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利用含糖废水生产菌体饲料的试验研究

作　者: 姜洋
导　师: 杨基先；马放
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 环境科学与工程
关键词: 含糖废水资源化菌体饲料丝状真菌
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

菌体饲料以生产快速,生产原料来源广泛,培养方式简单,营养丰富的优点受到关注,本文将一株具有耐低温特性的丝状真菌作为菌体饲料生产新菌种,在北方地区低温条件下菌体饲料生产和实现含糖有机废水等廉价生物质的资源化利用上具有现实意义。对菌体饲料的资源化生产进行了探索性试验,探讨了利用糖蜜生产菌体的效能。利用糖蜜经过稀释能够满足培养菌体的要求。讨论了同步实现培养菌体饲料和含糖有机废水水质预处理的可行性,以SBR反应器进行小试,运行后期生物量为2g/L左右。但菌体去除COD的效能不高。在优化的培养条件,由碳源、蛋白胨和KH2PO4按照50:5:1的比例配制模拟有机废水,初始pH值为5.0,温度为35℃,溶解氧为6.5mg/L,培养时间为24h。经过30天的运行中菌体收量为3.8g/L左右,培养菌体反应器反应后COD出水300 mg/L去除率80%;NH3-N出水20mg/L去除率76%;TN出水47mg/L去除率45%和TOC出水200mg/L去除率85%。出水没有达到排放要求,再接入下一级反应器后出水达到二级排放标准以上。探讨了在北方低温气候下,耐低温微生物在废水低温处理中起到了重要作用。对本课题所研究的菌种在低温下生长特性的考查,可为后续研究中寒冷气候下利用有机废水培养菌体,回收菌体饲料,同时去除部分COD的实验构想奠定理论基础。研究了在常温条件下,溶解氧为5.5～6.5mg/L,反应器经菌体反应后菌体收量为2.02g/L左右, COD出水400 mg/L,去除率75%;NH3-N出水17mg/L去除率68%;TN出水50mg/L,去除率在37%和TOC出水350mg/L去除率75%。再接入下一级反应器后出水达到三级排放标准以上。研究了从含糖有机废水中获得的菌体饲料的营养成分,Z02菌体干物质中总糖含量高,占干物质的77.40%,其中粗纤维类动物不易利用的糖类物质较少,占干物质的9.21%,粗脂肪占干物质的13.71%,粗蛋白占干物质的6.33%,含有作为菌体饲料的营养成分。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-29
  1.1 课题背景  10-12
  1.2 菌体饲料的研究进展  12-16
    1.2.1 微生物的概念  12
    1.2.2 菌体饲料的营养价值  12-14
    1.2.3 单细胞蛋白  14-16
  1.3 菌体饲料的特点和作用  16-22
    1.3.1 微生物饲料选用菌种的原则  16
    1.3.2 生产微生物饲料的原料  16
    1.3.3 微生物饲料生产菌种及特性  16-18
    1.3.4 微生物饲料种类及特性  18-19
    1.3.5 微生物饲料的作用  19-21
    1.3.6 微生物饲料的生产工艺  21
    1.3.7 我国发展微生物饲料的优势  21-22
  1.4 含糖有机废水的资源化  22-25
  1.5 存在问题及发展趋势  25-26
  1.6 课题的提出  26-29
    1.6.1 研究的依据  26-27
    1.6.2 本研究的主要内容  27
    1.6.3 本研究的目的和意义  27-29
第2章实验材料和方法  29-35
  2.1 实验仪器  29
  2.2 实验材料及药品  29-32
    2.2.1 菌种  29-30
    2.2.2 培养基  30
    2.2.3 试验用水  30-31
    2.2.4 试验装置  31-32
  2.3 分析实验  32-35
    2.3.1 水质分析方法  32
    2.3.2 干重的测定方法  32
    2.3.3 红外光谱分析  32-33
    2.3.4 总糖的测定方法  33
    2.3.5 粗纤维测定  33-34
    2.3.6 粗脂肪测定  34
    2.3.7 粗蛋白测定  34-35
第3章资源化的探索性试验  35-44
  3.1 菌体饲料的生产工艺研究  35-38
    3.1.1 处理流程和反应装置  36
    3.1.2 运行参数  36-37
    3.1.3 反应器的启动  37-38
  3.2 结果及分析  38-40
    3.2.1 生物量分析  38
    3.2.2 COD去除效能分析  38-40
  3.3 利用糖蜜培养菌体  40-42
    3.3.1 糖蜜浓度的影响  40-41
    3.3.2 培养基的优化  41-42
  3.4 本章小结  42-44
第4章优化条件下含糖废水资源化  44-57
  4.1 试验系统设计与启动  44-46
    4.1.1 处理流程图  45
    4.1.2 试验运行参数  45-46
    4.1.3 反应器的启动  46
  4.2 结果及分析  46-55
    4.2.1 生物量分析  46-47
    4.2.2 COD去除效能分析  47-49
    4.2.3 NH_3-N去除效能分析  49-51
    4.2.4 TN去除效能分析  51-53
    4.2.5 TOC去除效能分析  53-55
  4.3 本章小结  55-57
第5章常温条件下含糖废水资源化  57-71
  5.1 温度的影响  57-58
  5.2 试验系统的设计与启动  58-61
    5.2.1 处理流程图  59-60
    5.2.2 试验运行参数  60
    5.2.3 反应器的启动  60-61
  5.3 结果及分析  61-69
    5.3.1 生物量分析  61-62
    5.3.2 COD去除效能分析  62-63
    5.3.3 NH_3-N去除效能分析  63-65
    5.3.4 TN去除效能分析  65-67
    5.3.5 TOC去除效能分析  67-69
  5.4 本章小结  69-71
第6章菌体饲料营养成分分析及综合效益评价  71-77
  6.1 菌体饲料的形态特征  71-72
  6.2 红外光谱分析  72-74
  6.3 粗成份测定  74-75
  6.4 菌体饲料的经济与社会效益评价  75-76
  6.5 本章小结  76-77
结论  77-79
参考文献  79-84
攻读学位期间发表的学术论文  84-86
致谢  86

利用含糖废水生产菌体饲料的试验研究

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