A bioprocessing mode for simultaneous fungal biomass protein production and wastewater treatment using an external air‐lift bioreactor

A pilot plant investigation for bioprocessing has been undertaken to develop a simple, non‐aseptic, low‐cost single process for production of fungal biomass protein (FBP) and wastewater treatment using starch processing wastewater. It has been confirmed that the newly developed external air‐lift bioreactor was very suitable for bioconversion of starch materials and FBP production by the microfungi Aspergillus oryzae and Rhizopus arrhizus. Bioproduct yields of 8.5 g dm^?3 of FBP that contained 46–50% protein were obtained within a comparatively short retention time. A fungal biomass productivity in a range of 0.85–0.92 g dm^?3 h^?1 and removals of total suspended solids and 95% COD were achieved in batch, semi‐continuous and continuous processes. The operation modes of the semi‐continuous and continuous processes demonstrated a high biological dynamics in fungal biomass productivity and COD reduction. The semi‐continuous process appeared to be the most practical mode. © 2001 Society of Chemical Industry     

不同来源菌群接种微生物燃料电池处理淀粉废水的研究

以人工模拟淀粉废水为底物运行微生物燃料电池(MFC),分别采用淀粉废水、生活污水和二者的混合液为接种液,考察不同来源菌群接种下,MFC产电能力与废水处理效果。研究结果表明,采用混合液接种时,MFC启动时间相对于淀粉废水和生活污水接种分别缩短了29.6%和26.9%,最大产电功率密度分别提高了156%和6.1%;COD、NH4+-N去除率略有提高。对利用混合液接种的MFC进一步优化,结果表明,当MFC基质pH为9,NaCl质量浓度为1.0 g/L,基质COD为3 100 mg/L,温度为30℃时,MFC的产电能力与废水处理效果最佳,产电功率密度达4.63W/m3,COD去除率为86.3%,NH4+-N去除率为82.6%。     

Biotechnological production of lactic acid integrated with potato wastewater treatment by Rhizopus arrhizus

This paper describes a feasibility study of a for lactic acid production integrated with are treatment of wastewater from an industrial starch plant. Rhizopus oryzae two strains, Rhizopus arrhizus and Rhizopus oligosporus were tested with respect to their capability to carry out simultaneous saccharification and fermentation to lactic acid using potato wastewater. Rhizopus arrhizus DAR 36017 was identified as a suitable strain that demonstrated a high capacity for starch saccharification and lactic acid synthesis. The optimal conditions, in terms of pH, temperature and starch concentration, for lactic acid production were determined. The selected fungal strain grew well in a pH range from 3.0 to 7.0. The addition of CaCO₃10 g dm^?3 maintained the pH at 5.0–6.0 and significantly enhanced lactic acid production. Kinetic study revealed that almost complete starch saccharification and a lactic acid yield of 450g kg^?1 could be achieved in 20 h and 28 h cultivation, respectively. The maximum lactic acid production 21 g dm^?3 and mycelial biomass (1.7 g dm^?3) were obtained at 30 °C. Besides the multiple bioproducts, total removal of suspended solids and 90% reduction of COD were achieved in a single no‐aseptic operation. Copyright © 2003 Society of Chemical Industry     

淀粉废水培养复合型微生物絮凝剂产生菌研究

研究了两株根霉M9和M17复配产生的复合型微生物絮凝剂的絮凝特性,并优化了马铃薯淀粉废水对该复合菌的培养条件.该絮凝剂具有投加量少、絮凝效果和耐热性好的特点.马铃薯淀粉废水对该复合菌的较佳培养条件为:废水COD 1 600 mg/L,添加0.3 g/L尿素、0.04 g/L磷酸二氢钾,无需添加碳源和调节pH,M9接种60 mL/L、M17接种40 mL/L后培养35 h.在此条件下,投加5 mL/L的发酵液即可对高岭土悬液的絮凝率达到92.67%.经过培养微生物后的废水COD为510 mg/L,去除率93.60%,可直接经过好氧处理达标排放,或与净水混合后灌溉马铃薯种植基地,降低了工艺处理的难度.     

小麦谷朊粉及淀粉生产废水处理中超滤膜的选择

通过实验研究了不同截留相对分子质量和膜材料的超滤膜在超滤小麦谷朊粉及淀粉生产废水时的渗透通量、膜衰减系数、蛋白质截留率、还原糖透过率。根据实验结果综合分析表明:PS-10膜浓缩小麦淀粉废水时膜衰减系数为0.1841、蛋白质截留率为72.2%、还原糖透过率为86.2%,是超滤浓缩分离此废水的适宜用膜。     

UASB反应器处理淀粉废水试验研究

利用UASB反应器中温条件下处理高浓度淀粉废水 ,在COD容积负荷保持在 10kg/ (m3 ·d)时 ,COD去除率可达到 90 %以上。试验结果还充分证明 ,微量元素在厌氧消化过程中具有极为重要的作用     

光合混菌生物阳极MFC对高浓度淀粉废水的处理

以光合混菌PB-Z为阳极菌,在室温、自然光照和静置的环境下以高浓度淀粉废水为基质,探讨微生物燃料电池(MFC)的处理效果,并通过更换氮源、优化氮源浓度和添加Ca2+的方式进行改善。结果表明,PB-Z在初试实验中,COD去除率为61.84%,TN去除率为62.89%。更换氮源、优化氮源浓度和添加Ca2+都可以提升其COD的去除率,确定了最佳氮源为氯化铵,最佳氨氮浓度为6 mmol/L和最佳Ca2+质量浓度为30 mg/L,优化后的COD去除率为94.64%,氨氮去除率为70.13%,为MFC处理淀粉废水的工业化提供了实验基础。     

淀粉基生物质胶粘剂的固化与性能研究

将淀粉在硫酸作用下水解的产物用于替代甲醛与苯酚进行缩聚反应生成淀粉基酚醛树脂,然后以六次甲基四胺为固化剂进行交联固化。研究了淀粉基酚醛树脂的凝胶时间、固化反应表观活化能、冲击强度、热失重性能与断面形貌,并与甲醛基酚醛树脂性能进行比较。结果表明,淀粉基酚醛树脂的固化反应表观活化能为19.8kJ/mol,冲击强度为741J/m2,600℃质量残留率为40%,具有良好的耐热性能,游离甲醛质量分数仅为0.4%,大大低于常规酚醛树脂的甲醛含量。     

IC反应器处理马铃薯淀粉生产废水的试验研究

试验采用超滤-IC反应器-MBR工艺处理马铃薯淀粉生产废水,重点研究了IC反应器处理马铃薯淀粉废水的工艺参数。结果表明,在常温下,当进水COD的质量浓度为6000～9000mg/L、HRT为5h、容积负荷为23.62kg[COD]/(m3·d)时,IC反应器对COD的去除率为91.43%。采用该工艺处理马铃薯淀粉生产废水完全可以达到废水回用的目的。     

小球藻流加补料强化处理发酵废水联产高质蛋白饲料

考察利用小球藻强化处理曲霉发酵废水(发酵废水)并联产高质蛋白饲料的可行性。小球藻在流加补料模式下使得发酵废水总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH₃-N)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)去除率分别达到99.5%、95.1%、99.4%、98.2%和99.7%,较分批模式下污染物去除率提高了1.47倍、1.45倍、1.22倍、1.13倍和1.19倍,且其出水水质符合GB 25463—2010排放标准。联产获得小球藻生物量和蛋白高达48.53g/L和27.20g/L,藻蛋白中18种氨基酸含量为58.56%,8种必需氨基酸含量为26.44%,氨基酸评分65.3,属优质单细胞蛋白源。小球藻脂肪酸以C₁₆～C₁₈为主(＞86%),亚油酸和亚麻酸含量分别为27.06%和25.82%。小球藻重金属(铅、砷、镉、汞、铬)和微生物(沙门氏菌、霉菌、细菌)安全指标符合GB 13078—2017饲料卫生标准。进一步地,体外模拟猪肠胃液对藻粉干物质、粗蛋白、粗脂肪和淀粉消化率为79.02%、90.17%、92.93%和87.81%,...     

氯碱废水处理工艺选择及回用途径

探讨了氯碱生产中电石法聚氯乙烯离心母液废水、次氯酸钠废水、含盐废水、含汞废水、生活污水的工艺选择及回用途径,并具体阐述了各自的处理工艺及回用措施,其中对离心母液废水、次氯酸钠废水处理技术的选择及处理工艺进行了着重介绍。通过选择合适的工艺、合理的回用,确保了各类废水出水水质,提高了废水的回收利用率,收到了良好的经济效益及环境效益,对于氯碱生产过程中废水的综合治理及节能减排工作的开展具有一定的借鉴意义。     

微生物燃料电池与人工湿地耦合系统研究进展

将微生物燃料电池(microbial fuel cell, MFC)与人工湿地(constructed wetland, CW)相结合是近几年来出现的一种新型产能及废水净化工艺。在综述CW-MFC耦合系统产电机理及其发展的基础上进一步分析讨论了当前研究中影响系统性能的组成要素(植物、微生物、电极及分隔材料)和运行参数(碳源、氧化还原电位及水力停留时间)两个方面,最后总结了当前尚未解决的关键问题,对今后耦合系统的潜在应用进行了展望。     

微生物燃料电池处理偶氮含盐废水的产电性能和降解过程

偶氮含盐废水生化处理流程复杂、电耗高,且降解机理尚不明确。本研究基于酸性重铬酸钾法水热处理获取改性阳极,进而构建微生物燃料电池（microbial fuel cell,MFC）对偶氮含盐废水进行处理。考察了不同二价阴离子对MFC产电性能和降解有机物效果的影响,并探究了MFC对直接红13的降解机理。结果表明,偶氮含盐废水中含有硫酸钠时的产电性能高于含有碳酸钠的情况,MFC最大功率密度为265.38mW/m²、最大电流密度为1.10A/m²;MFC处理偶氮含盐废水时,对直接红13的去除率低于无额外添加盐时的效果（71.13%）,对葡萄糖共基质的降解影响程度为：添加硫酸钠>添加碳酸钠>无额外添加盐。微生物群落和降解产物分析表明,MFC阳极生物膜通过变形菌门、拟杆菌门等微生物的协同作用实现了对直接红13的生物电化学降解,产电下降解产物以还原产物芳香胺为主。     

微生物燃料电池在水与废水脱氮方面的研究进展

近年来，使用微生物燃料电池（MFC）处理含氮水与废水受到广泛关注，在脱除水与废水中氮元素污染的同时，回收部分能量，克服了传统含氮废水处理高能耗的缺陷。本文在微生物脱氮技术的基础上，综合国内外相关研究文献，简述了MFC处理含氮水与废水研究的最新进展，系统总结了4种不同形式的脱氮MFC，主要包括反硝化脱氮MFC、硝化脱氮MFC、同步硝化反硝化脱氮MFC以及厌氧氨氧化脱氮MFC，详细介绍了各种脱氮形式MFC的产电和脱氮性能以及适用条件，分析了每种脱氮MFC的脱氮产电机理以及影响因素（包括MFC运行参数、外接电阻、电极材料以及MFC构型等）；最后提出了未来MFC在处理含氮水与废水方面的主要研究方向：开发新型性价比高的电极催化材料及膜材料，优化运行条件，提高产电生物膜的稳定性以及进一步细致探究不同形式的脱氮产电机理等，从而扩大运行规模。     

Photosynthetic production of Dunaliella biomass from natural salt water and carbon dioxide

A Dunaliella strain has been isolated and grown in a medium containing saline lake water. Using 40% saline water and mixture of CO₂-air (4% CO₂) the algae grew with a specific growth rate of 0.073 h⁻¹. The maximum cell concentration was 5.6 × 10⁷ cells cm⁻³ which corresponded to 3.63 g dm⁻³ of dry biomass. Using 80% saline water, a glycerol concentration of 1.47 g glycerol g⁻¹ of, protein was obtained which amounted to 44.3% of Dunaliella dry weight. Fermentor CO₂ from a continuous yeast culture was also used as carbon source for photosynthetic growth. At 2.5% CO₂ in the exit gas a decrease of the specific growth rate was observed but the final concentration attained was comparable to that obtained with CO₂-air mixtures.     

超临界水氧化法处理丙烯腈剧毒废水的实验研究

丙烯腈生产过程中排放的废水为高浓度剧毒有机废水,采用焚烧等方法处理均不能满足环保要求.使用2.0 L的超临界水氧化反应器对该废水进行处理实验研究.实验结果表明,当反应温度为650℃,压力为28 MPa,氧气过量为理论量的200%,反应时间为180 s时,COD最高去除率可达到99.998%.笔者考察了反应温度、压力、时间、氧气浓度以及催化剂等对COD去除率的影响.处理后出水水质中的COD、氢氰酸、色度、pH等指标均达到国家规定的《污水综合排放标准》.     

AAC反应器好氧菌的筛选及菌株配伍性能的比较

针对AAC反应器能有效处理番茄酱加工废水和剩余污泥减量化的特点,分离了AAC反应器中的好氧微生物,并通过配伍实验研究了优势微生物对番茄酱加工废水的处理性能。共分离得到29株好氧细菌,根据12 h TOC降解率初步确定了6株优势菌。通过配伍比较TOC降解率,得到了两株菌的基础组合,其TOC去除率达到85.29％,单位TOC降解率的菌体增长量为1.89。结合菌体沉降性,最终构建出含有7株菌的高效微生物菌群,单位TOC降解率的菌体增长量为0.94,单位降解率的污泥产量减少了50.26％,沉降性能明显改善,OD₆₀₀值仅为0.347,出水达到了国家二级标准。     

处理HNS废水的高效复合菌选择与培养条件研究

以处理HNS（六硝基芪）生产废水的特效菌种的选择、复合与培养为核心,以细菌培养物对高岭土悬浊液的絮凝活性作为判断其絮凝能力的指标（即絮凝率）,利用浇有六硝基芪废水的土壤作为菌源,筛选出絮凝率高的单菌落,进行驯化、菌种的两两复合以及探究复合后高絮凝率菌群的培养条件。经实验得知,菌种3和菌种13复合后的菌群絮凝活性更高,可作为处理HNS废水的高效复合菌群,并且其絮凝效果最佳的培养条件为：通用培养基初始pH=5,碳源为淀粉,氮源为蛋白胨。本研究一定程度上为今后确定该菌群名称和利用微生物降解法大规模处理HNS生产废水提供了实际应用依据。     

Continuous process for yeast biomass production from sugar beet stillage by a novel strain of Candida rugosa and protein profile of the yeast

Thermotolerant yeast Candida rugosa isolated from East Africa was used for the continuous production of yeast protein from sugar beet stillages at 40°C. At a dilution rate of 0·15 h⁻¹, biomass productivity was at a maximum (0·85 dm⁻³ h⁻¹) and the Chemical Oxygen Demand reduction rate of the stillage was 30·4%. This yeast contained 45·1% crude protein, 36·5% actual protein and 5·6% RNA. The yeast protein had adequate essential amino acids, except for sulphur-containing types.