复合菌株、菌剂及其应用制造技术

一种复合菌株、菌剂及其应用，该复合菌株由分离、筛选活性污泥得到的保藏编号为CGMCC No.20581的肠杆菌C1‑3和保藏编号为CGMCC No.20582的泛菌A1组成，还提供了该复合菌株或者含该复合菌株的菌剂在脱氮处理中应用，取得了高效脱氮处理效果。本发明专利技术构建的复合菌株脱氮体系在硝酸盐(沼液)脱氮方面具有较好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
复合菌株、菌剂及其应用
本专利技术涉及脱氮
，尤其涉及一种复合菌株、菌剂及其应用。
技术介绍
随着城镇区域点源污染的全面管控，中国集约化畜禽养殖逐步凸显，畜禽养殖废水中含有大量化学需氧量(COD)和氨氮；针对畜禽废水高有机质的特点，目前普遍采用厌氧发酵方式获得价值较高的沼气，从而实现能源化。厌氧发酵阶段实现了有机质向CH4的生物转化，但对氨氮(氨氮≈500mg/L)的去除并不明显，因此显著降低了沼液的COD/TN(总氮)比，目前畜禽沼液的COD/TN比约为1.8(COD≈1000mg/L；TN≈600mg/L)，明显低于城市污水的4.0(COD≈350mg/L；TN≈85mg/L)；为实现畜禽沼液的生物脱氮，主要采取城市污水系统的全程硝化反硝化工艺，畜禽沼液的低C/N将影响反硝化过程中硝酸盐的生物脱除，目前普遍通过外加碳源与延长水力停留时间的手段来实现出水总氮的达标，但是该方法增加了运行成本和剩余污泥量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提出一种复合菌株、菌剂及其应用，该复合菌株能够定向转化硝酸盐和亚硝酸盐，实现高效的脱氮处理，能够解决低C/N畜禽沼液脱氮处理过程中存在的成本高和污泥量大的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：作为本专利技术的第一方面，提供了一种复合菌株，所述复合菌株由保藏编号为CGMCCNo.20581的肠杆菌C1-3(Enterobactersp.)和保藏编号为CGMCCNo.20582的泛菌A1(Pantoeasp.)组成，所述肠杆菌C1-3于2020年9月1日送交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，所述泛菌A1于2020年9月1日送交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏。作为本专利技术的第二方面，提供了一种如上所述的复合菌株在脱氮处理中的应用。作为本专利技术的第三个方面，提供了一种含有如上所述的复合菌株的菌剂。在本专利技术的一些实施例中，所述复合菌株的肠杆菌C1-3与泛菌A1的菌种数量比为5∶(4～6)，能够取得良好的脱氮效果。在本专利技术的一些实施例中，所述菌剂为所述复合菌株在厌氧环境下接种培养至对数生长期，再经清洗、重悬得到的种子液，所述种子液的OD600优选为0.6～1。作为本专利技术的第四个方面，提供了一种如上所述的菌剂在脱氮处理中的应用。作为本专利技术的第五个方面，提供了一种使用如上所述的复合菌株或如上所述的菌剂将硝酸盐废水进行脱氮处理的方法，包括如下步骤：将所述复合菌株或菌剂投入硝酸盐废水中进行反硝化脱氮反应。在本专利技术的一些实施例中，所述硝酸盐废水中化学需氧量COD与总氮TN比值不大于2。在本专利技术的一些实施例中，所述反硝化脱氮反应为：在温度为28～32℃、转速为120～180rpm条件下反应72～80h。通过反应条件的限制，能够提高复合菌株的脱氮效率，能够提高硝酸盐废水中总氮的去除率。在本专利技术的一些实施例中，所述菌剂的接种量8～12％；所述菌剂的光密度值OD600为0.6～1。通过限定菌剂的OD600、接种量以及菌株配比，能够保障硝酸盐废水中的菌种浓度，更好地促进菌株的反硝化反应。脱氮通常主要是利用硝化作用将氨氮氧化为亚硝酸，再进一步氧化为硝酸，然后依靠反硝化作用以硝酸为底物耦合有效碳源还原成氮气，使水中含氮物质最终进入大气环境；其中，功能微生物在沼液脱氮工艺中有重要作用，这些关键微生物在氮转化方面具有多样性，通过微生物群落间的作用可在系统中建立有效的氮转化网络途径；在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现，通过肠杆菌C1-3将硝酸盐转化为亚硝酸盐，再经泛菌A1将亚硝酸盐还原成氮气，进而能够实现脱氮处理，并能够对低COD/TN比值的畜禽沼液进行高效脱氮处理。从上面所述可以看出，本专利技术提供的复合菌株、菌剂及其应用至少包括如下有益效果：本专利技术根据生物脱氮的硝酸盐还原成亚硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的关键两个步骤为核心，分别定向筛选得到硝酸盐还原菌和亚硝酸盐还原菌(即肠杆菌C1-3菌株和泛菌A1菌株)，并通过肠杆菌C1-3菌株将硝酸盐转化为亚硝酸盐，再通过泛菌A1菌株将亚硝酸盐还原成氮气，实现对畜禽沼液的高效脱氮处理。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的肠杆菌C1-3的菌落形态图；图2为本专利技术实施例提供的泛菌A1的菌落形态图；图3为本专利技术实验例提供的肠杆菌C1-3的对硝酸盐氮的去除结果；图4为本专利技术实验例提供的泛菌A1的对亚硝酸盐氮的去除结果；图5为本专利技术实验例提供的肠杆菌C1-3和泛菌A1的复合菌株对硝酸盐氮的去除结果。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术各实施例采用的原料如下：LB培养基(每升)：由10.0g胰蛋白，5.0g酵母提取物，10.0gNaCl、18.0g琼脂和去离子水组成。富集培养基(EM1)(pH＝7.0)每升包含以下试剂：0.2gKNO3、0.566g柠檬酸钠、5％(质量体积比，g/mL)的微量元素和蒸馏水，该微量元素由2.5gMgSO4·7H2O、6.5gK2HPO4·3H2O、0.04gMnSO4·H2O、2.5gNaCl、0.05gFeSO4·7H2O组成。富集培养基(EM2)(pH＝7.2)：每升包含5g葡萄糖，1gNaCl，0.5gNaNO2，0.02gMgSO4、4gKH2PO4、6gK2HPO4，蒸馏水定容至1L。反硝化培养基(DM1)(pH7.0～7.3)：每升包括0.2gKNO3、10.55gNa2HPO4·12H2O、1.5gKH2PO4、0.1gMgSO4·7H2O、0.566g柠檬酸钠、0.2％(质量体积比，g/mL)的痕量元素(包括50.0gEDTA-Na2、2.2gZnSO4、5.5gCaCl2、5.06gMnCl2·4H2O，5.0gFeSO4·7H2O，1.57gCuSO4·5H2O、1.61gCoCl2·6H2O)和蒸馏水。反硝化培养基(DM2)(pH7.2～7.5)：每升包括1g葡萄糖、0.02gNaNO2、0.02gMgSO4、0.1g柠檬酸钠、0.1gK2HPO4，蒸馏水定容至1L。采用设备如下表：实施例1本实施例为肠杆菌C1-3菌株和泛菌A1菌株的筛选和纯化：1、构建微生物菌种库：1.1、使用SPINKitforSoil(MPBiomedicals,CA,USA)土壤DNA提取试剂盒对充分混匀并冷冻干燥后的活性污泥样品进行DNA的提取，其中该活性污泥样品为来源于中科院亚热带生态研究所金井试验站畜禽养殖废本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合菌株，其特征在于，所述复合菌株由保藏编号为CGMCC No.20581的肠杆菌C1-3(Enterobacter sp.)和保藏编号为CGMCC No.20582的泛菌A1(Pantoea sp.)组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合菌株，其特征在于，所述复合菌株由保藏编号为CGMCCNo.20581的肠杆菌C1-3(Enterobactersp.)和保藏编号为CGMCCNo.20582的泛菌A1(Pantoeasp.)组成。


2.一种如权利要求1所述的复合菌株在脱氮处理中的应用。


3.一种含有如权利要求1所述的复合菌株的菌剂。


4.根据权利要求3所述的菌剂，其特征在于，所述复合菌株的肠杆菌C1-3与泛菌A1的菌种数量比为5∶(4～6)。


5.根据权利要求3所述的菌剂，其特征在于，所述菌剂为所述复合菌株在厌氧环境下接种培养至对数生长期，再经清洗、重悬得到的种子液，所述种子液的OD600优选为0.6～1。


6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄绪亮，徐圣君，徐立娜，左佳靓，张小寒，姜参参，杨东敏，白志辉，李瑞，杨凡，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，深圳市深水水务咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11