固定化光合细菌处理豆制品废水产氢研究

环境科学��卷�期固定化光合细菌处理豆制品废水产氢研究‘刘双江杨惠芳周培瑾�中国科学院微生物研究所,北京�������孙燕岑运华�中国环境科学研究院水环境研究所,北京�������摘要以海藻酸钠做包埋材料制备的固定化光合细菌,可以在不同浓度豆制品废水中进行光照放氢。豆制品废水��浓度在���一��������时,可以维持稳定产气����以上,平均产气率为�����一���������·��,气体中��含量在��以上,废水��去除率为����一�����当废水��浓度在����一��������时,可以维持产气,��,平均产气率为���了一���������·��,气体中��含量在�以上,废水最终���去除率为��一����。关镇词固定化光合细菌,废水处理,产氢率。氢是重要的生物能源之一,紫色非硫光合细菌����������一�����������������������������的许多种能够在厌氧光照条件下,以简单有机物如单糖、低分子有机酸或醇为供氢体进行光照放氢��,�〕。这一性状正被用来发展一项获取氢能的新型生物技术〔�一�〕。中国科学院微生物研究所筛选了产氢活性较高的菌株并对其产氢条件进行了研究困,将有机废水做为光合细菌光照放氢的基质,把光合细菌放氢技术与有机废水处理相结合。由于光合细菌光照放氢需要一定的条件做保证,并且废水组成复杂,水质变化较大,到目前为止,尚未见有光合细菌以有机废水为基质进行光照放氢的研究报道。本文报道利用本实验室分离到的光合细菌制备成固定化细胞从豆制品废水中产氢的试验结果。���废水试验用豆制品废水取自某豆腐加工场制豆腐过程中的黄沦水。初始���浓度�����一���������,��近中性,但存放过程中易酸化。���固定化细胞制备闭试验过程中采用琼脂和海藻酸钠作为包埋材料。�种方法制备的固定化光合细菌均呈鲜红色,手感具有一定强度和弹性。���产氢量的测定试验装置用注射器改制而成��,把注射器塞取出,去掉一端,利用塞内空间做贮气室,注射器筒内装废水及固定化细胞。每支注射器中加入����废水,再加入��固定化光合细菌。培养一定时间后,记录产气体积���℃,���������。氢含量用气相色谱法热导测定,外标法计算氢含量。�材料与方法���菌种红假单胞菌�菌株伽叭白”如蜘哪哪咖执��为本实验室分离,它可以利用葡萄糖、苹果酸、丁酸和乳酸等进行厌氧光照放氢。���细胞培养及收集培养基配制参考文献��〕,培养基中加入��������苹果酸钠和��������谷氨酸钠分别做供氢体和氮源。����输液瓶中加入����培养基,杀菌后接入�种子液,并补充培养基到����,用橡胶塞密封培养,����白炽灯做光源,培养温度�士�℃。培养�一��后离心收集细胞,用生理盐水制备成菌悬液备用。�结果与讨论���不同包埋剂和细胞包埋量的比较采用琼脂和海藻酸钠做包埋剂,制备固定化光合细菌,用于处理豆制品废水产氢,光照培养��后,产氢量见表�。从表�中可以看到,在湿细胞包埋量分别为��、��、�������情况下,以海藻酸钠制备的固定化细胞的放氢量均优于以琼脂为包埋材料制备的固定化细胞。且在海藻酸钠为包埋材料时,通过比较湿细胞包埋量分别为一。、��、��、�������的试验结果表明,适宜细胞国家“八五”科技攻关项目收稿日期�����一��一����卷�期环境科学包埋浓度�湿细胞�应该为��一������。表�不同包埋剂和细胞包埋�对产氮�的影响湿细胞量‘’�������不同包埋剂产氢量�而��,琼脂海藻酸钠连续稳定光照放氢达����以上。�种浓度废水在����批量试验中累计产气量分别为����、�����和�������,平均产气率分别为�����、�����、���������·��。初期气体中氢含量分别为����、����和����,最终气体中氢含量分别为�����、����和������表��。表�高浓度豆制品废水固定化光合细菌光照放氮结果��指菌悬液细胞浓度��指在�������,��℃条件下气体体积初始���培养一��培养����累计产浓度产气中��产气中��气量‘,����������������平均产气率������·��〕…��叮�二�,��一�试验结果还表明,无论是以琼脂还是以海藻酸钠做为包埋材料,制备的固定化光合细菌全部呈鲜红色。细胞包埋量愈大,其颜色愈深,直到培养结束,细胞仍保持鲜红色。���废水处理过程中放氢量及���去除率豆制品加工过程的废水主要来源于�方面。一是豆浆点卤后产生的黄柑水,其有机物含量高,��浓度在���������以上�二是工厂设备清洗废水,有机物含量低,水量大。工厂最终废水��浓度一般在���!��’�左右。据此,笔者试验了豆制品废水在�个浓度区域范围内的放氢情况及���去除率。���