丝状菌与膨化的关系.pdf

絲狀菌與膨化的關係 一 、絲狀菌的種類 細菌的分類是根據一定的原則(表現行特徵相似性或系統發育的相關性)對微生物進行分 群歸纇 ，絲狀菌也是依此準則而分類 。依據型態學特徵和生理生化特徵分類 ，型態學特徵 像是菌落大小顏色隆起 ，細胞是球形還是桿狀 ，有無鞭毛等 、、、而生理化特徵像是營養 類型 ，需氧量 ，pH 範圍、、、對絲狀菌進行培養然後提取並純化rRNA,進行rRNA 測定 ， 獲得絲狀菌序列資料，然後輸入電腦進行分析比較，由電腦分析為生物之間系統發育關西 ， 可使他們正確的分類 。 絲狀菌被認為是造成膨化和泡沫化的主要微生物。很早就由van Veen 和 Slijkhuis 純種培 養得到的。雖然當時Slijkhuis 可描述絲狀菌所需的營養物 ，但他們的特徵不足以分類和命 名，就無直接的證據證明Microthrix parvicella 即是放射菌。Wagner et al.可顯示活性污泥中 的Microthrix parvicella 可藉由基因探針(高GC,G+菌, 含放射菌)來雜交。在細菌鑑定獲檢測 臨床標本中的細菌 ，常用菌落原位雜交法。16S DNA 確定 Microthrix pavicella 的確是放射 菌 ，在電子顯微鏡下發現 ，從他的細胞璧可看出他們也是G+菌 ，由單一homogenous 層組 成的。有兩個不同的序列 ：其中一個是來自Dandenong 的活性污泥場 ，只生長在NTM 培 養基中；另一個則是來自Bendigo 的UCT BNR 處理場 ，只生長在R2A 的培養基中，由此 可知他們生長的機制不同 ，但是他們的rRNA 相當相近 ，常被認為是同種 。 型0092 、0411、1863 揭示G-菌在膨化污泥中常看見 ，前兩種較早被純化分離出來 。 16S rRNA data 顯示此三種都屬於Flexibacter-Cytophaga-bacteroides 門。此門的成員在活性 污泥中可藉由很多種方法分離並分配到之前利用 16S rRNA 定序的相似菌種 ，而且還可發 現新的屬和種 。 型 1863是由鏈球菌組成的，藉由基因探針雜交，基於他表現型的特徵，可轉變成不動菌 累營養缺陷型 ，經由 16S rRNA 定序把他歸類為Acinetobacter johnsonii 。 用適當的型態判斷和染色過程可觀察到型1836 斯狀菌，並且可藉由生理生化特徵判斷和 純種培養 。不動菌纇是gamma Proteobacteria 。最近發現在Australia 的Bendigo 和Ballarat 1 污水廠中有三種以上的Type 1863 。 而Type 0803 是beta Proteobacteria,和之前提到的G-菌非常不同，他可幫助處理場中生物 磷酸鹽的移除 ，序列顯示和Microthrix parvicella 彼此無關 ，也和之前提到的菌不相似. 二 、絲狀菌數量與膨化的關係 污泥膨化： 由絲狀菌數量四的值可看出並不是說絲狀菌越多SVI 值(容積污泥指數)就越高 ，代表有 很多因素影響SVI 值。若污泥體積500ml 以上，SVI 值的標準偏差會增加0.2，下大雨也會 導致污水組成突然改變而使得SVI 值不穩定，因為污水的離子強度改變容易影響污泥的沉 澱性質。一般來說 ，絲狀菌越多，易伸出在膠羽外，使SVI 值變大,故由SVI 值可看出絲狀 菌是在膠羽外還是膠羽內。 F/M 比值： 代表活性污泥的有機負荷 ，以kg-BOD/kg-mass-day 表示 ，是由活性污泥廢棄的速率來控 制 。廢棄的速率越快F/M 比值也就越高 。傳統的曝氣槽中F/M 比為 0.2~0.5kg-BOD/kg-mass-day.F/M 低表示曝氣槽中的微生物處於飢餓狀態 。 下圖是Himmerfjardsverket,Henriksdal,Bromma 處理廠的F/M 和絲狀菌數量的關係圖 ： 2 F/M 值和絲狀菌的多寡有關 ，結果顯示低負荷的污泥不意味有高的絲狀菌數目。 Henriksdal 的F/M 比值低於0.05 卻沒有過量的Microthrix parvicella 。 儘管Himmerfjardsverket 的F/M 值比Henriksdal 高 ，但膨化和泡沫化問題卻比較嚴重 ，反 而Henriksdal 的絲狀菌數量比較少且無膨化和泡沫化。此圖顯示 ，污泥負荷低於F/M=0.2 時 ，絲狀菌的數量很多。