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摘要
【背景】市政污泥堆肥过程中大量释放的含硫臭气不仅会污染周围环境,也会降低堆肥质量。生物脱硫除臭技术具有效率高、无二次污染等优点,但目前研究较多的中常温硫氧化菌在堆肥高温环境中易失活,而耐高温菌的研究较少,其在高温条件下的脱硫性能有待进一步探究。【目的】筛选并鉴定耐高温硫氧化菌株,研究并优化硫氧化的环境条件,为该菌在堆肥脱硫除臭方面的应用提供理论基础。【方法】利用含硫化物的选择性培养基从污泥堆肥物料中筛选纯化耐高温菌株,从表观形态观察、生理生化分析和16S r RNA基因序列分析的角度确定其种属地位,结合单因素分析和正交试验优化影响菌株硫氧化作用和生长能力的环境条件,并用Logistic模型拟合该菌的生长动力学曲线。【结果】筛选出一株耐高温硫氧化菌LYH-1,初步鉴定为爱媛类芽孢杆菌(Paenibacillus ehimensis),该菌的16Sr RNA基因序列Gen Bank登录号为MW659161。优化后的最佳硫氧化条件为温度50°C、p H 7.5、接种量5%,此时硫酸盐的生成量可达到86.89 mg/L、生成率为36.20%。优化后的最佳生长条件为温度50°C、p H 8.0、接种量5%,此时的OD420可达到0.520;同时在该生长条件下拟合菌株的生长动力学,得到最大比生长速率μm为0.304 2 h-1。【结论】爱媛类芽孢杆菌LYH-1具有较强的硫氧化能力和环境抗逆性,这为生物脱硫研究领域提供了新的菌种资源,也为污泥堆肥高温期的含硫臭气控制提供了一定的理论支持。
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单位哈尔滨工业大学; 城市水资源与水环境国家重点实验室
