絮凝劑產(chǎn)生菌GA1發(fā)酵動(dòng)力學(xué)及絮凝性能的研究.pdf

生物絮凝劑是一類在微生物生長過程中分泌的、具有絮凝活性的天然高分子物質(zhì)，其主要成分為多糖、糖蛋白、蛋白質(zhì)、纖維素、核酸等。與無機(jī)絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑相比，其具有高效、無毒、無二次污染及可生物降解等特點(diǎn)而倍受關(guān)注[1～6]。目前生產(chǎn)成本過高是生物絮凝劑走向市場的主要障礙，所以優(yōu)化培養(yǎng)基、提高生物絮凝劑產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本是其能否進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵。 多粘類芽孢桿菌Paenibacillus polymyxa GA1[7～8]為本實(shí)驗(yàn)室從土壤中篩選出來的一株高效產(chǎn)絮菌株，所產(chǎn)絮凝劑MBFGA1具有廣泛的絮凝、脫色作用。本論文針對GA1培養(yǎng)特性以及所產(chǎn)絮凝劑MBFGA1產(chǎn)生情況、絮凝性能等方面展開了廣泛深入的研究，主要工作有：(1)應(yīng)用Monad方程考察了初始底物濃度對本實(shí)驗(yàn)室篩選出的一株絮凝劑產(chǎn)生菌GA1的生長及絮凝劑產(chǎn)出的影響；(2)探究碳源、氮源對GA1的最大特征生長速率的影響；(3)對GA1的發(fā)酵動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了初步研究。 應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方程考察了初始底物濃度對絮凝劑產(chǎn)生菌GA1的生長及絮凝劑產(chǎn)出的影響.結(jié)果表明，GA1對碳源、氮源的最大特征生長速率分別為0.099，0.095h-1，半飽和常數(shù)KSC=1.503，KSN=0.315，說明GA1對氮源比碳源更具親和性.當(dāng)碳源或氮源為單一限制性底物時(shí)，GA1特征生長速率和最大生長量隨底物濃度增加而增大，其碳源和氮源濃度分別為：1.0～48.0g/L與0.1～4.0g/L.蔗糖濃度為40.0g/L時(shí)，絮凝劑的產(chǎn)率達(dá)到0.306g/g蔗糖。理論上GA1的最大細(xì)胞對蔗糖得率Y*X/S=0.381g/g，菌體生長維持系數(shù)m=0.0311g/(g·h)，說明絮凝劑產(chǎn)生菌GA1具備工業(yè)化生產(chǎn)的潛力。 生物絮凝劑(MBFGA1)預(yù)處理乳制品加工廢水，試驗(yàn)結(jié)果表明，其最佳水力條件為150 r/min攪拌30s，然后30r/min攪拌20min，最佳投加量為15mg/L，當(dāng)廢pH等于4.0時(shí)，MBFGA1絮凝效果最好，溫度變化對MBFGA1去除乳制品加工廢水的濁度、COD有一定影響，廢水濁度的去除率始終保持在85％以上，COD去除率在30℃達(dá)到最大值65.0％。