窒素除去および窒素代謝経路のための精神耐性複合微生物製剤の開発

科学分野:

• 環境微生物学;廃水処理;バイオテクノロジー

背景:

• 低温は廃水処理における生物学的窒素除去（BNR）効率を阻害します。;精神耐性窒素除去微生物コンソーシアにおける相乗相互作用の理解は限られています。

研究 の 目的:

• 低温条件下でのBNRを強化するための複合微生物製剤（NDC-6）を開発および評価すること。;NDC-6の窒素除去（NR）性能の根底にある相乗メカニズムを解明すること。

主な方法:

• 精神耐性硝化コンソーシア（NC1）と好気性脱窒コンソーシア（DC1）の共培養によりNDC-6を形成しました。;様々な窒素化合物および化学的酸素要求量（COD）を用いて、10°CでNDC-6のNR性能を系統的に評価しました。;応答表面法および機能遺伝子発現解析を用いて、培養条件（炭素源、C/N比、温度、pH、振盪速度）を最適化しました。

主要な成果:

• NDC-6は、10°Cで89.3%のNH4+-N、88.1%のNO3--N、85.5%の総窒素（TN）、および95.3%のCODの高い除去効率を達成しました。;シュウ酸ナトリウムは最適な炭素源として特定され、バイオマス成長とNR効率の両方を向上させました。;最適化された条件（C/N比6、10.2°C、pH 7.2、156 rpm）により、TN除去効率89.8%が得られました。

結論:

• NDC-6は、個々の菌株または単一機能コンソーシアと比較して、低温で優れたBNR性能を示します。;NRの強化は、NC1とDC1間の機能的補完によって促進される相乗的な細菌同化および異化経路に起因すると考えられます。;本研究は、寒冷地における窒素含有廃水の効率的な生物学的処理のための有望な微生物戦略を提供します。