《产微生物絮凝剂菌株的筛选及发酵条件的优化（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《产微生物絮凝剂菌株的筛选及发酵条件的优化（学位论文-工学）（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、山 东 轻 工 业 学 院硕 士 学 位 论 文产 微 生 物 絮 凝 剂 菌 株 的 筛 选 及 发 酵 条 件 的 优 化姓 名 ： 苏 峰申 请 学 位 级 别 ： 硕 士专 业 ： 发 酵 工 程指 导 教 师 ： 刘 建 军2011-06-10山 东 轻 工 业 学 院 硕 士 学 位 论 文摘 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
2、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
3、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
4、了 优 化 ， 确 定 了最 佳 发 酵 培 养 基 组 成 为 ： 氯 化 钠 0.1 g/L， 葡 萄 糖 15g/L， 硫 酸 镁 0.04 g/L， 硫 酸 铵 0.2g/L， 磷 酸 二 氢 钾 5 g/L， 尿 素 0.5 g/L， 酵 母 膏 0.5g/L， 磷 酸 氢 二 钾 2 g/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 pH 7.0。 在 最 佳 培 养 基 及 较 优 发 酵 条 件 下
5、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。关键词：微生物絮凝剂；菌种筛选；菌
6、种鉴定；条件优化I山 东 轻 工 业 学 院 硕 士 学 位 论 文ABSTRACTMicrobial flocculants are polymers with flocculating activity produced bymicroorganisms during their growth. Their chemical components are polysaccharide, protein,glycoprotein and nucleic acid. Comparing with other flocculants, microbial flocculants aresafe,
7、 high-efficiency and readily biodegradeable. With the enhancement of peoplesenvironmental consciousness, the studies of microbial flocculants have drawn more and moreattentions. The paper concentrates on the screening and identification ofbioflocculant-producing bacterias, the identification and com
8、ponents analysis of the product,and the optimization of culture medium and cultivation conditions. The main results are asfollows:From the active sludge microbial flocculant producing strain X-1 was isolated andpurified. The morphology, physiological and biochemical properties of bacteria and16SrDNA
9、 gene sequence demonstrated that X-1 was closely related to the genusOchrobactrum,sp. which has not been reported among flocculant-production strains. Themain metabolites of strain X - 1 was preliminary qualitative for much saccharide compoundsthrough the protein, carbohydrate qualitative analysis.T
10、hrough single factor the conditions of fermentation which benefit the strain to produceflocculant were optimizied. The optimum culture conditions were as follows:15g/Lglucose,0.2g/L(NH4)2SO4,0.5g/Lyeast,2g/LK2HPO4.3H2O,5g/LKH2PO4.3H2O,0.04g/LMgSO4, 0.1g/LNaCL, initial pH 7.5-8.0, temperature 30 , in
11、oculation amount 3%(V/V),rotation speed of rocking bed 180r/min, volume in shake flask 30mL/250mL and culture time72h. Under the optimum condition, flocculating efficiency achieved 89%, enhanced by 25%than the value to the initial.With kaolin clay suspension as test sample, the flocculating characte
12、ristics of strain X-1production was studied. When pH is 8 to 10, flocculant dosage is 2%(volume fraction),coagulant aid CaCL2 dosage is 0.1 g/L, the microbial flocculant has an optimal flocculationof Kaolin clay suspension.Key words: bioflocculant; strain isolation; strain identification； optimizeII
13、I学 位 论 文 独 创 性 声 明本 人 声 明 ， 所 呈 交 的 学 位 论 文 系 在 导 师 指 导 下 本 人 独 立 完 成 的 研 究 成 果 。 文 中 引 用他 人 的 成 果 ， 均 已 做 出 明 确 标 注 或 得 到 许 可 。 论 文 内 容 未 包 含 法 律 意 义 上 已 属 于 他 人 的任 何 形 式 的 研 究 成 果 ， 也 不 包 含 本 人 已 用 于 其 他 学 位 申 请 的 论 文 或 成 果 ， 与 我 一 同 工 作的 同 志 对 本 研 究 所 做 的 任 何 贡 献 均 已 在 论 文 中 作 了 明 确 的 说 明 并 表 示 谢
14、 意 。论 文 作 者 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日学 位 论 文 知 识 产 权 权 属 声 明本 人 在 导 师 指 导 下 所 完 成 的 论 文 及 相 关 的 职 务 作 品 ， 知 识 产 权 归 属 山 东 轻 工 业 学院 。 山 东 轻 工 业 学 院 享 有 以 任 何 方 式 发 表 、 复 制 、 公 开 阅 览 、 借 阅 以 及 申 请 专 利 等 权 利 ，同 意 学 校 保 留 并 向 国 家 有 关 部 门 或机构 送 交 论 文 的 复 印 件 和 电 子 版 ， 本 人 离 校 后 发 表或 使 用 学 位 论 文 或 与 该 论 文 直 接 相 关
15、 的 学 术 论 文 或 成 果 时 ， 署 名 单 位 仍 然 为 山 东 轻 工 业学 院 。论 文 作 者 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日导 师 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日】山 东 轻 工 业 学 院 硕 士 学 位 论 文第 1 章 绪论1.1 絮 凝 剂 简 介絮 凝 是 水 处 理 甚 至 给 水 过 程 中 一 个 重 要 的 操 作 单 元 。 在 性 能 优 良 的 絮 凝 剂 和 适 当 的处 理 条 件 下 ， 加 上 合 理 的 后 续 工 艺 ， 能 取 得 很 好 的 处 理 效 果 。 因 此 ， 开 发 新 型 、 高 效 的絮 凝 剂 是 国 内
16、外 广 大 水 处 理 工 作 者 关 注 的 目 标 。 资 料 显 示 ， 近 几 十 年 来 ， 絮 凝 剂 的 研 制取 得 了 很 大 的 发 展 。 现 有 的 絮 凝 剂 大 体 可 分 为 三 类 ： 无 机 高 分 子 絮 凝 剂 ， 如 聚 合 氯 化 铝 、聚 合 硫 酸 铝 ； 有 机 高 分 子 絮 凝 剂 ， 像 聚 丙 烯 酰 胺 以 及 其 衍 生 物 、 聚 丙 烯 酸 等 ； 微 生 物 絮凝 剂 ， 例 如 藻 酸 钠 、 明 胶 、 几 丁 质 以 及 微 生 物 多 聚 物 【 1】 。 但 已 有 的 絮 凝 剂 都 存 在 一 些 缺陷 ， 无 机 高 分 子 絮 凝 剂 絮 凝 效 果 好 ， 使 用 较 为 普 遍 ， 但 其 具 有 一 定 的 生 物 毒 性 。 人 工 合成 的 有 机 高 分 子 絮 凝 剂 具 有 絮 凝 活 性 高 和 生 产 成 本 低 、 投 药 量 少 、 絮 体 牢 固 等 优 点 ， 应用
