[發明專利]一種異養硝化微生物菌劑、其培養方法和用途

有效

• 申請號: 200810045484.6
• 申請日: 2008-07-07
• 公開（公告）號: CN101302485A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 黃鈞;李毅軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院成都生物研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N11/00;C02F3/34;C12R1/01;C12R1/40;C02F103/20
• 代理公司: 成都賽恩斯專利代理事務所
• 代理人: 彭曉波

技術領域

本發明屬于環境微生物領域，具體涉及一種異養硝化微生物菌劑及其培養方法和在養殖廢水處理中的用途。

背景技術

養殖廢水由于具有高COD、高氨氮的特點，采用硝化反硝化脫氮工藝進行處理，工藝冗長，處理成本高且難于控制，是目前環境污染治理中的重大問題。硝化反硝化脫氮工藝是普遍采用的生物脫氮技術，其特點是脫氮過程由兩類不同的微生物-自養硝化菌和異養反硝化菌通過各自的硝化與反硝化的偶聯代謝作用使氨氮轉化為氮氣。

近年來，異養硝化現象不斷被發現和報道，一些異養硝化菌已經被分離出來，有些還可以同時進行好氧反硝化。已報道的異養硝化菌又大都具有好氧反硝化功能，單株菌可以同時完成COD(化學需氧量，Chemical?Oxygen?Demand)的去除和將氨氮轉變為氮氣或氮氧化物從水體中完全去除，這為實現在同一反應器內同時硝化反硝化奠定了基礎。因此異養硝化菌已成為研究熱點。異養硝化菌易于培養，增殖較快，底物利用范圍廣，在廢水生物脫氮系統中可以穩定存在。異養硝化過程和自養硝化過程相比，可以在較低的溫度和溶氧濃度(0.5～2.8mg/L)下發生，并且對廢水的水質要求更寬，C/N比在2.0以上都可以發生。因此在有機物濃度和氨氮濃度都較高的污水處理中，異養硝化脫氮和自養硝化脫氮相比具有一定的優勢。

因此，直接采用人工培養獲得的異養硝化功能菌株構建異養硝化微生物菌劑，以菌劑培養物為接種物，采用軟性組合填料掛膜將菌劑固定在生物反應器中，不但能夠獲得良好的廢水脫氮效果和COD去除效果，而且能夠縮短系統啟動時間，拓展溫度和廢水水質適用范圍，為解決日益嚴重的養殖廢水對環境的污染問題作出貢獻。

發明內容

針對以上問題，本發明的目的是提供一種異養硝化微生物菌劑處理養殖廢水的方法，該異養硝化微生物菌劑具有脫除養殖廢水中氮和COD的能力。

本發明的另一個目的是提供一種微生物菌劑的固定方法，使菌劑培養物可以固定在反應器中。

本發明的另一個目的是提供一種反應條件，使該異養硝化微生物菌劑對養殖廢水能表現出異養脫氮能力和同時去除COD的能力。

通過本發明可達到以上各目的。

本發明可以通過以下方式得以實現：

1.本發明中的異養硝化微生物菌劑由兩株具有脫氮生物活性的異養硝化細菌構成，這些細菌可以脫除水體中的氨氮和COD，且在脫氮過程中，檢測不到亞硝酸鹽和硝酸鹽的積累。更具體地，這兩株菌株分別為嗜麥芽寡養單胞菌(Stenotrophomonas?maltophilia?strain?DN1.1)和惡臭假單胞菌(Pseudomonas?putida?strain?DN1.2)，保藏登記號分別為CCTCC?M?207074和CCTCC?M?207075，保藏地點為中國典型培養物保藏中心，保藏時間為2007年5月25日。

2.本發明中異養硝化微生物菌劑的培養方法

(1)所使用的培養基：

牛肉膏培養基(g/L)：牛肉膏5.0，蛋白胨10.0，NaCl?5.0，調pH?7.2～7.4，121℃滅菌20分鐘。如制成固體培養基，則添加瓊脂1.5％～2.0％。

(2)培養條件：

將牛肉膏培養基斜面上保存的Stenotrophomonas?maltophilia?strain?DN1.1和Pseudomonasputida?strain?DN1.2用接種環刮取一環菌混和接種于牛肉膏液體培養基中，30～35℃，170～200rpm振蕩培養，在20～24小時內可收獲菌液，即可獲得異養硝化微生物菌劑培養液。

3.本發明中所使用的反應器

反應器為圓柱形，材質為有機玻璃，底面直徑8cm，高1.0m，有效高度90cm，有效容積4.5L。4個取樣口，依次距底面60cm、50cm、40cm、30cm，排泥口距底面10cm。配置ACO-012電磁式空氣壓縮機和微孔曝氣頭，LZB玻璃轉子氣體流量計。

4.本發明中異養硝化微生物菌劑的固定方法

使用本發明提供的菌株固定方法可有效地固定異養硝化微生物菌劑。

(1)豬場廢水：取自成都市某養豬場，COD_Cr3180-4550mg/L，NH₄⁺-N?455-600mg/L，pH值7.5-8.0。

(2)軟性組合填料：購自浙江玉環縣捷達給排水設備有限公司，懸掛安裝在3所述的反應器中。