猪场废水生产微生物絮凝剂发酵特性及动力学特征

中国环境科学2014，34(10)：2588-2592ChinaEnvironmentalScience猪场废水生产微生物絮凝剂发酵特性及动力学特征郭俊元，信欣，能子礼超，李剑锋(成都信息工程学院资源环境学院，四川成都610225)摘要：以猪场废水作为原材料生产微生物絮凝剂，考察了发酵过程中溶解氧(DO)、COD、氨氮、总磷及pH值的变化规律，利用Logistic和Luedeking—Piret模型对絮凝菌生长和代谢产物生成的动力学过程进行了拟合．结果显示，菌体的生长在0-60h是对数生长期，12～36h菌体快速生长，菌体干重、细胞浓度OD600和菌落数分别由O．09g／L，0．26和1．3x10cfu迅速增加到O．76g／L，0．58和3．5x10cfu，稳定期(66h)菌落数达到5×10cfu．絮凝菌代谢产物的主要絮凝活性成分是蛋白质，与菌体生长呈相关型潴场废水中磷源含量充足，作为缓冲液，基本维持了絮凝茵发酵过程中pH值的恒定．此~b,Logistie和Luedeking-Piret模型的拟合结果能够较好地描述絮凝菌生长和代谢产物生成的动力学过程．关键词：猪场废水；微生物絮凝剂；生长曲线；发酵动力学中图分类号：X703．1文献标识码：A，文章编号：1000—6923(2014)10—2588—05Fermentationandkineticscharacteristicsofbioflocculantproductionusingswinewastesasrawmateria1．GU0Jun-yuan’，XINXin，NENGZILi-chao，LIJian-feng(CollegeofResourcesandEnvironment，ChengduUniversityofInformationTechnology,Chengdu610225，China)．ChinaEnvironmentalScience，2014，34(10)：2588～2592Abstract：Swinewastewaterwasusedasrawmaterialtoproducebioflocculant．Concentrationofdissolvedoxygen(D0)，COD，ammonium，totalphosphorus(TP)andsolutionpHvaluesinthefermentationprocesswereexamined．GrowthandproducingkineticsmodelsofthebacteriaweredescribedbyLogisticandLuedekingPiretequations．Duringthelogarithmphase(0-60h)，especiallyin12～36h，cellsgrewrapidly．Celldryweight，celldensityOD6oo，andthenumberofcoloniesincreasedfrom0．09g／L，O．26to1．3x10cfuto0．76g／L，O．58and3．5x10cfu，respectively．Thenumberofcoloniesreacheditsmaximumvalueof5x10cfuat66h．Protein，themainactiveingredientofthemetabolite，wasproducedinparallelwithcellgrowth．PhosphorusintheswinewastewaterwasessentialforadjustingpHvaluesduringtheflocculationprocess，anditscontentwasadequate．Furthermore，thecellgrowthandbioflocculantproductionsimulatedverywellwithboththeLogisticandLuedeking—Piretequations．Keywords：swinewastewater；bioflocculant；growthcurve；fermentationkinetics微生物絮凝剂，由微生物代谢活动产生的具有絮凝活性的有机物质，以其环境友好和易降解的特点，成为环境治理领域的中坚力量【lJ．将有机物和氮磷含量丰富的废水或废弃物作为原材料生产微生物絮凝剂，一方面可以降低生产成本，另一方面可以实现废水和废弃物的资源化利用．猪场粪污是我国规模化畜禽养殖业的主要污染来源，猪场废水中含有大量的有机物和氮磷，可为微生物的生长和代谢提供丰富的碳源、氮源和磷源[3。4]．因此，利用猪场废水生产微生物絮凝剂能够降低生产成本，并实现资源化．邱国良等L5J通过