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产微生物絮凝剂菌株的筛选及发酵条件的优化

作 者: 苏峰
导 师: 刘建军
学 校: 山东轻工业学院
专 业: 发酵工程
关键词: 微生物絮凝剂 菌种筛选 菌种鉴定 条件优化
分类号: X703.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝活性的高分子聚合物,其化学成份主要是多糖、蛋白质、糖蛋白和核酸等物质。与无机和有机高分子絮凝剂相比,微生物絮凝剂具有安全、高效、易被生物降解等优点。随着人们环保意识的增强,微生物絮凝剂的研究日益受到广泛的关注。本课题从选育微生物絮凝剂产生菌基础性工作开始,并对菌株及其代谢产物进行了鉴定,对发酵培养基和培养条件进行了优化研究。主要研究结果如下:从活性污泥中筛选得到了一株产絮凝剂的细菌菌株X-1,经细菌生理生化试验和16SrDNA基因序列分析初步鉴定为苍白杆菌属(Ochrobactrum sp)。菌株X-1产生的絮凝活性物质通过蛋白质、糖类物质的定性分析初步定性为多糖类化合物。该菌株所产絮凝剂在印染废水、生活污水和膨胀污泥中都能起到很好的效果,尤其能够较好的改善膨胀污泥的污泥活性。采用单因素试验对菌株X-1产絮凝剂的发酵培养基及培养条件进行了优化,确定了最佳发酵培养基组成为:氯化钠0.1g/L,葡萄糖15g/L,硫酸镁0.04g/L硫酸铵0.2g/L,磷酸二氢钾5g/L,尿素0.5g/L,酵母膏0.5g/L,磷酸氢二钾2g/L,硫酸镁0.04g/L。确定了较优发酵条件为:发酵温度30℃,发酵时间72h,摇床转速180r/min,接种量3%,装液量30mL/250mL,初始pH7.0。在最佳培养基及较优发酵条件下培养菌株X-1,发酵液的絮凝活性可以达到89%,比条件优化前提高近了25%,且菌株X-1所产絮凝剂性能稳定。研究了菌株X-1所产絮凝剂的絮凝性能,絮凝剂投加量控制在2%、絮凝体系的pH值维持在8-10时,对高岭土悬浊液的絮凝效果是最好的,研究还发现Ca2+可以提高菌株X-1发酵液的絮凝活性,其最适添加量为0.1g/L

全文目录


摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
第1章 绪论  9-17
  1.1 絮凝剂简介  9
  1.2 微生物絮凝剂  9-13
    1.2.1 微生物絮凝剂国内外研究现状  9-10
    1.2.2 能产絮凝剂的微生物种类  10-12
    1.2.3 微生物絮凝剂的性质及特点  12
    1.2.4 影响微生物合成絮凝剂的因素  12-13
    1.2.5 微生物絮凝剂的组成和物质结构  13
  1.3 微生物絮凝剂的应用  13-14
    1.3.1 微生物絮凝剂在污水处理方面的应用  13-14
    1.3.2 微生物絮凝剂在发酵工业的应用  14
  1.4 立题背景及研究意义  14-15
  1.5 课题的主要研究内容  15-17
    1.5.1 产微生物絮凝剂菌株的筛选及鉴定  15
    1.5.2 菌株发酵产物的鉴定及应用的初步研究  15
    1.5.3 菌株培养条件和发酵条件的优化  15-17
第2章 产微生物絮凝剂菌株的筛选与鉴定  17-31
  2.1 引言  17
  2.2 材料与方法  17-21
    2.2.1 实验试剂  17-18
    2.2.2 实验器材  18-19
    2.2.3 分离材料  19
    2.2.4 培养基  19-20
    2.2.5 试剂的配制  20
    2.2.6 产絮凝剂菌株的筛选  20-21
    2.2.7 絮凝活性的测定方法  21
    2.2.8 菌株的鉴定方法  21
  2.3 实验结果与讨论  21-28
    2.3.1 产微生物絮凝剂菌株的筛选  21-25
    2.3.2 菌株X-1的鉴定  25-28
  2.4 小结  28-31
第3章 菌株X-1发酵产物的初步鉴定及应用的研究  31-37
  3.1 引言  31
  3.2 材料与方法  31-32
    3.2.1 实验菌种  31
    3.2.2 实验器材  31
    3.2.3 实验试剂  31
    3.2.4 培养基  31
    3.2.5 培养方法  31
    3.2.6 蛋白质组分的定性测定  31
    3.2.7 糖类物质的定性测定  31
    3.2.8 水质指标及污泥性能分析  31-32
  3.3 结果与讨论  32-35
    3.3.1 发酵产物的制备  32-33
    3.3.2 发酵产物的初步鉴定  33
    3.3.3 菌株X-1发酵产物的应用  33-35
  3.4 小结  35-37
第4章 菌株X-1发酵条件的优化  37-51
  4.1 引言  37
  4.2 材料与方法  37-38
    4.2.1 实验菌种  37
    4.2.2 实验器材  37
    4.2.3 实验方法  37
    4.2.4 培养基  37
    4.2.5 培养方法  37-38
  4.3 结果与分析  38-49
    4.3.1 培养条件对菌株X-1发酵产絮凝剂的影响  38-41
    4.3.2 培养基组成对菌株产絮凝剂的影响  41-45
    4.3.3 菌株X-1条件优化前后的发酵进程  45-46
    4.3.4 菌株X-1所产絮凝剂絮凝特性的探讨  46-49
  4.4 小结  49-51
第5章 结论和展望  51-53
  5.1 结论  51
  5.2 展望  51-53
参考文献  53-57
致谢  57-59
在学期间主要的科研成果  59-60

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用 > 助剂
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