CN103173375B - Diaphorobacter菌株、其应用以及包含其的水体改良剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了菌株（Diaphorobacter sp.）SL-205，本发明还涉及了所述菌株SL-205的应用，本发明进一步涉及了包含所述菌株SL-205的菌剂以及水体改良剂。本发明提供了一种可用于反硝化脱氮的菌株，能用于去除水体中过多的硝酸盐和亚硝酸盐，速度快、效率高。本发明提供的水体改良剂以所述菌株为活性成分，辅以颗粒状聚合物作为固体碳源，实现了碳源用量的可控性，使脱氮工艺更加简便和高效。采用本发明提供的水体改良剂除氮，可大幅缩短处理时间，氮素脱除率高，是一种具有广阔应用前景的反硝化脱氮方法。
Description
技术领域
本发明涉及微生物领域，具体涉及一株Diaphorobacter菌株及其应用，以及包含了所述菌株的水体改良剂。
背景技术
近年来，水体中的硝酸盐浓度不断增加，已成为世界范围内水污染的突出问题。饮用硝酸盐及亚硝酸盐超标水可使婴幼儿罹患高铁血红蛋白症，并可能引起消化道肿瘤。目前的污水处理工艺使处理水中的有机物含量大幅降低，氮素主要以硝酸盐的形式存在。研究和实践表明，这种水质用于农田灌溉和排放易引起地下水的硝酸盐污染以及受纳水体的富营养化。
生物反硝化是目前应用最多的去除水中硝酸盐和亚硝酸盐的方法。常规反硝化需要为反硝化微生物提供必要的碳源，如甲醇、乙醇等。这种工艺存在外加液体碳源容易过量的风险，因此需要复杂的调控系统。利用可生物降解聚合物作为碳源进行反硝化脱氮能克服以上弊端。授权公告号分别为CN 101456623B和CN 101456625B的专利以聚乳酸为碳源，采用活性污泥或水中的土著微生物作为接种物进行驯化，通过在聚乳酸表面形成生物膜进行反硝化脱氮。以上方式存在反应器启动周期长，反硝化效率偏低等问题。
发明内容
为克服现有反硝化脱氮工艺中存在周期长、效率低的技术缺陷，本发明的目的是提供一种可用于反硝化脱氮的菌株。
本发明的另一目的是提供一种包含所述菌株的菌剂。
本发明的另一目的是提供所述菌株在水体的反硝化脱氮处理中的应用。
本发明的另一目的是提供一种包含所述菌株的水体改良剂。
本发明的另一目的是提供一种水体的反硝化脱氮方法。
本发明提供的菌株为菌株（Diaphorobacter sp.）SL-205，已于2012年9月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101），保藏号为CGMCC No.6625，分类名为Diaphorobacter sp.。
本发明提供的菌剂包含了上述菌株SL-205。
本发明提供的菌株用于水体的反硝化脱氮处理中，可明显加快氮素的去除，因此可应用于水体的反硝化脱氮处理中。
本发明提供的用于反硝化脱氮的水体改良剂，包括上述菌株SL-205。
其中，所述水体改良剂还包括碳源。
其中，所述碳源为聚β-羟基丁酸（PHB）或聚羟基丁酸戊酸共聚酯（PHBV）。
其中，所述水体为未经过任何处理的地下水、养殖污水等氮含量较高的水体，或经过一定处理工艺后仍含有较多氮素的水体。
本发明提供的水体反硝化脱氮方法，使用以上技术方案任一项所述的水体改良剂进行反硝化脱氮处理。
其中，所述水体为未经过任何处理的地下水、养殖污水等氮含量较高的水体，或经过一定处理工艺后仍含有较多氮素的水体。
所述水体的反硝化脱氮方法中，可采用上述水体改良剂直接填充现有反应器，如中国专利CN 101456623B、CN 101456625B等公开的反应器。
本发明提供了一种可用于反硝化脱氮的菌株，能用于去除水体中过多的硝酸盐和亚硝酸盐，速度快、效率高。本发明提供的水体改良剂以所述菌株为活性成分，辅以颗粒状聚合物作为固体碳源，实现了碳源用量的可控性，使脱氮工艺更加简便和高效。采用本发明提供的水体改良剂除氮，可大幅缩短处理时间，氮素脱除率高，是一种具有广阔应用前景的反硝化脱氮方法。
附图说明
图1为本发明所述菌株SL-205的电镜照片。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的试剂均为常规市售试剂，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1菌株SL-205的分离、鉴定和保藏
一、菌株SL-205的分离
2012年3月从北京房山取用于处理养殖废水的活性污泥10g，将其加入到含有5g硝酸盐、10g PHBV粉末的基础盐培养基中培养15天，稀释后在下述分离培养基平板上涂布，30℃条件下培养7天后挑取单菌落，按常规方法进行纯化。分离培养基成分如下：KNO32g、MgSO4·7H2O 0.2g、K2HPO4 0.5g、PHBV粉末5g、琼脂18g、蒸馏水1000mL，pH=7.2，121℃灭菌20min。
二、菌株SL-205的鉴定
形态特征：革兰氏阴性杆状细胞，电镜照片见图1。
生理生化特征：能利用果糖-6-磷酸、乳酸钠、α-酮-戊二酸、L-乳酸、苹果酸、D-葡糖酸、L-丙氨酸、L-天冬氨酸、L-谷氨酸、丙酸、乙酸、β-羟基丁酸；不能利用葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖、甘露糖、棉籽糖、鼠李糖、糊精、乳糖、半乳糖、甘露醇、水杨苷、肌醇、果胶、明胶、柠檬酸、L-精氨酸。
分子鉴定结果：16S rDNA序列见序列表。
三、菌株SL-205的保藏
2012年9月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号），保藏号为CGMCC No.6625，分类名为Diaphorobacter sp.。
实施例2菌株SL-205在地下水脱氮中的应用
利用LB液体培养基活化和培养菌株SL-205。在30℃、200转/分钟的条件下震荡培养24小时，获得新鲜菌液。
人工配制受硝酸盐污染的地下水（取北京市农林科学院的地下水，加入硝酸钠使硝酸盐氮的浓度为40-50mg/L）。
在圆柱形的有机玻璃柱（内径5cm，高50cm）中加入PHBV颗粒，填充高度为反应器高度的二分之一，构成填充床反应器。
取培养好的菌液500mL加入到3L人工配水中，混匀后通过蠕动泵输入到反应器中。采用上流式进水，出水由反应器上部的出水口排出。循环进水3天，对反应器进行接种。
接种完成后，将含硝酸盐的地下水连续输入反应器，控制水力停留时间在3h，温度在20-30℃，即可使原水中的硝酸盐完全去除，并且没有亚硝酸盐生成。
在进行上述实验的同时设置对照实验。对照实验的接种方式是将污水厂的好氧活性污泥500mL加入到3L人工配水中，然后按同样的方式进行接种和运行反应器。接种完成后，经过14天的连续运行，对照反应器才能将进水中的硝酸盐完全去除。
以上结果表明，与常规的好氧活性污泥作为接种物相比，接种菌株SL-205能实现反应器的快速启动，提高了脱氮效率。
实施例3菌株SL-205在养殖污水脱氮中的应用
采用与实施例2相同的方法制备菌液并对反应器进行接种。
取经过厌氧和好氧处理后的猪场污水，将其通过蠕动泵输入与实施例2相同的反应器，运行条件也与实施例2相同。脱氮前的原水与处理水的比较结果见表1。
表1接种菌株SL-205对污水的处理效果
结论：通过以上实施例可以看出，菌株SL-205能以PHBV为碳源进行反硝化。用菌株SL-205接种能使PHBV为碳源的反应器快速启动，有效去除地下水或养殖场污水中的硝酸盐和亚硝酸盐。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.菌株（Diaphorobacter sp.）SL-205，保藏号为CGMCC No.6625。
2.含有权利要求1所述菌株SL-205的菌剂。
3.权利要求1所述菌株SL-205在水体的反硝化脱氮处理中的应用。
4.一种用于反硝化脱氮的水体改良剂，其特征在于，包括权利要求1所述菌株SL-205。
5.根据权利要求4所述的水体改良剂，其特征在于，所述水体改良剂还包括碳源。
6.根据权利要求5所述的水体改良剂，其特征在于，所述碳源为聚β-羟基丁酸或聚羟基丁酸戊酸共聚酯。
7.一种水体的反硝化脱氮方法，其特征在于，使用权利要求4-6任一项所述的水体改良剂进行反硝化脱氮处理。
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