《絲狀真菌Phanerochaete sp. HSD促進好氧活性污泥快速顆粒化的機理》是依託河南師範大學，由王海磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：絲狀真菌Phanerochaete sp. HSD促進好氧活性污泥快速顆粒化的機理
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王海磊
- 依託單位：河南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對廢水處理過程中好氧顆粒污泥馴化所需時間長的問題，通過向SBR內投加模式生物- - 絲狀真菌Phanerochaete sp. HSD的厚垣孢子菌劑，在含酚工業廢水- - 安陽鋼鐵廠焦化廢水處理過程中，快速馴化好氧顆粒污泥。顯微技術跟蹤觀察反應器內污泥的形態變化及好氧顆粒污泥的形成過程；研究強化菌劑對反應器微環境及性能、污泥性質、污泥胞外多聚物等方面的影響；並利用現代分子生物學技術如PCR-DEGE，FISH，結合電鏡及傳統切片技術，跟蹤對照與強化反應器污泥中微生物群落結構變化及生態演替，解析絲狀真菌Phanerochaete sp. HSD在好氧顆粒污泥中的存留，定植及分布規律，從而揭示其在活性污泥快速顆粒化程中所起的促進作用。為生物強化技術在好氧顆粒污泥馴化及工業廢水處理中的套用提供技術及理論依據。
結題摘要
本項目開展了以下工作：(1)對真菌Phanerochaete sp. HSD進行離子束誘變，得到一株易產生厚垣孢子的突變株。厚垣孢子細胞壁厚度是菌絲或分生孢子的3-5倍，解決了真菌菌劑產品貨架期短的問題。最佳化生產工藝，厚垣孢子產量達109個/g•生物量。利用葡萄糖和含酚廢水，通過向SBR中投加厚垣孢子來誘導好氧顆粒污泥(AG)的產生。結果表明厚垣孢子能加速污泥顆粒化，強化反應器的性能包括COD去除率、SVI、VSS/TSS、污泥含水量、酚降解動力學參數等，都明顯好於對照組。首次利用frozen dissection technique解析AG的結構，發現內層（P2）的P/S變化幅度較大(6.3-11.2)，外層(P1)的P/S(2.2-2.8)較穩定。AG內部存在由絲狀真菌組成的核心，厚垣孢子誘導污泥最初核心的形成，並最終誘導AG的形成。(2)利用P. sp. HSD 的微菌絲球（MMPs）首次在CMTR中成功馴化出AG，對認為在CMTR中不可能形成AG的觀念提出了挑戰。CMTR中形成的AG大多成桿狀，與以前報導的AG形狀不同。AG記憶體在著大量圓形和桿狀的微生物，但以絲狀微生物為主。投加的MMPs不但作為核心誘導AG的產生，而且誘導產生不含核心的AG。(3)利用螢光定量PCR技術考察污泥中微生物數量變化，發現強化反應器的F/B明顯高於普通反應器。利用宏基因組測序解析P. sp. HSD對AG中微生物群落結構的影響，發現厚垣孢子的加入對於細菌和真菌群落影響顯著，一些有較強降解酚能力的細菌和真菌類群在強化反應器中得以存留。(4)分離出一株Gulosibacter屬的新種, 能夠在76 h內有效降解2000 mg /L的酚廢水。研究其酚代謝途徑發現其是通過phenol hydroxylase和catechol 1,2-dioxygenase來降解酚。(5)利用細胞自動機(CA)技術，模擬了SBR中AG處理合成廢水的過程，CA能重現AG對廢水的吸附和降解過程，較好的模擬廢水的COD去除和微生物生長情況。首次通過計算機技術使AG處理廢水的過程動態可視化。(6)研究了酵母與靈芝混合培養過程中酚降解酶的產生機制；開展了青黴和酵母共培養產生色素的研究。發表SCI 論文7篇，核心期刊論文1篇，授權國家發明專利1項。參加國內會議4人次，培養研究生4名，圓滿完成了項目計畫中的任務。
