可厌氧降解含氮杂环化合物的华癸梭菌及其应用

本发明涉及一种可厌氧降解含氮杂环化合物的华癸梭菌及其应用。适用于环境微生物与废水处理。

背景技术：

1、含氮杂环化合物是废水中常见的难降解物质，多数气味恶臭且毒性大，对微生物有强烈的抑制作用。废水处理中常见的含氮杂环化合物主要有吡咯、吡啶、喹啉、甲基喹啉及其衍生物、苯并噻唑和苯并咪唑等，是焦化废水有机污染物质的主要组分，也大量存在于在化工工业、医药及农药废水中，这些物质在环境中长期积累，不仅污染环境，而且影响人类生活，损害人体健康。

2、常见含氮杂环化合物的处理工艺有：催化湿式氧化法、生物降解法和物理化学法。其中，生物降解法利用不同类型微生物的新陈代谢作用将含氮杂环化合物降解转化成无机物，从而实现污染物的去除。微生物法具有经济高效、无二次污染且作用条件相对温和的特点，是目前含氮杂环化合物去除和转化的有效方式。近年来，一些具有降解含氮杂环化合物能力的功能菌株被分离鉴定，如红球菌和芽孢杆菌等，但上述菌株均为好氧微生物，仅能在有氧条件下发挥降解作用。

3、在实际污水生化处理系统中，含氮杂环化合物首先进入厌氧处理单元，而目前可在厌氧/缺氧环境下高效降解氮杂环化合物的功能菌株十分匮乏，导致厌氧段对该类污染物的去除效率极低，后续好氧单元处理负荷过高，整体出水水质难以稳定达标。因此，筛选获得兼具高效降解能力与厌氧适配性的功能菌株，是提升含氮杂环废水处理效果的关键技术需求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种可厌氧降解含氮杂环化合物的华癸梭菌及其应用。

2、本发明所采用的技术方案是：

3、第一方面，本发明提供一种可厌氧降解含氮杂环化合物的华癸梭菌（

clostridium

huakuii）fl017，该菌株已于2025年12月01日保藏于中国典型培养物保藏中心（cctcc，地址：中国，武汉，武汉大学），保藏编号为cctccno:m20252755，经检测菌株存活。

4、第二方面，本发明提供所述的华癸梭菌fl017在厌氧降解水体中含氮杂环化合物中的应用。

5、进一步地，所述含氮杂环化合物选自喹啉、吡啶、吲哚、苯并噻唑和甲基喹啉中的一种或多种。

6、进一步地，当所述水体中含氮杂环化合物的浓度不高于300mg/l时，所述华癸梭菌fl017对含氮杂环化合物的降解率大于80%。

7、第三方面，本发明提供一种厌氧降解水体中含氮杂环化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：向含有含氮杂环化合物的待处理水体中接种所述的华癸梭菌fl017，在厌氧环境下进行静置培养，实现所述含氮杂环化合物的降解去除。

8、进一步地，所述含氮杂环化合物选自喹啉、吡啶、吲哚、苯并噻唑和甲基喹啉中的一种或多种。

9、进一步地，当所述水体中含氮杂环化合物的浓度不高于300mg/l时，所述华癸梭菌fl017对含氮杂环化合物的降解率大于80%。

10、进一步地，所述华癸梭菌fl017以活化后的种子液形式接种。

11、本发明的有益效果是：本发明提供的华癸梭菌fl017为厌氧功能菌株，可在完全厌氧/缺氧环境下正常生长并发挥降解作用，能够直接应用于污水系统的厌氧处理单元，解决了现有好氧降解菌无法适配厌氧工段的技术痛点，完善了废水厌氧段的污染物去除功能。

12、本发明提供的华癸梭菌fl017可同时降解喹啉、吡啶、吲哚、苯并噻唑、甲基喹啉多种典型含氮杂环污染物；在底物初始浓度为100mg/l时，对上述各类污染物的最高降解率均可达99%以上，降解彻底，处理效果优异。

13、本发明提供的华癸梭菌fl017对高浓度含氮杂环化合物具有良好的耐受性，最高可耐受700mg/l的污染物浓度；在底物浓度不高于300mg/l时，降解率稳定保持在80%以上，可适配不同负荷的工业废水处理场景，抗水质冲击能力强。

14、本发明的降解方法无需额外曝气供氧，仅需将活化后的菌株接种至待处理水体，在厌氧静置条件下即可完成污染物降解；可直接对接现有污水处理构筑物，无需大规模改造设备，运行能耗低、无二次污染，适合工业化推广应用。

1.一种可厌氧降解含氮杂环化合物的华癸梭菌（clostridium huakuii）fl017，其保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctcc no：m20252755。

2.权利要求1所述的华癸梭菌fl017在厌氧降解水体中含氮杂环化合物中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述含氮杂环化合物选自喹啉、吡啶、吲哚、苯并噻唑和甲基喹啉中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，当所述水体中含氮杂环化合物的浓度不高于300mg/l时，所述华癸梭菌fl017对含氮杂环化合物的降解率大于80%。

5.一种厌氧降解水体中含氮杂环化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：向含有含氮杂环化合物的待处理水体中接种权利要求1所述的华癸梭菌fl017，在厌氧环境下进行静置培养，实现所述含氮杂环化合物的降解去除。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述含氮杂环化合物选自喹啉、吡啶、吲哚、苯并噻唑和甲基喹啉中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述水体中含氮杂环化合物的浓度不高于300mg/l时，所述华癸梭菌fl017对含氮杂环化合物的降解率大于80%。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述华癸梭菌fl017以活化后的种子液形式接种。