申請(qǐng)日2014.01.08

　　公開(公告)日2014.05.14

　　IPC分類號(hào)C12N1/20; C12R1/38; C02F3/34

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一株高效處理含氮污水的施氏假單胞菌及其應(yīng)用。本發(fā)明所提供的施氏假單胞菌是施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19，其在中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心的保藏編號(hào)為CGMCC No.8521。本發(fā)明的施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19對(duì)初始NO3--N濃度為32mg/L的模擬污水，NO3--N去除率24h能達(dá)到98%，32h NO3--N去除率達(dá)100%，且無亞硝酸鹽積累。32小時(shí)反硝化完全時(shí)消耗碳氮比為4.4:1。

　　權(quán)利要求書

　　1.施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在去除硝酸鹽氮和/或亞硝 酸鹽氮中的應(yīng)用;所述施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在中國微生 物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心的保藏編號(hào)為CGMCC No.8521。

　　2.施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在生物脫氮中的應(yīng)用;所述 施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在中國微生物菌種保藏管理委員會(huì) 普通微生物中心的保藏編號(hào)為CGMCC No.8521。

　　3.施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在制備反硝化菌劑中的應(yīng)用; 所述施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在中國微生物菌種保藏管理委 員會(huì)普通微生物中心的保藏編號(hào)為CGMCC No.8521。

　　4.施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在制備反硝化生物膜或反硝 化生物膜反應(yīng)器中的應(yīng)用;所述施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在 中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心的保藏編號(hào)為CGMCC No.8521。

　　5.施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19，其在中國微生物菌種保藏 管理委員會(huì)普通微生物中心的保藏編號(hào)為CGMCC No.8521。

　　6.一種反硝化菌劑，其特征在于：所述菌劑的活性成分為權(quán)利要求5所述的施氏 假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19。

　　7.含有權(quán)利要求5所述的施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19的反 硝化生物膜或反硝化生物膜反應(yīng)器。

　　8.權(quán)利要求6所述的反硝化菌劑、權(quán)利要求7所述的反硝化生物膜或反硝化生物 膜反應(yīng)器在去除硝酸鹽氮中的應(yīng)用。

　　9.培養(yǎng)權(quán)利要求5所述的施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19的方 法，包括將所述權(quán)利要求5所述的施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19 在用于培養(yǎng)假單胞菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的步驟。

　　10.權(quán)利要求6所述的反硝化菌劑、權(quán)利要求7所述的反硝化生物膜或反硝化生 物膜反應(yīng)器的制備方法，包括將權(quán)利要求5所述的施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri) DN-LWX19作為活性成分得到反硝化菌劑、反硝化生物膜或反硝化生物膜反應(yīng)器。

　　說明書

　　一株高效處理含氮污水的施氏假單胞菌及其應(yīng)用

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一株高效處理含氮污水的施氏假單胞菌及其應(yīng)用。

　　背景技術(shù)

　　污水再生利用是緩解水資源短缺、防治水環(huán)境污染、改善水環(huán)境質(zhì)量的有效途徑。 但由于城市污水二級(jí)出水中，含有一定量的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，直接補(bǔ)給城市景觀水體、 河流和湖泊，存在造成水體富營養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)。目前的脫氮技術(shù)仍以生物脫氮技術(shù)最為 高效且應(yīng)用廣泛。

　　傳統(tǒng)生物脫氮中氮素的轉(zhuǎn)化過程包括氨化、硝化和反硝化。其中反硝化過程是將 氮素轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮從水體最終去除的過程。反硝化作用通過反硝化菌的生命活動(dòng)實(shí)現(xiàn) 的，因此高效反硝化菌的發(fā)現(xiàn)對(duì)生物脫氮意義重大。

　　反硝化細(xì)菌的種類很多，大約有50多個(gè)屬，130多個(gè)種，自然界最普遍的反硝化 細(xì)菌有假單胞菌屬(Pseudomonaceae)，產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)，還有科奈瑟菌科 (Ne isseriaceae)，硝化細(xì)菌科(Nitro bacteraceae)，紅螺菌科(Rhodospirillaceae)，芽 孢桿菌科(Bacillaceae)，纖維粘菌科(Cytophagaceae)，螺菌科Spirillaceaee)，根瘤 菌科(Rhizobi aceae)，鹽桿菌科(Halobacteri aceae)等。其中假單胞菌屬是微生物的 重要類群,也是分布最廣的微生物之一。多樣的生境造就了假單胞菌擁有較廣的生長溫 度、pH值范圍,較多的營養(yǎng)代謝類型，因此可以在更為復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行反硝化作用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一株高效處理含氮污水的反硝化細(xì)菌，該反硝 化細(xì)菌投入模擬污水中(SBR反應(yīng)器出水添加少量碳源)能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全反硝 化。

　　本發(fā)明所提供的反硝化細(xì)菌是施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19， 該菌株已于2013年11月29日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心 (簡稱CGMCC，地址為：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào))，保藏編號(hào)為CGMCC No.8521。

　　施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521的16s rDNA 序列如序列表中序列1，施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521的形態(tài)特征如下：菌落圓形、皺折狀、黃色;菌體短桿狀、長度10μm;革蘭 氏染色陰性。施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521的生 理生化特征如表2。

　　本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種反硝化菌劑，該反硝化菌劑的活性成分為所述的 施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521。

　　所述菌劑還可包括載體。所述載體可為固體載體或液體載體。所述固體載體為礦 物材料、植物材料或高分子化合物;所述礦物材料為粘土、滑石、高嶺土、蒙脫石、 白碳、沸石、硅石和硅藻土中的至少一種;所述植物材料為玉米粉、豆粉和淀粉中的 至少一種;所述高分子化合物為聚乙烯醇和/或聚二醇。所述液體載體可為植物油、礦 物油或水;所述有機(jī)溶劑為癸烷和/或十二烷。所述菌劑中，所述活性成分可以以被培 養(yǎng)的活細(xì)胞、活細(xì)胞的發(fā)酵液、細(xì)胞培養(yǎng)物的濾液或細(xì)胞與濾液的混合物的形式存在。 所述菌劑的劑型可為多種劑型，如液劑、懸浮劑、粉劑、顆粒劑、可濕性粉劑或水分 散粒劑。

　　根據(jù)需要，所述菌劑中還可添加表面活性劑(如吐溫20、吐溫80等)、粘合劑、 穩(wěn)定劑(如抗氧化劑)、pH調(diào)節(jié)劑等。

　　含有所述施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521的反 硝化生物膜或反硝化生物膜反應(yīng)器也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

　　該反硝化生物膜具體是由人工填料或天然材料作為載體，所述施氏假單胞菌 (Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521附著絮凝其表面形成的膜狀物。

　　上述施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521、上述反 硝化菌劑、上述反硝化生物膜或反硝化生物膜反應(yīng)器在去除硝酸鹽氮(NO3--N)和/ 或亞硝酸鹽氮(NO2--N)中的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

　　上述應(yīng)用中，去除硝酸鹽氮(NO3--N)和/或亞硝酸鹽氮(NO2--N)可為去除液體 中的硝酸鹽氮(NO3--N)和/或亞硝酸鹽氮(NO2--N)。所述液體可為含硝酸鹽氮(NO3--N) 和/或亞硝酸鹽氮(NO2--N)的任何液體，如含硝酸鹽氮(NO3--N)和/或亞硝酸鹽氮 (NO2--N)的水體。

　　所述施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521可在用于 培養(yǎng)假單胞菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。其適宜培養(yǎng)條件為：pH7.5，溫度30-35℃。

　　本發(fā)明的施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19從缺氧反硝化生物濾 池中分離得到。本發(fā)明的施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在缺氧條 件下對(duì)初始NO3--N濃度為32mg/L的模擬污水，NO3--N去除率24h能達(dá)到98%，32h NO3--N去除率達(dá)100%，且無亞硝酸鹽積累。32小時(shí)反硝化完全時(shí)消耗碳氮比為4.4:1。 說明該菌株能有效脫除水體中的氮元素，在模擬污水中短時(shí)間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)完全反硝化作 用，處理效果高效穩(wěn)定，應(yīng)用廣泛。

　　保藏說明

　　菌種名稱：施氏假單胞菌

　　拉丁名：(Pseudomonas stutzeri)

　　菌株編號(hào)：DN-LWX19

　　保藏機(jī)構(gòu)：中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心

　　保藏機(jī)構(gòu)簡稱：CGMCC

　　地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)

　　保藏日期：2013年11月29日

　　保藏中心登記入冊(cè)編號(hào)：CGMCC No.8521