在一項新研究中，德克薩斯農工大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種有效的方法，可以利用剩余污泥制造可生物降解的塑料。

研究人員報告說，在紅樹林中發(fā)現(xiàn)的細菌Zobellella denitrificans ZD1可以消耗污泥和廢水來生產聚羥基丁酸酯，聚羥基丁酸酯是一種可以代替石油基塑料的生物聚合物。

研究人員說，除減輕垃圾填埋場和環(huán)境的負擔外，Zobellelladenitrificans ZD1還提供了一種降低生物塑料生產上游成本的方法，這是使其價格比普通塑料更具競爭力的一步。

“原料的價格，培育生物聚合物生產菌占制造生物塑料的總生產成本的25-45％。當然，如果我們能夠利用更便宜且易于獲得的替代資源，則可以大大降低成本。”扎克里土木與環(huán)境工程系教授Kung-Hui（Bella）Chu說。“我們已經證明了使用市政廢水活化污泥以及農業(yè)和水產養(yǎng)殖工業(yè)廢水制造可降解塑料的潛在方法。此外，細菌菌株不需要復雜的滅菌過程來防止來自其他微生物的污染，從而進一步降低了生物塑料的運行和生產成本。”

聚羥基丁酸酯是一種新興的生物塑料，當幾種細菌在環(huán)境中遇到營養(yǎng)失衡時，就會產生這種物質。這種聚合物可作為細菌的補充能量儲備，就像動物體內的脂肪沉積一樣。大量的碳源以及氮，磷或氧的消耗會導致細菌不穩(wěn)定地消耗其碳源，并產生多羥基丁酸酯作為脅迫響應。
可以迫使細菌制造多羥基丁酸酯的一種這樣的培養(yǎng)基是粗甘油，它是生物柴油生產的副產品。粗甘油富含碳，并且沒有氮，使其成為制備生物塑料的合適原料。但是，粗甘油含有雜質，例如脂肪酸，鹽和甲醇，它們會阻止細菌生長。與粗甘油一樣，廢水中的污泥也具有許多相同的脂肪酸和鹽。Chu說，這些脂肪酸對細菌生長的影響以及因此對多羥基丁酸酯生產的影響尚未得到研究。
“產生多羥基丁酸酯的細菌種類繁多，但只有少數能在高鹽環(huán)境中生存，而從純甘油生產多羥基丁酸酯的菌株中則更少。，” Chu說。“我們研究了這些耐鹽菌株是否也可以在粗甘油和廢水中生長。”

對于他們的研究，Chu和她的團隊選擇了Zobellella denitrificans ZD1，其自然棲息地是紅樹林的咸水。然后他們測試了這種細菌的生長以及在純甘油中產生多羥基丁酸酯的能力。研究人員還用已知的多羥基丁酸酯生產者的其他細菌菌株重復了相同的實驗。他們發(fā)現(xiàn)反硝化桿菌DZ1能夠在純甘油中壯成長，并產生與其水量成正比的最大量的多羥基丁酸酯，而無水。
接下來，研究小組測試了反硝化細菌ZD1的生長及其在含鹽和脂肪酸的甘油中生產多羥基丁酸酯的能力。他們發(fā)現(xiàn)，即使在這些條件下，即使在平衡的營養(yǎng)條件下，它也能有效地生產聚羥基丁酸酯。當他們在高強度合成廢水和廢水活化污泥的樣品中重復實驗時，他們發(fā)現(xiàn)細菌仍然能夠制造聚羥基丁酸酯，盡管數量要少于粗甘油中的數量。

Chu指出，通過利用反硝化桿菌ZD1在鹽環(huán)境中的耐受性，可以避免在與其他細菌菌株協(xié)同工作時通常需要的昂貴滅菌過程。“Zobellella denitrificans ZD1對鹽度的天然偏愛是極好的，因為我們可以根據需要通過添加普通鹽來調整廢物的化學成分。這種環(huán)境對其他菌株來說是有毒的。”“因此，我們提供了一種低成本，可持續(xù)的方法來制造生物塑料，并提供了另一種方法來重新利用成本高昂的生物廢物。”

資料來源：中塑在線、德克薩斯農工大學

----------------------------------------------------------------------

深圳市博新城實業(yè)有限公司主營生產防靜電包裝材料（防靜電屏蔽膜/袋、防靜電真空膜/袋、防靜電鋁箔膜/袋等）、真空包裝材料（透明真空包裝膜/袋、鋁箔包裝膜/袋等）、自動包裝復合膜（適用五金配件包裝、口罩包裝）、原料包裝材料（耐撕裂原料包裝膜/袋、鋁塑承重包裝膜/袋、普通型PE乳白原料包裝袋）、導電包裝材料（網格袋、炭黑導電氣泡袋等）等產品，可根據客戶需求進行量身定制，歡迎您的洽談及指教。

*手機專線：13928470175（微信號同）

*專用QQ：2500655706

*郵箱：[email protected]

*阿里店鋪：https://shop1450510531154.1688.com

1/5