申请日2014.01.08
公开(公告)日2014.05.14
IPC分类号C12N1/20; C12R1/38; C02F3/34
摘要
本发明公开了一株高效处理含氮污水的施氏假单胞菌及其应用。本发明所提供的施氏假单胞菌是施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.8521。本发明的施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19对初始NO3--N浓度为32mg/L的模拟污水，NO3--N去除率24h能达到98%，32h NO3--N去除率达100%，且无亚硝酸盐积累。32小时反硝化完全时消耗碳氮比为4.4:1。
权利要求书
1.施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在去除硝酸盐氮和/或亚硝 酸盐氮中的应用;所述施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在中国微生 物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.8521。
2.施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在生物脱氮中的应用;所述 施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在中国微生物菌种保藏管理委员会 普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.8521。
3.施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在制备反硝化菌剂中的应用; 所述施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在中国微生物菌种保藏管理委 员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.8521。
4.施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在制备反硝化生物膜或反硝 化生物膜反应器中的应用;所述施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在 中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.8521。
5.施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19，其在中国微生物菌种保藏 管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.8521。
6.一种反硝化菌剂，其特征在于：所述菌剂的活性成分为权利要求5所述的施氏 假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19。
7.含有权利要求5所述的施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19的反 硝化生物膜或反硝化生物膜反应器。
8.权利要求6所述的反硝化菌剂、权利要求7所述的反硝化生物膜或反硝化生物 膜反应器在去除硝酸盐氮中的应用。
9.培养权利要求5所述的施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19的方 法，包括将所述权利要求5所述的施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19 在用于培养假单胞菌的培养基中培养的步骤。
10.权利要求6所述的反硝化菌剂、权利要求7所述的反硝化生物膜或反硝化生 物膜反应器的制备方法，包括将权利要求5所述的施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri) DN-LWX19作为活性成分得到反硝化菌剂、反硝化生物膜或反硝化生物膜反应器。
说明书
一株高效处理含氮污水的施氏假单胞菌及其应用
技术领域
本发明涉及一株高效处理含氮污水的施氏假单胞菌及其应用。
背景技术
污水再生利用是缓解水资源短缺、防治水环境污染、改善水环境质量的有效途径。 但由于城市污水二级出水中，含有一定量的氮磷等营养物质，直接补给城市景观水体、 河流和湖泊，存在造成水体富营养化的风险。目前的脱氮技术仍以生物脱氮技术最为 高效且应用广泛。
传统生物脱氮中氮素的转化过程包括氨化、硝化和反硝化。其中反硝化过程是将 氮素转化为气态氮从水体最终去除的过程。反硝化作用通过反硝化菌的生命活动实现 的，因此高效反硝化菌的发现对生物脱氮意义重大。
反硝化细菌的种类很多，大约有50多个属，130多个种，自然界最普遍的反硝化 细菌有假单胞菌属(Pseudomonaceae)，产碱杆菌属(Alcaligenes)，还有科奈瑟菌科 (Ne isseriaceae)，硝化细菌科(Nitro bacteraceae)，红螺菌科(Rhodospirillaceae)，芽 孢杆菌科(Bacillaceae)，纤维粘菌科(Cytophagaceae)，螺菌科Spirillaceaee)，根瘤 菌科(Rhizobi aceae)，盐杆菌科(Halobacteri aceae)等。其中假单胞菌属是微生物的 重要类群,也是分布最广的微生物之一。多样的生境造就了假单胞菌拥有较广的生长温 度、pH值范围,较多的营养代谢类型，因此可以在更为复杂的环境中进行反硝化作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一株高效处理含氮污水的反硝化细菌，该反硝 化细菌投入模拟污水中(SBR反应器出水添加少量碳源)能在短时间内实现完全反硝 化。
本发明所提供的反硝化细菌是施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19， 该菌株已于2013年11月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心 (简称CGMCC，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号)，保藏编号为CGMCC No.8521。
施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521的16s rDNA 序列如序列表中序列1，施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521的形态特征如下：菌落圆形、皱折状、黄色;菌体短杆状、长度10μm;革兰 氏染色阴性。施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521的生 理生化特征如表2。
本发明的另一个目的是提供一种反硝化菌剂，该反硝化菌剂的活性成分为所述的 施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521。
所述菌剂还可包括载体。所述载体可为固体载体或液体载体。所述固体载体为矿 物材料、植物材料或高分子化合物;所述矿物材料为粘土、滑石、高岭土、蒙脱石、 白碳、沸石、硅石和硅藻土中的至少一种;所述植物材料为玉米粉、豆粉和淀粉中的 至少一种;所述高分子化合物为聚乙烯醇和/或聚二醇。所述液体载体可为植物油、矿 物油或水;所述有机溶剂为癸烷和/或十二烷。所述菌剂中，所述活性成分可以以被培 养的活细胞、活细胞的发酵液、细胞培养物的滤液或细胞与滤液的混合物的形式存在。 所述菌剂的剂型可为多种剂型，如液剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分 散粒剂。
根据需要，所述菌剂中还可添加表面活性剂(如吐温20、吐温80等)、粘合剂、 稳定剂(如抗氧化剂)、pH调节剂等。
含有所述施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521的反 硝化生物膜或反硝化生物膜反应器也属于本发明的保护范围。
该反硝化生物膜具体是由人工填料或天然材料作为载体，所述施氏假单胞菌 (Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521附着絮凝其表面形成的膜状物。
上述施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521、上述反 硝化菌剂、上述反硝化生物膜或反硝化生物膜反应器在去除硝酸盐氮(NO3--N)和/ 或亚硝酸盐氮(NO2--N)中的应用也属于本发明的保护范围。
上述应用中，去除硝酸盐氮(NO3--N)和/或亚硝酸盐氮(NO2--N)可为去除液体 中的硝酸盐氮(NO3--N)和/或亚硝酸盐氮(NO2--N)。所述液体可为含硝酸盐氮(NO3--N) 和/或亚硝酸盐氮(NO2--N)的任何液体，如含硝酸盐氮(NO3--N)和/或亚硝酸盐氮 (NO2--N)的水体。
所述施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19CGMCC No.8521可在用于 培养假单胞菌的培养基中培养。其适宜培养条件为：pH7.5，温度30-35℃。
本发明的施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19从缺氧反硝化生物滤 池中分离得到。本发明的施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)DN-LWX19在缺氧条 件下对初始NO3--N浓度为32mg/L的模拟污水，NO3--N去除率24h能达到98%，32h NO3--N去除率达100%，且无亚硝酸盐积累。32小时反硝化完全时消耗碳氮比为4.4:1。 说明该菌株能有效脱除水体中的氮元素，在模拟污水中短时间内可实现完全反硝化作 用，处理效果高效稳定，应用广泛。
保藏说明
菌种名称：施氏假单胞菌
拉丁名：(Pseudomonas stutzeri)
菌株编号：DN-LWX19
保藏机构：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
保藏机构简称：CGMCC
地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号
保藏日期：2013年11月29日
保藏中心登记入册编号：CGMCC No.8521