本发明专利技术涉及一种异养硝化菌群发酵培养基和高密度发酵方法及其应用，属于发酵工程领域。本发明专利技术的异养硝化菌群发酵培养的组成主要为乙酸钠10～20g/L，硫酸铵0.8～2.0g/L，豆粕粉0.5～1.5g/L，维氏盐溶液40～60mL/L，微量元素8.0～10.0mL/L，溶剂为水，pH为6～9；高密度发酵方法为使用异养硝化菌群发酵培养基，在28～37℃的温度下进行发酵，在发酵开始后9～15h开始补料，补料营养物质在3～5h内补完。本发明专利技术的发酵培养基适合异养硝化菌群的生长，培养的异养硝化菌群降解氨氮的能力强，且原料简单，对于降低硝化菌复合菌剂的生产成本具有重要意义。意义。意义。
【技术实现步骤摘要】
一种异养硝化菌群发酵培养基和高密度发酵方法及其应用
[0001]本专利技术涉及一种异养硝化菌群发酵培养基和高密度发酵方法及其应用，属于发酵工程领域。
技术介绍
[0002]氨氮污染的主要来源有工业污水、生活污水、农业污水和集中式污水。高氨氮污水破坏水体生态平衡，导致水质恶化及富营养化等环境问题。另外，高氨氮污水散发恶臭，影响人居环境，并可能造成水生生物死亡。
[0003]污水中氨氮去除的方法有物理法、化学法和生物法。物理、化学方法存在诸多缺点，比如需要投加大量化学物质，处理过程复杂、成本高、规模小、效率低，且容易对环境造成二次污染等。而生物法由于处理成本低、易实施且效率高，有着良好的应用前景。其中硝化菌在生物处理工艺中起着重要作用。
[0004]目前市售硝化菌剂产品质量良莠不齐，经济性与环境适应性也较差。开发效果稳定，价格亲民的硝化菌产品是目前研究的热点。目前关于单一脱氮菌种的研究较多，但单一菌种不能适应实际废水环境，脱氮效果不理想。复合菌群的适应性强，在实际实用中具有更大的优势，在污水处理工程中都采用混合菌群进行生物法处理。因此，有必要研究一种适合异养硝化菌群发酵的培养基及高密度发酵方法，以提高异养硝化菌群的密度和氨氮降解能力。
技术实现思路
[0005]本专利技术的第一个目的是提供一种异养硝化菌群发酵培养基，该发酵培养基适合异养硝化菌群的生长，培养的异养硝化菌群降解氨氮的能力强，且原料简单，对于降低硝化菌复合菌剂的生产成本具有重要意义。
[0006]本专利技术的第二个目的是提供一种异养硝化菌群高密度发酵方法，使用该方法发酵异养硝化菌群发酵水平达到5.80
×
109cfu/mL，通过该方法培养的菌群的氨氮降解能力也大幅度提高。
[0007]本专利技术的第三个目的是提供一种使用上述发酵方法获得的异养硝化菌群在污水处理中的应用。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术技术流程如图1所示，所采用的技术方案如下：
[0009]一种异养硝化菌群发酵培养基，所述发酵培养基的组成主要为乙酸钠10～20g/L，硫酸铵0.8～2.0g/L，豆粕粉0.5～1.5g/L，维氏盐溶液40～60mL/L，微量元素8.0～10.0mL/L，溶剂为水，pH为6～9；所述异养硝化菌群的优势菌为假单胞菌、泛菌和赖氨酸芽孢杆菌。
[0010]本专利技术以异养硝化培养基为基础培养基进行优化，综合考虑菌体生长性能、氨氮降解能力和原料价格，选取乙酸钠为最佳碳源，硫酸铵和豆粕粉为最佳氮源，配以维氏盐和微量元素，优化出一种适合异养硝化菌群的发酵培养基。
[0011]具体地，所述异养硝化菌群主要是假单胞菌(54.5％)、泛菌(18.2％)、赖氨酸芽孢
杆菌(15.5％)、钩虫贪铜菌和芽孢杆菌(各1.8％)和短芽孢杆菌(0.64％)。其中假单胞菌为专性厌氧的非芽孢菌、属于异养硝化好氧反硝化菌；泛菌属兼性厌氧，能促进蛋白酶的分泌，可还原硝酸盐，是具有发酵和代谢类型的化能异养菌；赖氨酸芽孢杆菌化能异养菌，好氧或兼性厌氧，具有发酵或呼吸代谢类型，能适应许多不良环境。这3种微生物是降解污水中污染物的主力。
[0012]具体地，与传统脱氮工艺相比，异养硝化
‑
好氧反硝化具有如下优点：(1)实现了在同一反应器中完成硝化和反硝化作用，很大程度上节省了占地面积和投资成本；(2)异养硝化
‑
好氧反硝化菌的多样性使其对环境的耐受能力较强，从而扩大了其应用范围；(3)异养硝化过程对有机碳的需求克服了传统硝化池不耐有机负荷的缺陷。异养硝化好氧反硝化菌去除氮素和有机污染物的同时，能够实现同时硝化反硝化(SND)。由于异养硝化好氧反硝化菌的特点，硝化作用和反硝化作用可同时进行，可以在一个反应柱中将加入的氨氮转化成N2去除，不会造成亚硝酸盐的积累。
[0013]进一步优选地，所述发酵培养基的组成主要为乙酸钠15.0g/L，硫酸铵0.9g/L，豆粕粉0.7g/L，维氏盐50.0mL/L，微量元素10.0mL/L，溶剂为水，pH为8。
[0014]优选地，所述维氏盐溶液的组成为FeSO
4 0.01～0.1g/L，MnSO
4 0.01～0.1g/L，K2HPO
4 1～10g/L，MgSO
4 1～10g/L，NaCl 1～10g/L，溶剂为水。
[0015]进一步优选地，所述维氏盐溶液的组成为FeSO
4 0.05g/L，MnSO
4 0.05g/L，K2HPO
4 5.0g/L，MgSO
4 2.5g/L，NaCl 2.5g/L，溶剂为水。
[0016]优选地，所述微量元素的组成为CaCl
2 2～8g/L，MnCl
2 3～9g/L，(NH4)2MoO
4 0.5～5g/L，CuSO
4 0.5～5g/L，EDTA 20～80g/L，ZnSO
4 1～5g/L，FeSO
4 2～8g/L，CoCl
2 0.5～5g/L，溶剂为水。
[0017]进一步优选地，所述微量元素的组成为CaCl
2 5.5g/L，MnCl
2 5.06g/L，(NH4)2MoO
4 1.1g/L，CuSO
4 1.57g/L，EDTA 50.0g/L，ZnSO
4 2.2g/L，FeSO
4 5.0g/L，CoCl
2 1.61g/L，溶剂为水。
[0018]一种异养硝化菌群高密度发酵方法，使用上述的发酵培养基，在28～37℃的温度下进行发酵，在发酵开始后9～15h开始补料，补料营养物质在3～5h内补完。
[0019]本专利技术在确定适合异养硝化菌群发酵生长的最适培养基后，对其发酵条件和补料策略进行优化，提供一种适合于复合异养硝化菌种高密度发酵方法。使用该方法进行复合异养硝化菌群发酵，发酵水平达到5.80
×
109cfu/mL，同时培养的菌群氨氮降解能力也大幅度提高。
[0020]优选地，所述补料营养物质为硫酸铵1.2～3.0g/L，乙酸钠5～10g/L，维氏盐溶液20～30mL/L，微量元素4.0～5.0mL/L，溶剂为水。
[0021]进一步优选地，所述补料营养物质为硫酸铵1.35g/L，乙酸钠7.5g/L，维氏盐溶液25mL/L，微量元5.0mL/L，溶剂为水。
[0022]优选地，所述发酵方法的接种量为2～4％。
[0023]进一步优选地，所述发酵方法的接种量为3％。
[0024]优选地，所述发酵方法的装液系数为5～20％。
[0025]进一步优选地，所述发酵方法的装液系数为10％。
[0026]优选地，所述发酵方法的转速为160～200r/min。
[0027]进一步优选地，所述发酵方法的转速为180r/min。
[0028]一种由上述发酵方法培养获得的异养硝化菌群在污水处理中的应用。
[0本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种异养硝化菌群发酵培养基，其特征在于：所述发酵培养基的组成主要为乙酸钠10～20g/L，硫酸铵0.8～2.0g/L，豆粕粉0.5～1.5g/L，维氏盐溶液40～60mL/L，微量元素8.0～10.0mL/L，溶剂为水，pH为6～9；所述异养硝化菌群的优势菌为假单胞菌、泛菌和赖氨酸芽孢杆菌。2.根据权利要求1所述的异养硝化菌群发酵培养基，其特征在于：所述维氏盐溶液的组成为FeSO
4 0.01～0.1g/L，MnSO
4 0.01～0.1g/L，K2HPO
4 1～10g/L，MgSO
4 1～10g/L，NaCl1～10g/L，溶剂为水。3.根据权利要求1所述的异养硝化菌群发酵培养基，其特征在于：所述微量元素的组成为CaCl
2 2～8g/L，MnCl
2 3～9g/L，(NH4)2MoO
4 0.5～5g/L，CuSO
4 0.5～5g/L，EDTA 20～80g/L，ZnSO
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永红，李克克，王蕴，冯利菲，李光华，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。