BAF反應(yīng)器中氨化細(xì)菌的分離鑒定與應(yīng)用研究.pdf

1、鑒于曝氣生物濾池(BAF)反應(yīng)器有較好的脫氮效果,本論文采集BAF反應(yīng)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(xì)菌,通過(guò)氨化性能測(cè)定,挑選有機(jī)氮分解率較高的T03、T05菌株進(jìn)行形態(tài)觀察及生理生化分析,根據(jù)《常見(jiàn)細(xì)菌系統(tǒng)鑒定手冊(cè)》,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(guò)對(duì)菌株T03、T05的生態(tài)影響因子進(jìn)行研究,表明兩菌株的生長(zhǎng)過(guò)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(yùn)行條件下,菌株T03、T05對(duì)有機(jī)氮的分解效率分別為86.91%、69.98%。
　　菌株T03通過(guò)PCR擴(kuò)增,經(jīng)與Marker比對(duì),得到PCR擴(kuò)增產(chǎn)物,在1%的瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳檢驗(yàn),電泳條帶單一清晰,特異性好。經(jīng)測(cè)序,16SrDNA片段大小為1426bp,將該序列提交到GeneBank數(shù)據(jù)庫(kù),在GeneBank中注冊(cè)序列號(hào)為:JF69868

3、1。在GeneBank數(shù)據(jù)庫(kù)中,尋找與目的基因序列同源性較高的已知分類(lèi)地位的菌種,并繪制系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),可知菌株T03與Alcaligenesfaecalissubsp.ParafaecalisG的親緣關(guān)系最近,同源性高達(dá)99.6%。最終將菌株T03確定為糞產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenesfaecalis)。
　　當(dāng)微生物處于不同的營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件下,菌體的生長(zhǎng)速度不同。通過(guò)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)對(duì)菌株T03和T05的發(fā)酵培養(yǎng)基組成和發(fā)酵條件

4、進(jìn)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(shí)間24h,接種量5%,在上述優(yōu)化條件下進(jìn)行搖瓶發(fā)酵培養(yǎng),測(cè)得發(fā)酵液中氨化細(xì)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(shí)間30h,接種量5%,在此優(yōu)化條件下進(jìn)行搖瓶發(fā)酵培養(yǎng),測(cè)得發(fā)酵液中氨化細(xì)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(zhǎng)的陸生常綠植物蕙蘭,構(gòu)建人工植物浮島模擬裝置,把實(shí)驗(yàn)室篩選得到的高效氨化細(xì)菌T03和T05投入該

6、植物浮島模擬裝置中做為試驗(yàn)組進(jìn)行強(qiáng)化有機(jī)氮分解對(duì)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(shí)有機(jī)氮的分解率分別提高了11.16%和8.86%,出水有機(jī)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(jī)氮質(zhì)量濃度降低3.83mg/L和1.98mg/L;在72h(第3天)時(shí),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(shí)氨氮還未開(kāi)始降解,在144