用于合成PHA活性污泥的驯化培养

张 琦，高大文，陶 彧

(哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室，150090哈尔滨)

目前，聚羟基烷酸酯(PHA)的微生物合成已实现产业化，且基本采用纯菌发酵方式完成.但纯菌发酵方式的生产成本高昂，产品在可生物降解的包装材料、组织工程材料、缓释材料等方面有广阔的应用前景，只有进一步降低成本才可能被更广泛应用［1］.活性污泥法是目前最有效的污水生物处理法之一，有研究证明在污水处理过程中存在PHA合成现象［2］.目前已有采用市政废水［3］、糖蜜废水［4-5］和制橄榄油废水［6］等经厌氧酸化处理后作为活性污泥的底物来合成PHA的报道，在废水处理过程中合成PHA既能实现污水和污泥的资源化，还能降低PHA的生产成本.利用废水培养活性污泥生产PHA的过程一般包括废水厌氧处理、活性污泥驯化以及PHA合成3个阶段［7-8］，如图1所示.合成PHA活性污泥驯化培养的研究结果证明，外部营养物质的供给在充足和缺乏状态间动态变化，有利于活性污泥中合成PHA的微生物富集，还能够促进合成能力的提高，这种培养方式被称为丰盛-饥饿模式(或称好氧动态补料工艺，ADF)［9］.多数研究中活性污泥的驯化培养和PHA的合成培养都采用ADF工艺，取得的最高PHA产量可达细胞干质量的89%.目前的研究重点为PHA合成阶段培养条件的优化(DO、pH值、碳氮比、碳磷比等)［10-12］.研究表明，底物中氮和磷的质量浓度过高或过低都不利于PHA合成，且其中氮源质量浓度对其影响更为明显［12］.在各研究中驯化……