【摘要】：隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展,以化石燃料為代表的不可再生能源消耗愈發(fā)嚴(yán)重。因而,各國對可再生資源的關(guān)注日益提升。聚羥基脂肪酸酯(PHA)是一種無毒無害且可再生的環(huán)境友好型資源。粗甘油是生物柴油副產(chǎn)物,可用于PHA生產(chǎn),未經(jīng)處理的粗甘油具有pH值高、含鹽量高等特點,對大多數(shù)微生物的生長有抑制作用。本研究以粗甘油為底物富集PHA合成菌并合成PHA,研究富集過程中微生物群落結(jié)構(gòu)演替規(guī)律、逐漸提升粗甘油比例和逐漸降低粗甘油比例過程中微生物群落結(jié)構(gòu)組成及PHA合成能力。本研究首先以50%粗甘油和50%丙酸鈉為碳源富集PHA合成菌,研究了富集過程中主要運行參數(shù)、PHA合成指標(biāo)參數(shù)以及富集過程中微生物群落的變化,結(jié)果表明接種污泥進入反應(yīng)器之后富集60天反應(yīng)器得以穩(wěn)定運行,富集期間污泥濃度、污泥沉降比呈現(xiàn)短暫上升而后下降最后保持穩(wěn)定的趨勢。富集期間,對PHA合成菌的分析可知,Roseibacillus與Meganema能夠以一種“接力”的形式先后在反應(yīng)器內(nèi)占據(jù)優(yōu)勢地位,Meganema菌在Roseibacillus降到最低時達到最大值,由此推測這兩種微生物為競爭關(guān)系。另外在富集穩(wěn)定之后,體系內(nèi)Meganema、Thauera、Paracoccus這三種微生物可以共存,且體系表現(xiàn)出來的產(chǎn)PHA能力達到最大,可知這三種微生物為PHA的合成貢獻很大。同時本實驗考察了在50%粗甘油穩(wěn)定運行條件下逐漸提升粗甘油比例對產(chǎn)PHA菌富集效果的影響,比例設(shè)置為50%、70%和100%,結(jié)果表明逐漸提高粗甘油比例不會降低粗甘油的利用速率,反而加快了污泥feast階段氨氮消耗速率。隨著粗甘油比例的逐漸提升,屬水平下top10物種組成種類分別為6種、6種、7種,反應(yīng)器內(nèi)物種多樣性升高,但PHA合成能力降低。此外,本實驗以100%粗甘油穩(wěn)定運行條件下逐漸降低粗甘油比例到70%和50%,結(jié)果表明隨粗甘油比例的逐漸降低,微生物對粗甘油的消耗速率和活性污泥feast階段對于氨氮的消耗速率均有所加快,物種多樣性和PHA合成能力降低。另外,Saccharibacteria_genera_incertae_sedis的相對豐度增加且在三種粗甘油比例下均為絕對優(yōu)勢種屬,說明這種微生物對甘油的競爭能力更強。粗甘油含量降低時,微生物將更多的底物轉(zhuǎn)化為自身生長所需,對PHA合成影響不大。綜上,50%和100%粗甘油富集反應(yīng)器相比,100%粗甘油比例改變時所表現(xiàn)出的PHA合成量較高、穩(wěn)定性較強。碳源組成的變化未對PHA成分結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的影響,HB所占比例大于HV。以粗甘油為底物的PHA合成菌富集工藝,可降低PHA合成本,緩解粗甘油過�，F(xiàn)狀,也為新型PHA塑料的實際應(yīng)用提供了理論支持。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X703
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文增加到 2015 年的 2910 萬噸（Energy Information Ad m粗甘油的大量積累使其供需平衡被打破，同時粗甘油（含也降至 44 美元/噸[11]。為了解決經(jīng)濟效益和廢物處理的兩高附加值產(chǎn)品是一個雙贏的選擇，因此對粗甘油的開發(fā)利制得到的純甘油可以用于化工、食品等行業(yè)，未處理的粗料電池等。圖 1-1 展示了生物柴油副產(chǎn)物粗甘油在實際生

哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文HA 的研究現(xiàn)狀分析油合成 PHA 的研究現(xiàn)狀周圍環(huán)境中攝取甘油并將其代謝成微生物生細(xì)菌中，當(dāng)存在豐富的碳源（例如：甘油氮、磷酸鹽、氧）被耗盡時，甘油通常被轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化酶的作用下，甘油被轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為甘油的中間體，并最終代謝為丙酮酸，在丙酮助丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙酰 CoA。隨后微生物利用 CoA 進入乙酰乙酰 CoA，隨后通過 PhaB（基丁酰 CoA，PHA 生物合成的最后一步依�；� CoA 部分聚合成 P（3HB）[45]。

幫助丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙酰 CoA。隨后微生物利用 Ph酰 CoA 進入乙酰乙酰 CoA，隨后通過 PhaB（乙酰3 羥基丁酰 CoA，PHA 生物合成的最后一步依賴于丁酰基 CoA 部分聚合成 P（3HB）[45]。圖 1-2 甘油產(chǎn) PHA 路徑圖[46]

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本文編號：2791219