[發(fā)明專利]一株異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌及其在養(yǎng)豬廢水處理中的應用

有效

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• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111088200B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設計）人: 林建強;陳利飛;陳林旭;潘登;任一林;林慧彬;林建群
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/01;C02F103/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

本發(fā)明公開了一株異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌，該菌株命名為鶴羽田戴爾福特菌(Delftia tsuruhatensis)SDU2，該菌株已保存于中國微生物菌種保藏委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC No.19313。本發(fā)明還公開了所述異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌在養(yǎng)豬廢水處理中的應用。實驗證明，本發(fā)明的菌株能夠耐受濃度高達2000ppm氨氮廢水，且能夠耐受3.5％的鹽濃度，分別對20ppm金屬離子Cu²⁺,Zn²⁺,Mn²⁺,Ni²⁺具有耐受性，對5ppm的Gr⁶⁺具有耐受性；并且本發(fā)明的菌株在額外添加碳源檸檬酸鈉使養(yǎng)豬廢水碳氮比維持在10左右的情況下，對廢水中氨氮和COD具有較高的去除率，在養(yǎng)殖廢水處理工程中有很好的應用價值。

技術領域

本發(fā)明涉及一株異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌及其應用，尤其涉及一株異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌及其在養(yǎng)豬廢水處理中的應用。屬于環(huán)境微生物技術領域。

背景技術

隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展和人們?nèi)找嫣岣叩纳钏剑率购衔锏呐欧帕考眲≡黾樱呀?jīng)成為主要的環(huán)境污染源，引起社會各界的普遍關注。水體中氮元素過多時，對環(huán)境及生物體的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)破壞水體生態(tài)系統(tǒng)。當水體中的氮超過滿足魚類養(yǎng)殖的要求所需要的氮時，通常會使得藻類過量生長，覆蓋水面導致水體中溶解氧含量不足，因氧耗竭致使水生生物死亡。(2)危害人體健康。硝態(tài)氮在人體中可轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯鯌B(tài)氮，若人體攝入亞硝酸鹽濃度10mg/L或者硝酸鹽濃度50mg/L的水或食品時，血液中血紅蛋白會喪失輸送氧的能力，導致“高鐵血紅蛋白癥”，嚴重時可能會導致窒息，尤其對嬰兒的傷害更大。(3)增加污水處理成本。污水進水中的氨氮含量增大，沉淀法、中和法或化學氧化法相應使用的藥劑量也會大大增加，處理成本提升。

生物脫氮方法是目前控制氮素污染最普遍的方法。傳統(tǒng)生物脫氮工藝是指含氮化合物在微生物的作用下，依次發(fā)生氨化、硝化和反硝化三個反應，即在好氧條件下通過氨化作用和硝化作用將有機氮相繼轉(zhuǎn)化為氨氮、亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮，再利用反硝化作用，在缺氧條件下將硝態(tài)氮還原為氣態(tài)氮從污水中溢出，從而達到脫氮的目的。然而其有以下缺點：(1)硝化細菌為無機化能自養(yǎng)菌，營養(yǎng)代謝類型決定了其生長緩慢、世代周期長、生物量濃度較低、環(huán)境適應性差、抗沖擊負荷弱、高濃度氨氮和亞硝態(tài)氮較易抑制其生長。(2)硝化和反硝化兩個反應在時間和空間上無法統(tǒng)一，增加了投資成本。

異養(yǎng)硝化好氧反硝化是一種新型脫氮工藝，打破傳統(tǒng)生物脫氮理論。它能夠?qū)崿F(xiàn)在一個反應器內(nèi)硝化作用和反硝化作用的同時進行，縮短了反應周期，節(jié)省了空間面積和建設成本，同時此類微生物具有較強的環(huán)境耐受力，克服了傳統(tǒng)生物脫氮的缺陷。當前，許多異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌株被分離篩選，比如肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniaeCF-S9,糞產(chǎn)堿桿菌 Alcaligenes faecalis strain No.4,瓊氏不動桿菌Acinetobacterjunii YB,卓貝爾氏菌Zobellella taiwanensis DN-7等。但是這些相關報道多是一些對菌種脫氮特性的報道，而對于具有高濃度氨氮去除、重金屬抗性、耐鹽和同時對養(yǎng)豬廢水COD和氨氮去除的異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌鶴羽田戴爾福特菌(Delftia tsuruhatensis)卻未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明要解決的問題是提供一株具有耐鹽、抗重金屬和耐高氨氮濃度的異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌及其在養(yǎng)豬廢水處理中的應用。

本發(fā)明所述的異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌，其特征在于：該菌株命名為鶴羽田戴爾福特菌 (Delftia tsuruhatensis)SDU2，該菌株已保存于中國微生物菌種保藏委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC No.19313，保藏地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號。

本發(fā)明所述鶴羽田戴爾福特菌(Delftia tsuruhatensis)SDU2是采用常規(guī)方法從養(yǎng)豬糞污堆肥發(fā)酵槽內(nèi)分離篩選得到，其具有如下生物學特征：