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施氏假单胞菌及其培养、固定化和应用制造技术

技术编号:9543089 阅读:180 留言:0更新日期:2014-01-08 19:40
本发明专利技术公开了一株施氏假单胞菌及其培养、固定化和应用。该菌株为施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri)WZUF25,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏中心登记入册编号为CGMCC?NO.7685。该菌株进行好氧反硝化的适宜pH和温度范围广,不仅对NO3--N和NO2--N的去除率高,而且具有很高的同化NH4+-N能力,可为同步硝化和反硝化提供种源。本发明专利技术同时提供采用活性炭-海藻酸钙包埋法制备的固定化施氏假单胞菌,其同样具有良好的去除NO3--N的能力和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一株施氏假单胞菌及其培养、固定化和应用。该菌株为施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri)WZUF25,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏中心登记入册编号为CGMCC?NO.7685。该菌株进行好氧反硝化的适宜pH和温度范围广,不仅对NO3--N和NO2--N的去除率高,而且具有很高的同化NH4+-N能力,可为同步硝化和反硝化提供种源。本专利技术同时提供采用活性炭-海藻酸钙包埋法制备的固定化施氏假单胞菌,其同样具有良好的去除NO3--N的能力和稳定性。【专利说明】施氏假单胞菌及其培养、固定化和应用
本专利技术属于环境微生物领域,具体涉及一株施氏假单胞菌及其培养、固定化和应 用。
技术介绍
氮素给环境造成的污染问题近年来日益突出,其危害性也日益被人们认识和重 视。如氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮有可能转化为致癌、致突变和致畸的亚硝胺;又如氮素 流入水体造成水体富营养化,引起水质恶化乃至湖泊退化。生物脱氮具有处理效果好、处理 过程稳定可靠、操作管理方便等的优点而得到广泛应用。传统脱氮理论认为废水生物脱氮必须是铵态氮经历典型的硝化与反硝化过程,即 废水中的铵态氮首先被氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌在好氧条件下依次氧化为亚硝酸 盐氮、硝酸盐氮,然后由反硝化细菌在厌氧或兼氧条件下将硝酸盐氮依次还原为亚硝酸盐 氮、氮气或氮氧化物。传统认识上的反硝化菌在有氧条件下优先利用氧气作为电子受体,只 有在缺氧条件下硝酸盐才会代替氧气作为最终电子受体进行反硝化作用。20世纪80年代,Robertson和Kuene在除硫和反硝化处理系统中首次分离到好氧 Thiosphaera pan to tropha (% Paracoccus pan to trophus )、Pseudomonas spp. JkAlcaligenes /aecaJis,至今已有许多好氧反硝化菌被分离 获得,现已报道的好氧反硝化细菌大多分布于假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属 (Bacillus)和产碱菌属(Alcaligenes)等土壤、废水常见种属中,而且发现好氧反硝化菌 大多表现异氧硝化的特性。但分离自不同环境的菌株,其生理特性和除氮能力各具特色,它 们可为实际应用或进一步的菌株改造提供丰富的种源。如李小龙等从鱼塘水样中分离到1 株不动杆菌i Acinetobacter sp.),以KN03、( NH4)2 S04、NaN02为唯一氮源的培养液中,可 在24 h内将培养液中NCV-N从161. 61 mg ? I71降至55. 69 mg ? L'去除速率为4. 41 mg ? L 1 h 1 N03 -N ;15 h 内将 NH 4+ _N 由 220. 24 mg ? L 1 降至 14. 78 mg ? L S 去除速率 为 13. 70 mg *L :h 1 NH: - N ;12 h 内 N02 _N 浓度由 101. 27 mg *L 1 降至 21. 85 mg *L 1, 去除速率为e.eZmg.L—V1 N02--N;但其脱氮的适宜pH为偏碱性的;20°C时不生长,40°C时 在NH4+-N测定液中生长缓慢,在N02_-N测定液中不生长,最佳生长温度为30°C (微生物学 报,2011,51 (8) : 1062-1070)。好氧反硝化和异养硝化的发现打破了传统的生物脱氮理论,使得同步硝化和反硝 化成为可能。迄今为止,对于异养硝化、好氧反硝化的机理尚有待继续深入研究,对异养硝 化菌和好氧反硝化菌的应用还很少,但因其在脱氮方面的独特优势,从长远看必将得到广 泛的应用,因此选育优良性能的菌株为实际应用提供种源具有重要的实际意义。固定化细胞技术用于废水生物处理与传统的悬浮生物处理法相比,能纯化和保持 高效菌种,微生物浓度高,污泥产量少,固液分离效果好。因此,该项技术在废水生物处理, 尤其是在特种水处理领域中,获得了广泛的研究。固定化细胞技术已用于B0D物质的去除、硝化一反硝化、脱磷、去酚、氰的降解、LAS降解、重金属离子的去除与回收以及印染废水的脱色处理等。近年来,固定化硝化菌脱氮技术已经从实验室和小规模试验阶段进入大规模的生产性试验阶段。目前,固定化好氧反硝化菌脱氮技术还处于实验室和小规模试验阶段。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供一株好氧反硝化菌,其特点为该菌株为采用常规分离方法从采自浙江温州西片污水处理厂的活性污泥中分离获得,经过16SrDNA序列测定并将测序结果通过GeenBank Blast进行比对分析,与stutzeri的同源性为 99.9%,编为 A stutzeri WZUF25。本专利技术提供的一株施氏假单胞菌,该菌株为施氏假单胞菌iPseudomonass tutzeri ) WZUF25 ,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏中心登记入册编号为CGMCC N0.7685。本专利技术提供上述施氏假单胞菌的培养方法,包括如下步骤: .1)保藏菌株WZUF25接种于LB培养基中,培养12h以上,离心,得菌体,用无菌水洗涤后制成OD680为0.900~1.000的菌悬液; .2)步骤I)所得菌悬液接种于反硝化培养基中进行培养; 其中,所述反硝化培养基的构成为:碳源,氮源,K2HPO4, FeSO4, MgSO4, H2O,所述碳源为丁二酸钠、乙酸钠、甘油或葡萄糖,所述氮源为含硝酸根离子的化合物。优选地,步骤2)中所述反硝化培养基的配方为:碳源,氮源中硝酸根的质量.1.228g, K2HPO4 lg, FeSO4.7H20 0.20g, MgSO4.7H20 0.10 g, H2O 1000 mL, pH 为 5~9,所述碳源与氮源的NO3-的质量比为5:1.228~15:1.228。作为优选技术方案,步骤I)保藏菌株WZUF25接种于LB培养基中,于20~40°C,溶氧3.5~6.1 mg* L-1的条件下培养;步骤2)中所得菌悬液接种于反硝化培养基中,于.25~40°C,溶氧3.5~6.1 mg.I71下培养。作为优选技术方案,步骤2)中所述反硝化培养基的pH 5~9。优选地,所述菌悬液以5%的体积比接种于反硝化培养基中。本专利技术提供上述的施氏假单胞菌的应用,其特征在于,将所述施氏假单胞菌WZUF25接种于含氮水溶液中,进行脱氮。作为优选技术方案,所述含氮水溶液为含有NH4+、N03_和N02_的一种或其组合的水溶液,所述施氏假单胞菌WZUF25脱NCV-N、NH4+-N和Ν02__Ν的碳源含有乙酸钠、丁二酸钠、甘油或葡萄糖的其中之一或其组合。含氮水溶液中的氮源只为NH/-N时,碳源与含氮废水中NH4+的质量比优选为5:0.0.3-15:0.34 ;含氮水溶液中的氮源只为Ν03_时,碳源与含氮废水中Ν03_的质量比为5:1.228~15:1.228 ;含氮水溶液中的氮源只为Ν02__Ν时,碳源与含氮废水中Ν02_的质量比为5:0.67~15:0.67。作为优选技术方案,所述含氮水溶液pH为4~10,所述施氏假单胞菌WZUF25于温度20°C~45°C,溶氧为1.3~7.3mg.L—1的条件下对含氮水溶液进行脱氮。本本文档来自技高网
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【技术保护点】
一株施氏假单胞菌,其特征在于,该菌株为施氏假单胞菌(Pseudomonas?stutzeri)WZUF25,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏中心登记入册编号为CGMCC?NO.7685。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋张亮陈文雅练石金周茂洪李军
申请(专利权)人:温州大学
类型:发明
国别省市:

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