一种下水污泥或屎尿污泥等活性污泥中所含硝化细菌的高浓度培养方法，在溶解氧２～４毫克／升、ｐＨ＝７．５～８．５和温度２５～３５℃等条件下，在１～２个月时间内用污泥脱水滤液和消化脱离液等污泥处理废液（氨浓度１００～３００毫克／升）对活性污泥进行硝化培养的同时，投入由碳酸钠和碳酸氢钠混合物（摩尔比４～７∶４～８）组成的培养促进剂，使培养过程中趋于酸性侧的ｐＨ时时保持在７．５～８．５范围内，用这种方法使上述活性污泥中所含的硝化细菌得到培养和积累。借此可以提供一种对活性污泥中所含的硝化细菌进行大量和高浓度培养的方法。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以活性污泥为原料的硝化细菌(海洋性硝化细菌、淡水性硝化细菌)或脱氮细菌(海洋性脱氮细菌、淡水性脱氮细菌)的高浓度培养方法、该方法使用的培养促进剂以及活性污泥的减重加工方法。物理化学法可以举出氨溶出法、间断点注氯法、沸石法和离子交换法等。然而这些方法有副产物二次污染和效率低的问题。另一方面作为生物法，众所周知最有力的方法是用硝化细菌(氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌)和脱氮细菌(硝酸氧化细菌)的微生物处理法。水体中有害的残留氮，在好氧环境下因硝化细菌作用而变成硝酸离子积累，而厌氧环境下因脱氮细菌作用而还原成安全的氮气释放至大气中。然而硝化细菌繁殖速度慢，不能形成菌落存活，所以虽然确认其存在，但是时至百多年后的今日，依然没有成功地在工业上大量高浓度培养硝化细菌的报告问世。也就是说，已有的培养方法是仅以纯粹培养为目的的试管级小规模培养，在两个月期间内仅能达到烧瓶内的培养基不产生悬浮的程度，所以不是能在工业上应用的培养方法。要补充说明的是，硝化硝化细菌培养一旦开始，就会使pH降低，而过去尚并不知有效提高这种pH的方法。另一方面，碳源伴随硝化的进行而减少，过去用二氧化碳作碳源。供给二氧化碳虽能确实防止碳源枯竭，但是随着上述的pH近一步降低而使硝化细菌活动停止，形成细菌繁殖的屏障。专利技术的公开〖关于保藏的生物材料〗(1)保藏单位名称通商产业省工业技术院生命工学工业技术研究所专利微生物保藏中心邮政地址邮政编码305-0046日本国茨城县筑波市东1-1-3(电话0298-54-6029)(2)保藏日期2000年4月27日(3)保藏编号FERM BP-7150本专利技术涉及一种硝化细菌的高浓度培养方法，该方法是下水污泥和屎尿污泥等活性污泥中所含少量硝化细菌的高浓度培养方法，其特征在于在溶解氧在2毫克/升以上、pH＝7.0～9.0和20～40℃温度等条件下，在预定时间内用NH4-N含有液对所说污泥作硝化培养，同时投入由碳酸钠和碳酸氢钠混合物组成的培养促进剂，使培养过程中趋于酸性侧的pH时时保持在上述范围内，用这种方法使上述活性污泥中所含硝化细菌得到培养和积累。本专利技术还涉及一种高浓度脱氮细菌的培养方法，该方法是下水污泥和屎尿污泥等活性污泥中所含少量脱氮细菌的高浓度培养方法，其特征在于在溶解氧浓度在2毫克/升以下、pH＝6.0～9.0、温度为10～40℃以及存在ROH(R表示CH3-和/或C2H5-)作为外部碳源等条件下，在预定时间内用硝酸氮(NO3-N)含有液对所说的活性污泥进行脱氮培养，用这种方法使上述活性污泥中所含脱氮细菌得到培养和积累。本专利技术能对硝化细菌和脱氮细菌进行大量和高浓度培养。活性污泥本专利技术使用的活性污泥，可以举出下水污泥和屎尿污泥。这些污泥既可以是淡水稀释处理过的，也可以是海水稀释处理过的。但是若用海水稀释污泥作原料培养硝化细菌或脱氮细菌，由于能大量得到据视为稀少的有价值的海洋性硝化细菌和海洋性脱氮细菌，所以用海水稀释处理过的活性污泥是适当的。要附带说明的是，天然海水中虽存在据说耐盐性高于淡水性硝化细菌的海洋性硝化细菌，但是由于其存在量极少，难于分离出纯品，所以有关它的研究晚于淡水硝化细菌。然而，若用本专利技术的培养方法，如上所述，以海水稀释处理的活性污泥作原料，可以得到高浓度海洋硝化细菌。而海洋硝化细菌有多层细胞壁，对影响处理水渗透压变化和繁殖的各种化学物质有更强耐受性。硝化细菌的培养条件活性污泥中所含硝化细菌的培养，是指用污泥脱水滤液或(厌氧性)消化脱离液等污泥处理废液对该活性污泥硝化培养达预定时间(例如1个月、2个月或3个月)，但是这种硝化培养必须在好氧条件下进行，所以此时溶解氧(DO)必须在2毫克/升以上。然而本试验初次查明，溶解氧一旦过高，反而有增殖速度降低的趋势。以下详细说明这一点。硝化细菌的硝化速度随溶解氧浓度的增高而加快，据说对硝化培养积累也同样，浓度越高进行得越快，岂知据查以活性污泥作原料的硝化细菌的培养积累，当溶解氧(DO)超过5毫克/升左右，反而会使速度降低。因此溶解氧(DO)浓度最好为2～4毫克/升。而且pH必须处于7.0～9.0范围内，(特别是使用海水稀释活性污泥的场合下)优选7.5～8.5范围内，更优选7.5～7.8范围内。培养温度处于20～40℃范围内时增殖速度快，更优选25～35℃。在培养过程中碱度随pH的降低而减小。也就是说，氨氧化细菌将NH4+氧化成NO2-，亚硝酸氧化细菌将NO2-氧化成NO3-，反应式如下式(A)和(B)二式所示。其中式(C)是硝化细菌总反应式。(氨氧化细菌)……(A)(亚硝酸氧化细菌)……(B)(混合体系)……(C)由此可知，要将NH4-N氧化成NO3-N，每毫克NH4-N需要4.57毫克O2，由于氢离子随硝化反应的进行而被放出，所以碱度随培养体系pH的降低而减小。由于培养速度随pH降低而减小，若不用缓冲液等使pH保持所定值，就会与已有方法同样，导致微生物的活动停止。因此本专利技术考虑，将非氢化合物和含氢化合物制成混合物后具有适当缓冲作用，可能是适合的，为找出具体化合物，对许多化合物进行反复试错试验后发现，加入由碳酸钠和碳酸氢钠组成的培养促进剂，能使培养过程趋于酸性侧的pH复原，因而是一种最适用的方案。一般知道，细菌细胞的合成反应可以用下式表示。将其用在上述混合培养体系(C)的生化反应式上如下。正如上式所表明的那样，对于硝化细菌的培养而言，即使与作为能量基质的铵离子相比，也需要大量碳源。如上所述，供给碳酸钠和碳酸氢钠组成的培养促进剂，可以同时供给硝化细菌同化碳酸所需的碳源。以下作补充说明。若只使用碳酸钠，碳酸钠有强碱性，虽然可以发现有足够改善pH降低的效果，但是因pH上升效果大而不能大量使用，缺点是不适于供给充分碳源。另外仅使用碳酸氢钠的场合下，虽然不存在无机碳源供给上的问题，但是要保持pH不变需要大量供给碳酸氢钠，因而也不好。考虑到这些优缺点，采用碳酸钠和碳酸氢钠的混合物是适当的。使用该混合物水溶液，不仅能使逐渐降低的pH保持一定，而且还能有效供给生物体碳酸同化所需的无机碳源。上述混合物中碳酸钠和碳酸氢钠间配比，以碳酸钠∶碳酸氢钠(摩尔比)＝4～7∶4～8为宜，具体讲使用0.4～0.7(摩尔/升)碳酸钠和0.4～0.8(摩尔/升)碳酸氢钠的混合水溶液是有效的。其中就培养体系pH的监视而言，可以连续进行或定期间歇进行。优选用pH计等连续监视pH，但是并不限于此，也可以用酚红等pH指示剂人工监视。NH4-N含有液中氨浓度，优选控制在100毫克/升以上和300毫克/升以下，更优选控制在200毫克/升以下。氨虽然是作为化学独立营养菌的氨氧化细菌进行碳酸同化生长时的一种能源，但是一旦过剩当然也会时常妨碍其生育和繁殖。而且与氨氧化细菌同样含在活性污泥中的亚硝酸氧化细菌，是能将氨氧化细菌氧化生成的亚硝酸继续加以氧化的细菌，其比例小于高浓度亚硝酸，所以不能将氨的初期浓度设定得过高。因此，当氨浓度超过300毫克/升的场合下，应当用海水或淡水适当稀释。NH4-N含有液，优选用水处理厂内产生的污泥脱水滤液和消化脱离液等污泥处理废液。上述培养条件下用污泥脱水滤液和消化脱离液等污泥处理废液对活性污泥进行硝化培养，能将该活性污泥中所含的少量硝化细菌培养到高浓度，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种硝化细菌的高浓度培养方法，该方法是下水污泥或屎尿污泥等活性污泥中所含少量硝化细菌的高浓度培养方法，其特征在于在溶解氧２毫克／升以上、ｐＨ＝７．０～９．０和２０～４０℃温度的条件下，在预定时间内用ＮＨ↓［４］－Ｎ含有液对所说的活性污泥进行硝化培养的同时，投入由碳酸钠和碳酸氢钠混合物组成的培养促进剂，使培养过程中趋于酸性侧的ｐＨ时时保持在上述范围内，用这种方法使上述活性污泥中所含硝化细菌得到培养和积累。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：米田哲，
申请(专利权)人：株式会社拜克，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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