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如何控制生物反应池的温度

发布时间:2022-04-18 14:59:20

❶ 如何快速了解生物工程领域

从反应过程上看,生物反应器根据培养对象的不同可分为以下几种。微生物反应器和酶反应器:微生物反应器是生产中最基本也是最主要的设备,其作用就是按照发酵过程的工艺要求,保证和控制各种生化反应条件.如温度, 压力,供氧量,密封防漏,防止染菌等. 促进微生物的新陈代谢,使之能在低消耗下获得较高的产量。酶反应器可分游离酶及固定化酶反应器两大类。细胞生物反应器,动物细胞或植物愈伤组织培养条件苛刻,培养周期长,杂茵污染 的危害性大,因此动植物细胞反应器的设计远较微生物反应器复杂基因。目前,动物生物反应器中研究与应用较多的是乳腺生物反应器。一次性生物反应器
这是目前比较新的一类生物反应器,它的体积从10ml到2m3不等,可用于如下领域:疫苗生产、蛋白重组、筛选试验等等。

一次性生物反应器的核心组成部分是带有预先灭菌功能的培养容器,它的制作材料非常特殊,只能进行单次使用,不可以重复利用,故此称之为一次性生物反应器。不同类型的培养在材料的选取、结构设计、功率输入等方面均有所差别。
生产规模在500L以上的一次性生物反应器的类型只有搅拌式,此类反应器只装备了一些基本设备,如环形通气管、水平搅拌桨等,从而使其适用范围受到一定的限制。虽然如此,一次性生物反应器的发展前景仍十分乐观,从而为其推广应用提供了条件。操作简单、适用范围广、生物安全性高、优化过程简单、投入成本较低是一次性生物反应器较为突出的优点,由此促进了它的深入发展。
一次性生物反应器的研究集中在以下几种类型上:摇动式、搅拌式、波浪混合式,这些类型的生物反应器全可以为细胞提供良好的生长环境,相关试验结果表明,Zda细胞密度与蛋白产量可以达到不锈钢生物反应器的水平。随着此类反应器的不断发展和研究的逐步深入,其培养规模与应用范围随之进一步扩大,细胞株、干细胞均可用其进行培养。
一次性生物反应器的发展现状:对于动物细胞一次性生物反应器而言,其类型的选择主要取决于如下因素:培养生物量、细胞株特性等,同时,反应器的Zda培养体积和流体参数、剪切力分布以及混合时间等技术指标也同样重要。以波浪式为例,此类反应器具备低剪切力的特点,适用于对剪切力较为敏感的细胞株。
目前,生产规模在500L以上的一次性生物反应器的类型只有搅拌式,此类反应器只装备了一些基本设备,如环形通气管、水平搅拌桨等,从而使其适用范围受到一定的限制。虽然如此,一次性生物反应器的发展前景仍十分乐观,从而为其推广应用提供了条件。操作简单、适用范围广、生物安全性高、优化过程简单、投入成本较低是一次性生物反应器较为突出的优点,由此促进了它的深入发展。

❷ 废水生物处理方法的影响因素有哪些如何对其行控制

影响污水生物处理的因素有哪些

1、负荷:生物处理反应器的负荷要控制在合理的范围内;

2、温度:好氧微生物在15~30℃之间活动旺盛;厌氧微生物的最佳温度是35℃左右和55℃左右;

3、pH值:好氧微生物生长活动的最佳pH值在6.5~8.5之间,而厌氧微生物的活动要求的最佳pH值在6.8~7.2之间;

4、氧含量:空气曝气池出口混合液中溶解氧浓度应保持在2mg/L(纯氧曝气法要保持在4mg/L)左右,A/0工艺的A段溶解氧浓度要保持在0.5mg/L以下,而厌氧微生物必须在含氧量极低、甚至绝对无氧的环境下才能生存;

5、营养平衡:废水中的各种营养物质不平衡,就会影响微生物的活性,进而影响处理效果;

6、有毒物质:废水中的有毒物质含量超过限度,就会影响微生物的活性,进而影响处理效果。

❸ 生化处理污水时,水池的水温需要调节吗如何用温度保证生化速度

温度对微生物的影响是很广泛的,尽管在高温环境(50℃~70℃)和低温环境(-5~0℃)中也活跃着某些类的细菌,但污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20-30℃。在适宜的温度范围内,微生物的生理活动旺盛,其活性随温度的增高而增强,处理效果也越好。超出此范围,微生物的活性变差,生物反应过程就会受影响。一般的,控制反应进程的最高和最低限值分别为35℃和10℃。

以下是参考资料:
污水生化处理、如何处理污水问题
污水生化处理属于二级处理,以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的,污水生化处理工艺构成多种多样,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。
日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用,尤其是微生物的作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。
在污水生化处理过程中,影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类:
一、基质类包括营养物质,如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素;另外,还包括一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。
二、环境类影响因素主要有:
(1)温度。温度对微生物的影响是很广泛的,尽管在高温环境(50℃~70℃)和低温环境(-5~0℃)中也活跃着某些类的细菌,但污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20-30℃。在适宜的温度范围内,微生物的生理活动旺盛,其活性随温度的增高而增强,处理效果也越好。超出此范围,微生物的活性变差,生物反应过程就会受影响。一般的,控制反应进程的最高和最低限值分别为35℃和10℃。
(2)PH值。活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是6.5-8.5,酸性或碱性过强的环境均不利于微生物的生存和生长,严重时会使污泥絮体遭到破坏,菌胶团解体,处理效果急剧恶化。
(3)溶解氧。对好氧生物反应来说,保持混合液中一定浓度的溶解氧至关重要。当环境中的溶解氧高于0.3mg/l时,兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸;当溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零时,兼性菌则转入厌氧呼吸,绝大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多数为丝状菌)还可能生长良好,在系统中占据优势后常导致污泥膨胀。一般的,曝气池出口处的溶解氧以保持2mg/l左右为宜,过高则增加能耗,经济上不合算。
在所有影响因素中,基质类因素和PH值决定于进水水质,对这些因素的控制,主要靠日常的监测和有关条例、法规的严格执行。对一般城市污水而言,这些因素大都不会构成太大的影响,各参数基本能维持在适当范围内。温度的变化与气候水处理设备有关,对于万吨级的城市污水处理厂,特别是采用活性污泥工艺时,对温度的控制难以实施,在经济上和工程上都不是十分可行的。因此,一般是通过设计参数的适当选取来满足不同温度变化的处理要求,以达到处理目标。因此,工艺控制的主要目标就落在活性污泥本身以及可通过调控手段来改变的环境因素上,控制的主要任务就是采取合适的措施,克服外界因素对活性污泥系统的影响,使其能持续稳定地发挥作用。
实现对生物反应系统的过程控制关键在于控制对象或控制参数的选取,而这又与处理工艺或处理目标密切相关。
前已述及溶解氧是生物反应类型和过程中一个非常重要的指示参数,它能直观且比较迅速地反映出整个系统的运行状况,运行管理方便,仪器、仪表的安装及维护也较简单,这也是近十年我国新建的污水处理厂基本都实现了溶解氧现场和在线监测的原因。

❹ 生物反应池的原理及介绍

摘要 生物反应池利用活性污泥处理污水。活性污泥指一种由活细菌、原生动物和其它微生物群聚集在一起组成的凝絮团,在污水处理中具有很强的吸附、分解有机物或毒物的能力。

❺ 细胞生物反应器的原理是什么

细胞生物反应器简单的来说就是以细胞作为反应容器,通过大规模进行细胞培养,辅以基因工程技术,来获得所需要的目的产物的一种技术手段;就动物疫苗范围来说的话,由于细菌等原核细胞表达系统在转录及修饰方面的缺陷,要获得动物疫苗方面的重要蛋白质,哺乳类动物细胞表达系统成了一个更合适的工具。
具体来说,首先选择合适的细胞类型,然后进行基因改造,获得可以稳定表达目的产物的细胞株,然后优化细胞培养条件,获得所需产物并进行分离纯化。
反应器的话就是一个大型的细胞培养系统,通过控制温度,气流流速,转速,氧容量等条件来进行细胞的培养以及产物的分离。
不知道能不能帮到你。。。

❻ 生物反应器是什么

生物反应器
生物反应器

名称

名称: 生物反应器

主题词或关键词: DNA 生命科学 细菌 胰岛素

内容

内容

生物反应器听起来有些陌生,基本原理却相当简单。胃就是人体内部加工食物的一个复杂生物反应器。食物在胃里经过各种酶的消化,变成我们能吸收的营养成分。生物工程上的生物反应器是在体外模拟生物体的功能,设计出来用于生产或检测各种化学品的反应装置。或者说,生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能,在体外进行生化反应的装置系统,是一种生物功能模拟机,如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。

在固定化酶广泛应用的基础上,人们发现天然细胞本身就具有多功能的系列化反应系统采用物理或化学方法将细胞固定化,是利用酶或酶系的一条捷径。一个固定化细胞反应器犹如一台“生命活动功能推动机”。固定化细胞技术开始于70年代,其实际应用程度已超过固定化酶。如美国、欧洲、日本均采用固定化菌体柱床工艺大规模生产高果糖浆。

例如

蚯蚓生物反应器

茹洪江

时尚的环保明星——蚯蚓

垃圾是城市的副产品,城市的规模越大,生产的垃圾就越多。处理过量的垃圾是各国面临的一个日益严重的社会问题。中国的这些垃圾大多被填埋处理,不仅浪费了大量资源,而且垃圾得不到完全降解,容易产生二次污染。

现在,一项新的垃圾生物处理技术在日本、美国等发达国家开始逐渐盛行,这项技术利用了我们非常熟悉的古老生物——蚯蚓。蚯蚓的消化道是一个天然的有机废弃物处理厂。通过不断地吞食消化,蚯蚓可以把垃圾变成于人类有益的东西:蚯蚓肠道中能分泌出多种生物活性成分,一些矿物质经过蚯蚓处理后会变成易被植物吸收的养料,蚓粪酸碱度适宜,具有保水、保肥性能,含有植物所需的微量元素,是绿色环保的生物肥料。在能够形成良性循环的处理垃圾的生态系统中,蚯蚓是当之无愧的主角。

在发达国家,蚯蚓处理垃圾已经进入了家庭,并成为一种时尚。随着应用蚯蚓规模的不断扩大,可以自动控制温度和湿度的蚯蚓生物反应器也问世了。

适宜中国城市生活垃圾处理的蚯蚓

国外的蚯蚓生物反应器对于垃圾分类的要求非常严格,像城市污泥,动物粪便等不同的废弃物要由不同的反应器来处理,这样的蚯蚓生物反应器技术我们不能照搬,因为我们的垃圾还没有实现分类收集,各种物质混杂,蚯蚓对此无能为力。中国农业大学的孙振军教授把研制适合中国情况的蚯蚓生物反应器作为自己的科研方向。

蚯蚓生物反应器运行的前提是有大量蚯蚓。孙振军将经过2000次杂交培育出的日本的赤子爱胜蚓与美国的加州红蚓混群养殖,分代选育,采用自然杂交,饵料诱导的方法,培育出了繁殖率又高、又适合于中国城市生活垃圾的改良型赤子爱胜蚓。

通过长期摸索,孙教授掌握了蚯蚓的生活习性。他知道,赤子爱胜蚓在26 ℃左右最活跃,在湿度70%左右时活性最好,酸碱度应偏弱酸。他通过对各种环境因子的改变来控制蚯蚓的活跃程度,并使蚯蚓在反应器中最大密度地存在——蚯蚓的密度越高,越能提高反应器的效率。

创造中国蚯蚓反应器的技术路线

蚯蚓为什么能够消化垃圾,国际上说法不一。有人说蚯蚓利用的是废弃物中的一些营养物质,有人说它采食的是废弃物中的微生物,还有人认为两者兼有。不同的认识,导致了生物反应器设计上的不同技术路线。孙教授的实验证明,蚯蚓是以真菌类和细菌类为主要食物的,能够消化废弃物是它们和某些微生物共同作用的结果——微生物把垃圾中的有机废弃物变成腐烂的蚯蚓可以吞食的物质,更重要的是,大量的微生物就包含在这些物质当中,蚯蚓主要通过吞食微生物获取营养。

这样,孙教授改变了国际上研究反应器只单纯研究蚯蚓的通行做法,把垃圾预处理与蚯蚓生物反应器组合成为一个系统。他们先对垃圾进行简单处理,把其中的玻璃、塑料、金属和橡胶挑出,剩下的有机物再进行发酵。这不仅克服了因国内垃圾不分类而不适用蚯蚓处理的难题,而且,通过发酵,垃圾内部可以产生60℃~70℃的高温,进一步调控后,正好可以提供蚯蚓进食的最佳温度,大大提高了反应器的效率。

中国第一台大型蚯蚓生物反应器

蚯蚓生物反应器在实验室已经研究成功,下一步的工作就是要把这项科研成果尽快转化为产品。

唐山的刘富礼,他的蚯蚓养殖厂年产蚯蚓3万多公斤。近年来,市场竞争激烈,刘富礼渴望高科技含量的新技术。

刘富礼找到了孙振军,双方决定合作,共同开发蚯蚓生物反应器产品。

这时,蚯蚓生物反应器的研制被唐山市列入科技攻关的重点项目,科技主管部门给予大力支持。原来,位居全国第三大奶牛县区的唐山市丰润区正在筹建奶业高科技园,他们对6万余头牛存下的大量粪便一直没有找到理想的处置办法,蚯蚓生物反应器让他们有了主张。

应用单位、生产单位和研究人员三方协作,2002年5月,长20米、宽为2.5米的大型蚯蚓生物反应器在河北唐山诞生了,它每天可处理有机废弃物6吨,同时产出生物肥料4~5吨。与国外同类产品相比,这台生物反应器结构更简单,成本更低,更适合在中国推广应用。

目前,科研人员已经研制出多种蚯蚓生物反应器,有适合于家庭使用的小型简易反应器,也有适合于社区和动物养殖厂、甚至垃圾处理场的大型生物反应器。蚯蚓生物反应器的诞生将使我国的垃圾生物处理技术达到一个新的水平。

❼ 生物反应器的发展阶段

生物反应器(bioreactor)经历了三个发展阶段:细菌基因工程、细胞基因工程、转基因动物生物反应器。转基因动物生物反应器的出现之所以受到人们极大的关注,是因为它克服了前两者的缺陷,即细菌基因工程产物往往不具备生物活性,必须经过糖基化、羟基化等一系列修饰加工后才能成为有效的药物,而细胞基因工程又因为哺乳动物细胞的培养条件要求相当苛刻、成本太高而限制了规模生产。另外,转基因动物生物反应器还具有产品质量高、容易提纯的特点。一般把目的片段在器官或组织中表达的转基因动物叫做动物生物反应器。几乎任何有生命的器官、组织或其中一部分都可以经过人为驯化为生物反应器。从生产的角度考虑,生物反应器选择的组织或器官要方便产物的获得,例如乳腺、膀胱、血液等,由此发展了动物乳腺生物反应器、动物血液生物反应器和动物膀胱生物反应器等。其中,转基因动物乳腺生物反应器的研究最为引人注目。
转基因动物生物反应器
用微生物、植物、动物或人细胞,或者用专一性酶通过生物方法将原料转化为特定产品的容器称为生物反应器。通常微生物和细胞又涉如何维持它们的环境以提供最佳的生长条件的问题。生物反应器能通过提供合适的条件:例如最佳温度、pH、有效的底物、营养盐、维他命和氧(对好氧有机物)来支持这个自然过程,使细胞能进行生长和新陈代谢。生物反应器(bioreactor) 经历了3 个发展阶段细菌基因工程、细胞基因工程、转基因动物生物反应器。细胞基因工程产物往往不具备生物活性,必须经过糖基化、羟基化等一系列修饰加工后,才能成为有效的药物,而细胞基因工程又因为哺乳动物细胞的培养条件要求相当苛刻,成本太高,限制了规模生产。动物生物反应器具有产品质量高,容易提纯的特点,弥补了其它各类基因表达系统的缺陷。
转基因动物生物反应器
转基因动物是指经人的有意干涉,通过实验手段,将外源基因导入动物细胞中,稳定地整合到动物基因组中,并能遗传给子代的动物。Palmiter等(1982)将含有小鼠金属巯蛋白基因启动子的DNA片断与大鼠生长激素基因融合,用微注射的方法导入小鼠受精卵,移植给受体,产下了21 只仔鼠,6 只比同窝仔鼠生长快,10周龄时体重比同窝正常鼠大1 倍,成功地获得了超级小鼠。这一结果引起世界轰动,转基因动物的内在潜力由此而得以证实。随后世界各国普遍开展了转基因动物的研究,目前已有转基因小鼠、猪、牛、鱼、鸡等多种转基因动物问世[1]。转基因动物的主要技术步骤包括目的基因的分离与克隆;表达载体的构建;受体细胞的获得;基因导入;受体动物的选择及转基因胚胎的移植;转基因整合表达的检测;转基因动物的性能观测及转基因表达产物的分离与纯化;转基因动物的遗传性能研究以及性能选育;组建转基因动物新类群
等。转基因动物最为诱人的前景是利用它生产人类所需要的生物活性产品或药物。目前世界上有很多公司正在致力于这方面的研究。而转基因家畜研究最为活跃的领域就是利用它们生产新的动物产品。通常把目的基因在血液循环系统或乳腺中表达的转基因动物称为动物生物反应器,把家畜作为一种生物反映器,生产人类所需的药用蛋白,包括治疗用药物、激素和抗体等。
动物血液生物反应器
近年来,动物血液生物反应器取得了很大进展。血液生物反应器比较适合生产人血红蛋白、抗体和生产非生物学活性状态的融合蛋白,而有活性的蛋白或多肽(如激素、细胞分裂素、组织血纤维溶酶因子等)由于进入了动物血液循环系统而影响动物的健康。到目前为止,已有多种通过转基因动物生产的具有生物学功能的人血红蛋白问世。
动物的乳腺生物反应器
乳腺生物反应器的原理是外源基因在乳腺特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区,即引导泌乳蛋白基因表达的序列,将外源基因置于乳腺特异性调节序列之下,使之在乳腺中表达,通过回收乳汁获得重要价值的生物活性蛋白。从目前的研究成果看,与传统的原核系统及细胞发酵系统相比,动物乳腺生产的重组蛋白产品具有以下特点:生物活性高,无污染,纯化简单,产量高,成本低。目前,已克隆并用作构建载体的乳蛋白基因主要有-乳球蛋白(BLG)基因、s1-酪蛋白基因、-酪蛋白基因、乳清酸蛋白(WAP)以及乳清蛋白基因[2]。大多数的乳蛋白基因的启动子已用于外源基因在转基因动物乳腺中的表达。s1-酪蛋白基因和-乳球蛋白的启动子尚有未知因素的作用,它们在转基因动物中表达水平低或表达不稳定。-酪蛋白的启动子在转基因动物中表达水平也很低。绵羊-乳球蛋白、山羊酪蛋白和牛s1-酪蛋白启动子在转基因动物乳腺中维持异种蛋白的表达水平较高。如果得用目的基因的DNA序列而不是cDNA,表达效果可能会更好。不翻译的外显子和内含子的掺入可能有利于
转基因的表达。值得一提的是,利用乳腺生物反应器生产的“新奇牛奶”已经问世。2003 年,Brophy 等通过共转染和嘌呤霉素筛选向牛胎儿成纤维细胞引入-s蛋白基因和-酪蛋白基因的多量拷贝,而后进行核移植生产出了8 头转基因奶牛,其产奶中酪蛋白总量较普通奶高30%。这种奶的蛋白和钙含量提高,热稳定性增强而乳糜颗粒变小,其营养价值更高,也更适于奶酪生产[3]。
优越性
转基因动物的问世,为利用基因工程手段获得低成本、高活性和高表达的产物开辟了一条重要途径。作为生物反应器的转基因动物,主要是利用其乳腺组织和血液组织进行定位表达,特别是用乳腺组织生产具有生物活性的多肽药物和具有特殊营养意义的蛋白质,已成为一个新兴的转基因制药业,它的优越性有如下几点[4]。3.1 表达产物能充分修饰且具有稳定的生物活性利用DNA重组技术的微生物发酵工程来生产的药用蛋白,由于细菌等微生物不能进行蛋白质合成后的加工,因而生物活性低,并且具有免疫原性,而利用转基因动物生产药用蛋白却免除这些问题。
成本低可以大规模生产
作为生物反应器的转基因动物可无限扩繁,且饲养成本低,可进行大规模的药物生产。而动物细胞生物反应器,虽然能生产具有完全生物活性的产品,但以商业生产为目的的大规模的动物细胞培养,成本会极高且培养条件要求苛刻。
产品质量高易提纯
由动物生物反应器生产的药品为纯的生物制品,避免了化学试剂及生物毒素的污染。目前,某些药用蛋白生产已达每千克乳汁含几十克,生物活性与天然蛋白几乎完全一样,极易提纯。总之,动物生物反应器弥补了其它各类基因表达系统的缺陷。
应用
以动物的乳腺或其它组织作为生物反应器生产贵重的医用蛋白,是动物转基因技术的另一特殊形式。由于转基因动物的遗传结构发生了变化,并能稳定地遗传给后代,外源基因不仅能在转基因动物得到整合和表达,而且能获得组织特异性(乳腺组织)和发育特性(妊娠后期和泌乳期)表达,利用这一点能产生转基因泌乳家畜,还能生产出目前短缺而又十分珍贵的医用蛋白。近十年,这方面的研究在英、美、法、瑞士和荷兰等国家已相继展开,并取得了一定进展。截至目前,世界一些国家的生物技术企业在利用转基因动物作生物反应器研究开发的转基因动物药品有以下几种。
组织纤溶酶原激活剂(TPA):由美国遗传技术公司(Genentech) 用基因重组技术开发的血栓溶解剂,1987 年11 月经联邦食品及药物管理局(FDA)批准上市。1988 年的销售额为1.5 ~ 1.6 亿美元,1989年为1.8 ~ 1.9 亿美元。今后每年的市场销售额约为2 ~ 2.5 亿美元。
乳铁蛋白(lactoferrin): 用转基因奶牛生产。由于以转基因奶牛生产乳铁蛋具备产量高、成本低,以及有无限量增殖生化反应器等特征,因而备受各国瞩目。乳铁蛋白是一种口服的活性蛋白,自然产生于人乳中,它具有抗菌、传递铁素等特性。
人类-1 抗胰蛋白酶(AAT):-1 抗胰蛋白酶(AAT)缺乏是最常见的遗传代谢病,能引起肺和肝的损伤。-1 抗胰蛋白酶(AAT)为呼吸系统的非特异性可溶因子,它可抑制多种酶的活性,包括细菌的酶,以及中性白细胞溶酶体分泌的蛋白质、弹性蛋白酶、胶原酶、纤维蛋白溶酶和凝血酶。这项产品是从英国农业和食品研究委员会的动物生理和遗传研究院(IAPGR)研究成果为基础,近年由英国PPL 公司与德国拜耳公司共同尝试用转基因绵羊的羊奶生产AAT。
促红细胞生成素(EPO):以转基因猪生产。这种药物存于转基因猪的血液中。目前转基因猪血球素合成的遗传控制机制已十分清楚,用基因重组技术合成的EPO 已在多个国家上市。
重组人抗凝血酶ii(i atryn):世界上第一个动物乳腺生物反映器重组蛋白药物。Atryn的主要成分-重组人抗凝血酶iii 具有抑制血液中凝血酶活性,预防和治疗急慢性血栓血塞形成,对治疗抗凝血酶缺失症有显着效果。拒美国权威机构预测,到2010年,转基因动物生产的重组蛋白产品销售额将达到350 亿美元,生产的药物将占整个基因工程药物种类的90%以上。
存在的问题与发展前景
转基因动物与生物反应器是20 世纪生命科学发展的一个里程碑,但现在仍然存在着许多急需解决的问题。由于转基因动物的研究在理论和技术上尚有不完善之处,使得转入的外源基因在动物基因组中随机整合、调节失控、遗传不稳定,表达率不高。要提高转基因的效率,保证外源基因的有效表达,关键是基因构建的定点整合。转基因动物生物反应器的产品的安全性问题。这包括转基因动物的产物的分离和提纯,表达产物的结构和生物活性与人体蛋白的相似性的问题。只有从表达产物除去能引起人类变态反应的非人类蛋白,并且产品与人体蛋白有足够的相似性,才能应用于人类的健康事业。转基因动物的成活率低,出生后的部分个体表现出各种生理和免疫缺陷。如为提高生产性能而制备的转基因猪出现了雌性不育、胃溃疡和关节炎等病症; 而克隆牛已经先后死去; 转基因后获得的目的性状,通过有性繁殖后,遗传性状出现分离,如英国的一只高产1-AT 羊奶的转基因绵羊,其子代羊奶中的含仅为其母亲的1/10[6]。尽管转基因动物生物反应器的研究仍面临着许多需要解决的问题,但它
潜在的社会价值是无可估量的。在未来几年内,将有多种动物乳腺生物反映器重组蛋白上市,从而形成市场前景广阔和利润巨大的新生物制药行业。
参考文献:
[1]陈学进,曾申明,李和平.动物生物反应器[J].国外畜牧科技,1998,25⑴:39–43.
[2]袁建民,胡建宏,李青旺,等.动物乳腺生物反映器研究进展[J].中国农学通报,2006,3:20–25.
[3]张忠诚.动物乳腺生物反映器的原理及研究进展[J].中国奶牛,2006,4:9–12.
[4]邱磊,郭葆玉.转基因动物反映器的基因构建与表达[J].国外医学,1999,22⑸:41–44.
[5]孙博兴,侯万文,欧阳红生.转基因动物生物反应器[J].动物科学与动物医学,2000,3:18–20.
[6]林莉,胡佐忠.转基因动物研究进展[J].畜禽业,2005,5:19–23.

❽ 活性污泥如何培养

活性污泥的培养方法:
1、活性污泥培养初期,每天闷曝22h,静置2h,排放4L废水,再加入4L自配水。
2、7天后,污泥颜色呈黑色,沉降性能良好,出水混浊,测量MLSS、SV的值,反应过程中pH值、COD、NH3-N浓度没有较大的变化,说明培养出的细菌量较少。
3、14天后,污泥呈浅黑色,沉淀时泥水界面由开始模糊逐渐变得边缘清晰,镜检时可以观察到草履虫、漫游虫、裂口虫、吸管虫等。随着生物相逐渐变好,预示菌种培养出来了。测量MLSS、SV的值,COD和NH3-N去除率分别达到43%和10%,污泥活性还不强,需要继续培养。
4、此后,每天运行两周期,每周期曝气10h,静置2h。
5、30天后,污泥的絮凝和沉淀性能良好,混合液静置半小时,上清液清澈透明,泥水界面清晰,污泥呈黄褐色,镜检有大量新型菌胶团,较为密实,可以观察到许多活跃的钟虫。测量污泥MLSS、SV的值,COD去除率达到90%以上,NH3-N去除率在30%以上,污泥活性较强,至此认为培养阶段结束。
概念:
活性污泥是一种好氧生物处理方法.活性污泥基本概念是由1912年英国人Clark and Cage发现对废水进行长时间曝气会产生污泥并使水质明显改善,其 后Arden and Lackett进一步研究,发现由于实验容器洗不干净,瓶壁留下残渣反而使处理效果提高,从而发现活性微生物菌胶团,定名为活性污泥而来。
机理:
活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌,细菌特别是球状细菌起者最关键的作用,优良运转的活性污泥,是以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。沉降性好,随着活性污泥的正常运行,细菌大量繁殖,开始生长原生动物,是细菌一次捕食者。活性污泥常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。活性污泥成熟时固着型的纤毛虫、种虫占优势;后生动物是细菌的二次捕食者,如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现,所以当出现后生动物时说明处理水质好转标志。
性能指标:
1、混合液悬浮固体 (MLSS);
2、污泥沉降比(SV);
3、污泥指数:污泥体积指数(SVI),污泥密度指数(SDI)。

❾ 污水处理过程中(就是最简单的好氧厌氧处理中) 硝化池跟反硝化池的温度 怎么控制在最佳温度

《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中对规定污水厂内生物处理构筑物的水温“宜”为10-37℃。硝化反应的最佳温度一般为20-30℃,15℃以下硝化反应速率下降,5℃以下停止;反硝化最佳温度为20-40℃,15℃以下反硝化菌活性下降;普通好氧菌最佳温度一般为15-30℃。

但污水处理构筑物一般不刻意去为实现最佳温度而采取额外技术措施提高水温,因为这样做的成本太高!只有冬季特别寒冷地区,水处理构筑物采取保温等措施,而不是增温。另外,罗茨风机曝气,会压缩后的发热空气带入水中,但对水温影响较小。无法维持最佳温度。

❿ 生物反应器主要控制什么参数

根据目前人们对生物反应过程的理解,生物反应器的检测和控制对象主要包括三个部分的参数,即,
(1) 生物反应进程的物理条件,如温度、压力、搅拌速度等;
(2) 生物反应器进程中的化学条件,如液相pH,氧气和二氧化碳的浓度等;
(3) 生物反应器进程中的生化参数,如生物体量,生物体营养和代谢产物
浓度等。
以上参数中,大部分物理和化学参数都能够使用一般的手段进行在线
检测和控制。但是进行生化参数的在线检测和控制却非常困难。

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