成都生物所在HN-AD功能菌株强化恶臭生物处理研究中获进展

　　

恶臭气体，特别是NH₃，是畜禽养殖业的主要环境污染物，动物粪便和尿液的发酵是异味的主要来源。恶臭气体不仅对畜禽健康有害，还影响了周围的大气环境。传统的生物滴滤反应器（BTF）尽管可以去除90%以上的NH₃，但由于其固有的好氧条件和缺乏电子供体，无法有效地将NH₃转化为无害的氮气（N₂），86%的氮素以硝酸盐和亚硝酸盐的形式累积在循环营养液中，造成二次污染。异养硝化-好氧反硝化（HN-AD）细菌的发现打破了传统硝化和反硝化的概念。HN-AD细菌可以在单一反应器中实现同步硝化反硝化而且硝化作用产生的酸可以由反硝化作用产生的碱中和，从而在反应器中产生中等温和的pH环境。目前，大多数HN-AD菌的应用研究集中在废水处理方面，将HN-AD细菌用于含氨恶臭气体治理的报道较少。

中国科学院成都生物所功能菌种创制与生物质高效利用创新团队以竹炭和改性聚氨酯泡沫为填料，接种HN-AD菌株（Paracoccus denitrificans HY-1），研究不同接种方式条件下BTF对NH₃的去除和转化降解效率。试验结果表明，四组BTF反应器均能有效去除NH₃，当气体停留时间（EBRT）为27 s，进气浓度为812.56 ppm时，以竹炭为填料、接种HY-1的BTF-B去除效率高达96.52%，而循环液中NH₄⁺-N、NO₂^--N和NO₃^--N浓度仅为8.52 mg/L、5.14 mg/L和18.07 mg/L。微生物分析表明HY-1成功在BTF中定殖，在4组反应器中丰度占比分别为6.80%、44.74%、6.28%和36.79%。功能基因分析和氮平衡分析表明，接种HY-1的BTF-B和BTF-D反应器的硝化和反硝化均得到促进。此外，还进一步验证了菌株HY-1在规模化猪场的臭气强化去除效果。总之，HN-AD细菌可以增强BTF反应器的性能，减少生物除臭过程中循环液的二次污染。

该研究成果以宦臣臣为第一作者、闫志英研究员为通讯作者发表在国际期刊Journal of Hazardous Materials（IF=12.2）上。本研究得到国家自然科学基金面上项目（32271531）和四川省科技计划项目（2021ZDZX0012、2022JDTD0027）的支持。

原文链接：https://authors.elsevier.com/c/1jp8J15DSlVWa3

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