[實用新型]一種海洋全程硝化菌富集培養裝置

有效

• 申請號: 201720070965.7
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN206692657U
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 胡寶蘭;胡佳杰;楊韋玲;王家騏;葉天強;胡勤海;鄭平
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 張法高,傅朝棟

技術領域

本實用新型屬于環保裝置領域，具體涉及一種模擬潮汐與培養條件梯度變化的全程硝化菌選擇性富集培養裝置和方法。

背景技術

硝化過程長期以來被認為必須要分兩步進行，由原先的氨氧化細菌與亞硝酸鹽氧化細菌的組合到最近的氨氧化細菌/古菌與亞硝酸鹽氧化細菌的組合來完成整個硝化過程(et al.,2005)。盡管人們通過反應活化能的分析推測，單個微生物從氨氮到硝氮的全程硝化所獲得的能量比其中的任意一步都大，理論上采用這一過程的全程硝化菌(complete ammonia oxidizer,comammox)比氨氧化細菌/古菌及亞硝酸鹽氧化細菌更加具有競爭優勢(Costa et al.,2006)，但是由于生長緩慢、原位富集程度低等原因，人們直到2015年才證實了comammox的存在，并認為comammox傾向于緩慢、基質輸入受限的生長，生物量聚集在微生物絮體或生物膜的某一空間部位(Daims et al.,2015；van Kessel et al.,2015)。

目前已經富集的三株comammox都是Nitrospira屬(Daims et al.,2015；van Kessel et al.,2015)，在海洋環境中Nitrospira屬在海水和沉積物中都有檢出 (Watson et al.,1986；Taylor et al.,2007)。通過對NCBI nr數據庫的搜索，在海洋沉積物宏基因組中檢測到了Nitrospira-like amoA，推測comammox在海洋環境中存在(van Kessel et al.,2015)。這是獲得海洋comammox的接種物的基本依據。

Comammox的發現進一步豐富了氮循環的內容，comammox在生物地球化學循環中的作用亟待研究，獲得comammox的富集物或純培物成為研究的一個瓶頸。為獲得海洋中的comammox，有必要設計模擬原位海洋環境的富集裝置和培養條件，來選擇性富集comammox。

實用新型內容

本實用新型的目的提供一種富集來自海洋的全程硝化菌，提供富集所需的培養裝置和培養方法。所采用的具體技術方案如下:

海洋全程硝化菌富集培養裝置，包括圓柱形罐體、控溫夾套、恒溫水浴鍋、控溫夾套進水口、控溫夾套出水口、培養基供應桶、反應器進水管、液位傳感器、反應器出水管和廢液桶；培養基供應桶通過反應器進水管連接圓柱形罐體的內腔；圓柱形罐體的內腔還通過反應器出水管連接廢液桶；反應器進水管和反應器出水管均夾持于不同的蠕動泵中；液位傳感器設置于圓柱形罐體內腔中，且高于反應器出水管末端高度；圓柱形罐體外壁上套有中空的控溫夾套，控溫夾套上設有控溫夾套進水口和控溫夾套出水口，控溫夾套出水口、恒溫水浴鍋和控溫夾套進水口通過管路連接形成循環回路。

作為優選，還設有控制裝置，控制裝置分別連接液位傳感器以及反應器進水管、反應器出水管上的蠕動泵。

作為優選，所述的控溫夾套進水口設置于圓柱形罐體底部，所述的控溫夾套出水口設置于圓柱形罐體頂部。

作為優選，所述的反應器出水管末端距離圓柱形罐體內腔底部的高度為 10～20cm。將接種物在反應器內的高度設定為10cm的依據是氨氮在沉積物中的擴散能力，經過試驗發現，作為培養基氮源的氨氮在沉積物中24h內能夠擴散的深度小于4cm，因此氨氮從最大值到0的梯度變化范圍能在10cm范圍內全部體現。考慮到長期運行氨氮可能會進一步向深層擴散，因此設定沉積物的深度在 10-20cm，從而實現氨氮從最大值到0的梯度變化，而其中總有一層適合全程硝化菌生長。

作為優選，所述的液位傳感器高于反應器出水管末端5～10cm。

本實用新型填補了海洋全程硝化菌富集裝置的空白，提供了一種簡易的原位模擬海洋全程硝化菌富集裝置，操作簡單，可以定向選擇富集全程硝化菌。

附圖說明

圖1是海洋全程硝化菌富集培養裝置示意圖。

圖中：圓柱形罐體1、接種物沉淀區2、培養基進水排水區3、控溫夾套4、恒溫水浴鍋5、控溫夾套進水口6、控溫夾套出水口7、控制柜8、培養基供應桶 9、反應器進水管10、反應器出水管12、廢液桶13。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步闡述。