[发明专利]蜡状芽孢杆菌微生物制剂和该制剂处理含氮废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一株具有脱氮性能的蜡状芽孢杆菌，及由该菌株制备的微生物制 剂和利用该微生物制剂处理含氮废水的方法，属于微生物领域。

背景技术

传统的废水脱氮方法中，氨氮需经过硝化菌转变为硝基氮，再通过反硝化菌 将水中的硝基氮还原成气态，从水中排除。但是近年来，有不少文献报道发现了 一些反硝化菌同时兼具硝化性能，这种菌可以将氨氮直接转变成氮的气态形式将 氮从水体中直接排出。这种菌具有很高的利用价值，在废水脱氮中可以减少脱氮 步骤，节省时间，提高处理效率。

发明人早期专利“具有好氧反硝化性能的戴尔福特菌及其处理废水的方法” ZL 200610140872.3，该专利是一种涉及采用戴尔福特(Delftia tsuruhatensis) WXZ-9 CGMCC No.1797菌株在好氧条件下进行生物脱氮处理废水的方法。发明专 利“具有好氧反硝化性能的睾丸酮丛毛单胞菌及其处理废水的方法”ZL 200610140870.4，该专利是一种涉及采用睾丸酮丛毛单胞菌(Comamonas testosteroni)WXZ-18 CGMCC No.1800菌株及其应用于废水脱氮处理的方法。发 明专利“具有好氧反硝化性能的恶臭假单胞菌及其处理废水的方法”ZL 200610140871.9，该专利是一种涉及采用恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida) WXZ-4 CGMCC No.1798菌株及其应用于废水脱氮处理的方法。发明专利“具有好 氧反硝化性能的草螺菌及其处理废水的方法”ZL 200610140869.1，该专利是一 种涉及采用草螺菌(Herbaspirillum huttiense)WXZ-14 CGMCC No.1799菌株及 其应用于废水脱氮处理的方法。这四项专利所涉及的这些菌株具有优异的好氧反 硝化性能，可以去除废水中的硝基氮和亚硝基氮。异养硝化作用(heterotrophic nitrification)是异养微生物参与无机氮氧化的生物化学过程，它的底物是无 机态氨氮。近年来，有研究者提出更为严格的异养硝化作用的定义为(Papen， 1998)：异养微生物在好氧条件下将氨/铵或是有机态氮氧化到羟胺，亚硝酸盐和 硝酸盐的过程，即：

目前国外的研究报道中尚未见芽孢杆菌异养硝化-好氧反硝化的报道，但国 内已有了相关的研究。郝桂玉研究了SBR中芽孢杆菌的异养硝化作用，指出SBR 周期连续运行后，污泥浓度会相对稳定，芽孢杆菌能很好适应好氧与缺氧环境， 成为污泥中的优势菌种。但在驯化过程中，进水氨氮浓度在20mg/L左右，且最 大氨氮去除率低于60％，但未指出究竟是否有脱氮功能，因此不能判断是否存在 好氧反硝化性能。于爱茸从鱼塘中分离到1株高效的有氧反硝化菌Bacillus sp. W2，经Biolog法细菌鉴定，初步鉴定为芽孢杆菌。该菌在硝基氮浓度为25mg/L， 溶解氧达到2mg/L时，除氮率达到97％；溶解氧达到4~5mg/L时，除氮率为85％ 以上；同时在好氧条件下，菌体浓度为1000个/mL时，对自然水体中高达1mg/L 亚硝酸浓度也能发挥高效的反硝化作用，但未见Bacillus sp.W2菌株的异养硝 化性能的相关研究报道。何霞等从膜生物反应器中分离出来的1株异养硝化细菌 Bacillus sp.LY，经鉴定为芽孢杆菌。在氨氮浓度分别为40、80和120mg/L 3 种情况下，120h反应后，氨氮的去除率分别是100％、85.7％、73.7％。该菌 株的硝化作用启动慢，在120h才能达到较好的脱氮效果。并报道经研究Bacillus sp.LY具有脱氮性能，但未指出总氮去除率。

但是在实际工程中，实验室筛选的优良菌株受运输及保存条件、保存时间等 限制，影响广泛使用。采用菌株固定化可以解决这一问题，菌株固定化是利用物 理、化学等因素将菌种约束或限制在一定的空间介质内(上)，而菌种仍保留其 催化活性，并具有能被反复或连续使用的活力。固定化后的菌种只要通过常温干 燥保存可保存数月，并且运输方便，可以回收。

综上所述具有异养硝化-好氧反硝化作用的高效脱氮菌如做成菌剂产品，将 对废水脱氮市场产生重要意义。