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利用具微生物燃料電池之A/O程序處理含醫療用藥物污水

為了解決lm705心得的問題，作者張廷婕 這樣論述：

本研究利用具微生物燃料電池功能之無氧/好氧雙槽式生物處理系統(DC-MFC A/O process)，在水力停留時間 (Hydraulic Retention Time；HRT) 8小時條件下處理含高濃度 (ppm等級)醫療用藥物 (Pharmaceutical Products；PPs)之人工合成污水，含乙醯胺酚 (Acetaminophen；ACE)、布洛芬 (Ibuprofen；IBU)及磺胺甲噁唑 (Sulfamethoxazole；SMX)。DC-MFC系統於雙槽內裝置多層具高表面積之石墨板，其可用於分解污水中PPs並同時產生電力。實驗共分成二階段，第一階段為確認本研究所設計之系統

的可行性，結果顯示，污水中化學需氧量(Chemical Oxygen Demand；COD)與總氮 (Total nitrogen；TN)去除率分別達到97.20%與83.75%。所添加之個人藥物及保健用品包括ACE、IBU、SMX亦顯示出98.21-99.89%的去除率。產電方面，微生物燃料電池之陽極量測到之最大功率密度 (Power density；PD)及庫倫效率 (Coulombic efficiency；CE)可分別達到532.61 mW/cm2與25.20%。A/O process中混合懸浮固體與生物膜上的微生物族群結構不同，其中Dechloromonas spp.、Sphingo

monas sp.與Pseudomonas aeruginosa等微生物與添加ACE、IBU、SMX之生物分解有關。上述實驗結果說明本研究可利用新設計之大比表面積多層石墨板分解個人藥物並成功產生電力。第二階段實驗是改變DC-MFC A/O process之HRT來處理高流量PPs污水，探討PPs是否影響系統之處理效率與產電效率。實驗結果顯示，縮短HRT的確影響系統之生物處理效率；當HRT自8hr降至5hr，COD處理效率由96.28%降至90.67%，TN處理效率由74.16%降至53.42%。DC-MFC A/O process對三種PPs之處理效率則有著不同的影響，ACE與IBU處理效率不

受HRT影響，SMX處理效率則受自97.77% (8hr)降至及94.15% (5hr)。推測原因是PPs含有抗生素SMX使生物活性降低所致。在MFC產電方面，系統產電主要來自A/O兩槽氧化還原電位 (oxidation-reduction potential；ORP)之差及槽內產電菌之貢獻，系統陰極槽石墨片 (Graphite plates)上亦發現產電菌所生成的大量奈米絲 (bacteria nanowire)。降低HRT PD值從HRT 8小時162.74 mW/m2降至HRT 5小時29.12 mW/m2；CE值也由7.09%下降至2.23%。比較相同HRT 5小時不含PPs與含PPs

之產電效率，發現系統PD值相差3倍，分別為91.10 mW/m2 (無PPs)與29.12 mW/m2 (含PPs)，推測其原因是HRT 5hr系統有機負荷增高，促使好氧槽微生物需消耗更多氧氣來分解廢水中的有機物，因而使槽中的ORP下降。綜合上述實驗結果可知，本研究設計之DC-MFC A/O process處理含PPs污水，在HRT 8小時下可同時達到最佳的COD與TN生物處理效率、PPs分解率及MFC產電效率。

MeiothermusI40角蛋白酶之純化與特性

為了解決lm705心得的問題，作者林雀月 這樣論述：

摘要本研究目的為探討Meiothermus sp. I40角蛋白酶之分離純化及特性。培養上清液經20-80%飽和硫酸銨分劃、Hydroxyapatite管柱層析、Resource Q陰離子交換樹脂分離後，角蛋白酶純化5.1倍，回收率45%。純化酵素之分子量為268.5 kDa，Km為0.29 mM，Vmax為1428.6 U/min/mg。該純化酵素最適作用pH為8.0，pH 5.0~9.0酵素活性穩定；酵素活性最適溫度為70℃，70℃以下酵素活性穩定。該酵素活性會被金屬離子Fe2+、Cu2+、Sn2+、Hg2+及蛋白酶抑制劑PMSF (phenylmethanesulfonyl fluo

ride)與界面活性劑SDS (sodium dodecyl sulphate)和還原劑DTT (dithiothreitol)、β-Mercaptoethanol抑制，但受界面活性劑Triton X-100活化。將I40粗酵素液貯藏於4或-20℃下十星期後仍維持90%以上的酵素活性，貯藏於25℃下四週後酵素活性剩下16.5%。然而經噴霧乾燥後的I40粗酵素粉末於25℃下十星期可維持98%酵素活性。以純化酵素處理羽毛1.5天，羽毛幾乎完全被分解，其他七種市售蛋白酶protamex、alcalase、trypsin、bromelain、papain、flavourzyme、pepsin等則無法分

解羽毛。不同來源基質包括雞毛、鴨毛、鴿子羽毛、頭髮、豬毛、羊毛和魚鱗等也探討與純化酵素之反應性。關鍵字: Meiothermus sp. I40、角蛋白、角蛋白酶、蛋白酶、純化