【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境微生物，具体涉及用于老龄化垃圾渗滤液脱氮处理的人工微生物脱氮菌剂及其构建方法、应用。
技术介绍
1、随着中国城市化的加快和居民生活水平的提高，城市生活垃圾的产量与日俱增。目前，城市生活垃圾的主要处理方式为卫生填埋法、焚烧法、堆肥法、热解法和生物转化法等。其中，垃圾填埋技术作为固体废弃物的重要处理方法之一，在处理城市生活垃圾中得到了最为广泛的应用。
2、当垃圾填埋场中的垃圾暴露于不同环境条件下时，会发生多种物理化学变化，并产生组分极为复杂，对环境及人体健康的危害极大的黑色或者黄褐色的带有恶臭气味的液体，这类液体称为垃圾渗滤液。垃圾渗滤液处理不当就会对环境造成二次污染，不仅会污染土壤和地表水源，甚至会污染地下水源，对生态环境和人体健康带来巨大危害，致使垃圾的填埋失去应有的价值和意义。
3、垃圾渗滤液具有成分极其复杂、污染物含量变化大、处理难度高、污染持续时间长等特点。且垃圾渗滤液的水质组分还会随填埋时间的延长而变化，其按照填埋年限可划分为三个阶段：年轻(≤5年)、中等(5～10年)和老龄(≥10年)，且每个阶段的垃圾渗滤液水质具有较大的不同。在现阶段，我国大多数的垃圾填埋场均已运行十年以上，产生的垃圾渗滤液已经步入老龄化阶段。在老龄化垃圾渗滤液中，原有的有机污染物逐步分解，有机氮逐步转变为氨氮，致使氨氮的浓度随着填埋时间的增加而提高；而碳氮比值逐渐降低，导致在高氨氮浓度下较低的c/n比，不能满足脱氮微生物的生长需求，致使常规硝化反硝化工艺运行困难，碳源投加成本与日俱增，为后续垃圾渗滤液的无害
4、传统的微生物脱氮方法主要使用单一微生物或天然混菌体系，面临效率低、周期长、可控性差、普适性和灵活性收到限制、菌群结构稳定性差、抵抗环境负荷能力低等问题。人工微生物脱氮菌剂通过自上而下(top-down)和自下而上(bottom-up)双构建方式，可以获得更适合复杂环境系统的解决方案。相比于单一微生物和天然混菌体系，人工微生物脱氮菌剂具有较高的鲁棒性、较强的污染降解能力、较低的细胞代谢负荷、组成成员的可定义性以及较强的可控性，为解决复杂环境问题提供了新方法。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于设计提供用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂及其构建方法、应用的技术方案。
2、本专利技术具体采用以下技术方案实现：
3、本专利技术第一方面提供了用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂的构建方法，其包括以下步骤：
4、1)针对老龄化垃圾渗滤液高氨氮、低碳氮比的特点，通过活性污泥菌群的分离及连续适应性驯化策略，分别构建得到高氨氮和低碳氮比特征的人工微生物脱氮菌剂；
5、2)取高氨氮和低碳氮比特征的人工微生物脱氮菌剂按特定比例接种至高氨氮低碳比培养基中进行驯化，经连续多代驯化培养，得到人工微生物脱氮复合菌剂；
6、3)将人工微生物脱氮复合菌剂接种至含有不同碳源的硝化培养基中进行培养，筛选得到适合所述人工微生物脱氮复合菌剂的碳源；
7、4)改变人工微生物脱氮复合菌剂中高氨氮和低碳氮比特征的人工微生物脱氮菌剂的比例，并接种至含有高浓度氨氮的硝化培养基中进行培养，筛选得到硝化能力强的人工微生物脱氮复合菌剂组成比例；
8、5)使用响应曲面优化方法得到人工微生物脱氮复合菌剂的最优脱氮条件，获得人工多细胞脱氮复合菌剂的配方；
9、6)将人工微生物脱氮复合菌剂接种至实际老龄化垃圾渗滤液中，在最优条件下去除老龄化垃圾渗滤液中的高浓度氨氮。
10、进一步，所述步骤1)中采用高氨氮富集培养基和低碳氮比富集培养基进行驯化，其中高氨氮富集培养基包含：硫酸铵((nh4)2so4)4.72g，丁二酸钠(c4h4na2o4)33.76g，三水合磷酸氢二钾(k2hpo4·3h2o)6.5g，磷酸二氢钾(kh2po4)1.5g，微量元素20ml，蒸馏水定容至1000ml，自然ph；
11、低碳氮比富集培养基包含：硫酸铵((nh4)2so4)2.36g，丁二酸钠(c4h4na2o4)5.064g，三水合磷酸氢二钾(k2hpo4·3h2o)6.5g，磷酸二氢钾(kh2po4)1.5g，微量元素20ml，蒸馏水定容至1000ml，自然ph；
12、上述微量元素包含：硫酸锌(znso4)4.4mg，四水合氯化锰(mncl2·4h2o)10.2mg，氯化钙(cacl2)11mg，七水合硫酸亚铁(feso4·7h2o)10mg，五水硫酸铜(cuso4·5h2o)3.2mg，四水合钼酸铵((nh4)6mo7o2·4h2o)2.2mg，六水合氯化钴(cocl2·6h2o)3.2mg，edta-na144mg，蒸馏水1000ml，自然ph。
13、进一步，所述步骤2)中高氨氮低碳比培养基包括：硫酸铵((nh4)2so4)4.72g，丁二酸钠(c4h4na2o4)10.13g，三水合磷酸氢二钾(k2hpo4·3h2o)6.5g，磷酸二氢钾(kh2po4)1.5g，微量元素20ml，蒸馏水定容至1000ml，自然ph。
14、进一步，所述步骤3)中碳源为丁二酸钠，乙酸钠，蔗糖，柠檬酸钠和葡萄糖中的一种。
15、进一步，所述步骤3)中硝化培养基中添加碳源至碳氮比为3，于ph 7、30℃、160rpm下进行培养。
16、进一步，所述步骤3)中硝化培养基包括：硫酸铵((nh4)2so4)4.72g，不同种类型的碳源，磷酸二氢钾(kh2po4)1.5g，三水合磷酸氢二钾(k2hpo4·3h2o)6.5g，微量元素溶液20ml，蒸馏水定容至1000ml，自然ph；更进一步，碳源种类及添加方式包括：丁二酸钠(c4h4na2o4)10.13g·l-1；乙酸钠(ch3coona)10.25g·l-1；三水合柠檬酸钠(c6h5na3o7·2h2o)12.25g·l-1；蔗糖(c12h22o11)7.13g·l-1；葡萄糖(c6h12o6)8.26g·l-1。
17、进一步，所述步骤4)中高浓度氨氮为体系中氨氮含量≥1000mg/l。
18、进一步，所述步骤4)中硝化培养基中添加碳源至碳氮比为3，于ph 7、30℃、160rpm下进行培养。
19、进一步，所述步骤4)中硝化培养基包括：硫酸铵((nh4)2so4)4.72g，丁二酸钠(c4h4na2o4)10.13g，磷酸二氢钾(kh2po4)1.5g，三水合磷酸氢二钾(k2hpo4·3h2o)6.5g，微量元素溶液20ml，蒸馏水定容至1000ml，自然ph。
20、进一步，所述步骤5)中最优脱氮条件为温度为36.2℃，ph为7.7，转速为162rpm。
21、进一步，硝化培养基中氮源为硫酸铵。
22、本专利技术第二方面提供了上述任一构建方法得到的用于老龄化垃圾渗滤液脱氮处理的人工微生物脱氮菌剂。...
【技术保护点】
1.用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂的构建方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂的构建方法，其特征在于所述步骤3)中碳源为丁二酸钠，乙酸钠，蔗糖，柠檬酸钠和葡萄糖中的一种。
3.如权利要求1所述的用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂的构建方法，其特征在于所述步骤3)中硝化培养基中添加碳源至碳氮比为3，于pH 7、30℃、160rpm下进行培养。
4.如权利要求1所述的用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂的构建方法，其特征在于所述步骤4)中高浓度氨氮为体系中氨氮含量≥1000mg/L。
5.如权利要求1所述的用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂的构建方法，其特征在于所述步骤4)中硝化培养基中添加碳源至碳氮比为3，于pH 7、30℃、160rpm下进行培养。
6.如权利要求1所述的用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂的构建方法法，其特征在于所述硝化培养基中氮源为硫酸铵。>
7.如权利要求1-6任一构建方法得到的用于老龄化垃圾渗滤液脱氮处理的人工微生物复合脱氮菌剂。
8.如权利要求7所述的人工微生物复合脱氮菌剂用于老龄化垃圾渗滤液脱氮处理的应用。
...【技术特征摘要】
1.用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂的构建方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂的构建方法，其特征在于所述步骤3)中碳源为丁二酸钠，乙酸钠，蔗糖，柠檬酸钠和葡萄糖中的一种。
3.如权利要求1所述的用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂的构建方法，其特征在于所述步骤3)中硝化培养基中添加碳源至碳氮比为3，于ph 7、30℃、160rpm下进行培养。
4.如权利要求1所述的用于老龄化垃圾渗滤液净化处理的人工微生物复合脱氮菌剂的构建方法，其特征在于所述步骤4...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛亚平，柯霞，李一鑫，唐素琴，张一成，潘多，郑裕国，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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