[发明专利]一种高产率的污泥开放体系合成己酸的方法

权利要求书

1.一种高产率污泥开放体系合成己酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)厌氧污泥碱热处理：将取自河底的厌氧污泥用水稀释，调节pH至12-13并维持6h后，将其pH调节至7.0，加热煮沸10-30min，冷却至常温；

(2)克氏梭菌生物被膜培养：将小麦秸秆粉碎，取粉碎的小麦秸秆置于密闭容器中，加入培养基，在N₂条件下煮沸1-5min，待冷却至室温后，快速加入无水乙醇并密封；经上述灭菌操作后，加入无菌NaHCO₃溶液和Na₂S溶液，接种克氏梭菌后，置于37℃下静置培养120-144h；

(3)污泥开放体系构建：在N₂与CO₂混合气体氛围下，将带有克氏梭菌生物被膜的小麦秸秆载体与经碱热处理后的厌氧污泥按照1:25质量比例混合；

(4)开放体系己酸发酵：无氧氛围下，将步骤(3)所得污泥开放体系中添加含有乙醇和乙酸钾的底物，并补加营养液，然后密封发酵容器，于35-39℃条件下发酵120-144h获得己酸。

2.根据权利要求1所述的高产率污泥开放体系合成己酸的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，厌氧污泥用水稀释后的总固体含量为4.5％～5％。

3.根据权利要求1所述的高产率污泥开放体系合成己酸的方法，其特征在于，步骤(2)中，小麦秸秆粉碎的粒径为0.5～1.0cm。

4.根据权利要求1所述的高产率污泥开放体系合成己酸的方法，其特征在于，步骤(2)中，载有克氏梭菌生物被膜的小麦秸秆与碱热处理后的厌氧污泥之间的混合比为1:25。

5.根据权利要求1所述的高产率污泥开放体系合成己酸的方法，其特征在于，步骤(4)中，向污泥开放体系中添加的底物中，乙醇含量不超过22g/L，乙酸钾的含量不超过18g/L。

6.根据权利要求1所述的高产率污泥开放体系合成己酸的方法，其特征在于，步骤(2)中的培养基中包含0.5mL质量体积百分数为0.1％的刃天青溶液，1.0mL微量元素溶液，1.0mL亚硒酸钨酸盐溶液，1.0mL维生素溶液，以及以下成分：CH₃COOK 10g/L，K₂HPO₄ 0.31g/L，KH₂PO₄ 0.23g/L，NH₄Cl 0.25g/L，MgSO₄·7H₂O 0.2g/L，酵母浸粉1g/L，L-半胱氨酸0.25g/L，Na₂S·9H₂O 0.25g/L，NaHCO₃ 2.5g/L；

所述微量元素溶液配法：HCl(25wt.％，7.7mol/L)10mL，FeCl₂·4H₂O 1.5g，ZnCl₂70mg，MnCl₂·4H₂O 100mg，H₃BO₃ 6mg，CoCl₂·6H₂O 190mg，CuCl₂·2H₂O 2mg，NiCl₂·6H₂O24mg，Na₂MoO₄·2H₂O 36mg，蒸馏水990mL。

亚硒酸钨酸盐溶液配法：NaOH 0.5g，Na₂SeO₃·5H₂O 3.0mg，Na₂WO₄·2H₂O 4.0mg，蒸馏水1000mL。

维生素溶液配法：VB₁₂ 100mg，对氨基苯甲酸80mg，生物素20mg，烟酸200mg，泛酸钙100mg，盐酸吡哆醇300mg，盐酸硫胺素200mg，蒸馏水1000mL。