摘要：以焦化废水为处理对象,研究投加有机营养剂对系统生化处理能力的提升效果和菌群结构变化。试验组和对照组2组反应器平行运行以进行对比,生化能力提升后的焦化废水生化系统的CODCr平均去除率为85.1%,对照组为81.9%,提高了3.2%。增效后NH3-N平均去除率为79.5%,对照组为71.3%,提高了8.2%。采用高通量测序对好氧池活性污泥进行分析,结果表明:系统的优势菌群为变形菌纲(Proteobacteria)、硝化螺菌纲(Nitrospira)和未分类菌纲(Unclassified),试验组较对照组具有较高的菌群丰度和多样性。

摘要：为实现生物质资源的无害化处理与多级利用,本研究旨在探究纤维素水热炭化液相和玉米秸秆混合发酵过程中有机物转化及产气特性。为探究水热反应条件对混合发酵过程的影响,开展了不同条件水热炭化液相与玉米秸秆混合发酵实验。结果表明,与秸秆单发酵相比,在200℃(保温30min、60min、120min)和230℃(保温60min)条件下制备的水热液相和秸秆混合发酵的产气分别提升了7.32%、4.42%、22.08%、21.76%,其中甲烷最大累积量为1387mL。水热时间的延长和水热温度升高对最终产甲烷量都具有正向的促进作用;液相中的呋喃及其衍生物等抑制物并未对混合厌氧发酵产生明显的负面效果,反而被微生物分解为糠基醇等有机物,促进产气。水热炭化液相的加入促进了氢还原二氧化碳途径产甲烷菌的生长,协同乙酸产甲烷途径,促进了甲烷的生产。本研究结果可为优化水热炭化有机废液与秸秆混合发酵工艺提供理论基础。

摘要：为研究微生物亚硝化抑制剂(microbial nitrosation inhibitor,MNI)对风干肠发酵和成熟过程中微生物群落动态变化及感官特性的影响,该试验设计4组风干肠,MNI组:添加MNI;MNIP组:添加MNI并接入PRO-MIX5商业发酵剂(木糖葡萄球菌、清酒乳杆菌、类植物乳杆菌);FBFAP组:发酵牛骨调味基料和复配抗氧化剂(fermented beef flavorings and compound antioxidant,FBFA)并接入PRO-MIX5;CK组。结果表明:在发酵阶段,4组风干肠乳酸菌数逐渐增多,MNI组和MNIP肉馅分别在发酵的15 h、12.5 h达到发酵终点即pH降到5.4~5.6,乳酸菌数分别为8.99 lg cfu/g、8.91 lg cfu/g,显著高于CK组发酵终点(22 h)的乳酸菌数8.88 lg cfu/g(p<0.05)。到成熟终点时,革兰氏阴性腐败微生物在MNI组的相对丰度占比最低(19.35%),对肠杆菌科和假单胞菌的抑制率分别为30.43%、27.22%,仅次于MNIP组37.00%、33.79%,优于CK组和FBFAP组。综合分析,MNI能作为促生长因子,促进肉馅中乳酸杆菌属菌的生长,在接种有发酵剂PRO-MIX5的风干肠中加入MNI对腐败微生物的抑制效果优于FBFAP。单独添加MNI或MNI与PRO-MIX5协同作用均能提高风干肠微生物安全性和感官性能,说明MNI在提高风干肠安全品质方面具有广阔的应用前景。

摘要：柔性生物膜载体常作为填料悬挂于生态浮床等构筑物下方,为微生物生长提供附着表面。目前柔性生物膜载体对水质净化效果影响研究集中在载体类型和悬挂密度等方面。为进一步提高载体上与水质净化相关的微生物数量,达到提升水质净化效果的目的,该研究通过改变柔性生物膜载体悬挂方式(螺旋式悬挂),并设置高低2种污染负荷进行模拟污染水体研究,研究了不同悬挂方式对柔性生物膜载体挂膜和净化水质效果的影响。结果显示,出水稳定期间高、低2种污染负荷条件下螺旋式悬挂组柔性载体对进水总磷、总氮、氨氮和COD的去除率均大于常规式悬挂组(P<0.05)。相比常规组,螺旋组对这4个指标分别提高了19.4%~30.0%、19.2%~35.7%、18.3%~24.0%和12.0%~15.3%。载体挂膜量及其菌群结构数据显示,螺旋式悬挂可通过改善氧环境以及提高挂膜量显著提升载体生物膜中与氮磷转化相关的微生物数量,并且水质净化效果与氮磷转化相关的微生物数量大小一致。

摘要：【目的】厌氧处理工艺是餐厨垃圾处理最常用的方法之一,餐厨垃圾单独厌氧由于碳氮比失衡容易导致酸抑制,可通过生化污泥联合厌氧来解决这一问题。【方法】利用自主设计的100 L立式锥底厌氧发酵系统,研究餐厨垃圾渣料与生化污泥联合厌氧的相关参数及产气量。通过连续进出料,前期进行餐厨垃圾渣料单独厌氧,后期进行餐厨垃圾渣料与污泥联合厌氧。【结果】每日检测相关参数发现,前期餐厨垃圾单独厌氧出现酸抑制后,加入污泥后挥发酸和COD浓度迅速下降,pH值在加入污泥后上升,而氨氮在加入污泥后呈现先下降后上升的趋势;加入污泥后每千克垃圾产气量上升25.23%,有机质的降解率由76.60%提高至79.07%。通过菌群检测发现,加入污泥后细菌中的梭菌目(Clostridiales)与拟杆菌目(Bacteroidales)丰度上升,甲烷菌甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)丰度大幅上升。【结论】加入污泥可减轻高负荷下餐厨垃圾单独厌氧产生的酸抑制现象,并提高有机质的产气率和降解率。研究揭示加入污泥前后菌群结构的变化,为餐厨垃圾与污泥联合厌氧提供理论基础。

摘要：合成生物学的发展正从优化基因元件与模块走向从头设计复杂代谢线路。多细胞体系因可实现代谢功能分工、复杂底物多组分利用及耐受复杂环境等,在医药、食品、化工、环境及能源等领域发挥着不可替代的作用,并已成为合成生物学发展的新方向。然而,多细胞体系的研究还处于起步阶段,理性设计与构建人工多细胞体系、解析细胞间信息互作机制及调控多细胞体系结构等方面还面临诸多挑战。本文综述了人工多细胞体系在医药开发与医疗健康、天然产物合成、木质纤维素一体化生物加工以及环境修复等领域的应用,总结了人工多细胞体系的构建原理,阐述了多细胞体系内细胞间的交流机制,并剖析了人工多细胞体系面临的诸多挑战以及针对性的解决方案,为构建系统鲁棒、稳定、可控的人工多细胞体系提供理论指导。