标题: 疏水性之交互作用对甲烷菌附着担体表面之研究
作者: 邵信
SHAO,XIN
阮国栋
RUAN,GUO-DONG
土木工程学系
关键字: 疏水性;交互作用;甲烷菌;担体;废水;厌气
公开日期: 1990
摘要: 近年来,生物膜被广泛应用于各种废水生物处理系统。但在一些厌气固定生物膜处理
程序,如厌气滤床,厌气流体化床处理槽等,起动往往需时甚长,造成推广应用上的
障碍。由于微生物的附着(adhesion)为生物膜形成过程中的起始阶段,因此对于厌气
微生物附着于担体(carrier) 难易程度的探讨,即至为重要。
本研究之目的,在于以表面物化性质的观点,评估厌气甲烷优势菌种在各种担体之附
着情况。在特定的操作控制条件下,利用特殊设计之附着实验装置(chamber) ,探讨
不同批式培养时间之厌气甲烷优势菌种和各种平面担体材料,两者表面疏水性对其间
附着之相关性。藉此相关性的数据,能预估某已知表面疏水性的厌气菌种和某种担体
材料,在一般厌气生长环境下附着情形,以做为担体选择及菌种培养操作条件之准则

本研究利用之附着实验装置,采取密闭渠道(channel) 及平行对称设计。两平行板,
其一镶有面积1 cm×1 cm之10种不同平面担体材料( 包括PS,POM,PSM,PTFE,PP,PM-MA
,PVC,PE,PC和玻璃等材质) 。两平行板间距0.05cm,构成之渠道截面积0.1cm ,有效
容积为1.1cm 。
研究中之固定参数,包括使用单细胞悬浮生长之厌气甲烷优势菌种,菌种浓度在10
∼10 cells/ml ,合成培养基(bulk solution) ,维持在厌气生长状态,控制pH 7,
温度37℃,静止状态下附着2 小时,染色(0.1% acridine orange)及水洗去除未附着
菌种之时间各为3 分钟,水力条件则均不为截面流速24m/hr以及担体表面承受剪力0.
08N/m 。而变数(variables) 为不同之菌种培养时间和各种担体材料,两者之特性值
(characteristics) 则各为菌种细胞和担体材料两者之表面疏水性(hydrophobicity)
。5 种不同批式培养时间之菌种,以疏水性交互作用层析法(HIC) ,测定细胞表面疏
水性程度(HD%) 。10种担体材料表面之疏水性,则以接触角(contact angle) 测定值
表示。附着之染色菌种细胞,以萤光显微镜计数单位面种之菌数(cells/mm ) ,附着
菌数愈多表示附着情况愈佳。
根据研究结果,菌种HD% 值50∼65之间和担体接触角20°∼100° 的范围内,附着菌
数随担体接触角的增加,由3000cells/mm 左右增加至约6000cells/mm,增幅约达2
倍。且由于菌种HD% 值的影响较不显着,可推论主要附着机制受担体接触角所支配。
而在菌种HD% 值37∼50之间和得体接触角20°∼100° 范围中, 附着菌数受菌种HD%
值和担体接触角两者交互作用影响。菌种和担体之疏水性较相似时,附着菌数较高,
反之,则附着菌数较低。此外,在菌种HD% 值50∼65之间和担体接触角70°∼100°
范围内, 附着菌数最高, 亦即此区间, 菌种和担体疏水性有最强的亲和性, 故附着情
况最佳。
#50012377.abs
#50012377.abs
URI: http://140.113.39.130/cdrfb3/record/nctu/#NT792015023
http://hdl.handle.net/11536/55106
显示于类别:Thesis