近日,中國水產科學研究院南海水產研究所海水魚蝦工廠化養殖創新團隊對養殖尾水同步硝化反硝化脫氮的研究取得新進展,為微生物無毒害固定化提供了新方法,為提高現有養殖尾水脫氮效率提供了新思路,相關研究成果以"Encapsulation of microorganisms for simultaneous nitrification and denitrification in aerobic reactors"為題,發表在Journal of Environmental Chemical Engineering上,李華為第一作者,張家松和李純厚為通訊作者。該研究成果獲得廣東省基礎與應用基礎研究基金區域聯合基金青年基金(2020A1515110834)、中國水產科學研究院南海水產研究所中央級公益性科研院所基本科研業務費(2021XK01)等項目資助。
近年來,水產養殖規模化和工業化發展的同時,帶來了大量尾水排放及處理問題。目前,對養殖尾水處理的研究傾向于采用生態原理利用濾食性動物、水生植物、藻類和微生物對尾水中營養物質進行吸收去除。如采用魚-貝-藻混養,或將養殖尾水排入生態塘凈化后排放或循環使用。但生態凈化一般占地面積較大,采用生態凈化塘又會占用一定養殖面積,在用地緊張地區難以實施推廣。此外,生態凈化中動、植物凈化達到最優效率常需2-3個生長周期,易受病蟲害影響,同時還存在植物死亡和過冬、對溶解性污染物吸收存在閾值等問題,造成處理效率不穩定。
南海所創新團隊采用微生物封裝新技術,將富集培養的微生物、荔枝核粉末和高分子材料耦合研制了高效活性反硝化膠囊(結構見示意圖),并在好氧條件下實現養殖尾水同步硝化反硝化脫氮。結果顯示,總無機氮去除率達到97%,同步硝化反硝化率為98.8%;經馴化后的反硝化膠囊可直接置入現有的養殖池塘、工廠化循環水養殖的生物濾池或生物絮團技術中,與好氧硝化細菌協同作用實現同步硝化反硝化,完成生物脫氮全過程,實現有害氮素的完全脫除;該研究簡化工藝流程、減少基建投入,同時減少外加堿度和碳源投加量,使操作管理更加便利。
全文鏈接https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.105616。

