CN110643537A - 处理黑臭水体的组合型微生物及其筛选方法和应用 - Google Patents

处理黑臭水体的组合型微生物及其筛选方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种处理黑臭水体的组合型微生物及其筛选方法和应用，组合型微生物，包括：杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1和肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2；本发明将MA1和MA2组合使用，生长速率快、细胞产量高、需溶解氧浓度低，可同步进行硝化反硝化作用，大大提高脱氮效率，使得脱氮工艺更简洁、经济有效。

Description

处理黑臭水体的组合型微生物及其筛选方法和应用
技术领域
本发明涉及微生物领域，特别是一种处理黑臭水体的组合型微生物及其筛选方法和应用。
背景技术
人类生产活动的迅猛发展给环境带来的污染越来越严重，其中来自农业、工业和生活污水的排放导致了地表水污染严重，远远超越了环境自我承受和净化能力。其中排放的污水中大量含氮化合物，可引起水体富营养化，危及水生生物和人类健康。因此控制水体氨氮的浓度是环境污水治理的首要目标。
生物脱氮技术是目前应用广泛且经济效益较高的脱氮方法。传统的脱氮工艺大多采用单一菌种脱氮，
单一自养型细菌生长缓慢，细胞浓度低，环境耐受性差，因而反应时间长，脱氮效率低；单一整个脱氮过程脱氮效率低；单一硝化反应需氧量大，反应体系受环境影响大，抗冲击能力弱。
为了克服单一的菌种效率低的缺点，市场需要找到一种组合型微生物，具有协同作用，大大提高氨氮的去除率，且脱氮工艺更简洁、经济有效；本发明解决这样的问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种处理黑臭水体的组合型微生物及其筛选方法和应用，将MA1和MA2组合使用，生长速率快、细胞产量高、需溶解氧浓度低，可同步进行硝化反硝化作用，大大提高脱氮效率，使得脱氮工艺更简洁、经济有效。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
处理黑臭水体的组合型微生物，包括：杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1和肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2；
杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1菌株已于2018年05月18日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018289；
肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2于2018年05月29日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018319。
前述的处理黑臭水体的组合型微生物，MA1：MA2的配置比例范围为8:1-1:1。
前述的处理黑臭水体的组合型微生物，MA1：MA2的配置比例为2:1。
处理黑臭水体的组合型微生物的筛选方法，包括如下内容：
杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1是从淤泥中以丁二酸钠和氯化铵为筛选培养基筛选纯化后，再通过富集培养基富集的种子液接种于葡萄糖培养基，所述葡萄糖培养基的C：N：P＝100:5:1；
杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1菌株已于2018年05月18日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018289；
肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2是从淤泥中以丁二酸钠和氯化铵为筛选培养基筛选纯化后，再通过富集培养基富集的种子液接种于葡萄糖培养基，所述葡萄糖培养基的C：N：P＝100:5:1；
肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2于2018年05月29日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018319。
处理黑臭水体的组合型微生物的应用，将MA1和MA2菌剂按照干重比例范围为8:1-1:1组合后投加于氨氮高的河道中，每24h投加一次；
杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1菌株已于2018年05月18日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018289；
肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2于2018年05月29日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018319。
前述的处理黑臭水体的组合型微生物的应用，将MA1和MA2菌剂按照干重比例为2:1组合后投加于氨氮高的河道中，每24h投加一次。
本发明的有益之处在于：
本发明将MA1和MA2组合使用，生长速率快、细胞产量高、需溶解氧浓度低，可同步进行硝化反硝化作用，大大提高脱氮效率，使得脱氮工艺更简洁、经济有效；
通过调节MA1和MA2菌液的比例，可将100mg/L的起始氨氮在24h内总氮去除率达到81％以上。
将MA1：MA2＝2:1菌剂投加应用于氨氮较高的河道中，每24h投加一次并取样测定氨氮值，7天后河道氨氮值明显降低，从原来的8ppm降为1.6ppm；在实际应用中具有突出的成绩。
附图说明
图1是本发明实施例一的实验结果图；
图2是本发明实施例二的实验结果图；
图3是本发明实施例三的实验结果图；
图4是本发明实施例四的实验结果图；
图5是本发明实施例四的实验过程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
处理黑臭水体的组合型微生物，包括：杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1和肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2；
杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1菌株已于2018年05月18日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，中国武汉，保藏号为CCTCC NO：M 2018289；
肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2于2018年05月29日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，中国武汉，保藏号为CCTCC NO：M2018319。
处理黑臭水体的组合型微生物的筛选方法，包括如下内容：
杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1是从淤泥中以丁二酸钠和氯化铵为筛选培养基筛选纯化后，再通过富集培养基富集的种子液接种于葡萄糖培养基，葡萄糖培养基的C：N：P＝100:5:1；
肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2是从淤泥中以丁二酸钠和氯化铵为筛选培养基筛选纯化后，再通过富集培养基富集的种子液接种于葡萄糖培养基，葡萄糖培养基的C：N：P＝100:5:1；
经形态学鉴定和16S rRNA分子鉴定，确定该菌株为肺炎克雷伯氏菌菌株，命名为肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2。
作为本发明组合型微生物的应用，将MA1和MA2菌剂按照干重比例范围为8:1-1:1组合后投加于氨氮高的河道中，每24h投加一次。
以下通过实验验证微生物的氨氮处理能力；
实施例一，MA1富集培养和性能鉴定
富集培养：取纯种菌MA1于装有150ml无菌LB培养基的((蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，NaCl 5g/L)pH＝7)锥形瓶中，同时加入几粒灭菌后的玻璃珠，振荡直至样品完全打散并与培养基充分混匀，制备菌悬液。取10ml上一次的种子液移至新的LB培养基中，30℃、150r/min振荡培养12h进行富集两次。
性能鉴定：将富集培养的菌挑取单克隆进行富集培养后分别以5％的接种量接于葡萄糖培养基(葡萄糖5g/L，氯化铵0.382g/L,K2HPO4 0.147g/L(C：N：P＝100:5:1)，微量元素10mL/L,pH＝7)中，30℃、150r/min振荡培养24h并测定培养基前后氨氮变化。
实验结果如图1所示，
结果表明，其中Enterobacter cloacae MA1菌株具备很好的脱氮性能，在以氯化铵为唯一氮源的情况下，100mg/L的起始硝酸盐在24h内总氮去除率达到66.9％以上。
实施例二MA2富集培养和性能鉴定
富集培养：取纯种菌MA2于装有150ml无菌LB培养基的((蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，NaCl 5g/L)pH＝7)锥形瓶中，同时加入几粒灭菌后的玻璃珠，振荡直至样品完全打散并与培养基充分混匀，制备菌悬液。取10ml上一次的种子液移至新的LB培养基中，30℃、150r/min振荡培养12h进行富集两次。
性能鉴定：将富集培养的菌挑取单克隆进行富集培养后分别以5％的接种量接于葡萄糖培养基(葡萄糖5g/L，氯化铵0.382g/L,K2HPO4 0.147g/L(C：N：P＝100:5:1)，微量元素10mL/L,pH＝7)中，30℃、150r/min振荡培养24h并测定培养基前后氨氮变化。
实验结果如图2所示，
结果表明，其中Enterobacter cloacae MA1菌株具备很好的脱氮性能，在以氯化铵为唯一氮源的情况下，100mg/L的起始硝酸盐在24h内总氮去除率达到62.9％以上。
实施例三MA1与MA2不同比例的菌液培养和性能鉴定
富集培养：配置MA1：MA2＝(8：1，6：1，4：1，2:1,1:1)不同比例的菌液于装有150ml无菌LB培养基的((蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，NaCl 5g/L)pH＝7)锥形瓶中，同时加入几粒灭菌后的玻璃珠，振荡直至样品完全打散并与培养基充分混匀，制备菌悬液。取10ml上一次的种子液移至新的LB培养基中，30℃、150r/min振荡培养12h进行富集两次。
性能鉴定：将不同比例的菌液富集培养后分别以5％的接种量接于葡萄糖培养基(葡萄糖5g/L，氯化铵0.382g/L,K2HPO4 0.147g/L(C：N：P＝100:5:1)，微量元素10mL/L,pH＝7)中，30℃、150r/min振荡培养24h并测定培养基前后氨氮变化。
实验结果如图3所示，
结果表明，其中MA1：MA2＝2；1菌株具备很好的脱氮性能，在以氯化铵为唯一氮源的情况下，100mg/L的起始硝酸盐在24h内总氮去除率达到81％以上。
实施例四，MA1:MA2＝2:1菌剂应用；
将MA1：MA2＝2:1菌剂投加应用于氨氮较高的河道中，每24h投加一次并取样测定氨氮值，7天后河道氨氮值明显降低，从原来的8ppm降为1.6ppm。
如图5所示，投放方法是：先富集培养成种子液，将种子液投入填料内搅拌，灌注河水，观测填料挂生物膜，最后将菌液投加到河道内，河道内设置有曝气盘；在图5指出的位置进行取样。
实验结果如图4所示，
结果表明，MA1：MA2＝2:1菌剂可以利用于高氨氮污水处理。
本发明将MA1和MA2组合使用，生长速率快、细胞产量高、需溶解氧浓度低，可同步进行硝化反硝化作用，大大提高脱氮效率，使得脱氮工艺更简洁、经济有效；通过调节MA1和MA2菌液的比例，可将100mg/L的起始氨氮在24h内总氮去除率达到81％以上；将MA1：MA2＝2:1菌剂投加应用于氨氮较高的河道中，每24h投加一次并取样测定氨氮值，7天后河道氨氮值明显降低，从原来的8ppm降为1.6ppm；在实际应用中具有突出的成绩。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.处理黑臭水体的组合型微生物，其特征在于，包括：杰丁毕赤酵母Pichia jadiniiMA1和肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2；
杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1菌株已于2018年05月18日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018289；
肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2于2018年05月29日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018319。
2.根据权利要求1所述的处理黑臭水体的组合型微生物，其特征在于，MA1：MA2的配置比例范围为8:1-1:1。
3.根据权利要求2所述的处理黑臭水体的组合型微生物，其特征在于，MA1：MA2的配置比例为2:1。
4.处理黑臭水体的组合型微生物的筛选方法，其特征在于，包括如下内容：
杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1是从淤泥中以丁二酸钠和氯化铵为筛选培养基筛选纯化后，再通过富集培养基富集的种子液接种于葡萄糖培养基，所述葡萄糖培养基的C：N：P＝100:5:1；
杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1菌株已于2018年05月18日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018289；
肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2是从淤泥中以丁二酸钠和氯化铵为筛选培养基筛选纯化后，再通过富集培养基富集的种子液接种于葡萄糖培养基，所述葡萄糖培养基的C：N：P＝100:5:1；
肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2于2018年05月29日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018319。
5.处理黑臭水体的组合型微生物的应用，其特征在于，将MA1和MA2菌剂按照干重比例范围为8:1-1:1组合后投加于氨氮高的河道中，每24h投加一次；
杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1菌株已于2018年05月18日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018289；
肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae strain MA2于2018年05月29日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏号为CCTCC NO：M 2018319。
6.根据权利要求5所述的处理黑臭水体的组合型微生物的应用，其特征在于，将MA1和MA2菌剂按照干重比例为2:1组合后投加于氨氮高的河道中，每24h投加一次。
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