[实用新型]一种同步富集酸性和碱性DAMO微生物的装置

说明书

本实用新型公开了一种同步富集酸性和碱性DAMO微生物的装置，装置包括相连的膜组件和反应器模块；反应器模块包括并联设置且结构相同的酸性反应器和碱性反应器；反应腔室内通过直立的隔板分为沉降区和反应区；隔板的上部开设有用于气体流通的第一孔洞，底部开设有用于回流污泥的第二孔洞；酸性反应器设有加热套、取样管、搅拌装置、气体平衡袋、pH电极和调节管。本实用新型利用pH调控系统可以提供特定酸性、碱性富集环境，设置并联反应器系统实现酸性、碱性DAMO微生物的同步富集，反应器系统有机玻璃壳体特设沉淀区域以保证生物量的持留，采用连续流全混合甲烷无泡曝气富集装置，安全、高效地实现酸性、碱性DAMO微生物的同步富集。

技术领域

本实用新型属于厌氧甲烷氧化微生物富集领域，具体涉及一种同步富集酸性和碱性DAMO微生物的装置。

背景技术

反硝化型厌氧甲烷氧化(Denitrification Anaerobic Methane Oxidation，DAMO)耦合了反硝化过程和甲烷氧化过程，能够在厌氧的条件下同时去除温室气体甲烷和污染性物质硝氮及亚硝氮，它包括硝酸盐型厌氧甲烷氧化(Na-DAMO)和亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化(Ni-DAMO)，其过程理论方程式分别如下：

5CH₄+8NO₃^-+8H⁺→5CO₂+4N₂+14H₂OΔG0′＝-765kJ mol^-1

3CH₄+8NO₂^-+8H⁺→3CO₂+4N₂+10H₂OΔG^0′＝-928kJ mol^-1

目前已知的DAMO富集培养物包括两类：1)隶属ANME-2d古菌的CandidatusMethanoperedens nitroreducens，行使硝酸盐型厌氧甲烷氧化功能；2)隶属NC10门细菌的Candidatus Methylomirabilis oxyfera和Candidatus Methylomirabilis sinica，具有亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化功能。上述DAMO功能菌均在中性条件下富集得到，而酸性或碱性条件却鲜有研究。pH作为重要的环境因子，对微生物生长代谢影响显著。酸碱生境造就了微生物与众不同的功能潜力，为特殊代谢机制的形成提供契机，为种质资源的开发拓宽前景。近年来，研究者在酸性和碱性环境中均检测到DAMO微生物的存在，但由于缺乏高丰度富集物，其环境适应机制不清，遗传代谢机理不明，甲烷氧化贡献未知。为了探究酸性和碱性生境是否存在新型DAMO功能微生物，并揭示其与众不同的生化代谢特征，挖掘其潜在的甲烷氧化贡献，进行酸碱条件下的DAMO微生物富集培养意义重大。

实用新型内容

本实用新型的目的是基于现有反硝化甲烷厌氧氧化微生物富集研究的不足，提供一种同步富集酸性和碱性DAMO微生物的装置。本实用新型能同步提供酸性、碱性特殊的DAMO微生物生长环境，从而得到酸性和碱性DAMO富集物，或抗酸抗碱DAMO富集物，以便于研究其代谢机制。

本实用新型所采用的具体技术方案如下：

本实用新型提供了一种同步富集酸性和碱性DAMO微生物的装置，其包括膜组件和反应器模块；所述膜组件的顶部进气口和底部进气口分别通过管道连通甲烷气瓶，底部进液口通过管道与用于承装微生物营养液的进水罐连通；膜组件顶部的出液口通过管路连接反应器模块；所述反应器模块包括并联设置且结构相同的酸性反应器和碱性反应器；