復(fù)合型生物絮凝劑的絮凝機(jī)理與生產(chǎn)工藝研究.pdf

1、城鎮(zhèn)用水和工業(yè)廢水處理中,生物下游工業(yè)及食品生產(chǎn)和發(fā)酵工藝中,絮凝過程是應(yīng)用最普遍的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,同時絮凝過程的研究趨勢也由過去側(cè)重工藝的優(yōu)化逐漸發(fā)展為現(xiàn)在側(cè)重藥劑的開發(fā).生物絮凝劑作為一種安全無毒、絮凝活性高、無二次污染的新型絮凝劑,對人類健康和環(huán)境保護(hù)都有很重要的現(xiàn)實意義.但是,目前大部分研究多處于實驗室階段,而且培養(yǎng)基的成本高,在很大程度上限制了生物絮凝劑的生產(chǎn)和應(yīng)用.因此,本課題基于降低生產(chǎn)成本的需要,提出采用農(nóng)業(yè)廢棄物秸桿類纖

2、維素作為生產(chǎn)原料,設(shè)計了二段式發(fā)酵工藝進(jìn)行復(fù)合型生物絮凝劑的開發(fā)研究.重新闡明了復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)的概念.運用微生物生理生態(tài)學(xué)原理,構(gòu)建出復(fù)合型產(chǎn)絮菌群.利用復(fù)合型產(chǎn)絮菌F2-F6制備CBF進(jìn)行第二段發(fā)酵工藝時,發(fā)酵條件為:在秸稈纖維素發(fā)酵液中接種產(chǎn)絮菌之前必須對發(fā)酵液進(jìn)行高壓滅菌;通過補(bǔ)加少量酵母膏的方法調(diào)整C/N比至10/1左右,補(bǔ)加量為0.2g/L;選擇發(fā)酵24h以后的二級及以上級別的種子;最適接種量為培養(yǎng)基底物體積的10

3、％;發(fā)酵時間為36h;發(fā)酵溫度30℃;搖床轉(zhuǎn)速140rpm.CBF的絮凝活性物質(zhì)主要分布在上清液中,其絮凝作用不是由菌體細(xì)胞產(chǎn)生的.CBF具有良好的熱穩(wěn)定性.首次對生物絮凝劑的絮凝形態(tài)進(jìn)行了系統(tǒng)分析.通過對高嶺土結(jié)構(gòu)和粒度的分析可知高嶺土晶體帶負(fù)電荷,因此顆粒之間存在靜電排斥力,使得小顆粒難以形成較大的顆粒,從而難以在重力作用下自然沉降.通過對各種絮凝條件下形成的絮體的顯微鏡觀察,發(fā)現(xiàn)Ca<'2+>在CBF的絮凝過程中發(fā)揮著不可忽略的作