LED光源在光合细菌培养中的应用

发布时间:2018-05-22 15:01

  本文选题:光合细菌 + LED灯 ; 参考:《华东师范大学》2017年硕士论文


【摘要】:光合细菌由于其特殊的生理特性,被广泛运用于废水处理、生物制氢和生产单细胞蛋白等领域。传统培养光合细菌的光源——白炽灯存在电耗大、寿命短、成本高等缺点且即将停产。而LED灯具有节能高效等特点,是最佳替代光源之一。本实验分离得到了两种光合细菌,沼泽红假单胞菌和深红红螺菌。实验研究LED灯对两种光合细菌生长的影响,同时优化了培养基,并利用定量PCR技术研究了 LED灯对混合菌生长的影响。最后初步探索了光合细菌在餐厨垃圾废水资源化处理中的运用。结果表明:(1)沼泽红假单胞菌在LED灯培养下的最适生长条件为蓝光LED灯照射,光强在5000lux左右,初始pH值为7~8,接种量约10~12%。深红红螺菌在LED灯培养下的最适生长条件为黄光LED灯照射,光强在5000lux左右,初始pH值为7~8,接种量约10~12%。两种菌在LED灯下的生长效果均优于在白炽灯下的生长效果,LED灯的实际使用成本也低于白炽灯。(2)通过响应面实验优化了光合细菌培养基,配方为:乙酸钠(2g/L)、谷氨酸钠(0.1g/L)、氯化铵(1g/L)、硫酸镁(0.4g/L)、磷酸二氢钾(0.5g/L)、氯化钠(1g/L)、酵母浸粉(1g/L)。(3)蓝光培养下的混合菌株对数期最长,稳定期菌量最大;黄光培养下的混合菌株迟缓期最短,初期生长速率最大;利用定量PCR可以粗略估计出混合菌株中两种菌的比例关系,其中沼泽红假单胞菌在蓝光、黄光、蓝黄混合光培养下的混合菌液中为优势菌。白光培养下两种菌长势相当。(4)光合细菌能够利用餐厨垃圾废水为营养物质,且LED灯下的光合细菌的生长情况要优于白炽灯,COD的去除率也较高。经过优化后的废水上清液COD去除率达到75%以上。
[Abstract]:Photosynthetic bacteria are widely used in wastewater treatment, biological hydrogen production and single cell protein production due to their special physiological characteristics. Incandescent lamp, which is the light source of photosynthetic bacteria, has many disadvantages, such as high power consumption, short life, high cost and so on. LED lamps have the characteristics of energy saving and high efficiency, so it is one of the best alternative light sources. Two kinds of photosynthetic bacteria were isolated in this experiment, Rhodopa marsh and Rhodoptera rugosa. The effects of LED lamp on the growth of two photosynthetic bacteria were studied and the medium was optimized. The effect of LED lamp on the growth of mixed bacteria was studied by quantitative PCR technique. Finally, the application of photosynthetic bacteria in the treatment of kitchen waste water was preliminarily explored. The results showed that the optimum growth conditions for Rhodopomonas marsh cultured under LED lamp were blue light LED lamp, light intensity about 5000lux, initial pH value of 7 ~ 8 and inoculation amount of about 10 ~ 12 ~ 12. The optimum growth conditions of Rhodospira fulva cultured under LED lamp were yellow light LED lamp, light intensity about 5000lux, initial pH value of 7 ~ 8 and inoculation amount of 10 ~ 12 ~ 12. The growth effect of the two bacteria under LED lamp was better than that under incandescent lamp. The actual cost of LED lamp was also lower than that of incandescent lamp. 2) the photosynthetic bacteria medium was optimized by response surface experiment. The formula is: sodium acetate 2 g / L, sodium glutamate 0.1 g / L, ammonium chloride 1 g / L, magnesium sulfate 0.4 g / L, potassium dihydrogen phosphate 0.5 g / L, sodium chloride 1 g / L, yeast extract 1 g / L 1). The initial growth rate was the largest, and the proportion of the two strains could be roughly estimated by quantitative PCR, among which Rhodopa marsh was the dominant bacteria in the mixture of blue light, yellow light and blue yellow mixed light. In white light culture, the growth of the two bacteria was similar. 4) photosynthetic bacteria could use the waste water from kitchen waste as nutrients, and the growth rate of photosynthetic bacteria under LED lamp was better than that of incandescent lamp, and the removal rate of photosynthetic bacteria was higher than that of incandescent lamp. The COD removal rate of the supernatant was over 75%.
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:Q935

【参考文献】

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本文编号:1922555

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