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1、用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)生物絮凝劑的研究吳波1，李天罡2（1.西門子（天津）水技術(shù)工程有限公司，天津300191；2.天津中天海盛環(huán)?？萍加邢薰咎旖?00384）摘要：從土壤中分離一株纖維素降解菌HIT-3，其降解纖維素還原糖產(chǎn)率可達(dá)16.34%。將其用于農(nóng)作物秸稈預(yù)處理，使其中的纖維素大分子物質(zhì)降解為小分子底物，降解產(chǎn)物再用于生產(chǎn)生物絮凝劑。試驗(yàn)證明，秸稈生物降解產(chǎn)物用于生產(chǎn)生物絮凝劑，絮凝效果良好，與葡萄糖底物發(fā)酵效果基本相同，最高絮凝率可達(dá)80.5%。采用秸稈生產(chǎn)生物絮凝劑，為降低生物絮凝劑的工業(yè)化生產(chǎn)成本提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：秸稈；纖維素降解菌；兩段式發(fā)酵；生物絮凝劑Abstra
2、ct:astrainisolatedfromsoilcellulosedegradationbacteriumHIT-3,thereducingsugarcellulolyticyieldcanreach16.34%.Onthecropsstrawpretreatment,thatitscellulosedegradationsolublematerialsforsmallmolecularthesubstrate,thedegradationproductsandtotheproductionofflocculationagent.Theexperimentprovedthatst
3、rawbiologicaldegradationproductsusedintheproductionofbiologicalflocculatingagent,flocculationeffectisgood,andglucosefermentationsubstrateeffectbasicsame,thehighestflocculationratecanamountto80.5%.Thestrawproductionofflocculant,inordertoreducethebiologicalflocculantofindustrialproductioncostprov
4、idestheorybasis.Keywords:straw;Cellulosedegradationbacterium;Twostagesfermentation;Biologicalflocculant中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0引言秸稈是地球上豐富而廉價(jià)的可再生資源[1]。我國(guó)是世界第一秸稈大國(guó)，僅2005年全國(guó)秸稈年產(chǎn)量就達(dá)到84183.12萬(wàn)噸[2]。除部分用作飼料外，大部分秸稈都被燃燒或腐爛掉。這樣做首先是燃燒不完全的，熱值低，造成嚴(yán)重的浪費(fèi)；其次是對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。所以，開發(fā)利用這種廉價(jià)的可再生資源具有深遠(yuǎn)的意義和實(shí)用價(jià)值。生物絮凝劑作為一種新型、
5、高效、無(wú)毒、無(wú)二次污染的綠色水處理劑，發(fā)酵成本高，制約了生物絮凝劑的工業(yè)化生產(chǎn)和大規(guī)模應(yīng)用[3,4]。若是能利用廉價(jià)的、可再生的秸稈作為原材料，生產(chǎn)生物絮凝劑。這樣既可降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，又可保護(hù)環(huán)境，給我們帶來(lái)巨大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，具有很好的開發(fā)前景。但是秸稈中含有大量的纖維素，絮凝菌并不能直接利用，必須先通過(guò)預(yù)處理手段將其轉(zhuǎn)化成小分子物質(zhì)。本試驗(yàn)的目的就是分離高效的纖維素降解菌，通過(guò)兩段式發(fā)酵，驗(yàn)證此思路的可行性。1材料和方法1.1原料和菌種菌種：HIT-3是從土壤中分離的纖維素降解菌；F6是本實(shí)驗(yàn)室原有的一株高效絮凝菌。土壤、玉米秸稈：取自郊區(qū)農(nóng)田培養(yǎng)基
6、：①濃縮10倍的赫奇遜固體無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基[5]②無(wú)淀粉濾紙：濾紙用1％的醋酸浸泡一夜后用2％的蘇打水洗至中性，晾干后剪成直徑為8cm左右的圓形濾紙片，放在一干凈的平皿中，用報(bào)紙包好，采用濕熱或干熱的方法滅菌備用。③羧甲基纖維素培養(yǎng)基：取250ml三角瓶，稱取1.0g羧甲基纖維素放入其中，再加入赫奇遜液體培養(yǎng)基100ml，121℃滅菌20min。④秸稈培養(yǎng)基：玉米秸稈用剪刀剪成3cm左右的小段，用清水漂洗干凈，再用0.5%的NaOH溶液常溫下浸泡10個(gè)小時(shí)，除去部分木質(zhì)素，使纖維素暴露出來(lái)，有利于微生物和酶的作用[6]。浸泡后漂洗、烘干、粉碎。取250ml三角瓶，稱取1.5g秸稈粉放入其
7、中，再加入赫奇遜液體培養(yǎng)基100ml，121℃滅菌20min。1.2方法1.2.1還原糖測(cè)定還原糖濃度的測(cè)定采用DNS法[7]。還原糖產(chǎn)率的計(jì)算方法：還原糖濃度×液體培養(yǎng)基的體積還原糖產(chǎn)率＝×100％液體培養(yǎng)基中纖維素的投加量1.2.2兩段式發(fā)酵采用兩段式發(fā)酵法制取生物絮凝劑[8]，第一段發(fā)酵：秸稈糖化段。將纖維素降解菌接入秸稈培養(yǎng)基中，合適的培養(yǎng)條件下完成秸稈糖化過(guò)程；第二階段發(fā)酵：制取生物絮凝劑段。將絮凝菌接入秸稈糖化液中，制取生物絮凝劑。1.2.3絮
