[發明專利]一株具有脫氮功能的紅球菌及其菌劑的生產方法和應用

有效

• 申請號: 201310165610.2
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN104140935B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 白志輝;陳月月;趙志瑞;金德才;莊緒亮;莊國強
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N11/14;C02F3/34;C12R1/01
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 王安娜,李翔

技術領域：

本發明涉及一株具有去除水體中氨氮和亞硝酸鹽功能的紅球菌，及其菌劑的低成本生產方法和使用方法，屬于環境微生物技術領域。

背景技術：

氨氮含量過高是水體污染和富營養化的主要因素之一。微生物脫氮方法以其高效率、低成本、無二次污染等種種優勢而被廣泛認可，成為環境科學和水處理領域關注研究的熱點，但是傳統的廢水生物脫氮工藝仍然存在諸多問題。近年來同步硝化反硝化生物脫氮技術的出現不僅克服了傳統生物脫氮存在的問題，而且還具有縮短脫氮歷程、節約碳源、降低能耗、提高處理能力、簡化系統的設計和操作等優勢，具有很大的發展潛力。

異養硝化是指微生物在利用有機底物的同時將氨氮轉化為羥胺、亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程。好氧反硝化是指微生物可以同時利用氧和硝酸鹽或亞硝酸鹽為電子受體進行呼吸作用^[17]。異養硝化菌和好氧反硝化菌等的發現，打破了傳統理論認為硝化反應只能由自養菌完成和反硝化反應只能在厭氧條件進行的認識，使得同步硝化反硝化（Simultaneous Nitrification and Denitrification,SND）成為可能。本專利發明人從污水處理廠的活性污泥中分離篩選出一株能夠同時具有異養硝化-好養反硝化功能脫氮細菌，為污水中氨氮的去除及微生態制劑的更好推廣奠定了基礎。

近年來，微生物菌劑凈化水質的研究和應用越來越深入和廣泛。中國發明專利（申請號：201010156031.8）中公開了一株紅球菌(Rhodococcus sp.) BZ-9菌株，保藏編號為CGMCC No. 3695，對多種有毒有機物質具有高效降解性能，其菌劑適用于焦化廢水、制革廢水、印染廢水以及其它石油化工生產過程中產生的含有苯酚和吡啶等有毒有機物質的有機廢水的處理；其發酵培養基成分為：葡萄糖0.8％、(NH ₄)₂SO₄ 1％、K₂HPO₄ 0.2％、MgSO₄0.05％、NaCl 0.01％、CaCO₃ 0.3％、酵母膏0.02％，其余為水，pH值7.2-7.5。中國發明專利（申請號：201110006790.0）中公開了一株嗜吡啶紅球菌(Rhodococcus pyridinivorans) CPZ-24菌株，保藏編號為CGMCC No. 4401，該菌株具有異養硝化和好氧反硝化作用，該菌在脫氮過程中，產生99%的氣體為N₂，還有少量N₂O、NO、NO₂；該菌株的培養基主要以琥珀酸鈉提供碳源，(NH₄)₂SO₄提供氮源，還有K₂HPO₄、NaCl、MgSO₄、MnSO ₄、FeSO₄等無機鹽組成。中國發明專利（申請號：201110416893.4）中公開了一株紅球菌菌株(硝深-1)，保藏編號為CGMCC No. 5277，5277，其具有在低溫好氧條件下去除污水中亞硝酸鹽氮的能力。特別是在8-12℃的條件下，對污水中亞硝酸鹽氮去除有明顯的強化作用，接種本發明的紅球菌與未接種菌的污水 進行比較，亞硝酸鹽氮去除率提高了約為10％；該菌株的培養基以乙酸鈉為提供碳源，(NH₄)₂SO₄提供氮源，還有K₂HPO₄、NaCl、MgSO₄、MnSO₄、FeSO₄等無機鹽組成。

綜上所述，具有脫氮功能的菌株報道較多，其培養方法也各不相同，但是，未見采用味精廢水培養具有脫氮功能紅球菌并制備菌劑的報道。味精廢水大多具有高 COD、高 BOD、高硫酸根含量、高氨氮含量、可生化性好的特點。味精生產過程中產生的廢水量很大，對這些廢水的處理比較困難。據報道，每生產 1 t 味精，大約要排放 10～15 t 提取谷氨酸后的母液，全國每年要排放1000多萬噸這種高濃度有機廢水。這些廢水處理達標排放成本高，亟待尋求資源化利用的方法。

發明內容：

本發明的目的是提供一株具有脫氮功能紅球菌，并提供一種能夠資源化利用味精粉廢水培養紅球菌并制備菌劑的方法，以及利用該菌劑去除養殖水體中氨氮和亞硝酸鹽的使用方法。