(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210792160.9 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 中国科学院城市环境研究所 地址 361021 福建省厦门市集美区集美大 道1799号 (72)发明人 潘小芳　叶志隆　吕尊敬　 (74)专利代理 机构 厦门市精诚新创知识产权代 理有限公司 3 5218 专利代理师 刘小勤 (51)Int.Cl. C12N 1/20(2006.01) C12N 1/02(2006.01) C12P 7/40(2006.01) C12P 7/54(2006.01) C12M 1/02(2006.01)C12M 1/00(2006.01) C02F 11/02(2006.01) C02F 11/04(2006.01) C12R 1/02(2006.01) C12R 1/145(2006.01) (54)发明名称 一种常温富集同型产 乙酸菌的方法及其应 用 (57)摘要 本发明涉及一种常温富集同型产 乙酸菌的 方法及其应用， 属于污泥生物处理及其回用的技 术领域。 其中， 常温富集同型产乙酸菌的方法， 包 括初始阶段、 过渡阶段以及富集阶段三个培养阶 段； 所述初始阶段利用葡萄糖； 所述过渡阶段利 用葡萄糖和甲酸钠作为碳源， 且 所述甲酸钠的投 放量随着 培养天数的增加逐渐增加； 所述富集阶 段利用甲酸钠作为碳源， 实现对接种污泥中同型 产乙酸菌的富集； 所述初始阶段、 过渡阶段 以及 富集阶段的培养温度为23 ‑25℃。 本发明具有在 富集产乙酸菌的过程中不需要 额外添加BES产甲 烷抑制剂来抑制污泥中的产甲烷菌以及外界温 控措施， 能大规模运用于 现实中的剩余污泥资源 化利用以及污水处 理， 适用性强。 权利要求书1页 说明书8页 附图4页 CN 115109725 A 2022.09.27 CN 115109725 A 1.一种常温富集同型产乙酸菌的方法， 其特征在于： 包括初始阶段、 过渡阶段以及富集 阶段三个培 养阶段； 所述初始阶段利用葡萄糖作为 碳源对接种污泥 进行扩大培 养； 所述过渡阶段利用葡萄糖和甲酸钠作为碳源， 对经过所述扩大培养的接种污泥进行选 择性培养， 且所述甲酸钠的投放 量随着培 养天数的增 加逐渐增 加； 所述富集阶段利用甲酸钠作为碳源， 对经过所述选择性培养的接种污泥进一步富集， 得到富集同型产乙酸菌的污泥； 所述初始阶段、 过渡阶段以及富 集阶段的培 养温度为23 ‑25℃。 2.根据权利要求1所述的常温富集同型产乙酸菌的方法， 其特征在于： 所述接种污泥通 过对剩余污泥用5 0目比目筛进行 过滤预处理、 加热煮沸制备 得到。 3.根据权利要求1所述的常温富集同型产乙酸菌的方法， 其特征在于： 在所述初始阶段 中， 所述葡萄糖的投放 量随着培 养天数的增 加逐渐增 加。 4.根据权利要求1所述的常温富集同型产乙酸菌的方法， 其特征在于： 在所述过渡阶段 中， 所述甲酸钠的初始投放量为0.8 ‑1.2g/L， 所述甲酸钠的投放量每15 ‑20天增加1.0 ‑ 2.0g/L。 5.根据权利要求4所述的常温富集同型产乙酸菌的方法， 其特征在于， 在所述过渡阶段 中， 所述甲酸钠的初始投放 量为1.0g/L， 所述甲酸钠的投放 量每18‑20天增加1.0‑1.3g/L。 6.根据权利要求1所述的常温富集同型产乙酸菌的方法， 其特征在于， 在所述过渡阶段 中， 所述葡萄糖的投放量随着 培养天数的增加逐渐减少， 所述葡萄糖的投放量为3.0 ‑4.0g/ L。 7.根据权利要求1所述的常温富集同型产乙酸菌的方法， 其特征在于， 在所述富集阶段 中， 所述甲酸钠的投放 量随着培 养天数的增 加逐渐增 加。 8.权利要求1 ‑7任一项所述的常温富集同型产乙酸菌的方法制备得到的富集同型产乙 酸菌的污泥， 其特征在于： 所述富集同型产乙酸菌的污泥中， 同型产乙酸菌的绝对丰度为 1.24×1014拷贝数/克湿污泥； 同型产乙酸菌群的占比为38 ‑40％。 9.一种厌氧发酵装置， 其特 征在于， 包括权利要求8所述 富集同型产乙酸菌的污泥。 10.权利要求8所述富集同型产乙酸菌的污泥在污水处理或生物质资源化利用中的应 用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115109725 A 2一种常温富集 同型产乙酸菌的方 法及其应用 技术领域 [0001]本发明涉及污泥生物处理及其回用的技术领域， 尤其涉及一种常温富集同型产乙 酸菌的方法及其应用。 背景技术 [0002]目前， 在污水处理的过程中会产生大量的剩余污泥， 剩余污泥是由多种微生物形 成的菌胶团与其吸 附的有机物和无机物组成的集合体， 有机含量较高； 对剩余污泥进行资 源化利用， 开发其作为污水处理中生物除磷和生物反硝化脱氮过程的有机碳源以及工业合 成中的原材 料， 成为了新的研究热点。 [0003]通过对剩余污泥进行厌氧发酵， 将剩余污泥中有机质转化成短链脂肪酸， 作为生 物除氮除磷的碳源。 污泥厌氧发酵过程可分为水解、 酸化、 产乙酸以及产 甲烷等一系列 阶 段； 其中， 乙酸是一种重要的生物合成原料， 也是厌氧消 化过程中重要的中间产物， 因此在 厌氧发酵的过程中抑制甲烷的生成以及对乙酸进行富集， 生成更多的生物除氮除磷的碳 源， 实现对剩余污泥更好的资源化利用。 [0004]同型产乙酸菌是一类能通过厌氧乙酰辅酶A途径， 以CO2作为末端电子受体将其还 原生成乙酸的厌氧微生物， 对其进行富集有利于厌氧发酵过程中以乙酸为主的短链脂肪酸 的积累， 对于剩余污泥的资源化利用具有较大的意 义。 [0005]目前， 常规方法多使用葡萄糖、 甲酸钠以及香草酸钠等作为碳源进行同型产乙酸 菌的富集； 同时， 在富集产乙酸菌的过程中需要 添加BES产甲烷抑制剂来抑制污泥中的产甲 烷菌， 并且需要外界温控措施将富集温度控制在35℃左右， 导致富集成本较高， 能耗大， 且 富集条件要求较高， 难以大规模运用于现实中的剩余污泥资源化利用以及污水处理， 适用 性较差。 发明内容 [0006]本发明的目的是为了克服现有的在富集产乙酸菌的过程中需要添加BES产甲烷抑 制剂来抑制污泥中的产甲烷菌， 并且需要外界温控措施将富集 温度控制在35℃， 成本较高， 能耗大， 且富集条件要求较高， 不能大规模运用于现实中的剩余污泥资源化利用以及污水 处理， 适用性较差的缺陷。 [0007]为解决上述目的， 本发明提供以下技 术方案： [0008]第一方面， 本申请提供了一种常温富 集同型产乙酸菌的方法采用如下技 术方案： [0009]一种常温富集 同型产乙酸菌 的方法， 包括初始阶段、 过渡 阶段以及富集阶段三个 培养阶段； [0010]所述初始阶段利用葡萄糖作为 碳源对接种污泥 进行扩大培 养； [0011]所述过渡阶段利用葡萄糖和甲酸钠作为碳源， 对经过所述扩大培养的接种污泥进 行选择性培 养， 所述甲酸钠的投放 量随着培 养天数的增 加逐渐增 加； [0012]所述富集阶段利用甲酸钠作为碳源， 对经过所述选择性培养的接种污泥进一步富说　明　书 1/8 页 3 CN 115109725 A 3