一种维氏硝化杆菌及硝化细菌-反硝化细菌复合菌剂及生产方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种维氏硝化杆菌及硝化细菌-反硝化细菌复合菌剂及生产方法和应用，所述的维氏硝化杆菌保藏在中国典型培养物保藏中心，维氏硝化杆菌（Nitrobacter Winogradskyi) Y3-2，CCTCC NO：M2014203。该菌具备高效的处理亚硝酸盐的功能，将该菌与欧洲亚硝化单胞菌和施氏假单胞菌混合后制成复合菌剂，可高效去除水体中的氮素，可用于水产养殖水体、畜禽养殖污水或工业污水处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物及环境工程领域，具体涉及一种维氏硝化杆菌及硝化细菌-反硝化细菌复合菌剂及生产方法和应用。
技术介绍
水作为人类赖以生存的资源，在不断污染的同时又亟待进行治理。随着生物修复方法愈来愈被人类所重视，硝化细菌及反硝化细菌的应用也逐渐提升到一个新的高度。微生物脱氮主要通过硝化-反硝化的过程实现，其中硝化过程的主要承担者为硝化细菌，而反硝化过程的主要承担者为反硝化细菌。硝化细菌分为氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌两大类，在有氧气存在的条件下它们可以将氨氮转化为硝酸盐氮；在无氧或低氧的条件下，通过反硝化细菌的反硝化作用，将硝酸盐氮转化为气态的N2O或N2从水体移出，最终实现水体中氮素的脱除。由于硝化细菌为无机化能自养型细菌，其生长缓慢，工业化生产困难，而且单一的硝化细菌并不能实现水体氮素的完全脱除，应用过程中往往造成大量的总氮积累，为了有效消除总氮，人们往往通过后期投加反硝化细菌的方式实现脱氮。而目前正规的自养硝化细菌均为液体菌剂，反硝化细菌为固体菌剂，两种菌剂产品采用不同的生产工艺生产，无法实现混合发酵或者简单复合，这两类菌剂的分开生产和应用在一定程度上增加了菌剂的生产成本和应用的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种维氏硝化杆菌，该菌株已于2014年5月14日，送往中国典型培养物保藏中心保藏，分类命名：维氏硝化杆菌(NitrobacterWinogradskyi)Y3-2，CCTCCNO：M2014203，地址：中国武汉武汉大学。本专利技术还有一个目的在于提供了维氏硝化杆菌(NitrobacterWinogradskyi)Y3-2的应用，该菌剂可以快速消除水体中的亚硝酸盐，能有效消除水产养殖水体中亚硝酸盐积累，促进养殖动物健康生长，也可用于污水处理厂中，促进硝化作用，提高污水处理厂脱氮效率。本专利技术还有一个目的在于提供了一种硝化细菌-反硝化细菌复合菌剂，该菌剂包括欧洲亚硝化单胞菌(ATCC19718)，维氏硝化杆菌Y3-2(CCTCCNO：M2014203)和施氏假单胞菌(ATCC17588)。本专利技术的还有一个目的在于针对硝化细菌-反硝化细菌培养过程中遇到的问题及实际应用中的困难，提出了一种硝化细菌-反硝化细菌菌剂混合培养的方法，方法简单，易行。本专利技术最后一个目的在于提供了一种硝化细菌-反硝化细菌复合菌剂的应用，该菌剂可有效脱除水体中的氮素，达到净化水质的目的。为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术措施：一种维氏硝化杆菌，通过以下方式得到：维氏硝化杆菌菌株是专利技术人于2008年在武汉市龙王庙污水处理厂活性污泥中富集、分离、纯化得到。该菌株已于2014年5月14日，送往中国典型培养物保藏中心保藏，分类命名：维氏硝化杆菌(NitrobacterWinogradskyi)Y3-2，保藏编号：CCTCCNO：M2014203，地址：武汉武汉大学。维氏硝化杆菌Y3-2细胞呈长杆状，细菌形态见图1所示。革兰氏阴性。严格化能自养型，只能通过氧化亚硝酸盐获得能量。生长需要严格好氧，pH6.5-8.5，生长温度范围为10-40℃，最适生长温度为30℃，属于淡水硝化细菌，可耐受盐的浓度范围为0-15000mg/L。该菌具备高效消除NO2-N的能力，单独发酵的培养菌液，硝化速率可以到达800-3000mgNO2-N/L/h，通常为1000mgNO2-N/L/h，按照万分之一至十万分之一的量(体积比)接种污染水体，可使水体亚硝酸氧化速率达到1-5mgNO2-N/L/h。一种维氏硝化杆菌的应用，包括其在水产养殖中的应用，以及污水处理中的应用。在水产养殖中用于消除水体亚硝酸盐积累，改良水质，从而促进了养殖动物生长；在污水处理厂中用于促进水体硝化作用，加速了污水硝化-反硝化脱氮过程。一种硝化细菌-反硝化细菌菌剂，该菌剂包括欧洲亚硝化单胞菌，维氏硝化杆菌和施氏假单胞菌。优选的，所述菌剂的各组分的配比为：欧洲亚硝化单胞菌：维氏硝化杆菌：施氏假单胞菌为1×107-5×108cfu/ml：1×107-5×108cfu/ml：1×108-1×109cfu/ml。优选的，所述的欧洲亚硝化单胞菌为ATCC19718，为一种自养氨氧化细菌。维氏硝化杆菌为维氏硝化杆菌Y3-2，CCTCCNO：M2014203。施氏假单胞菌为ATCC17588，为一种反硝化细菌。一种硝化细菌-反硝化细菌菌剂的制备方法，包括以下步骤：A、配制硝化细菌混合培养基；B、按照培养基体积的2％-20％的量接种欧洲亚硝化单胞菌，每隔6-12h补料(NH4)2SO4或NH4Cl，使培养基中NH4-N终浓度维持在75-255mg/L范围内，培养3-4天；培养温度25-35℃，搅拌转速为150-250rpm；C、在步骤B的基础上，按照初始硝化细菌混合培养基体积的2％-20％的量接种维氏硝化杆菌，并继续按照步骤B的方法继续补料培养1-2天，培养温度25-35℃，搅拌转速为150-250rpm；D、补料培养硝化细菌结束后，在硝化细菌培养物的基础上加入反硝化有机营养液，并接种施氏假单胞菌；接种量为初始硝化细菌混合培养基体积的1％-5％，培养温度25-35℃，接种后24h内搅拌转速为150-250rpm，24h后静置培养，当检测发现培养液中硝酸盐和亚硝酸盐浓度均为0mg/L时，发酵结束。所述的硝化细菌混合培养基的配方包括：NaCl0.3g/L，MgSO4·7H2O0.04g/L，FeSO40.0396g/L，(NH4)2SO40.5g/L，K2HPO4·3H2O4.108g/L，KH2PO40.272g/L，pH7.5-8.5，其余为水。所述的反硝化有机营养液的配方包括：乙酸钠20-40g/L；酵母膏、酵母浸粉、酵母提取物或酵母浸膏其中一种或组合5-20g/L，其余为水。所述的在硝化细菌培养物的基础上加入反硝化有机营养液，其特征在于，添加的反硝化有机营养液是初始硝化细菌混合培养基体积的5％-20％。优选的，所述的欧洲亚硝化单胞菌为ATCC19718维氏硝化杆菌为维氏硝化杆菌Y3-2，CCTCCNO：M2014203。施氏假单胞菌为ATCC17588。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：①维氏硝化杆菌Y3-2具有高效消除NO2-N的能力，硝化速率可以达到800-3000mgNO2-N/L/h，通常为1000mgNO2-N/L/h，而现有硝化细菌亚硝酸氧化能力通常低于500mgNO2-N/L/h。②在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种维氏硝化杆菌，其特征在于：维氏硝化杆菌（Nitrobacter Winogradskyi) Y3‑2，CCTCC NO：M2014203。

【技术特征摘要】
1.一种维氏硝化杆菌，其特征在于：维氏硝化杆菌（NitrobacterWinogradskyi)Y3-2，CCTCCNO：M2014203。
2.权利要求1所述的维氏硝化杆菌在消除亚硝酸盐中的应用。
3.权利要求1所述的维氏硝化杆菌在污水处理中的应用。
4.一种硝化细菌-反硝化细菌复合菌剂，包括欧洲亚硝化单胞菌，维氏硝化杆菌和施氏假单胞菌。
5.根据权利要求4所述的复合菌剂，欧洲亚硝化单胞菌：维氏硝化杆菌：施氏假单胞菌为1×107-5×108cfu/ml：1×107-5×108cfu/ml：1×108-1×109cfu/ml。
6.根据权利要求4所述的复合菌剂，所述的欧洲亚硝化单胞菌为ATCC19718，维氏硝化杆菌为维氏硝化杆菌Y3-2，CCTCCNO：M2014203，施氏假单胞菌为ATCC17588。
7.权利要求4所述的复合菌剂的制备方法，包括以下步骤：
A、配制硝化细菌混合培养基；
B、按照培养基体积的2%-20%的量接种欧洲亚硝化单胞菌，每隔6-12h补料NH4-N，使培养基中NH4-N终浓度维持在75-255mg/L范围内，培养3-4天；培养温度25-35℃，搅拌转速为150-250r...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴定心，梁运祥，周闯，林彦徐，
申请(专利权)人：武汉水之国环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42