商達深耕行業(yè)二十年之技術(shù)創(chuàng)新實踐—— EEM菌微生物技術(shù)

經(jīng)歷過歲月的激蕩，看得見茁壯成長。商達公用農(nóng)村污水事業(yè)起步于2003年浙江“千萬工程”，深耕農(nóng)村污水細分行業(yè)二十年，從起步、發(fā)展、興盛到如今成為行業(yè)的隱形冠軍，商達公用見證了中國農(nóng)村污水細分行業(yè)的風(fēng)云變幻，走過暖春，別過寒冬，每一個階段都是行業(yè)的縮影。

商達深耕行業(yè)二十年系列報道，將回顧二十年來商達公用以EEM菌微生物技術(shù)為核心的“技術(shù)設(shè)備+整體方案”創(chuàng)新實踐，探索商達公用如何通過生態(tài)產(chǎn)業(yè)循環(huán)模式，踐行綠水青山就是金山銀山理念，實現(xiàn)環(huán)境價值導(dǎo)向開發(fā)，助力鄉(xiāng)村振興。

環(huán)境微生物與人體微生物、農(nóng)業(yè)微生物、傳統(tǒng)發(fā)酵微生物等共同組成當(dāng)今生物科學(xué)發(fā)展的前沿。環(huán)境微生物是污染環(huán)境生物修復(fù)的技術(shù)核心，也是實現(xiàn)國家生態(tài)文明建設(shè)、完成3060碳中和與碳達峰的國家目標的資源和技術(shù)保障。

商達深知環(huán)境微生物菌種資源是環(huán)境治理產(chǎn)業(yè)的“芯”和“根”，只有通過深度挖掘、鑒定和收集保藏優(yōu)良的菌種資源，才能更好服務(wù)于優(yōu)質(zhì)EEM菌（Enhanced Environmental Microorganism）產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)。基于此理念，商達與江南大學(xué)聯(lián)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(fā)酵領(lǐng)域的第一位院士。江南大學(xué)則是中國發(fā)酵工程學(xué)科的誕生地，也是我國工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域（特別是發(fā)酵工程學(xué)科）中最具品牌影響力和競爭力的高等教育基地之一。

商達公用院士工作站

雙方聯(lián)合組建院士工作站，致力于現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)在農(nóng)村污水行業(yè)的應(yīng)用。歷經(jīng)十余年的研究積累，建立了環(huán)境微生物高通量篩選與驗證平臺，該平臺相比傳統(tǒng)技術(shù)分離鑒定效率至少提高了10000-1000000倍。

目前為止，商達已經(jīng)測試了十萬余株環(huán)境微生物（全國不同地理區(qū)域上千種不同條件的環(huán)境樣品），建立了一批性能優(yōu)異、種類齊全的環(huán)境處理專用EEM菌種質(zhì)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(fù)菌劑、植物調(diào)理菌劑等系列品種）。已形成能滿足處理各種環(huán)境條件應(yīng)用的特色環(huán)境微生物菌種保藏文庫，部分被中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏，申請或授權(quán)國家發(fā)明專利10余項。

其中，商達率先報道了當(dāng)前最新發(fā)現(xiàn)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(shù)信息中心數(shù)據(jù)庫（NCBI）進行登記注冊，注冊號NWVG00000000），填補了我國相關(guān)專利菌的空白。

商達EEM菌種質(zhì)資源技術(shù)

商達EEM菌種質(zhì)資源技術(shù)主要包括菌種資源庫構(gòu)建、菌種復(fù)配協(xié)同增效技術(shù)、曲立方技術(shù)、固定化載體微生物、FAAO預(yù)發(fā)酵技術(shù)等。

基于定向進化、代謝工程或分子生物學(xué)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(xué)水平直接調(diào)控胞內(nèi)關(guān)鍵代謝途徑基因的表達和關(guān)鍵代謝節(jié)點強化，從根本上優(yōu)化細胞自身體代謝能力，進而強化功能微生物的環(huán)境耐受脅迫和細胞降解活性。

結(jié)合微生物代謝特性，優(yōu)化菌群間協(xié)同增效，優(yōu)化培養(yǎng)基組份特別是對影響微生物性能的關(guān)鍵因子、營養(yǎng)元素配比、污水理化特性等方面，開發(fā)了強化發(fā)酵培養(yǎng)基和生物營養(yǎng)劑用于專門配套復(fù)配功能菌株的長期高效應(yīng)用。

菌群數(shù)變化趨勢圖

該技術(shù)應(yīng)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(zhì)素的降解效率；在菌肥應(yīng)用上可顯著促進植株生長發(fā)育和氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用效率。

商達EEM菌種質(zhì)資源技術(shù)實現(xiàn)路徑

EEM菌種質(zhì)資源技術(shù)實現(xiàn)主要由菌劑、擴培系統(tǒng)、場景式智慧運行3個方面。

1 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(fā)包括優(yōu)選與培育、強化與調(diào)控、復(fù)配與優(yōu)化、固定化、持續(xù)釋放、自增殖等。目前，商達已經(jīng)保存了3000多株菌種，6個復(fù)配型號。6株菌種（CCTCC NO:M2017540等）被中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏30年。

2 擴培系統(tǒng)

FAAO工藝（預(yù)發(fā)酵-改良A/A/O工藝）。FBR發(fā)酵槽在前端設(shè)置預(yù)發(fā)酵池，含有高活性、高密度菌液污水從預(yù)發(fā)酵池擴散，強化脫氮除磷效率。解決了農(nóng)村污水低碳氮比環(huán)境下除磷脫氮的行業(yè)難題。

工藝流程圖

3 場景式智慧運行

運維主要配合場景式智慧運行來實現(xiàn)。通過前端的反饋判斷站點的來水情況，站點運行調(diào)整到相應(yīng)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。又因為添加的是菌種，不是藥劑，菌種可以不斷繁殖，藥劑加一份就是一份。就像軟件開發(fā)制作光盤，制作母版的時候成本是比較高的，但是后期復(fù)制的成本比較低，發(fā)酵強化同樣也是這樣的道理。

編輯：徐冰冰