气相条件对剩余活性污泥利用甲烷合成PHB的影响

摘要

本文首先选择以氮气为氮源和无机盐培养基中不含铜元素和氮源两个条件为控制因素，从污泥中驯化具有PHB合成能力的甲烷氧化菌混合菌群。其中甲烷气的分压为0.35bar、氧气的分压为0.25bar、氮气分压为0.9bar，气液比为1:1，每四小时更换一次气体，每三天使用离心重悬的方法更换无机盐培养基。驯化200天后，污泥合成PHB的能力稳定，含量可达35%。该甲烷氧化菌混合菌群的甲烷单加氧酶酶活为47nmolEPO*min-'*(mg dry sludge weight)-1，固氮酶的酶活为1.6nmol ethylene* min-1(mgdry sludge weight)-1。说明该方法可有效的从剩余活性污泥中驯化出具有PHB合成能力的甲烷氧化菌混合菌群。而后考察了PHB合成过程中，甲烷气、氧气分压对甲烷氧化菌混合菌群合成PHB能力的影响。在甲烷为0.4bar、氧气为0.4bar的条件时，污泥PHB的含量为13.3%;甲烷为0.5bar、氧气为0.5bar，污泥PHB含量为36.2%;甲烷为0.6bar,氧气为0.6bar时，污泥PHB含量为18%;甲烷为lbar、氧气为lbar时，污泥PHB含量为22.7%。该实验说明甲烷氧化菌混合菌群合成PHB的能力受甲烷氧气的浓度影响明显，最优条件为甲烷0.5bar、氧气0.5bar。