本發(fā)明涉及微生物和發(fā)酵工程領(lǐng)域，具體涉及一株在復(fù)雜條件下降解氨氮的糞產(chǎn)堿桿菌及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的主體。然而，在帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響也不容忽視。特別是畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的污水，其中氨氮等物質(zhì)的過(guò)度沉積，極易引發(fā)水質(zhì)惡化，進(jìn)而導(dǎo)致大規(guī)模的“富營(yíng)養(yǎng)化”以及“水華”現(xiàn)象，這對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的平衡造成了嚴(yán)重破壞。
2、養(yǎng)殖污水普遍存在高化學(xué)需氧量(cod)及高氨氮的特點(diǎn)，污水處理過(guò)程中，高cod與高氨氮之間存在著復(fù)雜的相互抑制關(guān)系，這給污水處理帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。一方面，高cod環(huán)境中大量的有機(jī)污染物會(huì)消耗溶解氧，同時(shí)產(chǎn)生毒性代謝產(chǎn)物，進(jìn)而顯著抑制氨氮降解菌的生物活性，導(dǎo)致氨氮降解效率低下；另一方面，氨氮的累積又會(huì)進(jìn)一步影響cod降解菌的代謝過(guò)程，降低其對(duì)有機(jī)污染物的分解能力。這種雙向抑制作用形成了一個(gè)惡性循環(huán)，使得傳統(tǒng)污水處理方法在高cod和高氨氮的復(fù)雜條件下難以有效解決問(wèn)題，往往需要繁瑣的預(yù)處理和多級(jí)處理工藝，不僅效率低下，而且成本高昂。
3、此外，養(yǎng)殖污水中通常缺乏足夠的可生物利用碳源，因此難以滿足降解微生物的代謝需求，從而限制了微生物的降解能力，在養(yǎng)殖污水的實(shí)際降解過(guò)程中，為了提高效率一般需要外加碳源，這無(wú)疑提高了養(yǎng)殖污水的處理成本。而且，當(dāng)處于低溫環(huán)境時(shí)，微生物代謝活動(dòng)減緩，養(yǎng)殖污水的常規(guī)處理工藝在低溫條件下的處理效果大打折扣。因此，高cod含量、高氨氮含量、低碳源含量的養(yǎng)殖污水在低溫下會(huì)形成復(fù)雜條件，在這復(fù)雜條件下對(duì)養(yǎng)殖污水中的氨氮和cod進(jìn)行降解的難度極大，是目前亟待解決的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一株在復(fù)雜條件下降解氨氮的糞產(chǎn)堿桿菌及其應(yīng)用。本發(fā)明的糞產(chǎn)堿桿菌能夠在低溫條件對(duì)高cod、高氨氮、低碳源含量的養(yǎng)殖污水中的氨氮進(jìn)行高效降解；同時(shí)對(duì)養(yǎng)殖污水中的cod也具有一定的降解效果。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明的第一方面，提供一株糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1，該菌株已于2025年04月14日保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(簡(jiǎn)稱cctcc，地址：中國(guó)武漢，武漢大學(xué))，其保藏編號(hào)為：cctcc?no:m?2025764。
4、本發(fā)明的糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1與現(xiàn)有報(bào)道的糞產(chǎn)堿桿菌相比，其主要特性為：
5、(1)在污水cod含量高達(dá)10000mg/l的嚴(yán)苛條件下，氨氮降解率可達(dá)97％，為高cod條件下高氨氮污水的處理難題找到了突破口。
6、(2)在10℃的低溫環(huán)境中，其代謝活性依然相對(duì)穩(wěn)定，能持續(xù)高效降解氨氮。
7、(3)在低外加碳源時(shí)，該菌株也能憑借自身獨(dú)特代謝途徑，充分利用有限資源進(jìn)行氨氮降解。
8、本發(fā)明的糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1能夠在高cod(≥4000mg/l)、高氨氮(≥650mg/l)、低碳源含量(≤2.5g/l)和低溫(10℃)形成的復(fù)雜條件下仍對(duì)氨氮具有較優(yōu)的降解效果，此為本發(fā)明的糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1與現(xiàn)有糞產(chǎn)堿桿菌的主要區(qū)別所在。
9、本發(fā)明的第二方面，提供上述糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1在復(fù)雜條件下同時(shí)降解氨氮和cod中的應(yīng)用。
10、上述應(yīng)用中，所述復(fù)雜條件為：cod含量≥4000mg/l、氨氮含量≥650mg/l、低溫和低外加碳源。
11、進(jìn)一步的，所述低溫為溫度≤10℃；所述低外加碳源為碳源的加入量≤2.5g/l。
12、本發(fā)明的第三方面，提供一種菌劑，所述菌劑中含有上述糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1。
13、優(yōu)選的，所述菌劑中，糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1以被培養(yǎng)的活菌、菌懸液或者發(fā)酵液的形式存在。
14、進(jìn)一步的，所述菌懸液由如下方法制備而成：
15、將糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1接種到異養(yǎng)硝化液體培養(yǎng)基中，在33℃、170rpm培養(yǎng)24h后，離心，收集菌體，用生理鹽水重懸菌體，制備得到菌懸液。
16、本發(fā)明的第四方面，提供上述菌劑在復(fù)雜條件下同時(shí)降解氨氮和cod中的應(yīng)用；所述復(fù)雜條件為：cod含量≥4000mg/l、氨氮含量≥650mg/l、低溫和低外加碳源。
17、本發(fā)明的第五方面，提供一種在復(fù)雜條件下降解污水中氨氮和cod的方法，包括以下步驟：
18、向污水中加入糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1的菌懸液和碳源，10℃振蕩培養(yǎng)120-168h；
19、所述污水中cod含量≥4000mg/l、氨氮含量≥650mg/l。
20、優(yōu)選的，糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1菌懸液的加入量為污水體積的1-3％。
21、本發(fā)明的有益效果：
22、本發(fā)明從養(yǎng)豬場(chǎng)好氧池的污水樣品分離出一株具有優(yōu)異降氨氮性能的糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1。本發(fā)明的糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1能夠在高cod(≥4000mg/l)、高氨氮(≥650mg/l)的條件下仍具有顯著的降氨氮效果；更為突出的是，在與低溫、低外加碳源共同形成的模擬實(shí)際污水降解的復(fù)雜條件下，仍然具有顯著的氨氮和cod降解效果。本發(fā)明為養(yǎng)殖污水處理領(lǐng)域提供全新技術(shù)思路，在合適的環(huán)節(jié)合理添加將有望突破高cod、低溫及低外加碳源等復(fù)雜條件對(duì)氨氮降解效果的制約。
1.一株糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1，其保藏編號(hào)為cctcc?no:m2025764。
2.權(quán)利要求1所述的糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1在復(fù)雜條件下同時(shí)降解氨氮和cod中的應(yīng)用；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，所述低溫為溫度≤10℃；所述低外加碳源為碳源的加入量≤2.5g/l。
4.一種菌劑，其特征在于，所述菌劑中含有權(quán)利要求1所述的糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenesfaecalis)bl-wdn1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的菌劑，其特征在于，所述菌劑中，糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenesfaecalis)bl-wdn1以被培養(yǎng)的活菌、菌懸液或者發(fā)酵液的形式存在。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的菌劑，其特征在于，所述菌懸液由如下方法制備而成：
7.權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的菌劑在復(fù)雜條件下同時(shí)降解氨氮和cod中的應(yīng)用；所述復(fù)雜條件為：cod含量≥4000mg/l、氨氮含量≥650mg/l、低溫和低外加碳源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述低溫為溫度≤10℃；所述低外加碳源為碳源的加入量≤2.5g/l。
9.一種在復(fù)雜條件下降解污水中氨氮和cod的方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，糞產(chǎn)堿桿菌(alcaligenes?faecalis)bl-wdn1菌懸液的加入量為污水體積的1-3％。