商达公用：农村污水核心技术探究

时间：2022-08-09 17:25

来源：商达公用

上一期我们关注了商达引入山东公用，深耕农村污水细分领域，提升乡村环境生态价值转化的报道。那么，商达是如何做到在农村污水细分领域行业领先的?其最重要的核心技术是什么?本期笔者带你继续探究。

产学研是刻在商达身上最明显的特征。商达主要创始人郑展望教授亦是浙江农林大学农村环境研究所所长、教授，浙江省环境科学学会农村环境专业委员会主任。聚焦农村污水细分领域19年来，商达作为国家高新技术企业，始终坚持产学研协同创新，在微生物技术、产品创新以及物联网管理等方面都有了深厚的积累。但是，我们透过表象看本质，商达农村污水最核心的还是其在微生物领域的研究与探索。

什么是EEM菌种质资源技术?

环境微生物与人体微生物、农业微生物、传统发酵微生物等共同组成当今生物科学发展的前沿。环境微生物是污染环境生物修复的技术核心，也是实现国家生态文明建设、完成3060碳中和与碳达峰的国家目标的资源和技术保障。商达深知环境微生物菌种资源是环境治理产业的“芯”和“根”，只有通过筛选、鉴定和收集保藏优良的菌种资源，才能更好的研发优质的EEM菌(Enhanced Environmental Microorganism)产品和技术。基于此理念，商达与江南大学联合成立院士工作站，其核心团队包括中国工程院资深院士伦世仪及陈坚两位院士，伦世仪院士为我国发酵领域的第一位院士。江南大学则是中国发酵工程学科的诞生地，也是我国工业生物技术领域(特别是发酵工程学科)中最具品牌影响力和竞争力的高等教育基地之一。

双方联合组建院士工作站，致力于现代发酵技术在农村污水行业的应用。历经十余年的研究积累，建立了环境微生物高通量筛选与验证平台，该平台相比传统技术分离鉴定效率至少提高了10000-1000000倍。目前为止，商达已经测试了十万余株环境微生物(全国不同地理区域上千种不同条件的环境样品)，建立了一批性能优异、种类齐全的环境处理专用EEM菌种质资源库(保藏3000多种菌种，覆盖脱氮菌、聚磷菌、硝化菌、反硝化菌、除油菌、有机物降解菌、低温菌、高盐碱耐受菌、土壤修复菌剂、植物调理菌剂等系列品种)。已形成能满足处理各种环境条件应用的特色环境微生物菌种保藏文库，部分被中国典型培养物保藏中心保藏，申请或授权国家发明专利10余项。

其中，商达率先报道了当前最新发现的一类同步好氧硝化-反硝化菌种，它是中国第一株完成全基因组测序的脱氮菌(已在美国国家生物技术信息中心数据库(NCBI)进行登记注册，注册号NWVG00000000)，填补了我国相关专利菌的空白。

商达EEM菌种质资源技术

商达EEM菌种质资源技术主要包括复配协同增效技术、曲立方技术、固定化载体微生物、FAAO预发酵技术等。

基于定向进化、代谢工程或分子生物学等手段对菌种生理代谢特性、基因代谢机制等进行解析，从分子生物学水平直接调控胞内关键代谢途径基因的表达和关键代谢节点强化，从根本上优化细胞自身体代谢能力，进而强化功能微生物的环境耐受胁迫和细胞降解活性。

结合微生物代谢特性，优化菌群间协同增效，优化培养基组份特别是对影响微生物性能的关键因子、营养元素配比、污水理化特性等方面，开发了强化发酵培养基和生物营养剂用于专门配套复配功能菌株的长期高效应用。

该技术应用于污水治理可显著提升脱氮除磷效率;在有机废弃物高效处理及资源化处理中可显著提高功能微生物对木质素的降解效率;在菌肥应用上可显著促进植株生长发育和氮磷等营养物质的吸收利用效率。

商达EEM菌种质资源技术实现路径

EEM菌种质资源技术实现主要由菌剂、扩培系统、场景式智慧运行3个方面。

EEM菌剂

宇宙万物相生相克，生生不息。污染物也是一样，EEM菌剂的开发包括优选与培育、强化与调控、复配与优化、固定化、持续释放、自增殖等。目前，商达已经保存了3000多株菌种，6个复配型号。6株菌种(CCTCC NO:M2017540等)被中国典型培养物保藏中心保藏30年。

扩培系统

FAAO工艺(预发酵-改良A/A/O工艺)。FBR发酵槽在前端设置预发酵池，含有高活性、高密度菌液污水从预发酵池扩散，强化脱氮除磷效率。解决了农村污水低碳氮比环境下除磷脱氮的行业难题。

FBR发酵槽

图为位于浙江农林大学的FBR发酵槽低温试验场

场景式智慧运行运维主要配合场景式智慧运行来实现。通过前端的反馈判断站点的来水情况，站点运行调整到相应的模式，包括高水量、低浓度模式等。整个过程都是全自动的，所以运维过程不会增加额外工作量。又因为添加的是母菌，不是药剂，母菌可以不断繁殖，药剂加一份就是一份。就像软件开发制作光盘，制作母版的时候成本是比较高的，但是后期复制的成本比较低，发酵强化同样也是这样的道理。

后记当今微生物处理技术作为最经济、绿色、有效的途径，被广泛应用于污水治理、土壤修复、固废处置等。商达深谙于此，经过近20年的研究，建立了一批性能优异、种类齐全的环境处理专用EEM菌种质资源库，已形成能满足处理各种环境条件应用的农村污水治理特色环境微生物菌种保藏文库，从而实现农村污水达标排放。而且，不仅在污水治理领域，EEM菌种质资源技术在有机固废原位资源化以及林下种植降碳增汇等乡村振兴领域同样发挥着重要的作用。

编辑：赵凡