[发明专利]一种生物脱氮剂及其应用有效

专利信息
申请号: 200910233990.2 申请日: 2009-10-22
公开(公告)号: CN101712943A 公开(公告)日: 2010-05-26
发明(设计)人: 周长林;贾源宾;洪秀娟;窦洁 申请(专利权)人: 中国药科大学;南京曜动节能环保科技有限公司
主分类号: C12N1/20 分类号: C12N1/20;C02F3/34;C02F3/02;C02F101/16;C12R1/38
代理公司: 南京苏科专利代理有限责任公司 32102 代理人: 孙立冰
地址: 210009*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 生物 脱氮剂 及其 应用
【说明书】:

技术领域

发明涉及微生物领域,具体涉及一种具有脱氮生物学活性的细菌、培养该细菌的方法,以该菌为主要组成成分的生物脱氮剂的制备,及其在降解水体氮素中的应用。

背景技术

氮素循环是自然界中最为重要的生态系统物质循环的组成之一。然而,氮肥的使用及高密度水产养殖的发展,在带来巨大经济效益的同时也造成了严重的环境问题。在水产养殖中,因氮磷元素含量过高而造成的富营养化情况频繁出现,除使水质恶化及破坏其中的生物平衡外,其中的氨氮和亚硝态氮对养殖动物具有较强毒性,特别是亚硝态氮在养殖条件下转化速率低,使得高密度养殖的水体中亚硝酸盐积累极为突出,尤其是大雨过后,亚硝酸盐含量极其容易严重超标,由其造成的水产养殖动物病害甚至死亡现象已多见报道[Ni JY,Gu B,ShaoCS.A case of detoxication of nitrite poisoning Litopenaeus vannamei.Scienti Fish Farming,2004,4:49.Xu PF,Zeng XK.Aalysis of nitrite harm for farming Litopenaeus vannamei in freshwater andcountermeasure.Fishery Modernization,2006,2:38-39.]。如在对虾养殖中,亚硝酸盐含量超过0.1ppm达到0.3ppm以上时,很容易造成对虾中毒,且不易抢救。传统上采用活性污泥直接投入,后又采用固定化光合细菌来进行脱氮处理。人们曾利用硝化菌群除氮,但是硝化作用的终产物是硝酸盐,会破坏生物圈氮素的平衡且该产物能诱发人类的高铁血红蛋白症。由于在鱼虾养殖过程中必须充氧来保证水中的溶解氧量,那么厌氧反硝化细菌的脱氮作用也不能得到充分发挥。因此,人们将注意力转移到好氧反硝化细菌,因为其可以在有氧条件下进行反硝化将硝酸盐和亚硝酸盐转化成气态氮,且可将氨在好氧条件下直接转化成气态产物。

与传统的生物脱氮工艺相比,好氧反硝化细菌的出现可以使生物脱氮在同一反应器中完成,实现真正意义上的同步硝化反硝化。目前,关于利用好氧反硝化细菌实现的生物脱氮已经有成功应用的报道。Gupta等[Gupta AB,Gupta SK.Simultaneous Carbon and NitrogenRemoval in a Mixed Culture Aerobic RBC Biofilm[J].Wat Res,1999,33(2):555-561.]用含有Thiosphaera pantotropha(现更名为Paracoccus denitrificans)的生物转盘处理不同浓度的生活污水;Kshirsagar等[Kshirsagar M,Gupta AB,Gupta SK.Aerobic Denitrification Studies onActivated Sludge Mixed with Thiosphaera pantotropha[J].Environ Technol,1994,16(1):35-43.]利用两个操作条件完全相同的氧化沟来处理模拟肥料工业废水,其中一氧化沟内投加有 Paracoccus denitrificans,另一没有投加的氧化沟为对照系统;Pai等[Pai SL,Chong NM,ChenCH.Potential Applications of Aerobic Denitrifying Bacteria as Bioagents in Wastewater Treatment[J].Bioresource Technology,1999,68(2):179-185.]也曾将好氧反硝化细菌T6和硝化污泥投加到同一好氧反应器中。利用好氧反硝化细菌发展好氧脱氮技术具有以下几个优点[Huang HK,Tseng SK.Nitrate reduction by Citrobacter diversus under aerobic environment[J].Appl MicrobiolBiotechnol,2001,55:90-94.]:第一、使硝化-反硝化反应在同一个反应器中进行,可以大大减少占地面积和建设资金;第二、使用好氧反硝化细菌可以减少处理过程中加入调节系统pH的化学物质,降低成本;第三、在处理过程中好氧反硝化细菌更容易控制。

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