申请日2018.01.06
公开(公告)日2018.05.29
IPC分类号C12P7/62; C02F3/12; C12R1/01
摘要
本发明涉及一种提高活性污泥PHA合成能力的方法，包括如下步骤：(1)向收集的活性污泥中加入活化的泡囊短波单胞菌UJN1，制得混合污泥;(2)将混合污泥加入驯化培养基中，静置培养，然后驯化，制得驯化污泥;(3)将驯化污泥加入发酵培养基，进行好氧发酵，发酵过程中补加乙酸钠，当乙酸钠不再消耗时，停止发酵，即得。本发明首次通过采用泡囊短波单胞菌(Brevundimonas vesicularis)UJN1与活性污泥共同驯化的方法，可以显著提高驯化后活性污泥菌群合成PHA的能力，为低成本大规模生产PHA奠定了基础。
权利要求书
1.一种提高活性污泥PHA合成能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向收集的活性污泥中，按质量比2～5%的比例加入活化的泡囊短波单胞菌(Brevundimonas vesicularis)UJN1，制得混合污泥;
(2)按20～30g/L的比例将步骤(1)制得的混合污泥加入驯化培养基中，静置培养45～60min，替换45～60%体积的驯化培养基，在溶氧0.04～3.0mg/L、温度28～32℃的条件下，驯化20～22天，每天替换45～60%体积的驯化培养基，制得驯化污泥;
(3)将步骤(2)制得的驯化污泥按体积百分比45～55%比例加入发酵培养基，在溶氧3.0mg/L～4.5mg/L、温度28～32℃的条件下进行好氧发酵，发酵过程中补加乙酸钠，当乙酸钠不再消耗时，停止发酵，即得。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，泡囊短波单胞菌(Brevundimonas vesicularis)UJN1，2017年11月2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，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号：CGMCC NO.14851。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，收集的活性污泥由来源于生活污水处理曝气池的污泥，在温度4℃的条件下，6000r/min的条件下离心10min后获得。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，活化步骤如下：
将泡囊短波单胞菌(Brevundimonas vesicularis)UJN1接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基中，在37℃、160r/min的条件下进行进行菌种活化培养48～60h。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，驯化培养基每升组分如下：
乙酸钠4.0g，硫酸铵0.16g，磷酸二氢钾0.045g，磷酸氢二钾0.121g，微量元素溶液1.0mL，水定容至1L，pH 7.0;
所述微量元素溶液，每升组分如下：
MnSO4·H2O 1.5g，CuSO4·5H2O 0.2g，CoCl2·6H2O 0.2g，H3BO3 1.0g，ZnSO4·7H2O0.2g，Na2SiO3·9H2O 0.2g，NiSO4·6H2O 0.05g，NaMoO4·2H2O 0.05g，EDTA-2Na 1.0g。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，发酵培养基每升组分如下：
乙酸钠6.0g，硫酸铵0.16g，磷酸二氢钾0.045g，磷酸氢二钾0.121g，微量元素溶液1.0mL，水定容至1L，pH 7.0。
说明书
一种提高活性污泥PHA合成能力的方法
技术领域
本发明涉及一种提高活性污泥PHA合成能力的方法，属于活性污泥治理技术领域。
背景技术
生物活性污泥法是当前市政及工业废水处理的主要方法，该方法是微生物在不断利用废水中的有机物满足自身生长需求的同时净化污水。但是当活性污泥中的微生物不断增殖使得生物浓度过高时，也会严重影响活性污泥处理污水的效果，因此需要定期排泥以维持反应器中活性污泥的浓度处于合适的水平，排出的这部分污泥称为剩余污泥。剩余污泥作为城市污水处理过程中产生的固体废弃物，其产生量非常大。
剩余污泥成分复杂，有机物含量高达60～70%，同时含有较为丰富的氮、磷等营养元素。未经处理的污泥不但含有大量的微生物，还有许多被活性污泥吸附但是未分解利用的有机物，同时还有许多病原菌、重金属等有毒有害物质，若处置不当，极易造成二次污染。处理剩余污泥所需的投资费用较多，一般污泥处置费用占污水处理厂总费用的25～40%，部分甚至可达65%。
目前世界上处理活性污泥的方法一般是经过浓缩、消化、脱水等预处理后再进行填埋、焚烧、投海、堆肥处理等方法，传统的剩余污泥处置技术或多或少都会给环境带来不同程度的危害，并且不能将剩余污泥彻底处理掉，只是实现了污泥的减量化处理，现在更多地是考虑将剩余污泥进行资源化的利用。通过使用适当的措施，将剩余污泥中的有机物转化成为具有高附加值的产品，同时对剩余污泥中的微生物资源也加以利用，这样不但可以为剩余污泥的处置提供可持续、无污染的出路，又可以提供相应的资源和产品，具有经济和社会双重效益，符合当今可持续发展的理念。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种提高活性污泥PHA合成能力的方法。
本发明技术方案如下：
一种提高活性污泥PHA合成能力的方法，包括如下步骤：
(1)向收集的活性污泥中，按质量比2～5%的比例加入活化的泡囊短波单胞菌(Brevundimonas vesicularis)UJN1，制得混合污泥;
(2)按20～30g/L的比例将步骤(1)制得的混合污泥加入驯化培养基中，静置培养45～60min，替换45～60%体积的驯化培养基，在溶氧0.04～3.0mg/L、温度28～32℃的条件下，驯化20～22天，每天替换45～60%体积的驯化培养基，制得驯化污泥;
(3)将步骤(2)制得的驯化污泥按体积百分比45～55%比例加入发酵培养基，在溶氧3.0mg/L～4.5mg/L、温度28～32℃的条件下进行好氧发酵，发酵过程中补加乙酸钠，当乙酸钠不再消耗时，停止发酵，即得。
根据本发明优选的，所述步骤(1)中，泡囊短波单胞菌(Brevundimonasvesicularis)UJN1，2017年11月2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，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号：CGMCCNO.14851。
根据本发明优选的，所述步骤(1)中，收集的活性污泥由来源于生活污水处理曝气池的污泥，在温度4℃的条件下，6000r/min的条件下离心10min后获得。
根据本发明优选的，所述步骤(1)中，活化步骤如下：
将泡囊短波单胞菌(Brevundimonas vesicularis)UJN1接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基中，在37℃、160r/min的条件下进行进行菌种活化培养48～60h。
根据本发明优选的，所述步骤(2)中，驯化培养基每升组分如下：
乙酸钠4.0g，硫酸铵0.16g，磷酸二氢钾0.045g，磷酸氢二钾0.121g，微量元素溶液1.0mL，水定容至1L，pH 7.0;
所述微量元素溶液，每升组分如下：
MnSO4·H2O 1.5g，CuSO4·5H2O 0.2g，CoCl2·6H2O 0.2g，H3BO3 1.0g，ZnSO4·7H2O0.2g，Na2SiO3·9H2O 0.2g，NiSO4·6H2O 0.05g，NaMoO4·2H2O 0.05g，EDTA-2Na 1.0g。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，发酵培养基每升组分如下：
乙酸钠6.0g，硫酸铵0.16g，磷酸二氢钾0.045g，磷酸氢二钾0.121g，微量元素溶液1.0mL，水定容至1L，pH 7.0。
有益效果
1、本发明首次通过采用泡囊短波单胞菌(Brevundimonas vesicularis)UJN1与活性污泥共同驯化的方法，可以显著提高驯化后活性污泥菌群合成PHA的能力，为低成本大规模生产PHA奠定了基础;
2、本发明具有结构简单、自动化程度高、造价低廉、易操作等特点，有利于大规模产业化实施。
