[发明专利]用于还原络合态FeⅢ

说明书

本发明公开用于还原络合态Fe^III的厌氧菌株及培养方法和应用，菌株命名为产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca LF‑1，保藏号GDMCC NO.60977。本发明用于还原络合态Fe^III的菌株为厌氧型革兰氏染色阴性菌，通过对该菌株生物学和降解特性研究，可利用葡萄糖作为碳源和能源进行生长，并可将络合态Fe^III还原为L‑Fe^II。在纯培养条件下，该菌株于35‑40℃、pH＝6.7‑6.9的条件下对L‑Fe^III还原效率最高。且该菌株具有良好的底物适应能力和电化学活性，对L‑Fe^III的最大还原效率达95％，可为化学吸收‑生物工艺强化处理工业烟气中氮氧化物提供生物方面的技术支撑。

技术领域

本发明涉及微生物菌株领域，具体涉及一种用于还原络合态Fe^III的厌氧菌株及培养方法和应用。

背景技术

随着经济的高速发展，及近年来工业化进程的加快，氮氧化物(NO_x)的排放已导致了严重的环境问题，如酸雨、臭氧层破坏，还是PM_2.5、光化学烟雾等形成的重要前体物。工业锅炉(窑)烟气被认为是大气中NO_x的重要来源。据相关研究预测，目前我国NO_x排放量逐年递增，预计到2020年将达2 660-2 970×10⁴t，控制大气中NO_x排放已受到学界和政府的高度重视。

目前主要的烟气脱硝技术有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)、吸收法、吸附法及生物法等。SCR和SNCR已在燃煤电厂等工业行业中广泛应用，但这两种技术具有成本高和二次污染等风险。生物法处理工业废气的研究始于上世纪80年代，其中生物还原可利用反硝化菌将NO还原为无污染的N₂。但由于烟气中NO_x 90％以上均以NO 的形式存在，且NO在液相中的溶解度极小。而络合态Fe^II(例如EDTA-Fe^II、Citrate-Fe^II等，EDTA：乙二胺四乙酸；Citrate：柠檬酸；以下简称L-Fe^II)可以迅速络合NO，解决了烟气中NO气-液传质效率低及在微生物表面反应时间短等问题，因此将络合吸收法和生物还原法结合，并通过异养细菌还原再生L-Fe^II，从而有效提升生物法脱硝效率。与此同时，工业烟气中的氧气(9％左右)可将L-Fe^II氧化为不具有络合NO能力的络合态Fe^III(例如 EDTA-Fe^III、Citrate-Fe^III等，以下简称L-Fe^III)，且烟气温度对L-Fe^III的生物还原存在不利影响。因此，针对L-Fe^III还原的高效微生物菌株选育对于该技术高效还原NO_x至关重要，专门针对还原L-Fe^III的厌氧菌株的筛选分离是当今烟气脱硝的研究热点。