[发明专利]富集胞外电子传递菌的方法以及微电解强化厌氧消化方法

说明书

本发明属于污染处理技术领域，具体涉及一种富集胞外电子传递菌的方法以及微电解强化厌氧消化方法。该富集胞外电子传递菌的方法包括以下步骤：将含有胞外电子传递菌的活性污泥接种于微生物电化学反应器中，对其进行富集培养，待所述微生物电化学反应器运行稳定至少一个周期后，获取富集在所述微生物电化学反应器的阳极上的含有胞外电子传递菌的菌株。本发明提供的富集胞外电子传递菌的方法能够富集大量的胞外电子传递菌。

技术领域

本发明属于污染处理技术领域，更具体地，涉及一种富集胞外电子传递菌的方法以及微电解强化厌氧消化方法。

背景技术

厌氧消化是指有机物质被厌氧菌在厌氧条件下分解产生甲烷和二氧化碳的过程。到目前为止，厌氧消化是稳定污泥和处理工业废物的主要方法。

厌氧消化过程依赖于厌氧菌的生长，例如乙酸型产甲烷菌的生长速率至少需要4天，导致厌氧消化反应装置的启动通常较为缓慢。微电解氢化强化厌氧消化装置能够在其阴极富集大量的嗜氢产甲烷菌，从而改变乙酸型产甲烷菌对反应器停留时间上的限制，但是该装置的启动依然比较缓慢，这时因为微电解氢化强化厌氧消化装置的阳极需要的功能微生物—胞外电子传递菌，在作为接种物的活性污泥中的比例非常低，甚至难以通过DNA测序所得到。

因此需要一种能够快速启动的微电解强化厌氧消化方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种富集胞外电子传递菌的方法以及微电解强化厌氧消化方法，以提高微电解强化厌氧消化方法的启动速率。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种富集胞外电子传递菌的方法，所述方法包括以下步骤：

将含有胞外电子传递菌的活性污泥接种于微生物电化学反应器中，对其进行富集培养，待所述微生物电化学反应器运行稳定至少一个周期后，获取富集在所述微生物电化学反应器的阳极上的含有胞外电子传递菌的菌株。

本发明所涉及的胞外电子传递菌也称为胞外呼吸菌，是在厌氧条件下，在胞内彻底氧化有机物释放电子，产生的电子经胞内呼吸链传递到胞外电子受体使其还原，来获取能量维持自身生长的一类菌株。

本领域技术人员可以理解的是，在富集获得的菌株中绝大部分为含有胞外电子传递菌。在上述富集的过程中，活性污泥中的其他厌氧菌也能够生长和繁殖。

在所述微生物电化学反应器运行稳定至少一个周期后，所述微生物电化学反应器的电流稳定并且接近最大值。优选地，根据活性污泥中胞外电子传递菌的含量不同，所述微生物电化学反应器运行稳定2-5个周期，尽可能达到最大菌浓度。

在本发明中，在所述活性污泥中的菌株在所述微生物电化学反应器的阳极上形成生物膜后，所述微生物电化学反应器采用序批式运行。具体地，所述序批式运行为每间隔预设时间，用未使用的培养液替换所述微生物电化学反应器中的培养液。利于胞外电子传递菌快速生长繁殖。

本领域技术人员可以根据实际经验确定序批式运行的预设时间，例如所述预设时间可以为24小时、28小时或30小时等。富集培养的温度可以为室温至35℃，优选为室温至25℃。

本发明对所述富集培养所使用的培养液不作具体限定，只要该培养液能够利于胞外电子传递菌的生长繁殖即可，本领域技术人员可以根据实际经验选择，通常所述富集培养所使用的培养液包括以下组分：

0.8-1.2g/L的乙酸钠；

0.27-0.35g/L的NH₄Cl；

0.1-0.15g/L的KCl；

45-55mM的磷酸缓冲液；

1.35-1.65mL/L微量元素液；以及

1.35-1.65mL/L的维生素液。