[发明专利]利用餐厨垃圾制备有氧反硝化复合菌剂的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种利用餐厨垃圾生产具有高效脱氮功能的有氧反硝化复合菌剂的方法，以及该菌剂在污水处理和水产养殖系统中的应用，属于环境保护技术领域。本发明采用的有氧反硝化菌株是从环境中分离筛选出来的两株具有异养硝化‑有养反硝化功能的高效脱氮细菌：红球菌(Rhodococcus sp.)YY12菌株和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HA2菌株，以餐厨垃圾作为主要原料，经预处理后配置成发酵培养基，通过变温培养、连续接种的方式，制备复合菌剂。将复合菌剂用于污水处理系统的生物强化脱氮以及净化养殖水体，脱氮效率高、操作简单、环境效益显著，显示出广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种资源化利用餐厨垃圾生产具有高效脱氮功能的有氧反硝化复合菌剂的方法，以及该菌剂在污水处理系统中的应用，属于环境保护技术领域。

背景技术

近年来，我国餐饮业飞速发展，每天都产生大量餐厨垃圾。据研究统计，我国城市每年产生6000万t以上餐厨垃圾，处理成本高昂。另一方面，餐厨垃圾含有淀粉、纤维素、蛋白质等丰富的营养物质，具有很大的利用价值。因此，餐厨垃圾资源化利用已成为当前的研究热点。

总氮含量过高是水体污染和富营养化的主要因素之一。微生物脱氮方法以其高效率、低成本、无二次污染等种种优势而被广泛认可，成为环境科学和水处理领域关注研究的热点，但是目前已有的污水处理工艺对总氮的脱除效果不佳，通常需要添加大量碳源来提升反硝化脱氮效果，大幅度增加了处理成本。

有氧反硝化是指微生物在有一定溶解氧浓度的污水中，利用硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体进行反硝化的过程。有氧反硝化菌的发现，打破了反硝化反应只能在厌氧条件下进行的传统认知，使得同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification andDenitrification,SND)成为可能。

近年来，微生物菌剂净化水质的研究和应用越来越深入和广泛。中国发明专利(申请号：201110006790.0)中公开了一株嗜吡啶红球菌(Rhodococcus pyridinivorans)CPZ-24菌株，保藏编号为CGMCC No.4401，该菌株具有异养硝化和好氧反硝化作用，该菌在脱氮过程中，产生99％的气体为N₂，还有少量N₂O、NO、NO₂；该菌株的培养基主要以琥珀酸钠提供碳源，(NH₄)₂SO₄提供氮源，还有K₂HPO₄、NaCl、MgSO₄、MnSO₄、FeSO₄等无机盐组成。中国发明专利(申请号：201110416893.4)中公开了一株红球菌菌株(硝深-1)，保藏编号为CGMCCNo.5277，其具有在低温好氧条件下去除污水中亚硝酸盐氮的能力。特别是在8-12℃的条件下，对污水中亚硝酸盐氮去除有明显的强化作用，接种本发明的红球菌与未接种菌的污水进行比较，亚硝酸盐氮去除率提高了约为10％；该菌株的培养基以乙酸钠为提供碳源，(NH₄)₂SO₄提供氮源，还有K₂HPO₄、NaCl、MgSO₄、MnSO₄、FeSO₄等无机盐组成。

综上所述，具有脱氮功能的菌株报道较多，其培养方法也各不相同，但是，未见采用餐厨垃圾培养具有脱氮功能的复合菌的报道。餐厨垃圾中的油脂含量比较高，用于一般脱氮菌的培养比较困难，也会影响菌剂的应用。

发明内容：