標題: 疏水性之交互作用對甲烷菌附著擔體表面之研究
作者: 邵信
SHAO,XIN
阮國棟
RUAN,GUO-DONG
土木工程學系
關鍵字: 疏水性;交互作用;甲烷菌;擔體;廢水;厭氣
公開日期: 1990
摘要: 近年來,生物膜被廣泛應用於各種廢水生物處理系統。但在一些厭氣固定生物膜處理
程序,如厭氣濾床,厭氣流體化床處理槽等,起動往往需時甚長,造成推廣應用上的
障礙。由於微生物的附著(adhesion)為生物膜形成過程中的起始階段,因此對於厭氣
微生物附著於擔體(carrier) 難易程度的探討,即至為重要。
本研究之目的,在於以表面物化性質的觀點,評估厭氣甲烷優勢菌種在各種擔體之附
著情況。在特定的操作控制條件下,利用特殊設計之附著實驗裝置(chamber) ,探討
不同批式培養時間之厭氣甲烷優勢菌種和各種平面擔體材料,兩者表面疏水性對其間
附著之相關性。藉此相關性的數據,能預估某已知表面疏水性的厭氣菌種和某種擔體
材料,在一般厭氣生長環境下附著情形,以做為擔體選擇及菌種培養操作條件之準則

本研究利用之附著實驗裝置,采取密閉渠道(channel) 及平行對稱設計。兩平行板,
其一鑲有面積1 cm×1 cm之10種不同平面擔體材料( 包括PS,POM,PSM,PTFE,PP,PM-MA
,PVC,PE,PC和玻璃等材質) 。兩平行板間距0.05cm,構成之渠道截面積0.1cm ,有效
容積為1.1cm 。
研究中之固定參數,包括使用單細胞懸浮生長之厭氣甲烷優勢菌種,菌種濃度在10
∼10 cells/ml ,合成培養基(bulk solution) ,維持在厭氣生長狀態,控制pH 7,
溫度37℃,靜止狀態下附著2 小時,染色(0.1% acridine orange)及水洗去除未附著
菌種之時間各為3 分鐘,水力條件則均不為截面流速24m/hr以及擔體表面承受剪力0.
08N/m 。而變數(variables) 為不同之菌種培養時間和各種擔體材料,兩者之特性值
(characteristics) 則各為菌種細胞和擔體材料兩者之表面疏水性(hydrophobicity)
。5 種不同批式培養時間之菌種,以疏水性交互作用層析法(HIC) ,測定細胞表面疏
水性程度(HD%) 。10種擔體材料表面之疏水性,則以接觸角(contact angle) 測定值
表示。附著之染色菌種細胞,以螢光顯微鏡計數單位面種之菌數(cells/mm ) ,附著
菌數愈多表示附著情況愈佳。
根據研究結果,菌種HD% 值50∼65之間和擔體接觸角20°∼100° 的範圍內,附著菌
數隨擔體接觸角的增加,由3000cells/mm 左右增加至約6000cells/mm,增幅約達2
倍。且由於菌種HD% 值的影響較不顯著,可推論主要附著機制受擔體接觸角所支配。
而在菌種HD% 值37∼50之間和得體接觸角20°∼100° 範圍中, 附著菌數受菌種HD%
值和擔體接觸角兩者交互作用影響。菌種和擔體之疏水性較相似時,附著菌數較高,
反之,則附著菌數較低。此外,在菌種HD% 值50∼65之間和擔體接觸角70°∼100°
範圍內, 附著菌數最高, 亦即此區間, 菌種和擔體疏水性有最強的親和性, 故附著情
況最佳。
#50012377.abs
#50012377.abs
URI: http://140.113.39.130/cdrfb3/record/nctu/#NT792015023
http://hdl.handle.net/11536/55106
顯示於類別:畢業論文