从工业废水中提升微生物花剂的开放培养生产
Carlos A Contreras-Dávila1, Yixin Liu2, Dainis Sudmalis3
1Wetsus - European Centre of Excellence for Sustainable Water Technology, Oostergoweg 9, 8911 MA, Leeuwarden, The Netherlands; Environmental Technology, Wageningen University and Research, Bornse Weilanden 9, 6708 WG, Wageningen, The Netherlands.
Trends in biotechnology
|October 31, 2025
概括
微生物外聚合物 (EPS) 为合成花剂提供一种可生物降解的替代品. 研究人员成功地从工业废物中生产了EPS,证明了其有效的固体液体分离能力.
科学领域:
- 生物技术和环境科学 生物技术和环境科学
- 生物聚合物生产和应用
背景情况:
- 传统的花剂带来环境风险,包括微塑料的积累和有毒化合物的释放.
- 微生物分泌的生物聚合物,如细胞外聚合物物 (EPS),为固体-液体分离提供了可生物降解和无毒的替代品.
研究的目的:
- 证明从工业废物流 (富含糖醇和碳水化合物的废水) 中过度生产微生物EPS的可行性.
- 评估EPS在开放培养生物反应器中产生的花潜力,与传统花剂相比.
主要方法:
- 两个半试点规模的空运生物反应器 (带有和没有膜) 的运行,用于处理纯糖醇,生物柴油废水和土豆粉水解剂.
- 与供应的化学氧气需求相比,EPS生产效率的量化.
- 描述EPS特性 (电荷,分子量) 和评估花性能.
主要成果:
- 实现了高EPS生产效率:42%来自纯糖醇,30%来自生物柴油废水和22%来自马粉解液.
- 空运生物反应器显示稳定连续运行,而膜生物反应器则出现污染.
- 生产的EPS呈现出净阳离子电荷和高分子量 (1-2.5MDa),其花潜力与阳离子聚烯胺相当.
结论:
- 使用开放培养生物反应器,可以有效地从工业废物流中过度生产微生物EPS.
- 生产的EPS显示出作为固体-液体分离的可生物降解和无毒的花剂的巨大潜力.
- 空运生物反应器适合稳定,连续的EPS生产,为传统的花剂提供可持续的替代品.
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