一种同步实现生物量快速增长和高含量PHA合成的混合菌群高密度发酵工艺制造技术

技术编号:42872854 阅读:116 留言:0更新日期:2024-09-27 17:33
一种同步实现生物量快速增长和高含量PHA合成的混合菌群高密度发酵工艺,所述工艺以产PHA菌富集段SBR反应器排出的菌泥为接种底泥,以高COD废水为底物,实现了一次发酵中生物量快速增长和高含量PHA合成同步进行。本发明专利技术提出的混合菌群高密度发酵工艺,可在短时间内实现产PHA混合菌群的快速增殖并保持其高的PHA合成能力,实现PHA产量的大幅提升。该工艺可在高有机负荷下稳定运行,能利用高浓度有机废水,降低了废水稀释的成本,有效降低混合菌群生产PHA的成本。本发明专利技术提出的混菌高密度发酵工艺PHA体积生产率达4.968±0.048g/L·d,嵌入传统三段式PHA合成工艺后可显著提高工艺整体的PHA产率,最终可达5.39g PHA/g种泥,是传统批次工艺产率的8‑9倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物可降解塑料合成和废物资源回收,具体涉及一种同步实现生物量快速增长和高含量pha合成的混合菌群高密度发酵工艺。


技术介绍

1、pha是一类在碳源充足,氮、磷等其他条件受限条件下,细胞体内合成的能量储存物质,具有与传统石油基塑料相似的物理性能,具有出色的热加工性、生物降解性和生物相容性,因此它有望替代传统的化学合成塑料,减轻日益严重的“白色污染”问题。环境中存在大量废弃碳源,对废弃碳源的资源化利用成为环境领域技术发展的方向之一,科学合理利用废弃碳源合成pha,成为减碳降碳的重要手段。当前,pha的商业化推广主要以纯菌为主,通过工程化改造的微生物可实现pha的快速合成。然而,纯菌发酵具有较高的原料费用、灭菌费用、基因改造费用等成本,使得最终pha产品价格较高,严重制约了pha的大规模应用。而混合菌群生产pha工艺则以现有的微生物菌群为筛选对象,完全开放体系,无需灭菌操作,同时可充分利用污泥发酵液、餐厨垃圾发酵液、废弃动植物油等为底物,实现废弃物的资源化利用,具有广泛的应用前景。

2、混合菌群系统在富集阶段常以低负荷(1000-400本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种同步实现生物量快速增长和高含量PHA合成的混合菌群高密度发酵工艺,其特征在于:所述方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种同步实现生物量快速增长和高含量PHA合成的混合菌群高密度发酵工艺,其特征在于:步骤二中,富集反应器中MLVSS为3-5g/L。

3.根据权利要求1所述的一种同步实现生物量快速增长和高含量PHA合成的混合菌群高密度发酵工艺,其特征在于:步骤二中,产PHA菌富集反应器及种泥中混合菌群包含的优势菌为陶厄氏菌属、副球菌属、盐单胞菌、棒状杆菌属、变形菌属。

4.根据权利要求1所述的一种同步实现生物量快速增长和高含量PHA合成的...

【技术特征摘要】

1.一种同步实现生物量快速增长和高含量pha合成的混合菌群高密度发酵工艺,其特征在于:所述方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种同步实现生物量快速增长和高含量pha合成的混合菌群高密度发酵工艺,其特征在于:步骤二中,富集反应器中mlvss为3-5g/l。

3.根据权利要求1所述的一种同步实现生物量快速增长和高含量pha合成的混合菌群高密度发酵工艺,其特征在于:步骤二中,产pha菌富集反应器及种泥中混合菌群包含的优势菌为陶厄氏菌属、副球菌属、盐单胞菌、棒状杆菌属、变形菌属。

4.根据权利要求1所述的一种同步实现生物量快速增长和高含量pha合成的混合菌群高密度发酵工艺,其特征在于:步骤二中,所述产pha混合菌富集反应器为经盐度驯化(0%-1.8%盐度)的耐盐体系或未经盐度驯化的产pha菌富集体系。

5.根据权利要求1所述的一种同步实现生物量快速增长和高含量pha合成的混合菌群高密度发酵工艺,其特征在于:步骤三中,所述发酵液为以小分子挥发酸为主,包括碳源如葡萄糖、甘油、蛋白质、乙醇等,或来自于实际厌氧发酵的产酸液,底物浓度为10000±100mgcod/l-30000±100mg cod/l。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:温沁雪黄浩龙王子凡陈志强
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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