|
| 豆腐黄浆水菌藻共培养体系的构建与优化 |
| Development and optimization of a microalgae-bacteria co-culture system for tofu whey wastewater |
| 投稿时间：2025-12-18 修订日期：2026-05-19 |
| DOI： |
| 中文关键词: 豆腐黄浆水 菌藻共培养 体系优化 废水处理 资源化利用 |
| 英文关键词: tofu whey wastewater microalgae-bacteria co-culture system optimization wastewater treatment resource recovery |
| 基金项目:甘肃省创新引导计划 科技专员专项（25CXGA034）；金昌市市级科技计划项目（2024JC00297） |
|
| 摘要点击次数: 32 |
| 全文下载次数: 0 |
| 中文摘要: |
| 【目的】构建一种能够同步实现豆腐黄浆水（tofu whey wastewater，TWW）净化与资源化利用的菌藻共培养体系，并评价其在污染物削减、功能代谢物积累及产物安全性等方面的应用潜力。【方法】以德巴衣藻（Chlamydomonas debaryana）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）为研究对象，通过单因素实验确定最优菌藻组合与接种比例，优化关键培养条件；采用扫描电镜（SEM）观察菌藻聚集体结构，利用靶向代谢组学分析关键代谢物的积累特征；测定体系对COD、BOD5及蛋白质、总糖、异黄酮等代表性有机组分的去除或转化效果，评估菌藻液的储存稳定性与重金属安全性。【结果】德巴衣藻、枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌按1:1:1初始接种比例构建的三元体系表现出较好的协同生长效果；在初始总接种水平为1.20×10的8次方（单位体积内藻细胞数与活菌数的数值总和）、TWW浓度40%、初始pH 6.0、光照18 h/d（6000 lx）、温度28 ℃的条件下，藻细胞密度与有效活菌浓度分别达到1.10×10的8次方 cells/mL和2.33×10的10次方 CFU/mL；该体系对TWW中COD和BOD5的去除率分别为86.6%和80.3%，对蛋白质和总糖的去除率分别达75.7%和84.9%；处理液中TN、TP含量分别为643.0 mg/L和49.8 mg/L，表明体系在削减有机负荷的同时保留了较高水平的氮、磷养分；SEM观察显示，菌藻细胞可在胞外聚合物（EPS）介导下形成致密聚集体；代谢分析表明，共培养促进了植物激素、细胞分裂素及维生素B5等有益代谢物积累。菌藻液在室温光照条件下储存30 d后，活菌浓度仍高于2.0×10的9次方 CFU/mL，杂菌率≤5%，且重金属含量低于NY/T 1110—2010限量要求，符合GB 20287—2006对农用微生物菌剂的相关要求。【结论】本研究构建的菌藻共培养体系可有效促进TWW中有机物降解，保留氮磷养分，积累有益代谢产物，且所得菌藻液具有较好的储存稳定性与安全性，为其资源化利用提供了可行路径。 |
| 英文摘要: |
| 1、 首次构建了针对豆腐黄浆水（高浓度有机废水）的三元菌藻协同共培养体系，通过系统优化实现了高效污染物降解与营养保留：
筛选出由德巴衣藻、枯草芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌组成的最佳共生组合，明确了最适配比与关键培养参数。该体系对COD与BOD5的去除率分别达86.6%与80.3%，同时有效保留了氮、磷等营养元素，实现了废水净化与养分回收的协同。
2.、揭示了该体系在代谢产物合成方面的优势：
研究证实该体系能显著促进植物激素（如吲哚-3-乙酸）、细胞分裂素及维生素B5等有益代谢物的积累，其中维生素B5含量提升近10倍，为后续农业应用提供了高附加值的产物基础。
3、明确了体系产物的储存稳定性与农业应用安全性：
菌藻共培养液在室温光照条件下储存30天后，活菌数仍高于2×10的9次方 CFU/mL，杂菌率≤5%，且重金属含量低于国家农用标准限值，相关检测指标达到国家农用微生物菌剂标准（GB 20287—2006）要求，具备作为液体肥料直接应用的潜力。
4、为豆制品加工废水的资源化处理提供了可行路径：
本研究将废水处理与微生物资源回收相结合，不仅有效去除了污染物，还实现了功能性代谢产物的富集与保留，为同类高有机负荷废水的绿色循环利用提供了理论依据与技术参考。 |
| HTML
View Fulltext
查看/发表评论 下载PDF阅读器 |
