微生物的固定化装置及采用该装置降解氯代烃的方法

摘要

本发明公开一种微生物的固定化装置及采用该装置降解氯代烃的方法，包括菌体培养器和固定化细胞反应器，筒状反应器的筒壁设有用于供加热介质通过的加热夹层，筒状反应器的两端均为开口，各开口均设有密封塞，各密封塞上均设有通孔，两密封塞采用夹紧装置紧固，用于压装夹紧筒状反应器两端的密封塞，筒状反应器的内腔为固定化腔设有吸附材料构成的圆柱状填充料；筒状反应器两端的开口分别通过连接管与菌体培养器相通，驱动泵用于为固定化细胞反应器与菌体培养器之间菌液循环提供动力，使固定化细胞反应器与菌体培养器构成循环。本发明利用特定的吸附材料和填充方式固定化微生物，固定化效果较好，提高了氯代烃污染物的高效生物降解。

权利要求

1.一种微生物的固定化装置，包括菌体培养器和固定化细胞反应器，其特征在于：所述菌体培养器上设有通气孔、检测孔和搅拌孔，所述菌体培养器通过搅拌孔安装有搅拌器，所述菌体培养器的外侧壁设有菌体培养器加热夹层，所述菌体培养器加热夹层上设有用于与热源相连的加热介质进口和加热介质出口；所述固定化细胞反应器采用筒状反应器，所述筒状反应器的筒壁设有用于供加热介质通过的加热夹层，所述加热夹层上设有用于与热源相连的加热介质进口和加热介质出口，所述筒状反应器的两端均为开口，一端为进口，另一端为出口，各开口均设有密封塞，各密封塞上均设有供连接管插入的通孔，两密封塞采用夹紧装置紧固，用于压装夹紧筒状反应器两端的密封塞，所述筒状反应器的内腔为固定化腔，所述固定化腔内设有填充料，所述填充料为吸附材料构成的圆柱状填充料；所述筒状反应器两端的开口分别通过连接管与菌体培养器相通，用于连接筒状反应器进口端的连接管上设有驱动泵，所述驱动泵用于为固定化细胞反应器与菌体培养器之间菌液循环提供动力，使固定化细胞反应器与菌体培养器构成循环；

所述筒状反应器的加热夹层两端内侧壁均设有锥度，使筒状反应器两端的开口与固定化腔之间形成一段锥腔，所述锥腔构成筒状反应器的弥漫腔；

所述筒状反应器的固定化腔内径小于筒状反应器的开口直径；

所述吸附材料采用活性炭纤维，所述圆柱状填充料采用活性炭纤维铺设在韧性支撑网上，活性炭纤维和韧性支撑网卷裹成；或者所述吸附材料采用聚氨酯泡沫，或者所述吸附材料采用纺织纤维。

2.根据权利要求1所述的微生物的固定化装置，其特征在于：所述加热夹层的加热介质进口和加热介质出口分别位于加热夹层的两端；所述加热介质进口和加热介质出口均设有向外延伸的接头，所述接头上设有用于连接的环形定位槽。

3.根据权利要求1所述的微生物的固定化装置，其特征在于：所述圆柱状填充料为多层圆柱状填充料。

4.根据权利要求1所述的微生物的固定化装置，其特征在于：所述驱动泵采用蠕动泵，所述连接管采用软管，所述筒状反应器两端的开口分别通过软管与菌体培养器相通，用于连接筒状反应器进口端的软管上设置蠕动泵。

5.根据权利要求1所述的微生物的固定化装置，其特征在于：所述夹紧装置包括两块夹紧板和连接杆，两块夹紧板分别设置在两密封塞的外端面，两块夹紧板之间通过连接杆相连，夹紧装置用于压装夹紧筒状反应器两端的密封塞。

6.一种采用微生物的固定化装置降解氯代烃的方法，其特征在于：步骤如下：

1）降解氯代烃复合菌的培养和固定化：采用权利要求1至5任一所述的固定化装置，所述菌体培养器中加入NMS培养基，并接种降解氯代烃复合菌，向菌体培养器中通入碳源和氧气的混合气，所述碳源与氧气的体积比为1:2～2:1，所述菌体培养器内温度控制在30～35℃；检测菌体培养器中菌液的OD值，当菌体培养器中菌液的OD值达到0.6～0.8时，通过驱动泵将菌体培养器中菌液经固定化细胞反应器进口端连接的连接管抽入固定化细胞反应器中进行固定化，固定化后的菌液经固定化细胞反应器出口端连接的连接管流回菌体培养器中形成循环，直至固定化细胞反应器中的填充料对降解氯代烃复合菌的吸附达到饱和；

2）氯代烃的降解：在菌体培养器中加入氯代烃，在温度为20～25℃中进行保温5～10分钟；然后将步骤1中固定化细胞反应器中菌液排出，将固定化细胞反应器和菌体培养器的温度均控制在30～35℃之间，稳定2～3分钟，将菌体培养器中配置的氯代烃溶液抽入固定化细胞反应器中，同时向菌体培养器中通入氧气，采用气相色谱分别测量产生的生物气和氯代烃浓度，直至氯代烃浓度不变。

说明书

微生物的固定化装置及采用该装置降解氯代烃的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及微生物领域技术，具体涉及一种微生物的固定化装置及采用该装置降解氯代烃的方法。

背景技术

[0002] 氯代烃在生活、生产中使用广泛，当氯代烃保管、使用或处置不当排放到自然环境中时，会引起土壤和水体的污染。另外，氯代烃对人体的中枢神经系统有损害，是可能致癌、致畸、致突变的“三致”污染物，因此对氯代烃进行有效控制对于保护土壤、地下水安全、保障人类身体健康具有重要意义。

[0003] 现在控制氯代烃最普遍、经济有效的方法是空气吹脱法，但是吹脱过程中并未将挥发性有机物彻底消除，而仅仅是简单地将氯代烃从一种介质迁移至另一种介质。传统的物理治理方法是将污染物集中焚烧再填埋，这种方法不仅成本较高，而且会对大气环境造成严重污染。与这些非传统治理方法相比，生物修复降解氯代烃不仅速度更快，而且能将有毒污染物转化为无毒物质。因此，生物修复是一种具有前景、经济有效且环境友好的修复技术。

[0004] 目前，用于污染场地修复的生物修复技术主要有三种，分别为原位修复技术、异位无反应器修复技术和异位有反应器修复技术。因原位修复技术的效果有限，所以研究、开发和优化生物反应器以达到更为有效的生物降解效果尤为重要。已有的生物反应器可分为两类，即游离细胞系统和固定化细胞系统。细胞固定化技术是利用物理化学手段将游离的微生物或酶定位于限定的空间区域，并使其保持活性且能反复利用的一项技术。根据载体和细胞之间的吸引力，采用使细胞吸附固定在载体上。但是现有菌体难以培养，固定化效果差，这在一定程度上限制了氯代烃在工程上的应用，因此提高固定化效果尤为重要。

发明内容

[0005] 本发明的目的之一是为了克服现有技术的不足，提供一种微生物的固定化装置，该固定化装置利用特定的吸附材料和填充方式固定化微生物，固定化效果较好。

[0006] 本发明的目的之二是为了提供一种采用微生物的固定化装置降解氯代烃的方法，通过该固定化装置可实现降解氯代烃菌的培养、富集并可实现氯代烃污染物的高效生物降解。

[0007] 本发明的目的之一可以通过以下技术方案实现：

[0008] 一种微生物的固定化装置，包括菌体培养器和固定化细胞反应器，其特征在于：所述固定化细胞反应器采用筒状反应器，所述筒状反应器的筒壁设有用于供加热介质通过的加热夹层，所述加热夹层上设有用于与热源相连的加热介质进口和加热介质出口，所述筒状反应器的两端均为开口，一端为进口，另一端为出口，各开口内设有密封塞，各密封塞上均设有供连接管插入的通孔，两密封塞采用夹紧装置紧固，用于压装夹紧筒状反应器两端的密封塞，所述筒状反应器的内腔为固定化腔，所述固定化腔内设有填充料，所述填充料为吸附材料构成的圆柱状填充料；所述筒状反应器两端的开口分别通过连接管与菌体培养器相通，用于连接筒状反应器进口端的连接管上设有驱动泵，所述驱动泵用于为固定化细胞反应器与菌体培养器之间菌液循环提供动力，使固定化细胞反应器与菌体培养器构成循环。

[0009] 所述筒状反应器设有加热夹层，通过向加热夹层通入热源，利用循环热源调节筒状反应器中温度，所述热源可以是热水或水蒸气等其他加热介质。所述筒状反应器的两端均为开口，一端为进口，另一端为出口，构成对流式反应器。进入固定化细胞反应器中的菌液均经固定化腔后再经出口流出，使固定化腔中的填充料充分吸附菌液，提高了固定化反应的速度；而且该结构方便填充料的拆装，增加了固定化细胞反应器的操作性和可调控性。固定化细胞反应器的密封塞采用聚四氟塞子，两密封塞采用夹紧装置紧固，对固定化细胞反应器两端密封塞进行加固，增加了固定化细胞反应器的密封性、稳定性。所述填充料为吸附材料构成的圆柱状填充料，使吸附材料充分吸附菌体培养器中混合菌，而且实现混合菌的高密度生长。驱动泵为菌体培养器中菌液与固定化细胞反应器循环提供动力。

[0010] 所述筒状反应器的加热夹层两端内侧壁均设有锥度，使筒状反应器两端的开口与固定化腔之间形成一段锥腔，所述锥腔构成筒状反应器的弥漫腔。该锥度使筒状反应器的两端形成弥漫腔，填充料悬空在筒状反应器中，进入固定化细胞反应器的菌液先到达开口处的弥漫腔进行缓冲后，再经弥漫腔流向固定化腔，使固定化腔中的填充料与菌液充分接触，与填充料接触后的菌液再通过出口处的弥漫腔聚集后再通过连接管排向菌体培养器。

[0011] 所述筒状反应器的固定化腔内径小于筒状反应器的开口直径。便于将填充料放置在筒状反应器的固定化腔中，该结构还限制了密封塞的位置，防止了密封塞落入筒状反应器的弥漫腔，占用弥漫腔。

[0012] 所述加热夹层的加热介质进口和加热介质出口分别位于加热夹层的两端；所述加热介质进口和加热介质出口均设有向外延伸的接头，所述接头上设有用于连接的环形定位槽。使热源进入加热夹层进行循环，从而充分调整筒状反应器的温度。

[0013] 所述吸附材料采用活性炭纤维，所述圆柱状填充料采用活性炭纤维铺设在韧性支撑网上，活性炭纤维和韧性支撑网卷裹成；或者所述吸附材料采用聚氨酯泡沫，或者所述吸附材料采用纺织纤维。

[0014] 。所述韧性支撑不仅可以支撑开吸附材料，使吸附材料充分吸附菌体培养器中混合菌，而且实现混合菌的高密度生长。

[0015] 所述圆柱状填充料为多层圆柱状填充料。提高了固定化效果。

[0016] 所述驱动泵采用蠕动泵，所述连接管采用软管，所述筒状反应器两端的开口分别通过软管与菌体培养器相通，用于连接筒状反应器进口端的软管上设置蠕动泵。避免了与菌液接触。软管为氟橡胶管，氟橡胶管具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性。

[0017] 所述菌体培养器上设有通气孔、检测孔和搅拌孔，所述菌体培养器通过搅拌孔安装有搅拌器。该菌体培养器的通气孔便于向菌体培养器中通入碳源和氧气的混合气或氧气，菌体培养器的检测孔便于检测菌体培养器中培养液的PH值、温度、溶氧量等需测试值，菌体培养器上的搅拌器便于培养液与菌种的混匀。

[0018] 所述夹紧装置包括两块夹紧板和连接杆，两块夹紧板分别设置在两密封塞的外端面，两块夹紧板之间通过连接杆相连，夹紧装置用于压装夹紧筒状反应器两端的密封塞。

[0019] 。两密封塞的外端面分别设有夹紧板，用连接杆对固定化细胞反应器两端密封塞进行加固，增加固定化细胞反应器的密封性、稳定性，且该夹紧装置结构简单便于操作。

[0020] 本发明的目的之二可以通过以下技术方案实现：

[0021] 一种采用微生物的固定化装置降解氯代烃的方法，其特征在于：步骤如下：

[0022] 1）降解氯代烃复合菌的培养和固定化：采用权利要求1至8任一所述的固定化装置，所述菌体培养器中加入NMS培养基，并接种降解氯代烃复合菌，向菌体培养器中通入碳源和氧气的混合气，所述碳源与氧气的体积比为1:2～2:1，所述碳源为葡萄糖、甲烷、乙酸钠、三氯乙烯中的任意一种含碳化合物。所述菌体培养器内温度控制在30～35℃；检测菌体培养器中菌液的OD值，当菌体培养器中菌液的OD值达到0.6～0.8时，通过驱动泵将菌体培养器中菌液经固定化细胞反应器进口端连接的连接管抽入固定化细胞反应器中进行固定化，固定化后的菌液经固定化细胞反应器出口端连接的连接管流回菌体培养器中形成循环，直至固定化细胞反应器中的填充料对降解氯代烃复合菌的吸附达到饱和，此时填充料上出现白色的斑状菌体挂膜；

[0023] 2）氯代烃的降解：在菌体培养器中加入氯代烃，在温度为20～25℃中进行保温5～10分钟；然后将步骤1中固定化细胞反应器中菌液排出，固定化细胞反应器和菌体培养器的温度均控制在30～35℃之间，稳定2～3分钟，将菌体培养器中配置的氯代烃溶液抽入固定化细胞反应器中，同时向菌体培养器中通入氧气，采用气相色谱分别测量产生的生物气和氯代烃浓度，直至氯代烃浓度不变。

[0024] 本发明的有益效果：本发明的结构简单，包括菌体培养器和固定化细胞反应器，固定化细胞反应器由透明玻璃制成的筒状反应器，筒状反应器的筒壁设有用于供加热介质通过的加热夹层，筒状反应器的两端均为开口，各开口内均设有密封塞，两密封塞设有夹紧装置紧固，用于压装夹紧筒状反应器两端的密封塞，筒状反应器的固定化腔内设有填充料，填充料采用吸附材料构成的圆柱状填充料；筒状反应器两端的开口分别通过连接管和驱动泵与菌体培养器相通，驱动泵用于为固定化细胞反应器与菌体培养器之间菌液循环提供动力，使固定化细胞反应器与菌体培养器构成循环。菌体培养器中培养的菌种在固定化细胞反应器中进行固定化，固定化后的菌液又流回菌体培养器中继续培养菌种。具有以下优点：

[0025] 1、本装置能够连续稳定的进行菌体富集、固定化，氯代烃如：TCE（三氯乙烯）、三氯乙烷降解和菌体的富集和活化。

[0026] 2、便于吸附材料的观察、更换和取样检测。

[0027] 3、吸附材料易得，固定化效果较好，与游离态相比降解效率大大提高。

[0028] 4、本发明微生物的固定化装置可以用于实验或者小规模微生物固定化处理。

[0029] 一种采用微生物的固定化装置降解氯代烃的方法，1）降解氯代烃复合菌的培养和固定化：2）氯代烃的降解。该固定化降解方法简单易操作，固定化细胞与游离细胞相比，固定化具有细胞高浓度、细胞的重复利用、适宜的微生物环境如营养和pH梯度、无高稀释率下的细胞冲刷问题等显著优点。另外，固定化材料的廉价易得、传质性能好、不易被降解、对微生物无毒，强度高、寿命长等优点，使操作条件理想，降低成本。经若干次测定采用本发明方法氯代烃的降解率约为98.66%。

附图说明

[0030] 图1是本发明固定化装置的结构示意图；

[0031] 图2是本发明筒状反应器的结构示意图；

[0032] 图3是图2中筒状反应器的B-B剖视图；

[0033] 图4是筒状反应器接头的放大图；

[0034] 图5是填充料的结构示意图；

[0035] 图6是混合菌固定化在填充料上的示意图，图中白色斑状物即为菌种在吸附材料上的挂膜；

[0036] 图7是固定化细胞反应器降解氯代烃实验数据图。

[0037] 附图中：1为菌体培养器、1-1为菌体培养器加热夹层、1-2为检测孔、1-3为通气孔、1-4为搅拌器、1-5为菌液循环进口、1-6为填充料、1-7为固定化细胞反应器、1-8为弥漫腔、
1-9为驱动泵、2为加热夹层、2-1为夹紧板、2-2为连接杆、2-3为筒状反应器、2-4为密封塞、
2-5为连接管、2-6为连接支管。

具体实施方式

[0038] 下面结合附图对本发明作进一步地说明。

[0039] 参见图1至图7所示，一种微生物的固定化装置，包括菌体培养器1、驱动泵1-9和固定化细胞反应器1-7，所述固定化细胞反应器1-7采用筒状反应器2-3，所述筒状反应器2-3由透明玻璃制成，为优选方案，透明玻璃制成的筒状反应器便于观察筒状反应器内的变化，且玻璃能有效防止酸碱性菌液的腐蚀，或者所述筒状反应器采用不锈钢等材料制成。所述筒状反应器的外侧筒壁设有用于供加热介质通过的加热夹层2，所述加热夹层2上设有用于与热源相连的加热介质进口和加热介质出口，所述加热介质进口和加热介质出口分别位于加热夹层的两端，且加热介质进口和加热介质出口处均设有向外延伸的接头，该接头通过供热管与热源相连，利用循环热源调节筒状反应器中温度，所述热源可以是热水或水蒸气等其他加热介质。所述接头上设有用于连接的环形定位槽，通过环形定位槽便于接头与供热管相连。

[0040] 所述筒状反应器的两端均为开口，一端为进口，另一端为出口，构成对流式反应器，各开口内均设有密封塞2-4，所述密封塞2-4采用聚四氟密封塞，各密封塞2-4上均设通孔，各密封塞2-4的通孔中插有连接支管2-6，所述连接支管2-6采用玻璃管。两密封塞2-4采用夹紧装置紧固，用于压装夹紧筒状反应器两端的密封塞。筒状反应器采用双塞头的形式方便填充料（固定化载体）的拆装，增加筒状反应器的操作性和可调控性。所述夹紧装置包括两块夹紧板2-1和连接杆2-2，两块夹紧板分别设置在两密封塞的外端面，两块夹紧板之间通过连接杆相连，所述夹紧板采用木材制造而成，所述连接杆2-2采用紧固螺杆，两块夹紧板之间通过紧固螺杆和螺母相配合紧固。所述筒状反应器的内腔为固定化腔，所述固定化腔内设有填充料1-6，所述填充料1-6为吸附材料构成的圆柱状填充料，所述圆柱状填充料为多层圆柱状填充料。所述吸附材料采用活性炭纤维，所述活性炭纤维铺设在韧性支撑网上，活性炭纤维和韧性支撑网卷裹成多层的圆柱状填充料；韧性支撑网将活性炭纤维支撑在筒状反应器的固定化腔内侧壁。所述吸附材料是购于联兵环保旗舰店的活性炭纤维，型号为SY-1500,比表面积为1300-1400m2/g,平均孔径17-20埃。所述韧性支撑网采用钢丝网或者其他具有韧性材料制成的网状结构，所述韧性支撑不仅可以支撑开吸附材料，使吸附材料充分吸附菌体培养器中混合菌，而且实现混合菌的高密度生长。或者所述吸附材料采用聚氨酯泡沫，或者所述吸附材料采用纺织纤维。所述圆柱状填充料的直径比筒状反应器固定化腔内径小1～2mm。本实施例中：取一定面积的活性炭纤维和与活性炭纤维相同面积的钢丝网，活性炭纤维平铺在钢丝网上，紧实卷裹成圆柱状，其直径略小于筒状反应器内径并使活性炭纤维完全包裹住钢丝网，然后将卷好的填充料放入固定化细胞反应器中即完成填充，通过该填充料吸附混合菌并实现混合菌的高密度生长，为优选实施例。

[0041] 所述筒状反应器的进口端和出口端分别通过连接管2-5与菌体培养器1相通，用于连接筒状反应器进口端的连接管2-5上设有驱动泵1-9，所述驱动泵1-9用于为固定化细胞反应器与菌体培养器之间菌液循环提供动力，使固定化细胞反应器与菌体培养器构成循环。所述驱动泵1-9采用蠕动泵。所述筒状反应器的进口和出口端的连接支管分别通过连接管2-5与菌体培养器1相通，用于连接筒状反应器进口端的连接管2-5上设置蠕动泵，所述连接管2-5采用软管，所述软管采用氟橡胶管，氟橡胶管具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性。

[0042] 所述筒状反应器的加热夹层2两端内侧壁均设有锥度，使筒状反应器两端的开口与固定化腔之间形成一段锥腔，所述锥腔构成筒状反应器的弥漫腔。筒状反应器的内腔形成两端弥漫腔和中部固定化腔。填充料悬空在筒状反应器的两端弥漫腔，弥漫腔可以对抽入的菌液进行缓冲，使填充料与菌液充分接触，提高了菌液的吸附能力，固定化效果较好。所述筒状反应器的固定化腔内径小于筒状反应器的开口直径，便于将填充料放置在筒状反应器的固定化腔中，且限制了密封塞的位置，防止了密封塞落入筒状反应器的弥漫腔，占用弥漫腔。

[0043] 所述菌体培养器1上设有通气孔1-3、检测孔1-2和搅拌孔1-4，所述菌体培养器通过搅拌孔安装有搅拌器。所述搅拌器采用搅拌电机、支撑杆和旋转叶片，搅拌电机的输出轴与支撑杆相连，支撑杆的另一端设有支撑环，所述旋转叶片固定在支撑杆的支撑环上。所述检测孔用于将检测仪伸入到菌体培养器中的菌液中，测试菌液的PH值、温度和溶氧量等，检测仪可以是PH值检测仪、溶氧检测仪、温度检测仪等检测仪。菌体培养器的外侧壁设有菌体培养器加热夹层，所述菌体培养器加热夹层上设有用于与热源相连的加热介质进口和加热介质出口，向菌体培养器加热夹层通入热源调节菌体培养器的温度。菌体培养器设有用于菌液循环进口1-5和菌液循环出口，菌液循环进口设置在菌体培养器上端，菌液循环出口设置在菌体培养器底部。

[0044] 本实施例中：筒状反应器的固定化腔内径为40mm，总体长约260mm，筒状反应器的下端为进口，上端为出口，筒状反应器的进口处的连接支管通过一根软管与菌体培养器的菌液循环出口相连，筒状反应器的出口处的连接支管通过一根软管与菌体培养器的菌液循环进口相连，两根连接支管插入筒状反应器的弥漫腔，且连接支管不与填充料接触。

[0045] 一种采用降解氯代烃微生物的固定化装置降解氯代烃的方法，步骤如下：

[0046] 1）降解氯代烃复合菌的培养和固定化：采用权利要求1至9任一所述的本发明微生物的固定化装置，所述菌体培养器中加入NMS培养基，并接种降解氯代烃复合菌，所述菌体培养器中NMS培养基与降解氯代烃复合菌的体积比为100:5。所述NMS培养液为降解氯代烃复合菌（混合菌）提供生长环境，所述NMS培养基包括：NaNO3：0.85 g，KH2PO4：0.53 g，Na2HPO4：0.4283 g，K2SO4：0.0215g  ,Ca（NO3）2·4H2O：0.01125g，FeSO4·7H2O：11.2mg，CuSO4·5H2O：2.5mg，微量元素贮存液：2 mL，ZnSO4·7H2O：0.2042g，MnSO4·4H2O：0.223g，H3BO3：0.062g，Na2MoO4·2H2O：0.048g；CoSO4·7H2O：0.048g，Kl：0.083g。超纯水：1000 ml，调节pH值到6.5～7.0之间。所述降解氯代烃复合菌为申请号为201510225401.1，专利名称为“降解氯代烃复合菌剂及其应用”中的复合菌剂。向菌体培养器中通入碳源和氧气的混合气，所述碳源与氧气的体积混合比为1:2～2:1，碳源为葡萄糖、甲烷、乙酸钠、三氯乙烯中的任意一种含碳化合物，优选甲烷。所述菌体培养器1内温度控制在30～35℃，实现了降解氯代烃复合菌的培养和富集。检测菌体培养器中菌液的OD值，菌体培养器中菌液光密度OD值采用紫外分光光度计，UV2000紫外分光光度计检测，波长为600 nm。当菌体培养器中菌液的OD值达到0.6～0.8时，通过驱动泵1-9将菌体培养器1中菌液经固定化细胞反应器1-7进口端连接的连接管抽入固定化细胞反应器中进行固定化，固定化后的菌液经固定化细胞反应器出口端连接的连接管流回菌体培养器中形成循环，直至固定化细胞反应器1-7中的填充料对降解氯代烃复合菌的吸附达到饱和，此时填充料上出现白色的斑状菌体挂膜。固定化细胞反应器的温度控制在30～35℃，固定化细胞反应器即可吸附混合菌并实现混合菌的高密度生长。

[0047] 2）氯代烃的降解：配置氯代烃溶液，在菌体培养器1中加入氯代烃，菌体培养器1的温度控制在20～25℃，并进行保温5～10分钟；然后将步骤1中固定化细胞反应器1-7中菌液排出，再将固定化细胞反应器1-7和菌体培养器1的温度控制在30～35℃之间，稳定2～3分钟，将菌体培养器1中配置的氯代烃溶液抽入固定化细胞反应器1-7中，同时向菌体培养器1中通入氧气，所述氧气可以是纯氧或不各种浓度的不纯氧，采用气相色谱分别测量产生的生物气和氯代烃浓度，直至氯代烃浓度不变。所述生物气为二氧化碳。以浓度为2.5mg/L的氯代烃溶液为例，在菌体培养器中加入氯代烃，菌体培养器中有NMS培养基，配置成浓度为2.5mg/L的氯代烃溶液，在温度为20～25℃中进行保温5～10分钟；然后将步骤1中固定化细胞反应器中菌液放出，固定化细胞反应器和菌体培养器的温度均控制在30～35℃之间，稳定2～3分钟，将菌体培养器中配置的浓度为2.5mg/L的氯代烃溶液抽入固定化细胞反应器中，同时向氯代烃培养器中通入氧气，采用两台气相色谱分别测量产生的生物气和氯代烃浓度，直至氯代烃浓度不变。更换菌体培养器中NMS培养基，向菌体培养器中通入甲烷和氧气的混合气，可以活化固定化的混合菌。

[0048] 具体实施例1：

[0049] 降解氯代烃微生物的固定化装置降解氯代烃的方法：

[0050] 步骤1.降解氯代烃复合菌的培养和固定化：在菌体培养器中加入1L NMS培养液并接种0.05 L的混合菌菌种，通过菌体培养器的气孔向菌体培养器中通入甲烷和氧气的混合气，利用菌体培养器的加热夹层控制菌体培养器内温度为35℃，在这种条件下培养所需混合菌，当菌体培养器中菌液光密度OD值达到0.7后（通过紫外分光光度计测定菌液浓度，大约需三天），利用含氟橡胶管将菌体培养器、蠕动泵和固定化细胞反应器相连。然后启动蠕动泵，使菌液通过含氟橡胶管流经固定化细胞反应器再通过菌体培养器的菌液循环进口流回菌体培养器中完成循环。菌液在经过固定化细胞反应器中填充料时，混合菌会通过分子间作用力吸附在填充料的活性炭纤维上，观察菌体培养器中菌液的OD值，当菌体培养器的OD值过低时及时向菌体培养器中加入高浓度的菌液，或者更换新的接种有混合菌的菌体培养器，直至固定化细胞反应器中吸附材料对菌体的吸附达到饱和，时间约两周，本实施例采用肉眼观察法检测吸附材料对菌体的吸附是否饱和。当饱和时，此时吸附材料表面可观察到白色的斑状菌体挂膜见图6所示。

[0051] 步骤2.氯代烃的降解：在菌体固定化完成后，开始利用固定化细胞反应器对氯代烃进行降解。配置浓度为20 mg/L的溶液：取1.75ml浓度为1g/L的饱和氯代烃溶液加入到菌体培养器中，菌体培养器中有700ml 的NMS培养基，配置成浓度约为20 mg/L的氯代烃溶液，再将固定化细胞反应器和菌体培养器的温度控制在35℃，稳定2分钟，开启蠕动泵开关，将菌体培养器中配置的氯代烃溶液抽入固定化细胞反应器中，同时向菌体培养器中通入氧气，采用气相色谱检测氯代烃浓度。经过一天的时间，氯代烃降至1.5 mg/L，降解率达到91.8%。降解时间为四天时，本发明的氯代烃降解率达到98.4%。如图7所示，图中横向Time表示时间，纵向TCEconcentra表示浓度，氯代烃采用TCE（三氯乙烯），图中氯离子浓度的提高说明了有机氯转化成了对环境完全无害的无机氯离子。