[发明专利]一株高效氨化细菌及其在含有机氮废水处理中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一株土壤杆菌菌株，尤其是关于一株在好氧条件下可将废水中有机氮氨化的土壤杆菌菌株及其在含有机氮废水处理中的应用，属于生物技术领域。

技术背景

氮素在水体中的主要存在形式有无机态氮和有机态氮，其中有机态氮主要包括蛋白质、多肽、氨基酸、尿素和核酸等，主要来自于生活污水、工业废水（如乳制品加工、屠宰等）和农业废弃物（如粪便等）。氮素的排放会引起水体富营养化，严重时会导致水体恶化，同时危害水生生物以及人类的生存。

生物脱氮过程主要包括氨化、硝化和反硝化。其中氨化过程是利用氨化细菌将有机氮转化为氨氮的过程，产生的氨氮在好氧条件下被硝化细菌进一步转化为亚硝酸盐和硝酸盐的；最后硝化产物在缺/厌氧条件下通过反硝化细菌作用，还原为含氮气体（氧化亚氮或氮气）。由此可见，在有机氮存在的废水中，氨化作用是整个废水生物脱氮过程的起始环节，直接关系到后续硝化和反硝化脱氮过程。因此强化氨化作用是保证有机氮有效脱除，乃至总氮脱除的关键。虽然许多微生物都具有将有机氮分解为氨氮的能力，但是它们对有机氮的氨化能力有所差异，生长的环境也不同，因此将具有高效氨化能力的菌株分离并应用于强化废水生物脱氮的过程中，可以显著提高有机氮的分解效率。若氨化细菌同时具有脱氮性能，则对提高污水生物脱氮效率的提高有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效氨化细菌菌株——土壤杆菌（Agrobacterium sp.LAD9）及其在含有机氮废水处理中的应用。

本发明所述的氨化细菌菌株，具有以下特征：

该菌株为土壤杆菌菌株（Agrobacterium sp.LAD9），保藏号为CGMCC No.2962。

该菌株LAD9来源，分离以及理化特征参见：《具有异养硝化-好氧反硝化性能的土壤杆菌及其在含氮废水处理中的应用》（CN101570738A）。

本发明在已有研究结果的基础上，进一步优化其氨化属性。优化后的氨化效果较自然氨化速率有显著提升（将近50倍），比现有研究中筛选出的其他氨化细菌的氨化效果提高了近2-3倍。该菌株LAD9适宜在温度为30℃，pH值为7.0～7.5和150r/min的条件下，在富集培养基中富集；并在氨化能力测试培养基中进行有机氮氨化并释放氨氮。

所述的富集培养基的成分为（g/L）：丁二酸钠5.625g、氯化铵0.382g、磷酸二氢钾0.044g、氯化钙0.2g、七水合硫酸镁0.5g、七水合硫酸亚铁0.006g、微量元素溶液2mL、pH值为7.0～7.5。

所述的氨化能力测试培养基的成分为（g/L）：牛血清白蛋白1.200g、磷酸二氢钾0.044g、氯化钙0.2g、七水合硫酸镁0.5g、七水合硫酸亚铁0.006g、微量元素溶液2mL、pH值为7.0～7.5。

所述的微量元素溶液的成分为（g/L）：乙二胺四乙酸二钠0.35g、七水合硫酸锌0.2g、四水合硫酸锰0.2g、钼酸铵0.1g、五水合硫酸铜0.1g、六水合氯化钴0.2g、硼酸0.1g、pH约为6.0。

本发明所述的氨化细菌菌株LAD9，可在好氧条件下将有机氮转化为氨氮（氨化反应）并对总氮进行有效去除。

同时，本发明还提供一种利用所述的高效氨化细菌菌株LAD9处理含有有机氮废水的方法，通过以下方法实现：

第1，高效氨化细菌菌株LAD9的富集；

第2，将第1步中富集的高效氨化细菌菌株LAD9接种至含有机氮的人工配水废水中，通过氨化作用去除有机氮；

第3，在第2步发生的同时，所述的高效氨化细菌菌株LAD9利用废水中有机物质对废水中无机氮（主要为本底以及氨化过程中产生的氨氮）进行去除。

本发明提供的一株高效氨化细菌及其在含有机氮废水处理中的应用的优点是：通过所述的高效氨化细菌菌株LAD9处理废水中的有机氮，成本低，效率稳定，并且可以在好氧条件下同时实现有机氮和无机氮的有效去除。

附图说明

图1为不同pH对LAD9菌株的平均表观氨化速率（OAR）的影响曲线图；

图2为不同温度对LAD9菌株的平均表观氨化速率（OAR）的影响曲线图；

图3为不同接种量对LAD9菌株的平均表观氨化速率（OAR）的影响曲线图；