活性污泥微生物以乙酸为碳源合成聚羟基烷酸酯的研究_李伟

活性污泥微生物以乙酸为碳源合成聚羟基烷酸酯的研究李伟,陈银广＊(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092)摘要:聚羟基烷酸酯(polyhydroxyalkanoate,PHA)是一种生物可降解塑料,利用活性污泥合成PHA具有操作方便的优点.本研究对长期驯化的厌氧-好氧活性污泥工艺在厌氧条件下及好氧活性污泥工艺在好氧条件下利用乙酸合成PHA进行了比较分析,发现好氧活性污泥可以合成较多的PHA.在此基础上,研究了好氧条件下乙酸加入次数、乙酸浓度及硝化抑制剂(丙烯基硫脲,ATU)对PHA合成的影响,结果表明,将乙酸分3次加入到反应器、乙酸浓度为2925mgL及加入6.74mgLATU时,可以使污泥挥发性悬浮固体物中PHA的含量达到56.3%.关键词:活性污泥;聚羟基烷酸酯;好氧合成;乙酸;丙烯基硫脲中图分类号:X172文献标识码:A文章编号:0250-3301(2009)08-2366-05收稿日期:2008-08-09;修订日期:2008-12-09基金项目:霍英东基金项目(101080)作者简介:李伟(1983～),女,硕士研究生,主要研究方向为污水生物处理与污泥资源化,E-mail:liweimiaoer@163.com＊通讯联系人,E-mail:yinguangchen@yahoo.comPolyhydroxyalkanoate(PHA)SynthesisbyActivatedSludgeMicrobesUsingAceticAcidasCarbonSourceLIWei,CHENYin-guang(StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Polyhydroxyalkanoate(PHA)isatypeofbiodegradableplastics.ThesynthesisofPHAbyactivatedsludgehastheadvantageofeasyoperation.Withaceticacidasthecarbonsource,theanaerobicsynthesisofPHAintheanaerobic-aerobicactivatedsludgesystemwascomparedwiththeaerobiconeintheaerobicsludgesystem.ItwasobservedthattheaerobicPHAsynthesiswasgreaterthantheanaerobicone.Theinfluencesofaceticacidadditionfrequency,aceticacidconcentrationandallylthiourea(ATU)onaerobicPHAsynthesiswerefurtherinvestigated.TheresultsshowedthatthePHAcontentaccountingforvolatilesuspendedsolidsreached56.3%underconditionsofaceticacidadditionwithfrequencyof3,aceticacidconcentrationof2925mgL,andATUconcentrationof6.74mgL.Keywords:activatedsludge;polyhydroxyalkanoate;aerobicsynthesis;aceticacid;allylthiourea生物聚羟基烷酸酯(PHA)是微生物在不平衡生长(如碳源过量)时于胞内合成并积累的一种聚合物.它不但具有热塑性及与聚丙烯有相似的机械性能,而且具有生物降解性、生物相容性等特性,因此成为国内外的一个研究热点.然而,PHA难以大规模生产和使用的一个主要原因是生产成本较高.如果能在无需无菌操作的条件下生物合成PHA,这将有助于降低PHA的生产成本.活性污泥法因具有操作简便、无需无菌操作等优点,已被广泛用于污水的生物处理.用该法处理污水过程中会出现活性污泥中PHA含量增加现象[1].因此,利用活性污泥合成PHA已成为近年来广大研究者感兴趣的一个课题.前人的研究表明,活性污泥微生物既能在厌氧又能在好氧条件下积累PHA[2～5].但是,从相关报道可以看出,有关活性污泥合成PHA的研究大多在短期的批式反应器中进行.本课题组以往的研究表明,驯化对污水生物处理过程中的厌氧和好氧阶段PHA的代谢产生明显影响[6].对于活性污泥分别在长期运行(即驯化)的厌氧-好氧活性污泥系统的厌氧阶段及好氧活性污泥系统中好氧合成PHA的比较研究,在文献中鲜见报道.本