BAF反應器中氨化細菌的分離鑒定與應用研究.pdf

1、鑒于曝氣生物濾池(BAF)反應器有較好的脫氮效果,本論文采集BAF反應器濾料上脫落的生物膜富集培養(yǎng),經(jīng)初篩得到9株氨化細菌,通過氨化性能測定,挑選有機氮分解率較高的T03、T05菌株進行形態(tài)觀察及生理生化分析,根據(jù)《常見細菌系統(tǒng)鑒定手冊》,初步鑒定菌株T03為產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes),菌株T05為微球菌屬(Micrococcus)。通過對菌株T03、T05的生態(tài)影響因子進行研究,表明兩菌株的生長過程都是好氧的,最適氮源為蛋白

2、胨,得出其適宜操作參數(shù)為:溫度30℃,pH值7.0,接種量5％,通氣量50mL。再此運行條件下,菌株T03、T05對有機氮的分解效率分別為86.91%、69.98%。
　　菌株T03通過PCR擴增,經(jīng)與Marker比對,得到PCR擴增產(chǎn)物,在1%的瓊脂糖凝膠上進行電泳檢驗,電泳條帶單一清晰,特異性好。經(jīng)測序,16SrDNA片段大小為1426bp,將該序列提交到GeneBank數(shù)據(jù)庫,在GeneBank中注冊序列號為:JF69868

3、1。在GeneBank數(shù)據(jù)庫中,尋找與目的基因序列同源性較高的已知分類地位的菌種,并繪制系統(tǒng)發(fā)育樹,可知菌株T03與Alcaligenesfaecalissubsp.ParafaecalisG的親緣關(guān)系最近,同源性高達99.6%。最終將菌株T03確定為糞產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenesfaecalis)。
　　當微生物處于不同的營養(yǎng)條件和環(huán)境條件下,菌體的生長速度不同。通過設計正交試驗對菌株T03和T05的發(fā)酵培養(yǎng)基組成和發(fā)酵條件

4、進行優(yōu)化選擇,得到以下結(jié)果:菌株T03最優(yōu)培養(yǎng)基組成為每1000mL:葡萄糖3.0g、牛肉膏3.0g、蛋白胨5.0g、K2HPO40.3g、FeSO40.01g和NaCl0.25g,最佳發(fā)酵條件組成為:發(fā)酵培養(yǎng)基初始pH值7.0,培養(yǎng)溫度35℃,發(fā)酵時間24h,接種量5%,在上述優(yōu)化條件下進行搖瓶發(fā)酵培養(yǎng),測得發(fā)酵液中氨化細菌的菌體濃度為10.37g/L;菌株T05最佳培養(yǎng)基組成為每1000mL:葡萄糖3.0g、牛肉膏3.0g、蛋白胨5

5、.0g、K2HPO40.3g、FeSO40.01g和NaCl0.75g,最佳發(fā)酵條件組成為:發(fā)酵培養(yǎng)基初始pH值7.0,培養(yǎng)溫度35℃,發(fā)酵時間30h,接種量5%,在此優(yōu)化條件下進行搖瓶發(fā)酵培養(yǎng),測得發(fā)酵液中氨化細菌的菌體濃度為8.47g/L。
　　鑒于人工植物浮島生態(tài)塘出水氨氮濃度高、去除率較低這一難題,本論文選擇太湖地區(qū)冬季可以生長的陸生常綠植物蕙蘭,構(gòu)建人工植物浮島模擬裝置,把實驗室篩選得到的高效氨化細菌T03和T05投入該

6、植物浮島模擬裝置中做為試驗組進行強化有機氮分解對比研究。結(jié)果表明:加入菌劑T03、T05的植物浮島在48h(第2天)時有機氮的分解率分別提高了11.16%和8.86%,出水有機氮質(zhì)量濃度分別為4.40mg/L和5.14mg/L,分別比未加菌劑的植物浮島有機氮質(zhì)量濃度降低3.83mg/L和1.98mg/L;在72h(第3天)時,出水氨氮濃度為分別為6.74mg/L和7.43mg/L,而未加菌劑在72h(第3天)時氨氮還未開始降解,在144