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文檔簡介

“生、老、病、死”(根據(jù)投食方式)分間歇式培養(yǎng)(分批培養(yǎng))、連續(xù)式培養(yǎng)兩種情況1.間歇培養(yǎng)如何人工進(jìn)行細(xì)菌間歇培養(yǎng)?只有開始時的一次性投料和接種細(xì)菌(其余時間細(xì)菌根據(jù)環(huán)境變化自行生滅)細(xì)菌的生長規(guī)律(“坐吃山空型”)應(yīng)用:生理特性研究、生物發(fā)酵和生物治污.2.細(xì)菌數(shù)量生長曲線

穩(wěn)定期

衰老期

細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)值

0時間t細(xì)菌的數(shù)量很大,都是10的n次方,取對數(shù)作圖時方便,0~10代表1~1010總菌數(shù)活菌數(shù)

期對數(shù)期0+_.(1)緩慢期-“萬事開頭難”特征:

細(xì)

數(shù)

數(shù)

0時間t為什么會出現(xiàn)遲緩期呢?

代謝活躍,個體體積、重量增高

不立即進(jìn)行細(xì)胞分裂、增殖,數(shù)量不變甚至減少適應(yīng)環(huán)境(合成相應(yīng)的酶),營養(yǎng)儲備(用于復(fù)制合成).提問:根據(jù)上述原因選擇接種何種狀態(tài)的細(xì)菌遲緩期會較長?穩(wěn)定期或衰亡期、受損細(xì)胞、富集培養(yǎng)基的細(xì)菌后三種穩(wěn)定期細(xì)胞基本耗盡了各種輔酶或其他細(xì)胞成分受損細(xì)胞養(yǎng)傷修復(fù)富集培養(yǎng)基細(xì)菌需要合成“自力更生”酶菌種本身的遺傳特性(如轉(zhuǎn)基因高效菌)和接種數(shù)量也會影響遲緩期的長短。.在實際工作中如接種菌種以啟動新的水處理設(shè)施,投加新鮮污泥時,接種的細(xì)菌不習(xí)慣于新環(huán)境,會出現(xiàn)或長或短的遲緩期,遲緩期的出現(xiàn)會增加操作時間,降低工作效率采用處于高效菌群對數(shù)期的菌種、增大接種量、盡量保持接種前后所處的培養(yǎng)介質(zhì)和條件一致等方法來縮短或消除遲緩期提問:我們可以通過哪些手段縮短遲緩期呢?.(2)對數(shù)期(青年)所有細(xì)菌均繁殖故稱對數(shù)期。(相當(dāng)于重量法細(xì)菌曲線的增長率上升階段)細(xì)菌數(shù)目X增長率倍率的對數(shù)與時間成正比。.特點平均代時(繁殖一代的時間)最短提問:細(xì)菌的代時與哪些因素有關(guān)?

細(xì)

數(shù)

數(shù)

數(shù)

0時間t如大腸桿菌在20℃時其代時是35℃條件下的2倍;傷寒桿菌在含0.125%的蛋白胨培養(yǎng)基中的代時為800min,而在含1.0%時僅為40min。四個時期繁殖速度最快種類遺傳、個體健康情況(營養(yǎng)、環(huán)境條件).提問:哪個時期(遲緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期)代時最具有種屬代表性?為什么?最短值→無限長(休眠)對數(shù)期代時——最短值細(xì)菌代時通常指最適條件下的對數(shù)期代時.(3)穩(wěn)定期(中年)出生率=死亡率

細(xì)

數(shù)

穩(wěn)定期

數(shù)

衰老期

數(shù)

0t時間死亡原因—營養(yǎng)短缺、代謝毒物增多(相當(dāng)于重量變化曲線中的增長率下降階段).(3)死亡期(老年)死亡率>出生率(相當(dāng)于重量法的內(nèi)源呼吸階段)提問:如何給細(xì)菌延年益壽呢?補營養(yǎng)、環(huán)保(去除環(huán)境毒物)人類群體有類似規(guī)律嗎?如果把地球看作是封閉的間歇式培養(yǎng)基,人類看作是細(xì)菌,人口若不加控制,必將經(jīng)歷由于資源枯竭,污染物遍地而引發(fā)的大滅絕。自救——節(jié)約防止“營養(yǎng)物消耗過快”,環(huán)保防止“有害代謝物毒性抑制”。.3.連續(xù)培養(yǎng)

一方面連續(xù)進(jìn)料,另一方面又連續(xù)出料。原理:進(jìn)料=補足營養(yǎng)(“污染物”)

出料=稀釋菌濃度、毒物濃度它又分為兩種:恒濁連續(xù)培養(yǎng)、恒化連續(xù)培養(yǎng)。.(1)恒濁連續(xù)培養(yǎng)

恒濁——培養(yǎng)基濁度恒定(實質(zhì)是細(xì)菌數(shù)量恒定)新鮮培養(yǎng)基光電池光源流速控制閥出水反饋控制.

(2)恒化連續(xù)培養(yǎng)

化——?新鮮培養(yǎng)基流速控制閥出水應(yīng)用:環(huán)境工程、生物工程、實驗室研究(細(xì)菌生理特性研究、細(xì)菌的快速篩選等)。

流速恒定進(jìn)料營養(yǎng)物總量.目前,污水連續(xù)生物處理法均類似于恒化連續(xù)培養(yǎng);(流速不完全恒定)..4.污(廢)水連續(xù)處理中的細(xì)菌生長狀態(tài)不同的生物反應(yīng)器,

細(xì)菌的生長狀態(tài)可能不同!乃至同一反應(yīng)器內(nèi)不同位置處.連續(xù)生物處理中的細(xì)菌狀態(tài)表

細(xì)菌的生長階段應(yīng)用舉例特點遲緩期無連續(xù)化穩(wěn)定操作中沒有這一階段對數(shù)生長期高負(fù)荷活性污泥法(大部分區(qū)域)穩(wěn)定期生物膜法常規(guī)活性污泥法(大部分區(qū)域)生長繁殖快,代謝活力強,能大量去除廢水中有機物。(缺點是細(xì)菌表面的粘液層和莢膜尚未形成,運動很活躍,不易自行凝聚成菌膠團,沉淀性能差,致使出水水質(zhì)有機物濃度相對較高)衰老期低濃度污水延時曝氣法污泥的厭氧消化營養(yǎng)物濃度過低,難以滿足其他階段細(xì)菌的生長需要雖然比對數(shù)生長期的差,但仍有相當(dāng)?shù)拇x活力,細(xì)菌體內(nèi)積累了大量貯存物,如異染粒、聚β—羥基丁酸等,體表的粘液層和莢膜強化了細(xì)菌的生物吸附能力,自我絮凝、聚合能力強,在二沉池中泥水分離效果好,出水水質(zhì)好。1:0.4~0.8BOD.d-細(xì)菌與降解BOD重量比1:0.4以下.細(xì)菌生長必然維持在一個與水質(zhì)環(huán)境相適應(yīng)的階段;提問:同一種方式中的細(xì)菌生長狀態(tài)是否一成不變呢?隨水質(zhì)波動而波動毒害物波動(“沖擊”)營養(yǎng)波動(“失衡”).第三節(jié)微生物培養(yǎng)法概論微生物培養(yǎng)裝置的基本條件是:科學(xué)的設(shè)計豐富而均勻的營養(yǎng)物質(zhì)適宜的溫度和良好的通氣條件適宜的物理化學(xué)條件嚴(yán)防雜菌的污染思考方法.1、從少量到大規(guī)模培養(yǎng);2、從淺層培養(yǎng)發(fā)展到厚層(固體制曲)或深層(液體攪拌)培養(yǎng);3、從以固體培養(yǎng)技術(shù)為主到以液體培養(yǎng)技術(shù)為主;4、從靜止式液體培養(yǎng)發(fā)展到通氣攪拌式的液體培養(yǎng)5、從單批培養(yǎng)發(fā)展到連續(xù)培養(yǎng)以至多級連續(xù)培養(yǎng)6、從利用分散的微生物細(xì)胞發(fā)展到利用固定化細(xì)胞7、從單純利用微生物細(xì)胞到利用動物、植物細(xì)胞進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng);8、從利用野生型菌種發(fā)展到利用變異直至遺傳工程菌株;9、從單菌

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