Characterization and phylogenetics of a new species of genus Lactobacillus from the activated sludge in biohydrogen production

Anaerobic process of biohydrogen production was developed. There is a great deal of Lactobacillus bacteria in the activated sludge of biohydrogen reactor. The isolation and identification of different anaerobic bacteria in the reactor is important for fermented biohydrogen production process by anaerobic digesting organic wastewater. Considering with the physiological and biochemical traits, morphological characteristics and 16SrDNA sequence, the isolated Rennanqilyfl3 is a new species in Lactobacillus genus. And the temporary nomenclature of the species is Lactobacillus Strain Rennanqilyfl3 sp. nov.     

Characterization and phylogenetics of a new species of genus LactobaciUus from the activated sludge in biohydrogen production

Anaerobic process of biohydrogen production was developed. There is a great deal of Lactobacillus bacteria in the activated sludge of biohydrogen reactor. The isolation and identification of different anaerobic bacteria in the reactor is important for fermented biohydrogen production process by anaerobic digesting organic wastewater. Considering with the physiological and biochemical traits, morphological characteristics and 16SrDNA sequence, the isolated Rennanqilyf13 is a new species in Lactobacillus genus. And the temporary no- menclature of the species is Lactobacillus Strain Rennanqilyf13 sp. nov.     

发酵产氢细菌分离培养的厌氧实验操作技术

厌氧产氢细菌的分离纯化与培养是发酵法生物制氢技术的基础课题之一,现有厌氧细菌的分离制备技术和培养基分别存在着操作繁琐和成份复杂问题．通过厌氧培养技术比较和细菌生长试验,确定了“煮沸吹氮去氧,固液交替分离”的厌氧产氢细菌分离纯化培养程序,改进了Hungate技术和建立了新的宽体窄颈培养瓶平板技术,通过培养基组成成份的增减和细菌增长、种类和数量的研究确立了厌氧发酵产氢细菌的分离和富集培养基．利用这些厌氧培养技术,已成功分离培养了550余厌氧菌株系．     

复合菌群降解玉米秸秆协同产氢特性

为加快生物制氢工业化进程,利用玉米秸秆这类来源广泛、储量巨大和价格低廉的可再生生物质纤维素资源作为发酵产氢的原料,从连续流发酵产氢反应器(ZL92114474.1)中新分离筛选出一株高效纤维素降解产氢细菌Clostridium sp.X9(NCBI注册号:EU434651)和一株高效产乙醇发酵产氢细菌Ethanoigenens harbinenseB2(NCBI注册号:EU639425),通过构建高效降解纤维素发酵产氢复合菌群进行同步降解玉米秸秆发酵产氢.结果表明,对玉米秸秆进行酸化汽爆预处理后可以显著提高复合菌群的产氢能力.复合菌群X9和B2比单一菌种具有更理想的降解玉米秸秆发酵产氢的能力,两菌种间存在协同产氢效应.复合菌群X9和B2降解玉米秸秆发酵产氢获得的最大产氢率和玉米秸秆降解率分别为8.7mmol/g和74%.液相代谢末端产物主要为乙醇、乙酸和丁酸.这说明复合菌群X9和B2在以木质纤维素为发酵底物的工业化生物制氢领域中具有很好的应用发展前景.     

生物制氢细菌分离培养与分子鉴定技术进展

分离鉴定、培养产氢发酵细菌是提高利用高浓度有机废水制氢系统产氢能力的重要因素.首先对连续流发酵法生物制氢系统进行工程调控和生态位调整,达到产氢最佳的乙醇型发酵阶段后,设计HPB-LR培养基,用改良Hungater等3种厌氧培养技术分离培养产氢菌;采用16S rRNA/rDNA序列分析和16S-23S rDNA间隔区测序技术对分离出产氢细菌进行鉴定.     

牛奶废水厌氧水解酸化试验研究

利用CSTR反应器进行了牛奶废水厌氧酸化实验研究。结果表明,牛奶废水的厌氧水解酸化过程表现为丁酸型发酵;蛋白质水解为氨基酸是蛋白质类物质厌氧处理的限速步骤;长链脂肪酸C18：1(含一个双键的不饱和油酸)的积累是造成蛋白质厌氧水解酸化效率降底的主要原因之一;在牛奶废水的厌氧处理过程中用CSTR反应器作为生物产氢反应器是不适宜的。     

16S rDNA测序快速鉴定废水生物处理系统目标细菌

在废水生物处理系统中建立分子生物学技术快速鉴定有关微生物,具有十分重要的意义．以发酵法生物制氢系统的活性污泥分离培养的厌氧发酵细菌为研究对象,采用16S rDNA碱基测序分子生物学技术,通过生物信息学数据库NCBI将DNA序列输入、比对,可以直接鉴定从废水生物处理系统中分离培养的细菌进行种属科的系统发育学地位的判定,从而简化了细菌鉴定程序．通过16S rDNA测序技术,进行了分离产氢细菌的分子生物学鉴定,发现生物制氢厌氧活性污泥中所分离的细菌可能存在的菌属有：Lactobacillus,Clostridium,Klebsiella,Pmpionibacterium和可能新发现的1个新属Biohydrogenbacterium等5个菌属的菌种,其中新属Biohydrogenbacterium的菌种都以利用碳水化合物生产氢气为其主要特征．16S rDNA测序技术为废水生物处理系统的细菌学研究提供了方便、准确和经济的技术基础．     

厨余生质能源化再利用评估

本研究进行厨余厌氧酦酵生质能源应用之可行性评估,针对厨余转换生质能之产能、用能及可不可能等3大部分,作为评估之重要范畴,同时根据厨余特性、分类收集、反应器形式、操作控制技术、反应物再利用去化管道及经济评估等6大因子,作为后续能源应用可行性评估之重要准则.搜集国内外相关资料,汇整相关国家政策发展规划及技术可行性,以期提供推动低碳城市厨余生质能源化政策之建议方向.根据目前评估数据显示,利用生质能源于LNG、CNG车及氢气电动车等车辆之燃料,已有相关之应用实绩,未来可经由建置生质能源中心示范厂先期进行试运,再配合公部门(例如:公共运输工具与清洁车等)及未来施政之需求与考虑后,再行验证推动示范之可行性.     

湖北某厂以清洁生产为目标的污水治理方案

在化工制药生产过程中,产生一类以分子量小、挥发性较强,对生化过程有害的污水,使上流式厌氧污泥床反应器(UASB)系统难以正常工作.为解决这类化工污水的生化消解问题,以湖北某厂生产吡哆醇盐酸盐产生的污水治理为例,应用"鱼刺图"的方法分析,找到了该企业生化系统不能开车正常的主要原因是三乙胺和正丁醛杀灭或抑制了菌群的生长.提出了——对三乙胺和正丁醛等进行氧化解毒是确保该UASB系统正常开车的关键.在协同使用气提回收三乙胺和正丁醛等,曝气脱毒,催化燃烧曝气后的稀相有害物质的基础上,提出了该企业实践清洁生产的实施方案.     

浓香型白酒窖泥厌氧细菌的分离鉴定

浓香型白酒的生产依赖于窖池,窖池的好坏取决于窖泥微生物,其中厌氧微生物尤为重要.为了认识窖泥厌氧微生物,从浓香型白酒窖泥中分离纯化得到3株厌氧细菌,对其进行菌落观察、镜检和生理生化检测,参照《伯杰细菌鉴定手册》进行初步鉴定并确定其属名.3株厌氧细菌分别为：Lactobacillus（乳杆菌属）、TsukamureUa（束村氏菌属）、Sporolactobacillus（芽孢乳杆菌属）.     

生物质能中生物制氢技术的应用及关键因素

介绍了生物质能技术的发展应用、生物制氢的发展现状与生物制氢的方法,并分析了生物制氢中生态因子的影响和金属离子对制氢过程中酶促反应和产氢率的影响.     

硫酸盐废水生物处理工艺研究进展

综述了国内外硫酸盐废水生物处理工艺的沿革和最新进展．20世纪90年代前国际上大多采用单相厌氧工艺处理硫酸盐废水,但常常运转失败．多数研究针对此问题,探讨硫酸盐还原菌(SRB)对产甲烷菌(MPB)和其他厌氧微生物的初级抑制作用和次级抑制作用机制以及改进措施．90年代以后,国内外开发出多种硫酸盐废水生物处理新工艺,重点介绍了单相吹脱工艺、硫酸盐还原与硫化物光合氧化联用工艺、硫酸盐还原与硫化物化学沉淀联用工艺、生物膜法工艺、两相厌氧工艺、两相厌氧与硫化物生物氧化联用工艺等．简述了每种工艺的要点和研究成果．同时,提出了进一步提高硫酸盐废水处理工艺效能的要点．     

五氯酚在厌氧生物体系中的降解及反馈作用

为探讨厌氧系统降解五氯酚(PCP)能力及PCP对厌氧系统的毒性影响,采用UASB反应器进行了PCP模拟污水连续流试验,考察了不同PCP浓度及负荷条件下系统对PCP和COD的降解去除规律,揭示了PCP对系统产酸相和产甲烷相影响状况.结果表明,在进水PCP含量从无到开始加入、PCP浓度提高以及PCP负荷提高3个冲击变化阶段,厌氧系统对PCP和COD的去除率均表现出先迅速降低后缓慢升高的变化趋势,运行稳定后PCP和COD的去除率分别达91.2%和83.5%以上.PCP对厌氧系统中微生物种群产生影响,使系统产酸菌由丁酸型菌群为主逐渐演替为丙酸型菌群为主,PCP对系统产甲烷菌活性产生明显抑制,甲烷产量由PCP加入前的12.1L/d降低至加入后的2.5L/d.     

Feasibility of an innovative integrated process of simultaneous desulfurization and denitrification for high strength wastewater

An anaerobic expanding-bed reactor was adopted to investigate the feasibility of an innovative integrated process of simultaneous desulfurization and denitrification （SDD） for high strength wastewater. In the reactor, heterotrophic bacteria （including sulfate reducing bacterium and denitrifying bacteria） and autotrophic bacteria （ including Thiobacillus denitrificans） cooperated together by incubating and enriching functional bac- teria on different carriers in the anaerobic activated sludge. Synthetic wastewater with high concentrations of sulfate and nitrate was employed. The experimental resuhs showed that the removal efficiency of sulfate and nitrate was above 85% , elemental sulfur was observed while nitrate was absent in effluent. The balance of sulfur, nitrogen and electron was discussed respectively, which indicated that the integrated SDD process could be actualized. These resuhs might provide a guidance to further investigate the key factors affecting the integrated SDD process and to improve the efficiency of desulfurization and denitrification in wastewater treatment.     

EM-SBBR反应器自然培养启动

目的 研究EM-SBBR在不投加污泥只投加EM菌种的情况反应器启动过程,解决sBBR类似工艺在采用自然驯化时存在的适应性差、运行不稳定等一系列问题.方法 在SBR中投加聚氨酯泡沫微生物固定化载体、悬浮高效菌种(EM),采用连续曝气方式激活高效茵,通过厌氧/好氧交替运行方式强化聚磷茵除磷,并在硝化菌和反硝化茵作用下进行同时硝化反硝化反应,进而对EM-SBBR的自然培养启动进行研究.结果 EM-SBBR在自然培养条件下2个月就能完成挂膜,成功地实现了EM-SBBR的启动,稳定后反应器中COD、NH4+-N、PO34-的去除率分别达到了81%、98%、72%.结论 利用自然培养的方式,将微生物固定化技术成功应用于EM-SBBR中,不仅提高了微生物活性和数量,还增强了微生物脱氮除磷的性能,这一成果为SBBR类似工艺的启动运行有一定的指导意义.     

城市垃圾厌氧堆肥产气控制的初步研究

通过对C/N比为30：1,含水率为85%的模拟垃圾进行间歇式厌氧堆肥实验,初步分析和研究了厌氧堆肥的温度、氧化还原电位、pH值等参数与系统产气量的关系。结果表明,系统的pH值是产气量的一个重要控制参数,而氧化还原电位只在实验初期对产气有一定影响,并且中温（35℃）堆肥的效果优于高温（55℃）堆肥。     

复合菌剂预处理玉米秸秆及厌氧发酵产沼气

对比研究了9组不同配比的复合菌剂预处理玉米秸秆及厌氧发酵产沼气的效果,采用秸秆失重率及木质纤维降解率分析复合菌剂的降解能力,并通过沼气和甲烷的产量分析复合菌剂的产气性能.研究结果表明,D4组秸秆失重率及木质纤维素降解率最高,其次为I9组.30d的发酵周期内,I9菌剂处理后秸秆厌氧发酵效果最好,出现两个产气和产CH4的高峰期,累积产气量和产CH4量分别提高36.6%、39.0%,这说明采用合适的菌剂配比预处理秸秆能较大地提高厌氧发酵的产气量和消化效率.D4组秸秆木质纤维降解率虽最高,但产气并不是最高的,这说明降解率和产气量并不成正比.根据产气要求,选择最佳复合菌剂的配比为I9组,即复合菌、真菌、放线菌及细菌、绿色木霉的体积比为3∶3∶2∶1.     

厌氧/好氧工艺中硫循环对聚磷菌除磷功能影响的试验研究

采用序批式活性污泥反应器(SBR)，在厌氧／好氧运行条件下，研究了硫循环过程对聚磷菌功能的影响，在厌氧条件下，硫酸盐还原过程和聚磷菌的释磷过程可以同时发生；硫酸盐还原菌(SRB)与PAOs之间对低分子碳源表现为竞争关系，使PAOs的释磷效果降低、聚—β—羟基丁酸(PHB)合成减少，从而降低了好氧段的聚磷能力，试验结果还指出硫循环过程控制不当会引起活性污泥丝状膨胀。     

低碳城市水资源回收中心升级为绿色加气站与加电站评估

本研究考虑2种情境提升原有都市水资源回收中心为绿色加气站,设置"绿色加气站"(含"甲烷供应系统"及"绿色氢供应系统")与"绿色加电站".故变更本水资源处理流程,分2种构想.构想1,将园区周边高浓度有机废水做为本处理厂水来源之一,或采用高低浓度废水分流收集方式,废水处理系统则采用两相式厌氧处理系统,以废水及污泥产制氢气及甲烷气成为气态生质能源.构想2,于现有规划设计增设新型有机污泥处理设施,包含高温好氧消化系统及甲烷化系统,可以直接生产甲烷气.另外,可于场址顶部设计太阳能丛林,产生之电力直接供应园区用电,或将处理出流水电解产生氢气燃料.本研究以污水处理量18 000CMD计算可产生之气体燃料,并换算至现有压缩天然气(CNG)公交车、电动车以及氢能汽车所需气体燃料量进行效益分析,若废水处理流程更改为构想1,每日所产生之氢气可供应250部氢能车使用,同时产生的甲烷气体可供应50部CNG公交车使用,若氢气透过燃料电池发电可供应378车次的电动车充电,但此方案必须导入园区周边的高浓度有机废水,将废水COD浓度提高至5g/L才能有效实行.构想2,在不更动现有的水资源回收处理程序设计下,仅在程序中增加有机污泥能源化系统,每日产制出的甲烷气体可供应20部CNG公交车使用,并降低系统污泥产生量达80%,不仅可达到能源回收的目的亦可降低污泥处置成本.最后若于水资源处理中心建物顶端设置太阳能板丛林,所产生的电力可供应园区使用,或可提供电动车加电站使用,每日可补充22车次的电动车.透过设置放流水电解系统,每日可供应7部氢能车使用;设置太阳能发电及电解系统,不仅可提升水回收比例,更具有展示及美化功能.     

金霉素对猪场废水厌氧消化抑制作用

为探明抗生素对猪场废水厌氧消化的抑制作用,以金霉素作为抑制剂,采取批次试验的方法,对厌氧消化过程的产甲烷量进行测定.试验结果表明:厌氧污泥降解模拟废水的最大容积产甲烷速率为19.6mL/(L·h);在金霉素抑制下,最大容积产甲烷速率降低了47.4%.在无抗生素的情况下,产甲烷过程是厌氧消化的限速步骤;存在10mg/L金霉素时,水解发酵和产氢产乙酸过程受到较强的抑制,视为厌氧消化的限速步骤.金霉素对猪场废水厌氧消化有较强的抑制作用,为保证厌氧处理的稳定性,应针对水解发酵和产氢产乙酸过程采取相应的强化措施.