一种具有反硝化和除磷功能的副球菌及其应用制造技术

技术编号:32974054 阅读:71 留言:0更新日期:2022-04-09 11:47
本发明专利技术涉及一种具有反硝化和除磷功能的副球菌菌株(Paracoccus sp.),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC No.19475,本发明专利技术筛选出来的副球菌菌株兼具厌氧反硝化和好氧反硝化的效果,在好氧的条件下也能高效的去除水体中的总氮,同时能够降低废水中的总磷含量,在菌液接种量为0.2vol%的条件下,初始磷含量为13.4mg/L时,72h的总磷去除率可以达到63.4%。72h的总磷去除率可以达到63.4%。

【技术实现步骤摘要】
一种具有反硝化和除磷功能的副球菌及其应用


[0001]本专利技术涉及一种副球菌菌株及包含其的微生物菌剂,具体涉及一种能够降解水中含氮物质和总磷的副球菌菌株及其应用,属于环境微生物


技术介绍

[0002]随着国家工业化的发展与人民生活水平的提高,用水量的日益提升与污染物的排放使得水资源污染问题变得越来越严重。由于水污染而产生的环境事件、公共安全事件甚至重大社会事件,严重影响人民的身体健康和社会的和谐稳定,直接威胁到人类的生存空间。
[0003]城市污水处理厂的尾水和养殖污水,都含有不同种类的氮磷等营养元素,并且含量都较高。水体底泥中赋存着大量不同形态的磷,且赋存形态随着水环境等理化特性的变化而改变。同时,底泥中磷的释放是造成水体富营养化的原因之一。由于环境理化性质差异、水体体量差异以及化学除磷法成本较高,而利用功能微生物去除无机磷的方法又具有安全、经济、方便和无二次污染的优点,所以后者逐渐成为养殖污水和生活废水处理的主要方式。
[0004]生物脱氮技术是目前应用广泛且经济效益较高的脱氮方法,传统的生物脱氮由好氧自养硝化作用和厌氧异养反硝化作用共同完成,而近些年来异养硝化和好氧反硝化的发现打破了传统的生物脱氮理论,与传统生物脱氮相比,不仅可以使硝化和反硝化在同一反应器中完成,加快反应过程,减小反应器容积,缩短水力停留时间,降低运行成本,提高系统抗冲击能力,处理高浓度的含氮废水,还可以在反硝化过程中同步除磷。因而逐渐成为目前生物脱氮研究的热点。
[0005]通过分离高效的反硝化脱氮除磷菌,深入研究该菌的生长特性、脱氮特性及其在污水脱氮除磷中的应用,对提高污水的脱氮除磷处理效率和经济性有着重要的理论价值和实际意义,但目前筛选出来的现有菌种中,鲜少有能够同时具有好氧反硝化和除磷作用的,实际应用中对该类菌种的需求亟待解决。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对水净化领域中缺少能够同时进行好氧反硝化和除磷作用菌种的现状,提供一种能够在高效反硝化降解硝酸盐和总氮的同时降低废水中总磷含量的副球菌、微生物菌剂及其应用。
[0007]本专利技术要求保护一种具有反硝化和除磷功能的副球菌(Paracoccus sp.)菌株DB133C,其16S rDNA序列如SEQ ID No:1所示,tauY DNA序列如SEQ ID No:2所示,其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏号为CGMCC No.19475,保藏日期为2020年3月16日。
[0008]本专利技术还要求保护包含上述副球菌菌株的微生物菌剂。
[0009]本专利技术技术方案的有益效果是:
[0010](1)本专利技术筛选出来的副球菌菌株兼具厌氧反硝化和好氧反硝化的效果,在好氧的条件下也能高效的去除水体中的总氮,30℃接种量为1000ppm条件下24h硝酸盐的降解率几乎达到100%,30℃接种量为100ppm条件下72h硝酸盐的降解率达到97.8%,且经过实验证实,无论是在静置缺氧的状态下还是震荡好氧的状态下,在硝酸盐浓度高达14wt%的条件下,经72h均能稳定存活且具有降解效果;
[0011](2)本专利技术筛选出来的副球菌菌株同时能够降低废水中的总磷含量,在菌液接种量为0.2vol%的条件下,初始磷含量为13.4mg/L时,72h的总磷去除率可以达到63.4%;实验前2日,日去除率可达到23~25%左右;磷降解效果远优于现有的副球菌菌株。
[0012]本专利技术还要求保护包含上述副球菌菌株DB133C的微生物菌剂的制备方法,包括如下步骤:
[0013](1)一级种子培养:无菌条件下取副球菌菌株接种于富集培养基中,于25

35℃、100

150rpm的条件下培养12

36h,得到一级种子培养液;
[0014](2)二级种子培养:无菌条件下将一级种子培养液按照1

3vol%的接种量接种于富集培养基中,于25

35℃、100

150rpm的条件下培养12

36h,得到二级种子培养液;
[0015](3)发酵:待发酵罐内的发酵培养基消毒完毕后,将步骤(2)所得的二级种子培养液按照1

5vol%的接种量接种于发酵培养基中,控制温度为25

35℃,通气比为(1

2):1、150

300rpm的条件下发酵,待溶氧开始上升时停止发酵,得发酵液;
[0016](4)制备微生物菌剂:将步骤(3)所得的发酵液稀释灌装,即得微生物菌剂。
[0017]进一步,所述富集培养基的组成如下:硝酸钾0.2

2g/L,磷酸氢二钾0.5g/L,七水合硫酸镁0.2g/L,酒石酸钾钠20g/L,余量为水,且pH为6.5

8;
[0018]所述发酵培养基的组成如下:碳源30

40g/L,氮源5

15g/L,PO
43

0.1

0.3g/L,K
+
0.05

0.3g/L,Mg
2+
0.01

0.03g/L,Fe
2+
(5

15)*10
‑3g/L,Mn
2+
(1

3)*10
‑3g/L,余量为水,且pH为6.5

8。
[0019]进一步,所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、淀粉、醋酸钠或丁二酸钠中的一种或多种。
[0020]进一步,所述氮源选自酵母浸粉、蛋白胨、尿素、硫酸铵或硝酸钾中的一种或多种。
[0021]优选的,所述K
+
的来源为磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的一种或多种,所述Mg
2+
的来源为硫酸镁、硝酸镁、氯化镁中的一种或多种,所述Na
+
的来源为氯化钠、硫酸钠、硝酸钠、碳酸钠、醋酸钠、琥珀酸钠中的一种或多种,所述Fe
2+
的来源为硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁铵中的一种或多种。
[0022]微生物菌剂的制备方法中所述的通气比是指每分钟内通入发酵罐的空气体积与发酵液总体积之比。
[0023]本专利技术还要求保护使用副球菌菌株DB133C或包含副球菌菌株DB133C的微生物菌剂净化水体的方法,包括向水体中接种副球菌菌株DB133C或向包含副球菌菌株DB133C的微生物菌剂的步骤,优选的,副球菌菌株或微生物菌剂的接种量为10ppm以上,更优选接种量为50

1000ppm,最优选接种量为100

1000ppm。
[0024]本专利技术还要求保护副球菌菌株DB133C或包含副球菌菌株DB133C的微生本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有反硝化和除磷功能的副球菌菌株(Paracoccus sp.),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC No.19475。2.根据权利要求1所述的副球菌菌株,其特征在于,所述副球菌菌株的16S rDNA序列如SEQ ID No:1所示,tauY DNA序列如SEQ ID No:2所示。3.一种微生物菌剂,其特征在于,包含权利要求1或2所述的副球菌菌株。4.一种权利要求3所述微生物菌剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)一级种子培养:无菌条件下取副球菌菌株接种于富集培养基中,于25

35℃、100

150rpm的条件下培养12

36h,得到一级种子培养液;(2)二级种子培养:无菌条件下将一级种子培养液按照1

3vol%的接种量接种于富集培养基中,于25

35℃、100

150rpm的条件下培养12

36h,得到二级种子培养液;(3)发酵:待发酵罐内的发酵培养基消毒完毕后,将步骤(2)所得的二级种子培养液按照1

5vol%的接种量接种于发酵培养基中,控制温度为25

35℃,通气比为(1

2):1、150

300rpm的条件下发酵,待溶氧开始上升时停止发酵,得发酵液;(4)制备微生物菌剂:将步骤(3)所得的发酵液稀释灌装,即得微生物菌剂。5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述富集培养基的组成如下:硝酸钾0.2

2g/L,磷酸氢二...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱文卉刘圣鹏张大飞朱威刘君钟悦高素芹
申请(专利权)人:青岛蔚蓝赛德生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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