[发明专利]一种自养脱氮菌及其快速扩培工艺

说明书

本发明提供一种自养脱氮菌及其快速扩培工艺，所用菌株经鉴定为白色芽孢杆菌(Bacillus albus)，相比于其他自养脱氮菌具有低成本、低能耗、出水细菌少及水质好的优点。在氨氮初始浓度在50mg/L的条件下，对氮的去除率在48h之内能够达到100%，降解效果十分显著。同时也公开了该菌株的快速扩培工艺，操作简单、生产周期短、生产成本低，具有实际应用价值，市场前景广阔。

技术领域

本发明涉及到环境微生物领域，特别是一种自养脱氮菌及其快速扩培工艺。

背景技术

氮污染物是引起水体富营养化的重要原因之一，氮污染控制是目前我国乃至世界范围内亟需解决的一个水环境问题。生活污水、受污染的地表水及工业污水等污染水体中的氮污染物以氨氮、硝酸盐为主。在众多的脱氮技术种，生物脱氮技术备受重视，按照细菌所需要的碳源的不同，生物脱氮分为异养脱氮和自养脱氮。异养脱氮需要额外添加有机碳源作为供体，而外加供体产生的费用较高，也存在后续污染的问题；自养脱氮不需要额外添加碳源，出水具有细菌含量低及出水水质好的特点。因此近几年自养脱单氮细菌引起研究者的普遍关注。

自养脱氮相比异养生物脱氮具有低成本、低能耗、出水细菌少及水质好的优点，因此成为脱氮领域研究的重点及热点。因此筛选到能够高效自养脱氮的菌株就显得极其重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种自养脱氮菌及其快速扩培的生产工艺，为解决实际污水处理问题提供了一个有效的解决途径。

本发明的技术方案为：

一种自养脱氮菌，分类命名为白色芽孢杆菌(Bacillus albus)NZHB-Z1，已于2021年11月19日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为CGMCC NO.23933。

生理学特征为：粗长杆状，两端钝圆，菌体周围有厚荚膜。芽孢：壁厚，椭圆形，菌落圆形，无色，隆起，胶质粘稠，透明或半透明，边缘整齐；自养好氧型细菌，革兰氏染色阳性；在琼脂固体平板培养24h出现明显菌落，菌落呈圆形或椭圆形，边缘整齐，白色，大而扁平，不透明，湿润无光泽。革兰氏染色阳性，营养方式为自养好氧型。

本发明菌种NZHB-Z1由江苏盐城某污水厂的厌氧池中污泥筛选得到，筛选培养基为LB培养基，所述的LB培养基组分为：蛋白胨10.0g，酵母粉5.0g，NaCl 10.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1.0L，pH 7.0～7.3。培养温度：37℃，好氧培养。

本发明菌株的培养方法为：

(1)活化：从固体平板中挑取白色芽孢杆菌的单菌落，转接至LB液体培养基中，摇床转速为200rpm，37℃摇床培养3～4h直至对数期；所述的LB培养基组分为：5g/L酵母膏、10g/L蛋白胨，pH保持在7.0～7.3之间；

(2)转接：将流程1活化处于对数期白色芽孢杆菌菌液按照5％的接入量转接至50L种子罐中进行培养，控制种子罐温度维持在30～37℃，DO控制在4-6mg/L，培养24h～48h。种子罐的培养基成分为(质量比)：NH₄Cl 0.1％，NaNO₂ 0.15％，NaHCO₃ 0.2％，KH₂PO₄ 0.1％，MgSO₄ 0.05％，CaCl₂ 0.02％。pH维持在7.0～7.3之间。

(3)快速扩培：将流程2种子罐培养的白色芽孢杆菌菌液按照5％的接种量转接至1000L发酵罐中扩大培养，发酵罐培养基成分与种子罐的相同，各物化参数指标为：温度37℃、转速250rpm、DO控制在4-6mg/L，发酵时间48h～60h。发酵结束后，罐体菌液有效活菌数可达500个/ml以上，发酵培养液出罐后用塑料桶包装后便可得到白色芽孢杆菌菌剂。