Taguchi法研究营养因素对硫杆菌产硫酸的影响

采用Taguchi方法考察了培养基成分对氧化亚铁硫杆菌代谢单质硫产生硫酸的影响,结果表明:单质硫对氯化亚铁硫杆菌产硫酸的影响最显著,(NH4)2 SO4和MgSO4的影响次之,KH2PO4的影响较小,微量元素的影响可以忽略.试验结果验证了Taguchi方法的有效性.对氧化亚铁硫杆菌代谢单质硫产生硫酸过程动态研究发现,吸附菌量在培养初期呈对数期生长,然后不呈持续增加趋势;而游离菌量在达到停滞期前则不断增加,且硫酸产量与游离菌量间存在正向关联.     

硫杆菌浸出低品位镍铜硫化矿

阐述了氧化亚铁硫杆菌(TF5)和氧化硫硫杆菌(TT)在摇瓶中浸出金川低品位含钴、镍、铜硫化矿的工艺条件实验. 结果表明,浸出过程的pH值应控制在2.0左右;细菌的接种量应控制在3.0?109个/ml左右;低矿浆浓度有利于浸出的进行;氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌混合浸出,以2:1的比例混合比1:1的比例浸出率要高.     

氧化亚铁硫杆菌的培养及氧化性能测定

研究了自行选育的氧化亚铁硫杆菌的生长特性。结果表明：我们自行选育培养的脱硫自养菌氧化亚铁硫杆菌,在特定条件下具有快速高效将Fe^2＋转化为Fe^3＋的功能,通过氧化亚铁硫杆菌生长因素的研究,确定了其生长的最佳条件,即在细菌处于对数生长期时,按10％接种量接种,调节培养液pH为2．5左右,30℃时振荡培养,氧化亚铁硫杆菌的生长活性最佳。通过考察培养过程中Fe^3＋浓度的变化,测定了不同接种量时氧化亚铁硫杆菌的氧化性能参数μ。     

化能自养型硫杆菌脱硫机制及脱硫策略

介绍了对化能自养型硫杆菌氧化煤中黄铁矿硫机制的认识过程,讨论了黄铁矿生物氧化机制的新观点:主要包括黄铁矿生物氧化的电化学本质、黄铁矿表面吸附细菌的功能、黄铁矿生物氧化的具体反应途径。采用氧化还原电势或[Fe3+]/[Fe2+]比建立的速率方程可用于描述化能自养型硫杆菌的生物氧化过程,其中中间产物元素硫的进一步氧化可能是限速步骤。针对目前黄铁矿生物氧化机制的新认识,提出了提高煤系黄铁矿硫生物脱除效率的研究策略。此外,如研究证实元素硫为超高硫煤中有机相硫的一部分,化能自养型硫杆菌也将能用于脱除煤中该部分有机硫。     

电位法在氧化亚铁硫杆菌氧化过程中的应用研究

对氧化还原电位法在氧化亚铁硫杆菌培养过程中的应用进行了探索性的研究,维持总铁浓度为10g／L,通过改变Fe（Ⅱ）与Fe（Ⅲ）的比例,找出E与Ln（Fe^3＋／Fe^2＋）的线性关系和培养液的处理条件。结果表明,在无菌体系中,当Fe＆3＋／Fe^2＋的比值范围为0．5-10时,二者的线性关系较好,并发现当培养基的消耗小于40％时对E与Fe^3＋／Fe^2＋的关系影响不大。进而考察了在氧化亚铁硫杆菌生物氧化过程中E与Fe^3＋／Fe^2＋的关系,通过加酸对培养液稀释40倍然后加热处理,发现了E与Ln（Fe^3＋／Fe^2＋）的线性关系,进而确定了能斯特方程中的参数Eo和RT／nF的大小。与无菌体系的参数进行了比较,相对误差小于1％。     

氧化亚铁硫杆菌在生物脱硫中的运用

目前国内SO2污染形势严峻,相比传统的脱硫技术,生物脱硫技术的反应条件温和、成本低、能耗少、脱硫速率快,具有明显的经济和技术优势,适合在生产实践中推广。氧化亚铁硫杆菌是生物脱硫中运用最广的细菌,本文介绍了该细菌在生物脱硫中的原理及其运用,并展望了生物脱硫技术的前景。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌对典型川煤全硫脱除的实验研究

利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌对典型川煤进行脱硫实验研究,考察了FeSO4质量、Tf菌接种量、处理时间、煤浆质量分数、煤粉粒度等因素对脱硫效果的影响,并对煤系嗜酸氧化亚铁硫杆菌(煤系Tf菌)和非煤系氧化亚铁硫杆菌(非煤系Tf菌)的煤炭脱硫效果进行了比较。结果表明:煤系Tf菌最优条件为:FeSO4质量为0,接种量为9 mL,处理时间为28 d,煤浆质量分数为10%,煤粉粒度为0.150～0.075 mm,其脱硫率分别为43.35%、48.50%、49.36%、42.06%和57.71%;非煤系Tf菌最优条件为:FeSO4质量为1.12 g,接种量为9 mL,处理时间为28 d,煤浆质量分数为10%,煤粉粒度为0.150～0.075 mm,其脱硫率分别为20.60%、42.06%、50.64%、39.06%和53.30%。     

生物脱硫固定床反应器中的Fe2+氧化动力学

生物脱硫技术中,Fe2+氧化速率是制约整个脱硫工艺效率的关键因素。以两种尺寸的木屑作为固定化载体,分析了反应器中Fe2+氧化动力学。根据所推导的Fe2+氧化动力学方程,对Fe2+浓度随时间衰减的实验值进行非线性拟合分析,确定了反应器分别采用两种载体在最优通气速率下的Fe2+氧化反应级数,并分析了木屑载体（b）的氧化动力学参数对通气速率的变化规律。采用所确定的反应级数,根据连续操作下的动力学方程及Fe2+转化率随稀释率变化的关系确定了连续操作下的反应速率常数分别为0.9698 h－1·(g·L－1)0.1666、0.9042 h－1·(g·L－1)0.1135。动力学曲线与真实值之间的相关系数R2均在0.99以上,具有良好的预测性。     

脱硫菌磁化培育及生物浸出脱除煤中黄铁矿硫的研究

将磁化技术用于煤炭脱硫菌种的培育，研究了磁化培育下的中国煤系与非煤系氧化亚铁硫杆菌对煤中黄铁矿硫的脱除效果。研究表明，磁化环境对矿质化学营养脱硫菌氧化亚铁硫杆菌的生长具有促进作用，一定磁化培育条件下的煤系氧化亚铁硫杆菌对小于0．075mm的煤样浸出24d的最大脱硫率（86．16％）高于非煤系氧化亚铁硫杆菌的最大脱硫率（82．56％），磁化培育下的煤系氧化亚铁硫杆菌具有更好的脱除煤中黄铁矿硫的效果。     

氧化亚铁硫杆菌的烟气脱硫技术

氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,简称T.f菌)在工业和环保领域具有重要的经济和社会意义。本文介绍了T.f菌的生理特性以及它在烟气脱硫中的应用。     

应用原生质体融合方法对FeO硫杆菌改良

Fe O硫杆菌 (T.ferrooxidans)是生物湿法冶金工业中最有应用价值的一种脱硫菌。但其生长缓慢 ,影响其在高寒地区的工业应用。采用 Baccilus.subtilis.、Escherichia.coli.、Aervmonas.hydrophila、Rhodotorola.gluti-nis.分别与 T.ferrooxidans原生质体融合的方法来改变其代谢机制 ,缩短其生长代期。实验表明 T.ferrooxidans和 B.subtilis.融合细胞 3#的生长代期明显缩短 ,通过选育驯化过程 ,采用 BP神经网络预测方法 ,确定最佳培养条件。所得改良菌株的生长代期较原菌株缩短 1/ 3- 1/ 2 ,浸矿时间比原菌少了 1/ 3。     

耐低pH的氧化亚铁硫杆菌选育及其氧化硫酸亚铁的初步研究

低pH条件下高效氧化硫酸亚铁的氧化亚铁硫杆菌的选育是两步法生物浸出工艺应用的前提条件. 本文经定向培育和连续培养筛选得到pH为1.7~2.0条件下氧化硫酸亚铁的氧化亚铁硫杆菌驯化菌，其氧化硫酸亚铁的最适pH值由原来的2.0~3.0下降到1.7~2.0，在初始pH为1.7条件下培养48 h后，9K培养基中Fe2+氧化率从13.1%提高到85%. 动力学研究结果表明，该菌在250 ml摇瓶中装量100 ml、接种量10%、起始pH=1.7、温度31℃、转速120 r/min的优化条件下培养52 h后，9K培养基中Fe2+氧化率在98%以上，对数期的细菌比生长速率为0.0635 h-1,与出发菌株相近. 该菌有望用于两步法生物浸出矿物的新工艺.     

Growth of Thiobacillus ferrooxidans on ferrous iron in chemostat culture: Influence of product and substrate inhibition

Thiobacillus ferrooxidans was grown at pH 1.6 in continuous flow chemostat culture on ferrous sulphate as growth limiting substrate at dilution rates between 0.02–1.33 h^?1. Iron oxidation and growth were subject to product inhibition by ferric iron and under some conditions substrate inhibition by ferrous iron. Product inhibition could be predominantly competitive or non-competitive, and the mode observed depended partly on previous steady state conditions. The inhibition phenomena resulted in unique anomalous washout curves and complex relationships between steady-state substrate, product and biomass concentrations, for which mathematical models are developed. For the growth states subject to non-competitive inhibition by Fe³⁺ at D 0.073–0.99 h^?1, the growth yield coefficient corrected for maintenance (Y_G) was 1.33 g dry wt (g atom Fe²⁺ oxidized)^?1 and the maintenance coefficient (m) was 0.43 g atom Fe²⁺ oxidized (g dry wt)^?1 h^?1). For predominantly competitive states (D, 0.05–0.268 h^?1) with 2–70 mM Fe³⁺ in steady states, Y_G was 0.36–0.38 and m was 0–0.04. A consequence of product inhibition and substrate inhibition was the possibility of more than one steady state product value and yield for a single steady state substate concentration. This was demonstrated experimentally. Substrate saturation coefficient, K_s (giving half maximum specific growth rate) for Fe²⁺, was 0.7–2.4 mM and maximum specific growth rate (μ_m) 1.25–1.78 h^?1. The results presented reveal unusual and novel properties of T. ferrooxidans relevant to describing its activities in natural environments or in mineral leaching systems.     

黄铁矿脱硫菌生长和代谢的影响因素研究

研究了氧化亚铁硫杆菌（简称T．f．菌）对几种氮源、能源的利用，以及空气中氧化不同时间的黄铁矿吸附菌的代谢活性。结果表明：在选择的3种氮源中，尿素经过诱导可被T．f．菌较好地利用，说明该菌可产生诱导性脲酶。在选择的能源中，Fe^2＋是T．f．菌容易利用的能源基质。添加接种培养过的残留单质硫粉可提高菌体氧化单质硫的速率。在空气中氧化20d的黄铁矿对T．f．菌的吸附量增大，而且吸附菌体的亚铁氧化过程提前进行。     

天冬氨酸对氧化亚铁硫杆菌胞外多聚物的影响

以天冬氨酸为营养辅助因子,研究其对氧化亚铁硫杆菌生长及胞外多聚物成分的影响。结果表明,与对照组相比,最大菌体量提高17%,生长周期缩短了15 h;培养至23 h时,Fe2+氧化速率比对照高66.67%,环境pH提前15 h达到最低点,并降低8.72%。培养25 h后,胞外多聚物中蛋白质含量增加21.95%,多糖含量增加9.19%。添加天冬氨酸可有效促进氧化亚铁硫杆菌的生长,缩短生长周期;其可能的机理为其促进了氧化亚铁硫杆菌胞外多聚物中蛋白组分的表达。     

Combined biological and chemical oxidation of ferrous sulfate using immobilised Thiobacillus ferrooxidans

Thiobacillus ferrooxidans immobilised in biomass support particles with activated carbon coating were used in a packed‐bed bioreactor to study the combined effects of chemical and biological catalysis on the oxidation of ferrous iron. The effect of ferrous iron concentration (in the range 5–30 kg m⁻³) and of its volumetric loading on the kinetics of reaction were investigated. With low concentrations of ferrous iron, 5–10 kg m⁻³, the combined catalysis did not offer a significant advantage to oxidation of ferrous iron and the kinetics of reaction were slightly faster than those achieved with just the biological catalyst. With ferrous iron at a concentration of 20 kg m⁻³, the combination of chemical and biological catalysis resulted in a remarkable enhancement of the reaction rate. The maximum oxidation rate of ferrous iron in the presence of combined catalysts, 21.9 kg m⁻³ h⁻¹, was twice as high as that achieved with just the biological catalyst. © 1999 Society of Chemical Industry     

氧化亚铁硫杆菌浸出钴白合金

用氧化亚铁硫杆菌(A.f菌)浸出难破碎的钴白合金,研究结果表明,A.f菌最适生长pH值为2.0,最佳生长温度为30℃. 对9K培养基培养的A.f菌进行了3种处理方式实验：(1)直接接种：合金中钴浸出完成需6 d,铜8 d;(2)从菌液中离心收集：合金中钴浸出完成需3 d,铜需7 d;(3)经适应性培养：钴浸出完成需2 d,铜需5 d. 浸出过程中pH值先增大后逐渐降低,电极电位随铜的浸出而增大. 经适应性培养的A.f菌浸出白合金,浸渣成分为极少量的黄氨铁矾,钴和铜的浸出率分别达99.5%和99.0%. A.f菌浸出钴白合金中铜的作用机理为间接作用.