基于群体感应信号调控的酵母菌处理油脂废水稳定性研究

来源 :宁波大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bigsoul
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
酵母菌在处理高浓度食品加工废水中具有处理负荷高并可以资源化的特点。但在长期系统运行中酵母细胞形态由酵母型向菌丝型转化直接影响到系统运行的稳定性,这也是限制该技术工程应用的瓶颈问题。本研究使用三株能高效处理油脂废水的酵母菌(热带假丝酵母Candida tropicalis、解脂假丝酵母Candida lipolytica和嗜盐菌Candida halophile),通过SBR系统运行、反向添加群体感应信号物质(QSMs)探讨水处理过程中QSMs的浓度变化及群体感应(QS)对于酵母细胞形态的影响,旨在建立以酵母菌为优势群体的高效稳定的SBR油脂废水处理系统。首先,将培养酵母细胞后的YPD培养基和苯丙氨酸培养基的上清液分别添加到苯丙氨酸诱导丝化培养基中,发现了抑制酵母细胞形态转化的现象,即从酵母型细胞转化为菌丝型,揭示了QSMs的存在;随后建立了顶空固相微萃取-气相色谱质谱(SPMEGC-MS)和液相色谱质谱(LC-MS)方法,分析了酵母菌代谢产物中可能存在的QSMs;最后选择了几种相关的QSMs,通过反向添加实验,评价了在不同的菌丝诱导时间下,不同外源QSM浓度对调控细胞形态的作用,确定QSMs的作用浓度阈值和恢复细胞形态的最佳添加时间点。主要研究结果如下:1.随着SBR反应器运行时间的增加,酵母细胞丝化程度加重,SVI上升,COD去除率、沉降性不断降低,最终导致反应器崩溃。2.培养酵母细胞后的YPD上清液和苯丙氨酸上清液能有效抑制Candida tropicalis在诱导丝化培养基中以菌丝形态生长。3.在培养酵母后的YPD上清液中检测出2-苯乙醇、2,4-二叔丁基苯酚和反式-法尼醇,其浓度与细胞密度成正比,说明其由细胞持续分泌;培养酵母后的苯丙氨酸培养基上清液中存在高浓度的2-苯乙醇,在96 h后浓度达到最高,为396.4±2.2 mg/L。4.在SBR反应器中,2-苯乙醇、2,4-二叔丁基苯酚、反式-法尼醇、丁酸和柠檬酸等这几种代谢产物浓度随细胞丝化程度加剧而不断降低;花生四烯酸、酪醇在丝化过程中浓度不断累积。因此,菌丝抑制代谢产物(2,4-二叔丁基苯酚、丁酸、柠檬酸)浓度减降低、抑制丝化的QSMs(2-苯乙醇、反式-法尼醇)浓度降低以及丝化诱导产物(花生四烯酸)和促进丝化的QSM-酪醇浓度的增加是SBR系统酵母丝化的原因。5.酵母细胞丝化前添加2-苯乙醇、2,4-二叔丁基苯酚、反式-法尼醇、反式-橙花叔醇、十二烷醇、异戊醇、2-甲基-1-丁醇均不同程度地抑制了菌丝生长;而细胞明显丝化后再添加上述物质无明显抑制菌丝作用。6.在诱导丝化条件下培养酵母0-3 h内,添加2,4-二叔丁基苯酚、反式-法尼醇效果最好,最适浓度分别为100μM和300μM。7.SBR反应器中酵母细胞一旦明显丝化,添加外源QSMs和丝化抑制物无抑制作用。因此控制酵母细胞丝化需要在丝化的初级阶段进行。
其他文献
装配式组合楼板是一种由预制板和薄壁内置钢梁组成并浇筑成为整体而共同工作的一种新型装配式结构形式。与传统组合楼板相比,该新型组合楼板具有承载力高、刚度大、延性好、自重轻、施工方便等特点。随着当今社会高层建筑的不断增多,结构的抗火性能越来越受到人们的关注。因此对装配式组合楼板的抗火性能研究具有重要的实际应用和工程实践意义。本文对5块装配式组合楼板进行抗火性能试验和火灾后剩余承载力研究,根据试验结果讨论
学位
混凝土结构在各种荷载及环境因素作用下,其承载能力会出现不同程度下降,导致无法继续使用。纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)作为一种轻质高强材料,已广泛应用于工程结构加固。外贴FRP加固技术通常采用环氧树脂胶将FRP布(片材)黏贴于混凝土结构表面,FRP-混凝土界面层往往因强度不足而发生剥离破坏。因此,FRP-混凝土界面黏结性能是保证外贴FRP加固混凝土结
学位
我国许多既有居住建筑面临着年久失修、抗震能力不足的问题,且2016年《建筑抗震设计规范》的局部修订提高了部分地区的抗震设防烈度,这些地区的既有居住建筑已不能满足现有设防要求。对于既有居住建筑的防灾改造,以增大结构强度、刚度以及延性为基本原理的传统加固方法存在诸多弊端,安装消能减震装置虽是提高结构抗震性能的有效手段,然而研究表明结构在震后仍然存在过大的残余位移,影响结构的修复使用。因此带有自复位功能
学位
对高强方钢管轻骨料混凝土桁架搭接K形节点开展失效机理和极限承载能力研究。主要研究内容如下:为考察支管搭接率(支管偏心率)和支主管内浇灌轻骨料混凝土对高强方钢管轻骨料混凝土搭接K形节点受力性能的影响,对灌浆节点和空心节点进行了主管轴压静力加载试验,获得了搭接K形节点的破坏模式、承载力、节点区应变和断裂指数与屈服指数的分布及演化。结果表明:支管搭接焊缝开裂是高强方钢管轻骨料混凝土搭接K形节点的典型破坏
学位
近年来随着建筑业的快速发展,人们对建筑物的结构安全愈发关注。大量理论与实验研究表明:结构中细微损伤会随着时间的推移,不断延伸和扩大,最终会破坏整体结构的稳定性。传统损伤检测方法存在敏感度不高、设备体积庞大等缺点,不能满足人们对结构健康监测的要求。相比于传统方法,压电阻抗(Electromechanical Impedance,EMI)法具有不破坏结构、敏感度高、检测成本低等优点。EMI法可以利用压
学位
结构的振动控制一直是备受理论与工程界关注的热点问题之一。周期性复合结构中的弹性波传播具有带隙特性,在带隙频率范围内的弹性波将无法传播,这种独特的带隙特性为结构的振动控制提供了一种新的思路。本文将周期性结构与土木工程中常见的梁板类构件相结合,考虑工程中振动频率低、振动环境复杂等特点,以周期性结构的基本理论和研究方法为基础,深入研究了不同周期性梁板类结构的带隙特性。通过改变周期性复合结构的几何参数、材
学位
数学作为传统的自然学科,蕴含着极大的思政价值。为全面贯彻党的教育方针,切实落实“三全育人”格局,初中数学课堂也要渗透思想政治教育。本文以有理数知识为例,开展“课程思政”视域下初中数学教学的行动研究。本文以社会主义核心价值观、数学学科育人价值观以及隐形教育理论为基础,构建初中数学的课程思政实施框架,并采用问卷调查法、访谈法分析初中数学的课程思政的实施现状,发现存在以下问题:(1)学生对数学文化感触不
学位
装配式建筑有利于我国城镇化与工业化的加速,其发展前景非常广阔,相较于现浇式建筑,装配式建筑具有减少人力成本、提高生产效率等优势,近年来也得到了越来越广泛地应用。但由于装配式建筑频繁出现工程质量问题,其安全性与耐用性经常被人们所质疑。其中,钢筋套筒灌浆连接在装配式建筑结构连接中扮演了重要的角色,为保证连接质量的可靠,本文设计了一套钢筋套筒灌浆连接的性能与质量的检验方案,通过采用试验的方法提出了检测灌
学位
目前装配式钢结构建筑已经开始大力推广运用,在使用过程中可能会遭受冲击荷载或爆炸荷载导致部分构件失效而引发连续性倒塌。尤其在重要基础性建筑或者超高层建筑,此类问题极为需要关注。节点连接也是装配式结构的核心问题,良好的节点连接形式能够提高建筑结构抗冲击能力。本文高强螺栓与悬臂短梁式连接梁柱节点为基础,完成了以下内容的工作:1.利用电阻应变测量法对高强螺栓抗滑移试件进行加载试验至破坏,测定抗滑移系数。研
学位
桥梁作为地面交通的重要枢纽,桥梁事业的发展关系到人民和国家长远利益。为了进一步提高桥梁加固顺序优化、抗震规划及地震经济损失评估的水平,针对东南沿海地区公路桥梁的普遍形式以及预制拼装桥墩设计方案对桥梁结构进行抗震评估,通过对现浇桥墩桥梁和预制桥墩桥梁的进行易损性分析、可恢复性研究、经济损失研究来评估两种桥梁的抗震性能,对构建符合实际的桥梁抗震分析方法和理念有着重要的意义。主要研究内容和结论如下:1.
学位