剩余污泥中纤维素半纤维素微生物降解技术

3.3 微生物鉴定

3.3.1 细菌形态观察

对两种不同种泥富集获得 的污泥和上清液各取1 mL并稀释10倍后，取一滴 至载玻片上;风干后用结晶紫染色1  min，并用蒸馏水洗净后再次风干;置载玻片于显微镜下观察，观察到如图 6所示的结果.

图  6显示，两种种泥富集培养获得木聚糖降解细菌均为游离分散状态.其中，实际污泥富集后的细菌形态主要为杆状和球状，即，细菌主要以球状细菌及杆状细菌为主;消化污泥中的细菌形态为球状、杆状还有少量丝状，即，细菌除球状细菌及杆状细菌外，也有少量丝状细菌.由细菌鉴定知识可知，从形态学角度只能确定出富集获得微生物为梭状芽孢杆菌、芽孢杆菌和拟杆菌种的一种或多种，但并不能确切甄别出到底属于哪一种或哪几种.因此，只有分子生物学方法才能具体鉴定出菌种的类别.

图 6 富集污泥中细菌形态(a.实际污泥;b. 消化污泥)

3.3.2 FISH实验

富集获得细菌菌种经FISH鉴定后结果示于图 7.图 7显示，两张图片中均有绿色出现，说明富集获得微生物中梭状芽孢杆菌属和芽孢杆菌属同时存在.此外，图  7a显示出较图  7b多的绿色面积，说明富集获得的微生物中以梭状芽孢杆菌为主.由此可以断定，富集获得的微生物以梭状芽孢杆菌为主，同时含有芽孢杆菌，为两者的混合物.

图 7  FISH图像(图中CY3标记探针CST440和BCE182为绿色，用于检测降解木聚糖微生物;CY5标记的探针为红色，用于标记所有微生物)

3.4 微生物活性比例(LIVE/DEAD)

LIVE/DEAD染色实验显微图像结果示于图  8.根据统计学分析可以得出，富集获得的微生物活性分别为：实际污泥83.6%、消化污泥92.8%.这样的实验结果足以说明，实际污泥与消化污泥中细菌存活率均保持在很高水平，具有很高活性.

图 8 LIVE/DEAD显微图像(a. 实际污泥;b.消化污泥; 图中绿色为活菌;红色为死菌;黄色为两种荧光颜色叠加效果)

4 结论

通过两种不同污泥投加同一底物——木聚糖进行可降解木聚糖微生物富集培养实验得知，无论是从污水处理厂剩余污泥中还是实验室发酵罐厌氧培养污泥中均可富集到相当数量(前者略低于后者)的可降解木聚糖微生物，说明污泥中至少存在着可厌氧降解纤维素和半纤维素的微生物.通过FISH与LIVE/DEAD实验可知，富集获得的木聚糖降解细菌处于游离分散状态，为梭状芽孢杆菌属和芽孢杆菌属的混合物，以梭状芽孢杆菌为主.

从两种不同种泥中获得的富集微生物活性分别为：实际污泥83.6%，消化污泥92.8%，说明富集出的微生物具有很高的细菌活性.

延伸阅读：

延伸阅读：

活性污泥中丝状菌与絮体结构的关系研究

工业废水篇：关于活性污泥法处理重金属废水的研究

污水处理行业关于活性污泥的培养与驯化分析