Electrotek|“极”性厌氧配上超宽阈温度控制,突破产甲烷菌研究的瓶颈

有机固废的污染控制与资源化利用已成为全世界高度重视的生态问题之一,也是促进经济、环境与生态安全可持续发展的重要举措,近年来,发展以厌氧生物处理技术为核心的生态循环经济,已成为各国的一个研究热点,是解决有机固废无害化处置与资源化利用的重要途径。

以各种有机废弃物为资源,利用生物技术生产清洁的、可再生的沼气能源,可有效缓解经济高速发展对能源与环境需求的矛盾,对于推动城镇现代化循环生态经济的发展,具有重要现实意义。

沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵,是各种固态的有机废物经过沼气微生物发酵产生沼气的过程,一般可大致分为三个阶段。

液化阶段-在好氧和厌氧微生物分泌的胞外酶、表面酶作用下,将固体有机质水解成可溶性物质。这些相对分子质量较小的可溶性物质就可以进入微生物细胞之内被进一步分解利用。

产酸阶段-各种可溶性物质在细菌胞内酶作用下继续分解转化成低分子物质等简单有机物质;同时也有部分氢、二氧化碳和氨等无机物的释放。但在这个阶段中,主要的产物是乙酸。

产甲烷阶段-由产甲烷菌将分解出的乙酸等简单有机物分解成甲烷和二氧化碳,其中二氧化碳在氢气的作用下还原成甲烷。

从各种复杂有机物的分解开始到最后生成沼气,共有五大生理类群的细菌参与,这五群菌构成一条食物链,根据其代谢产物的不同,前者共同完成水解酸化过程,后者细菌完成产甲烷过程。

在沼气发酵过程中,甲烷的形成是由一群高度专业化的细菌产甲烷菌引起的。它们是厌氧消化过程食物链中的最后一组成员,尽管它们具有各种各样的形态,但它们在食物链中的地位使它们具有共同的生理特性。它们在厌氧条件下将前三群细菌代谢的终产物转化为气体产物甲烷和二氧化碳,使有机物在厌氧条件下的分解作用得以顺利完成。

产甲烷菌是专性厌氧菌,它分离和培养等的操作均需要在特殊环境和用特殊的技术进行。一般可用在液面加石蜡或液体石蜡的液体深层培养法、抽真空的培养法、Hungate的厌氧滚管法等等,但最好的方法还是使用厌氧工作站。

Electrotek厌氧工作站,采用Spuer-Pd除氧催化剂,能高效除氧,氧浓度可低至5ppm;非抽气式操作,能裸手直进直出,加上超大腔体容量,不仅可以进行分装厌氧培养基,倒制平板,离心厌氧微生物收集菌体,而且还能对氧敏感的酶和辅酶的分离纯化,电泳、厌氧性生物化学反应和遗传学研究等。

当前,利用厌氧生物技术处理有机废物的规模化工程,应用较多的是温带、热带地区,而在高纬度低温地域因为环境温度的影响,导致其较大规模工程应用很少,而彻底揭示厌氧嗜低温细菌生理代谢、冷适应机制等,是推动有机废物低温产甲烷技术产业化进程的关键。

Electrotek厌氧工作站,专为低温环境厌氧菌研究设计开发了全腔制冷机型,不仅可以达到一腔两用,而且对于不同菌群研究以及实验流程支持个性化定制。

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