微生物固定化聚氨酯載體研究

1、微生物固定化聚氨酯載體研究 2目錄 0、前言 1、微生物固定化方法及固定化生物反應(yīng)器 2、聚氨酯載體的合成 3、特種微生物在聚氨酯載體上的固定化 4、微生物固定化聚氨酯泡沫的應(yīng)用 5、結(jié)語(yǔ)聚氨酯載體的成30 前言 固定化微生物技術(shù)是從20世紀(jì)60年代末直接從固定化酶技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，通過(guò)物理或化學(xué)的手段，將游離的微生物固定在限定的空間區(qū)域使其保持活性，并可反復(fù)利用的一項(xiàng)技術(shù)。 聚氨酯泡沫體由于具有較好的親水性、孔結(jié)構(gòu)、微生物親和性以及耐生物降解性而被廣泛作為固定化微生物載體。 隨著技術(shù)的發(fā)展，全球聚氨酯泡沫材料產(chǎn)量在逐年增長(zhǎng)，廢舊聚氨酯作為微生物載體運(yùn)用，也是一種資源回收利用的有效方法。451

2、微生物固定化方法及固定化生物反應(yīng)器 微生物的固定化方法很多，歸納為四大類(lèi) ：包埋法、吸附法、交聯(lián)法和共價(jià)結(jié)合法。 包埋法：使微生物擴(kuò)散進(jìn)入多孔性載體內(nèi)部，或利用高聚物在形成凝膠時(shí)將微生物包埋在其內(nèi)部。 共價(jià)結(jié)合法：將微生物活化后，利用微生物表面的基團(tuán)（氨基、羧基、羥基、酚基等）與固相載體表面基團(tuán)連接形成共價(jià)鍵，固定微生物。6 吸附法：依據(jù)帶電的微生物細(xì)胞和載體之間的靜電作用，使微生物細(xì)胞固定的方法，是傳統(tǒng)的固定微生物的方法。 交聯(lián)法：利用雙功能或多功能試劑，直接與微生物表面的基團(tuán)如氨基、羥基和氨基酸等交聯(lián)，形成共價(jià)鍵固定細(xì)胞微生物。 微生物微生物多功能試劑載體782 聚氨酯載體的合成 以聚氨酯

3、作為載體固定化微生物，其合成是重點(diǎn)研究方向。 活性碳纖維與聚氨酯泡沫復(fù)合載體的制備：活性碳纖維的加入提高了聚氨酯泡沫的親水性、孔隙率,改善了聚氨酯泡沫載體生物相容性、化學(xué)和生物穩(wěn)定性能,延長(zhǎng)了聚氨酯泡沫的使用壽命,在活性碳纖維的添加量為3(wt)%5(wt)%時(shí)效果最佳。 聚醚型聚氨酯多孔載體材料：分別以1，4一丁二醇(1，4-BDO)、三乙醇胺、二羥甲基丁(DMBA)為擴(kuò)鏈刑制備了一系列適合微生物培養(yǎng)的聚氨酯泡沫載體材料(PUF)。隨著擴(kuò)鏈劑的量增加，材料拉伸強(qiáng)度，以及耐老化性能提高。93 特種微生物在聚氨酯載體上的固定化 產(chǎn)脂肪酶菌Geot richum candidum NS3的固定化：

4、聚氨酯泡沫顆粒尺寸6mm6mm6mm ,密度27kg/m3 ,搖瓶培養(yǎng)60h ,有73.8%的霉菌進(jìn)入聚氨酯泡沫中生長(zhǎng)固定,載體固定細(xì)胞干重達(dá)到2.32g/g載體。電鏡圖片顯示霉菌( Geot richum candidumNS3)在載體孔隙內(nèi)和脊壁上纏繞充盈,生長(zhǎng)良好,固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 盤(pán)基網(wǎng)柄菌的固定化：采用餅狀PUF1.0g，2223，150rmin條件下固定化培養(yǎng)盤(pán)基網(wǎng)柄菌，在115h左右，載體內(nèi)菌體量達(dá)到最大，為4.56107個(gè)mL，是懸浮培養(yǎng)(12)107個(gè)mL)的24倍。 草酸青霉ZHJ6固定化：50mL培養(yǎng)液和26個(gè)載體(0.5 cm0.5cm0.5cm)混合，接入1%菌絲量，放

5、入搖床在25先靜置12h，然后轉(zhuǎn)速升至120r/min培養(yǎng)。表明聚氨酯泡沫和聚酯無(wú)紡布都有較好的固定效果。104 微生物固定化聚氨酯泡沫的應(yīng)用 4.1 處理廢水PO43-、HPO42-、H2PO4-NH4-NO2-NO3-載體微生物聚氨酯材料固定化微生物處理含酚廢水，結(jié)果表明: 在酚濃度較低時(shí), 主要是以聚氨酯材料吸附為主, 當(dāng)酚濃度達(dá)到一定程度時(shí), 固定化微生物酚降解效果較為顯著; 在溫度30、pH 為7時(shí), 苯酚去除效果較好。利用聚氨酯泡沫微生物固定化載體的SBBR除磷，TP的平均去除率分別達(dá)到91.38%。利用以大孔聚氨酯載體為填料的固定化微生物曝氣生物濾池為反應(yīng)器處理無(wú)機(jī)高氨氮廢水。進(jìn)

6、水氨氮的質(zhì)量濃度從200 mg/L 逐步上升到1500mg/L，在DO的質(zhì)量濃度為4.0 mg/L，pH 為7.5，HRT為24h時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到最佳處理效果，出水氨氮的質(zhì)量濃度低于5.0 mg/L，氨氮去除率達(dá)到99.5%。11 4.2 生物發(fā)酵酶乳酸聚氨酯為少根根霉固定化載體，連續(xù)重復(fù)批次發(fā)酵。在取代發(fā)酵液40ml，取代培養(yǎng)基組成為全脂豆粉3%，花生油0.5%條件下，固定化菌體搖瓶實(shí)驗(yàn)可連續(xù)使用140h，重復(fù)9批次。酶的時(shí)空產(chǎn)率提高4倍。5L發(fā)酵罐小試固定化菌體可連續(xù)發(fā)酵4批次。聚氨酯泡沫吸附固定米根霉菌絲，在三相流化床中對(duì)葡萄糖、木糖以及木糖渣的纖維素酶解液等不同碳源進(jìn)行L-乳酸發(fā)酵，結(jié)果表明：不同碳源的乳酸轉(zhuǎn)化率分別為：葡萄糖82.5%；木糖53.8%；木糖渣酶水解液71.9%。三相流化床中固定化米根霉產(chǎn)酸速率（對(duì)葡萄糖）為19.1g.h-1.L-1。 隨著工業(yè)及技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)聚氨酯的需求也逐年加大，與此同時(shí)廢舊聚氨酯數(shù)量也逐年攀升。對(duì)此，廢舊聚氨酯泡沫材料的回收利用將會(huì)得到社會(huì)的廣泛重視。目前聚氨酯新料作為生物載體