃圾资源化技术进展及发展方向研究[J]. 靳秋颖,王伯铎. 环境工程. 2012(S2)
[6]COD浓度对活性污泥合成聚羟基烷酸酯的影响[J]. 陈玮,陈志强,温沁雪,田婷,吕炳南. 中国给水排水. 2010(21)
[7]生物柴油副产物粗甘油开发利用的研究进展[J]. 周星,陈立功,朱立业. 精细石油化工进展. 2010(04)
[8]可再生生物柴油副产物合成生物材料PHA研究现状[J]. 胡风庆,回晶. 中国生物工程杂志. 2009(11)
[9]活性污泥的表面特性与其沉降脱水性能的关系[J]. 王红武,李晓岩,赵庆祥. 清华大学学报(自然科学版). 2004(06)
博士论文
[1]胞外聚合物及其表面性质对活性污泥絮凝沉降性能的影响研究[D]. 龙向宇.重庆大学 2008
硕士论文
[1]活性污泥混合菌群利用污泥水解液合成PHA的性能研究[D]. 赵丽智.哈尔滨工业大学 2017
[2]假单胞菌利用甘油合成PHA与新型PHA嵌合酶构建研究[D]. 赵小慧.辽宁大学 2013
本文编号：3601661
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