一种好氧高效脱氮复配菌群及其应用制造技术

本发明专利技术涉及微生物技术领域，特别涉及具有好氧脱氮功能的复配菌群及其应用。该脱氮复配菌群包括保藏编号为CCTCCNO:M2022731的硫氧化丛毛单胞菌ComamonasthiooxydansZM19和保藏编号为CCTCCNO:M2022732的亚洲假单胞菌PseudomonasasiaticaZM20。本发明专利技术将上述两株脱氮细菌进行复配，所得复配菌群能够有效地去除废水中多种氮源，三种氮源同时存在时，能够在30h内将140mg/L的氨氮完全去除，36h内将140mg/L的亚硝氮完全去除，36h内将140mg/L的硝氮去除82.00％，对乳制品厂废水和农村生活废水进行处理后具有很好的脱氮效果。废水进行处理后具有很好的脱氮效果。

【技术实现步骤摘要】
一种好氧高效脱氮复配菌群及其应用


[0001]本专利技术涉及微生物
，特别涉及一种好氧高效脱氮复配菌群及其应用。

技术介绍

[0002]随着工业、农业和生活水平的发展，越来越多的氮被排放到天然水体中。过量的氮释放到水中会导致富营养化并影响生态平衡，如何削减水体中的氮素污染成为水环境领域亟待解决的问题。
[0003]废水中氨氮的去除主要包括氨氧化工艺和反硝化工艺。传统废水处理工艺的氨氧化工艺主要依靠自养硝化细菌。然而，自养硝化细菌生长缓慢且对环境敏感，传统工艺中的反硝化微生物只能在以下条件下进行反硝化厌氧条件，它们在脱氮处理中的应用存在局限性。与自养硝化细菌和厌氧反硝化细菌相比，异养硝化和好氧反硝化微生物可以在好氧条件下同时完成硝化和反硝化。当向异养硝化好氧反硝化微生物提供足够的有机碳源时，它们可以快速生长并形成有效的硝化和反硝化能力。目前，随着越来越多的异养硝化好氧反硝化微生物在不同环境中被发现，但部分菌株具备的脱氮途径不完全，或在脱氮反应过程中积累亚硝氮，而亚硝氮对于微生物来说是一种毒性物质，高浓度的亚硝态氮会对反硝化细菌的生长和反应起到抑制作用。将异养硝化好氧反硝化过程分配给多种脱氮细菌，能够减少脱氮过程中有毒中间代谢产物的积累，进而实现污水中多种形式的氮素高效去除。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了好氧脱氮菌群及其应用，该脱氮菌群包括保藏编号CCTCCNO:M2022731的硫氧化丛毛单胞菌ZM19和CCTCCNO:M2022732的亚洲假单胞菌ZM20，对乳制品厂废水和生活废水中的氮具有高效的脱除效果。
[0005]本专利技术提供保藏编号为CCTCCNO:M2022731的硫氧化丛毛单胞菌ComamonasthiooxydansZM19。所述硫氧化丛毛单胞菌Comamonas thiooxydansZM19的16SrRNA有效序列长度为1,432bp，其基因序列如SEQ ID NO.1所示，GenBank登录号为ON668216；菌株ZM19基因组大小为5,582,591bp，GC含量为61.28mol％，BioProject登录号为：PRJNA845089；菌株ZM19的形态特征如下：白色点状，菌落直径较小，表面光滑，隆起，不透明，边缘完整。
[0006]本专利技术还提供了保藏编号为CCTCCNO:M2022732的亚洲假单胞菌PseudomonasasiaticaZM20。所述菌株ZM20的16SrRNA有效序列长度为1,435bp，其基因序列如SEQ ID NO.2所示，GenBank登录号为ON668215；菌株ZM20基因组大小为5,682,613bp，GC含量为62.63mol％，BioProject登录号为：PRJNA845090；菌株ZM20的形态特征如下：菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色。
[0007]实验表明，菌株ZM19在48h内能够完全去除140mg/L的氨氮和140mg/L的亚硝氮，菌株ZM20在48h内能够去除57.41％140mg/L的氨氮和72.77％
[0008]140mg/L的硝氮。
[0009]本专利技术还提供一种脱氮复配菌群，包括保藏编号为CCTCCNO:M2022731的硫氧化丛毛单胞菌ZM19和保藏编号为CCTCCNO:M2022732的亚洲假单胞菌ZM20。
[0010]一些实施方案中，所述硫氧化丛毛单胞菌ZM19和亚洲假单胞菌ZM20的有效菌数量比为1:1。一些具体实施例中，所述硫氧化丛毛单胞菌ZM19和亚洲假单胞菌ZM20的有效菌数量比为1:1。
[0011]本专利技术将保藏号为CCTCCNO:M2022731的Comamonasthiooxydans ZM19和保藏号为CCTCCNO:M2022732的PseudomonasasiaticaZM20先在LB液体培养基中进行活化，培养至生长对数期后，将其以体积比1:1的比例，按照接种量4vol％接种于乳品厂废水和农村生活废水中，30℃200rpm进行摇瓶培养。该复配菌群对实际废水的脱氮效果较好，能够在反应12h后将乳制品厂废水中的氨氮完全去除，反应48h后将乳制品厂废水中的硝氮去除87.24
±
0.01％，反应24h后将农村生活废水中的氨氮完全去除。
[0012]本专利技术还提供了所述的硫氧化丛毛单胞菌ComamonasthiooxydansZM19、所述的亚洲假单胞菌PseudomonasasiaticaZM20或所述的脱氮复合菌在废水脱氮中的应用。
[0013]其中，所述氮包括氨氮、硝氮和亚硝氮中的至少一种。
[0014]所述废水包括乳制品厂废水和农村生活废水中的至少一种。
[0015]本专利技术提供的脱氮复配菌群能够有效地去除废水中多种氮源，具体表现为其能够将140mg/L的氨氮在反应48h后去除率98.86
±
0.25％，将140mg/L的亚硝氮去除100.00％，将140mg/L的硝氮去除83.98
±
0.44％；当三种氮源同时存在时，该复配菌群能够在30h内将140mg/L的氨氮完全去除，36h内将140mg/L的亚硝氮完全去除，36h内将140mg/L的硝氮去除82.00
±
0.01％。利用本专利技术所述的好氧脱氮复配菌群，对乳制品厂废水和农村生活废水进行处理后具有显著的脱氮效果。本专利技术所提供的复配菌群，能够弥补两株菌脱氮功能的不足，相互补充、促进，最终实现了在好氧条件下高效地同时脱除多种氮，且中间代谢产物积累较少，解决了传统废水处理中生物脱氮需要采取好氧硝化，缺氧反硝化分段处理的瓶颈问题。将氨氮、亚硝氮和硝氮在同一空间同时去除，节省了设备和投资运营的成本，具有较好的经济效益和环保效益。
附图说明
[0016]图1为菌株ZM19和菌株ZM20在LB培养基上的菌落形态；
[0017]A为菌株ZM19在LB固体培养基上的菌落形态；B为菌株ZM20在LB固体培养基上的菌落形态；
[0018]图2为菌株ZM19和菌株ZM20基于16SrRNA的系统发育树；
[0019]A为菌株ZM19基于16SrRNA的系统发育树；B为菌株ZM20基于16S rRNA的系统发育树；
[0020]图3为复配菌群分别以氨氮、亚硝氮和硝氮为唯一氮源的生长降解曲线图A为以氨氮为唯一氮源；B为以亚硝氮为唯一氮源；C为以硝氮为唯一氮源；
[0021]图4为复配菌群以氨氮、亚硝氮和硝氮为混合氮源的生长降解曲线图；
[0022]图5为复配菌群在不同C/N条件下分别对氨氮、亚硝氮和硝氮的去除；
[0023]A为以氨氮为唯一氮源；B为以亚硝氮为唯一氮源；C为以硝氮为唯一氮源；
[0024]图6为复配菌群对乳制品厂原水和农村生活废水的脱氮作用；A为对乳制品厂原水
的脱氮作用；B为对农村生活废水的脱氮作用。
[0025]生物保藏说明
[0026]ComamonasthiooxydansZM19，于20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.保藏编号为CCTCCNO:M2022731的硫氧化丛毛单胞菌(Comamonas thiooxydans)ZM19。2.根据权利要求1所述的硫氧化丛毛单胞菌，其特征在于，其16SrRNA基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。3.保藏编号为CCTCCNO:M2022732的亚洲假单胞菌(Pseudomonas asiatica)ZM20。4.根据权利要求3所述的亚洲假单胞菌，其特征在于，其16SrRNA基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。5.一种脱氮复配菌群，其特征在于，包括保藏编号为CCTCCNO:M202...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷一然，吕镇梅，吴昊，蒋正海，蒋经纬，
申请(专利权)人：浙江海河环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：