剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术

剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术包括: 使用土著PHA合成菌回注法驯化并发酵活性污泥, 生产生物降解材料聚羟基脂肪酸酯(PHA); 采用土著嗜酸性氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌进行生物淋滤, 去除重金属; 以解磷菌和解钾菌为菌种, 进行固态发酵, 生产生物菌肥。结果表明, 500 L中试PHA占挥发性悬浮固体的20%以上; 重金属含量达到国家排放要求; 生物菌肥中活菌数大于1×108 个/g以上。实现了剩余活性污泥的近零排放。     

苯酚降解菌ZJ-1的分离及降解特性研究

目的:筛选苯酚降解菌,用于降解苯酚提高氧化塘处理效率.方法:以苯酚为惟一碳源进行选择性培养.结果:从乌鲁木齐市某炼油厂污水池的活性污泥中分离出一株能以苯酚为惟一碳源培养基上生长的菌株,编号为ZJ-1,该菌株最高可耐受1000mg/L的苯酚.对该苯酚降解菌降解性能研究表明:该菌具有较强的降解能力,在32℃、pH 7左右、接种量1%时,摇床振荡速度120r/min的条件下,该菌株在48h内苯酚降解率可达81%以上.培养液中苯酚浓度在300mg/L、500mg/L时,该菌株的降解率比较明显.当苯酚浓度大于1000mg/L时,则元明显降解效果.结论:ZJ-1菌株对苯酚具有较强的降解能力,具有广阔的应用前景.     

厌氧发酵液中溶解性有机物对活性污泥合成聚羟基脂肪酸酯影响的研究进展

利用活性污泥微生物将剩余污泥发酵液中的挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFAs)转化为聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHA)是目前环境生物技术领域的研究热点。但针对发酵液中非VFAs物质(主要是溶解性有机物,Dissolved organic matter,DOM)对活性污泥合成PHA的影响目前仍未有统一的结论,需要进行较全面的分析和总结。因此,文中首先介绍了剩余污泥发酵液中DOM的主要特性及常见分析方法,然后从微生物学、代谢调控、污泥性质等角度分析了DOM中几种主要组分(多聚糖、蛋白类物质、腐殖质)对活性污泥合成PHA的影响。综合各研究结果表明高浓度DOM不利于PHA的生产,但适量DOM的存在有利于污泥性质的稳定,同时能降低PHA提纯成本。最后提出了相应的策略来实现对活性污泥利用DOM合成PHA的调控,以期为高效利用厌氧发酵液中DOM实现PHA合成提供解决思路。     

脱氮硫杆菌特异引物/探针的设计和评价

自脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)16S rRNA基因V3可变区中发现一条27 bp的特异序列, 以该序列为反向引物, 对高效同步脱硫反硝化系统污泥DNA进行了温度梯度PCR扩增和基因文库构建, 结果证实了该引物的高度专一性。应用该探针在去离子甲酰胺和NaCl的浓度分别为35%和100 mmol/L, 杂交/洗脱温度为48°C条件下对污泥样品杂交得到较好的阳性结果, 软件分析表明脱氮硫杆菌在污泥中约占15%。脱氮硫杆菌专一性引物/探针的提出, 将为不同生态环境中该种微生物的时空分布、结构动态以及实时定量等研究提供分子生物学工具。     

生物废水处理系统的细胞自动机模型

建立了活性污泥处理生物废水的细胞自动机模型,对活性污泥生物量与有机物浓度动态进行了研究,提出了计算活性污泥回流循环比的方法.结果表明,在Moore邻居模型下废水达标排放所需时间较Von. Neumann邻居模型少,不同生长阶段的微生物浓度波动具有时滞性.稳定期有机物浓度和生物量不受活性污泥初始浓度的影响.活性污泥处理生物废水的细胞自动机模型有助于为污水处理提供理论依据.     

可用于微生物群落分子生态学研究的活性污泥总DNA提取方法研究

活性污泥样品经液氮速冻、沸水浴融化、溶菌酶处理和 SDS裂解后 ,99%以上细胞裂解。所提取的 DNA经琼脂糖凝胶电泳检测和荧光法浓度测定 ,其片断大小在 2 0 kb左右 ,产量可达 1 .75 6± 0 .1 mg/g MLSS。样品 ABS2 6 0 nm/ABS2 80 nm的比值为 1 .96± 0 .2。以提取的总 DNA为模板 ,进行细菌核糖体小亚基 1 6Sr DNA基因 V3区和多组分苯酚羟化酶大亚基基因 (Lm PHs)的 PCR扩增 ,均获得成功 ,为活性污泥中微生物群落的分子生态学研究提供了一种简便、可靠的 DNA提取方法。     

微生物群落结构探针杂交评价不同培养基从活性污泥分离优势菌群的能力

用ERICPCR （Enterobacterial Repetitive Intergenic ConsensusPCR）、苯酚羟化酶大亚基基因(LmPHs)扩增和群落结构探针分子杂交检测技术对LB、dCGY、MP和FWM 4种培养基从焦化废水处理厂2个曝气池活性污泥中分离优势功能菌群的能力进行了比较研究。LmPHs扩增显示7种回收菌群中均有以多亚基苯酚羟化酶为代谢途径的苯酚降解菌存在。用代表苯酚降解高峰期活性污泥优势菌组成的总DNA的ERICPCR产物经地高辛标记作为群落结构的混合探针M1和M8,对8种回收菌群的ERICPCR指纹图谱进行杂交检测,不同培养基回收优势菌的能力不同,以废水为基础的FWM培养基从活性污泥中回收到的优势菌种群最多(30.8%～42.9%)。本文建立了用微生物群落结构探针杂交技术对不同培养基回收分离优势菌能力进行评价的方法。     

代表活性污泥中苯酚降解菌群的ERIC-PCR产物片段的多态性

对可能代表活性污泥中两个时期的主要苯酚降解菌群的：ERIC-PCR指纹图谱中的两条2．1kb的条带(P1和P8)中的DNA片段进行克隆、转化,得到193个转化子。．HinfⅠ物理图谱分析得到35种酶切类型,将两端各进行1次测序后,同源性大于90％的克隆归为一类,共得到10种序列类型。对各类型的代表克隆进行了全长测序,5种类型为P1条带所有,3种类型为P8所有,二者共享的类型为2种,丰度最高的片段为S3,P1条带中76．3％的转化子和P8条带中66．7％转化子属该类型。对所得序列进行检索分析,它们与GenBank中已知基因序列均无显著同源性。用S3特异性引物对活性污泥样品及其它在LB、dCGY、MP和FWM培养基上的回收菌进：行扩增,除LB上的回收菌没有显示目的条带外,活性污泥和其回收菌中均检测到带有该基因组片段的菌种的存在。研究为专一性分离降酚活性污泥中的优势菌提供了分子探针。     

球衣细菌的分离鉴定和菌种保藏

从染色废水处理活性污泥中,分离得到具下列主要特征的菌株:革兰氏染色阴性杆菌;0.75—2.0×2.0—6.0微米;鞭毛亚端生;具衣鞘,丝状体有假分支;鞘内外无沉积铁的外壳;不氧化锰化合物;液化明胶微弱;在不同有机质的培养基上,菌落由光滑型过渡到粗糙型。菌株经鉴定为浮游球衣细菌(Sphacrotil(?)s natans)。将培养好的试管菌种加到培养液或灭菌蒸馏水中,在室温下保存已一年以上,方法简便有效;用冻干保存存活时间已在三年以上。     

利用时间进程法优化活性污泥DG-DGGE图谱

目的:为了探讨电泳时间对双梯度-变性梯度凝胶电泳(DG-DGGE)分析活性污泥样品时的影响。方法:提取污泥DNA后,以通用引物338f/534r扩增16S rDNA序列,采用时间进程法优化PCR扩增产物的DG-DGGE分离效果。结果:采用不同电泳时间进行DGGE分析时,DGGE图谱存在显著的差异。16S rDNA V3区(200 bp)在凝胶梯度6%~12%,变性剂梯度30%~60%时,在200V电压下,最佳电泳时间为5h。