商達公用：農村污水核心技術探究

時間：2022-08-09 17:25

來源：商達公用

上一期我們關注了商達引入山東公用，深耕農村污水細分領域，提升鄉村環境生態價值轉化的報道。那么，商達是如何做到在農村污水細分領域行業領先的?其最重要的核心技術是什么?本期筆者帶你繼續探究。

產學研是刻在商達身上最明顯的特征。商達主要創始人鄭展望教授亦是浙江農林大學農村環境研究所所長、教授，浙江省環境科學學會農村環境專業委員會主任。聚焦農村污水細分領域19年來，商達作為國家高新技術企業，始終堅持產學研協同創新，在微生物技術、產品創新以及物聯網管理等方面都有了深厚的積累。但是，我們透過表象看本質，商達農村污水最核心的還是其在微生物領域的研究與探索。

什么是EEM菌種質資源技術?

環境微生物與人體微生物、農業微生物、傳統發酵微生物等共同組成當今生物科學發展的前沿。環境微生物是污染環境生物修復的技術核心，也是實現國家生態文明建設、完成3060碳中和與碳達峰的國家目標的資源和技術保障。商達深知環境微生物菌種資源是環境治理產業的“芯”和“根”，只有通過篩選、鑒定和收集保藏優良的菌種資源，才能更好的研發優質的EEM菌(Enhanced Environmental Microorganism)產品和技術。基于此理念，商達與江南大學聯合成立院士工作站，其核心團隊包括中國工程院資深院士倫世儀及陳堅兩位院士，倫世儀院士為我國發酵領域的第一位院士。江南大學則是中國發酵工程學科的誕生地，也是我國工業生物技術領域(特別是發酵工程學科)中最具品牌影響力和競爭力的高等教育基地之一。

雙方聯合組建院士工作站，致力于現代發酵技術在農村污水行業的應用。歷經十余年的研究積累，建立了環境微生物高通量篩選與驗證平臺，該平臺相比傳統技術分離鑒定效率至少提高了10000-1000000倍。目前為止，商達已經測試了十萬余株環境微生物(全國不同地理區域上千種不同條件的環境樣品)，建立了一批性能優異、種類齊全的環境處理專用EEM菌種質資源庫(保藏3000多種菌種，覆蓋脫氮菌、聚磷菌、硝化菌、反硝化菌、除油菌、有機物降解菌、低溫菌、高鹽堿耐受菌、土壤修復菌劑、植物調理菌劑等系列品種)。已形成能滿足處理各種環境條件應用的特色環境微生物菌種保藏文庫，部分被中國典型培養物保藏中心保藏，申請或授權國家發明專利10余項。

其中，商達率先報道了當前最新發現的一類同步好氧硝化-反硝化菌種，它是中國第一株完成全基因組測序的脫氮菌(已在美國國家生物技術信息中心數據庫(NCBI)進行登記注冊，注冊號NWVG00000000)，填補了我國相關專利菌的空白。

商達EEM菌種質資源技術

商達EEM菌種質資源技術主要包括復配協同增效技術、曲立方技術、固定化載體微生物、FAAO預發酵技術等。

基于定向進化、代謝工程或分子生物學等手段對菌種生理代謝特性、基因代謝機制等進行解析，從分子生物學水平直接調控胞內關鍵代謝途徑基因的表達和關鍵代謝節點強化，從根本上優化細胞自身體代謝能力，進而強化功能微生物的環境耐受脅迫和細胞降解活性。

結合微生物代謝特性，優化菌群間協同增效，優化培養基組份特別是對影響微生物性能的關鍵因子、營養元素配比、污水理化特性等方面，開發了強化發酵培養基和生物營養劑用于專門配套復配功能菌株的長期高效應用。

該技術應用于污水治理可顯著提升脫氮除磷效率;在有機廢棄物高效處理及資源化處理中可顯著提高功能微生物對木質素的降解效率;在菌肥應用上可顯著促進植株生長發育和氮磷等營養物質的吸收利用效率。

商達EEM菌種質資源技術實現路徑

EEM菌種質資源技術實現主要由菌劑、擴培系統、場景式智慧運行3個方面。

EEM菌劑

宇宙萬物相生相克，生生不息。污染物也是一樣，EEM菌劑的開發包括優選與培育、強化與調控、復配與優化、固定化、持續釋放、自增殖等。目前，商達已經保存了3000多株菌種，6個復配型號。6株菌種(CCTCC NO:M2017540等)被中國典型培養物保藏中心保藏30年。

擴培系統

FAAO工藝(預發酵-改良A/A/O工藝)。FBR發酵槽在前端設置預發酵池，含有高活性、高密度菌液污水從預發酵池擴散，強化脫氮除磷效率。解決了農村污水低碳氮比環境下除磷脫氮的行業難題。

FBR發酵槽

圖為位于浙江農林大學的FBR發酵槽低溫試驗場

場景式智慧運行運維主要配合場景式智慧運行來實現。通過前端的反饋判斷站點的來水情況，站點運行調整到相應的模式，包括高水量、低濃度模式等。整個過程都是全自動的，所以運維過程不會增加額外工作量。又因為添加的是母菌，不是藥劑，母菌可以不斷繁殖，藥劑加一份就是一份。就像軟件開發制作光盤，制作母版的時候成本是比較高的，但是后期復制的成本比較低，發酵強化同樣也是這樣的道理。

后記當今微生物處理技術作為最經濟、綠色、有效的途徑，被廣泛應用于污水治理、土壤修復、固廢處置等。商達深諳于此，經過近20年的研究，建立了一批性能優異、種類齊全的環境處理專用EEM菌種質資源庫，已形成能滿足處理各種環境條件應用的農村污水治理特色環境微生物菌種保藏文庫，從而實現農村污水達標排放。而且，不僅在污水治理領域，EEM菌種質資源技術在有機固廢原位資源化以及林下種植降碳增匯等鄉村振興領域同樣發揮著重要的作用。

編輯：趙凡

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