白腐真菌反应器中细菌的抑制方法研究

发布时间：2020-09-12 14:23

　　 白腐真菌能降解许多异生物质,在水污染控制中具有潜在应用价值,但其反应器体系易被细菌污染,导致反应器运行失败,制约了白腐真菌的工程应用。为此,本论文提出通过研发新载体,采用固定化培养,固定化菌丝打断后接种等策略以提高单位体积白腐真菌生物量,增强白腐真菌与污染细菌的竞争能力,并结合臭氧抑菌来解决染菌问题。试验研究了这些策略的可行性和有效性。 设计并制备了一种新载体—打结棉线载体,试验考察了采用此载体对P.chrysosporium固定化培养特性的影响。结果表明,与自由悬浮生长体系相比,在投加打结棉线载体的固定化培养体系中,葡萄糖的利用速率和生物量分别提高1倍、0.9倍,合成锰过氧化物酶(MnP)的时间从第6 d提前到第3 d,且MnP的峰值合成量提高2.5倍,达到1469 U/L。 探索出一种提高单位体积白腐真菌生物量的新方法,即将附着在打结棉线载体上的菌丝打断作为接种物,再次固定化培养。此法可将每个载体的附着生物量由孢子接种所形成的0.01 g提高至0.0314 g。 设计并构建了设有外部循环臭氧杀菌单元的白腐真菌反应器系统,消除臭氧对白腐真菌的影响;发现低浓度(如0.98 mg/L)臭氧对MnP活性没有影响,表明将臭氧用于抑制白腐真菌反应器中的污染细菌是可行的。进一步采用正交试验,获得了臭氧抑制白腐真菌反应器中污染细菌的优化操作条件。 综合上述试验结果,在设计的反应器系统中,以连续运行的方式考察了臭氧的抑菌效果,并对比了固定化、自由悬浮生长和提高单位体积生物量对反应器抑菌、合成MnP及对酸性蓝45的降解特性的影响。结果表明,臭氧可将白腐真菌反应器内污染细菌的数量抑制在1.18×105 CFU/mL;在此基础上,采用固定化培养的P.chrysosporium(1.7 g/L)可使污染细菌下降至8.4×104 CFU/mL,低于自由悬浮生长时的7.13×105 CFU/mL近1个数量级;提高单位体积白腐真菌的生物量至4.3 g/L时,污染细菌进一步下降至4.65×104 CFU/mL;成功实现了P.chrysosporium连续合成MnP和对酸性蓝45的持续脱色。
【学位单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2009
【中图分类】：X703
【部分图文】：

P.chrysosporium的生活史

P.chrysosporium的菌丝和孢子形态

等（2006）设计的反应器（图 1.7）为例。其设计的反应工作体积 400 mL，在水平轴上装有 8 个圆形的木质转盘没在水中，转轴以 20 r/min 的速度旋转使附着白腐真菌的没在废水中和暴露在空气中，并将空气用 0.2 μm 的滤膜/min 的流量进行曝气。转管生物反应器（Alleman, et al., 1995）。类反应器将金属网紧贴在转管内壁上，作为白腐真菌附着水投加到管内后，通过管的旋转带动与内管壁相贴的金属白腐真菌与废水周期性接触，完成对污染物的处理。

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 安世杰,黄民生,江敏;白腐真菌膜生物反应器处理复配染料废水营养源调控研究[J];水处理技术;2005年08期

2 黄民生,吴苑,黄f;白腐真菌生物膜反应器处理染料生产废水实验研究[J];上海环境科学;2003年07期

本文编号：2817742