糖厂滤泥净化方法

Posted 2023-01-13 霉菌

篇首语：鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了糖厂滤泥净化方法相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

摘要：为净化糖厂滤泥，使其得到更好的资源化利用，研究pH 、时间、温度、转速和接种量对霉菌净化糖厂滤泥效果的影响。在单因素基础之上，选取温度、pH和接种量为自变量，耗糖量为响应值，采用响应面优化法优化霉菌净化糖厂滤泥的条件。利用Box-Behnken设计和方差分析，研究各自变量及其交互作用对耗糖量的影响，模拟得到二次多项式回归方程的预测模型。

结果表明，温度30℃，pH为8，接种量为6%为最佳优化条件，在此条件下，耗糖量的实际值为1 040 mg/20 g滤泥，理论值为1 061.39 mg/20 g滤泥，两者的相对误差为1.97%。二次响应曲面方差分析结果表明，回归模型达到显著性水平，在研究区域内拟合较好，模型的精密度、可信度和精确度均在可行范围内。说明响应面法优化霉菌净化糖厂滤泥的条件切实可行。

滤泥是糖厂的大宗废物，堆积如山，易造成严重的粉尘污染和环境恶化。若不进行综合处理而直接排入江河，必然会引起水体生物需氧量过大、悬浮物负荷大幅度增加等问题，导致水体污染甚至河道淤塞，加剧洪水灾害。滤泥中含有有机物质，极易发霉、发臭，甚至污染空气。干滤泥中的碳酸钙含量可达80%，且滤泥中碳酸钙粒度较细，可以省去开采、破碎等各项费用，所以滤泥中的碳酸钙若能得到充分利用，将会大大降低制品成本使滤泥变废为宝。但滤泥中含有一定比例的有机物，不能直接对其利用。因此，研究如何净化糖厂滤泥意义重大。

霉菌的生命力顽强，生命周期一般分为芽孢的产生、萌芽期、菌丝长成期和繁殖期4个阶段。霉菌的芽孢壁厚且致密，具有极强的抗逆性，在极其不利的环境中仍能存活，因此，利用霉菌净化糖厂滤泥具有可行性。
本实验利用已筛选出的2株未知霉菌净化糖厂滤泥，应用响应面法对其净化条件进行优化，用响应面法净化糖厂滤泥的方法还未见文献报道。

Box-Behnken设计是一种最常用的寻找多因素系统中优化条件的响应面法，旨在提高霉菌对糖厂滤泥的净化效果。并为甜菜糖厂滤泥的资源化利用提供依据。

1实验部分

1.1实验材料

1.1.1滤泥样品

取自内蒙赤峰市林西岭山糖业有限责任公司。

1.1.2供试菌种I和II

从供试滤泥中筛选而得。

1.1.3培养基

取20g绝干的供试滤泥，加入30ml水混合均匀，放入100ml三角瓶中。

1.1.4主要仪器和试剂

UV-2000型紫外可见分光光度计：龙尼柯（上海）仪器有限公司；微量凯氏定氮仪：上海分析仪器厂；电热鼓风干燥箱2上海一恒科学仪器有限公司；JAPAN日立180-80塞曼原子吸收光谱仪：日本日立公司；血球计数板2上海安信光学仪器制造有限公司；分子筛：上海恒业集团。

浓硫酸、苯酚、盐酸、硫酸铜、硫酸钾、2%硼酸、氢氧化钠、0.1%甲基红乙醇溶液、0.1%溴甲酚绿乙醇溶液：均为分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司。

1.2实验方法

1.2.1总糖含量的测定

采用苯酚硫酸法测定糖厂滤泥中的总糖含量。

1.2.2总氮含量的测定

采用凯氏定氮法和考马斯亮蓝法测糖厂滤泥中的总氮含量。

1.2.3金属元素的测定

采用原子吸收光谱法测滤泥中的金属元素。

1.2.4 2种供试菌复合比例的选择

由于滤泥成分复杂，单一菌体对滤泥的净化不能达到很好的效果，所以对两种菌进行复合使用。通过对大量预实验的结果分析，确定供试菌种的复合比例范围，同时考虑到实际操作的可行性，并降低实验误差。本实验考虑菌I和II菌，的复合比例为1:4、2:3、1:1、3:2、4:1。

1.2.5单因素实验设计

在其他条件不变的条件下，分别从培养基的PH、摇床转速、菌体接种量、温度等进行单因素实验，然后用分子筛将菌体尽量过滤掉，再以20g滤泥中菌体的耗糖量和耗蛋白量为实验指标，选出对净化效果影响较显著的实验因素。。

1.2.6响应面法实验设计

在单因素实验结果基础上，以温度（X1）、PH（X2）与接种量（X3）为考察因素，以耗糖量作为响应值（Y），进行响应面优化实验，确定霉菌净化糖厂滤泥的最佳条件。因素及水平见表1。

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