以规模化猪场粪污水为研究对象,以污水原液为主要营养来源,通过富集内源性土著微生物得到复合微生物菌剂(WKM),并分析监测其在污水处理过程中对猪场粪污水化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和氨氮的削减效果。结果表明:投加WKM处理3 d后,猪场粪污水(ZW)中COD和氨氮去除率分别达94.8%和61.8%。通过高通量测序发现:复合微生物菌剂中主要微生物种类属于变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes);在属水平上,其主要的微生物种类属于白色杆菌属(Leucobacter)、卡斯特兰尼菌属(Castellaniella)、Camelimonas属、Moheibacter属、亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、Cloacibacillus属和尼古丁降解菌属(Pusillimonas),丰度比例约为2∶2∶2∶2∶1.5∶1.5∶1。基于直系同源蛋白簇(clusters of orthologous groups of proteins,COG)功能分布预测表明:复合微生物菌剂WKM的微生物功能结构中,氨基酸转运和代谢([E])、能量产生与转化([C])、碳水化合物转运和代谢([G])、无机离子转运和代谢([P])、辅酶转运和代谢([H])的功能丰度相对较高,对含高浓度的氨氮和有机污染物的猪场粪污水中蛋白质及脂类等有机物质的转换起到了重要作用。在猪场粪污水(ZR)中,经麸皮固定化后的复合微生物菌剂对COD的去除率进一步提高,极显著高于无添加组(P<0.01)和显著高于WKM组(P<0.05)。通过固定化配比优化实验得出:按照质量体积比1∶50的比例混合的麸皮和复合微生物菌剂对COD的去除效果最佳,高达89.4%(P<0.05)。综上所述,本研究制备获得的麸皮固定化复合微生物菌剂在猪场粪污水的除污处理中具有潜在的应用和实践价值。
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