碳源會破壞硝化系統

jeremychen · 2015/08/26

小量加入有機碳源跟大量加入有機碳源我都有做過實驗,但沒發生過no2破表的情況,但大量使用碳源會抑制硝化作用沒錯,但在我的實驗中是氨上升而不是no2.....

我是用新缸實驗的~裡面沒什麼硝化菌,所以得到的數據是氨升,no2變化量很小...

也許是舊缸才會讓雙N飆高吧~~

不過這都不影響結論~~大量的有機碳源繁殖出來的異營菌~確實會強烈的抑制硝化菌,關於這點文獻也說明過....

抑制的原因可能是細菌間打的化學戰,或者是代謝物的毒性,如乙酸乳酸之類的....即使同是異營菌優勢菌都能有抑制作用了~所以不難理解異營菌對硝化菌的抑制也只是剛剛好而已~沒什麼好意外的....

但no2的升高不見得是硝化菌被殺死的證明,死了就不會把氨氧化成no2了,所以我認為no2升高最有可能的是同化性硝酸鹽還原成氨的中間產物.....環境中的氨會抑制同化性硝酸鹽還原酵素,所以細菌可以直接利用氨同化成氨基酸來建構細胞物質,氨耗盡後啟動同化性硝酸鹽還原酵素讓no3>no2>nh3....對了~這個過程是好氧的,完全不用無氧環境也能完成,所以添加酒精糖,醋酸,np豆的系統完全不需要厭氧桶也能輕易的讓np到達雙0境界......

然而為何還原到一半就不還原了?一定是氨上升了吧~抑制了還原酵素...

這時應該是能測氨看看~必然是上升的....

過量的有機碳源確實是能造成硝化系統的破壞~請大家千萬別添加過量嘿~尤其是養水期,加越多養水越慢.....硝化菌一直被抑制根本長不出什麼鳥東西出來,整缸都變異營菌了....

其實這些東西文獻上都查得到...通常我遇到奇怪的現象我都會查文獻,多半都能找出答案....

laiduj · 2015/08/26

BGla_tw 說：
唉~~說真的，每次有一些發現也都並非我當初的本意

有時候手腳晚了真的是難免，數據方面只能等下次了，時間點已過

所以大部分我就只能用推測的了~~

我的量測no2的時間，大概就是加入糖水之後6小時左右(酒精大約是2小時)，也就是正要大量起白霧的時候

反過來說，如果今天有人使用碳源法，6小時之內就把所有異營菌全部打出去，no2還是會遺留下來

硝化系統被破壞是小事，重點在於no2升高是事實，不能忽視

或許是你的"實驗"的基礎設定是錯的
又或許是你的"實驗"的步驟變因設定是錯了
所以造成一面倒的"實驗數據".........
和一般的碳源添加者的結果不相同
跟我的碳源添加的經驗也差很大
目前我雖然已經改FO缸
不過偶而還是會随意倒"幾十cc"進主缸
除一下大量餵食累積的po4和no3......

BGla_tw · 2015/08/26

laiduj 說：
或許是你的"實驗"的基礎設定是錯的
又或許是你的"實驗"的步驟變因設定是錯了
所以造成一面倒的"實驗數據".........
和一般的碳源添加者的結果不相同
跟我的碳源添加的經驗也差很大
目前我雖然已經改FO缸
不過偶而還是會随意倒"幾十cc"進主缸
除一下大量餵食累積的po4和no3......

我原本要做的事情是想觀察，碳源、厭氧缸流速、脫硝效率之間的關係

我沒有想到硝化系統會被破壞，這是意料之外的，不是我的實驗目的

可能每個魚缸都會有不同的反應表現

主缸水量小，硝化菌密度高，蛋白不夠強的情況下，可能才會有比較激烈的反應

反過來說，可能水量大的話，毒性會被稀釋到無害的地步；蛋白強的話，異營菌馬上被打出去，缸內的遺留的抑制毒素就會比較少；硝化菌密度低的話，一單位的毒素就只能攻擊比較少的硝化菌，這樣的情況下，硝化系統也許是能夠全身而退的。

有人說加碳源會起霧，有人說不會起霧，我認為這跟硝化菌多寡有關係

總之，歸納一下結論

1.主缸水量夠大

2.蛋白夠強

3.硝化菌密度不宜過高，例如：厚砂

4.不要跟厭氧區同時使用，厭氧脫硝作用也會間接被抑制

以上4點都OK的話，用碳源法應該是沒問題的

我並不是在向各位危言聳聽，只是這個副作用比較少人提起，萬一某天真的發生事情，可以朝這個方向去思考然後逐步調整過來。

daigao · 2015/08/26

我魚缸也是菌種單一化的問題，導致後面使用酒精法加入的碳源需要越來越重，後面一怒之下全部重新養水，後來發現在我藻類增多以後，蛋白處理量突然增加很多，加入酒精效果變得很明顯，所以我推測如果要避免菌種單一化問題可能解決方案是在 ATS系統上，不知道我這樣想有沒有道理，現在我的缸酒精效果又明顯了，一週之內no3可以100降到30

BGla_tw · 2015/08/26

jeremychen 說：
小量加入有機碳源跟大量加入有機碳源我都有做過實驗,但沒發生過no2破表的情況,但大量使用碳源會抑制硝化作用沒錯,但在我的實驗中是氨上升而不是no2.....

我是用新缸實驗的~裡面沒什麼硝化菌,所以得到的數據是氨升,no2變化量很小...

也許是舊缸才會讓雙N飆高吧~~

不過這都不影響結論~~大量的有機碳源繁殖出來的異營菌~確實會強烈的抑制硝化菌,關於這點文獻也說明過....

抑制的原因可能是細菌間打的化學戰,或者是代謝物的毒性,如乙酸乳酸之類的....即使同是異營菌優勢菌都能有抑制作用了~所以不難理解異營菌對硝化菌的抑制也只是剛剛好而已~沒什麼好意外的....

但no2的升高不見得是硝化菌被殺死的證明,死了就不會把氨氧化成no2了,所以我認為no2升高最有可能的是同化性硝酸鹽還原成氨的中間產物.....環境中的氨會抑制同化性硝酸鹽還原酵素,所以細菌可以直接利用氨同化成氨基酸來建構細胞物質,氨耗盡後啟動同化性硝酸鹽還原酵素讓no3>no2>nh3....對了~這個過程是好氧的,完全不用無氧環境也能完成,所以添加酒精糖,醋酸,np豆的系統完全不需要厭氧桶也能輕易的讓np到達雙0境界......

然而為何還原到一半就不還原了?一定是氨上升了吧~抑制了還原酵素...

這時應該是能測氨看看~必然是上升的....

過量的有機碳源確實是能造成硝化系統的破壞~請大家千萬別添加過量嘿~尤其是養水期,加越多養水越慢.....硝化菌一直被抑制根本長不出什麼鳥東西出來,整缸都變異營菌了....

其實這些東西文獻上都查得到...通常我遇到奇怪的現象我都會查文獻,多半都能找出答案....

感謝赤子大的技術支援

會發生這件事情，也是因為我長久以來的錯誤觀念："碳源除了造成缺氧反應，其餘無害"

我當初也是在想可能是異營菌分泌某種毒素，殺死或抑制硝化菌，但是我查不到資料，我就不敢斷言有毒素存在

但是氨還原作用，不是在無氧環境中才能進行嗎?異營菌在有氧環境中也能做到嗎?而且異營菌既然已經抑制住了硝化菌，為何還要做還原反應，已經沒有人跟它搶nh3了啊?

而且no3的數值有點兜不起來，如果異營菌只吃no3>no2>nh3，那為何反應前後(不打出細菌，異營菌自然死亡)，no3的數值差異巨大?反應前主缸no3大約只有10ppm，異營菌大部分死亡之後可以高達100ppm以上?

我認為多多少少有硝化菌被毒素殺死了，有人說加了碳源但是沒有起霧，可能是因為缸子裡沒有足夠的no3，也沒有足夠的硝化菌可以被殺死取得nh3

另外，我發現大概12小時之後，厭氧缸脫硝作用也被抑制住了，脫硝作用會減弱很多，可能是因為氨或no2濃度過高的間接反應，因為6小時以內脫硝作用並沒有被抑制住，反而增強，所以應該不是毒素的影響

我認為這個副作用比缺氧更值得一提，氨跟no2實在太危險了

另外，請教一下赤子大的文獻查詢大法，為什麼我都google不到關於碳源跟異營菌的論文，還有關於厭氧消化菌跟脫硝菌之間的資料呢??

BGla_tw · 2015/08/26

daigao 說：
我魚缸也是菌種單一化的問題，導致後面使用酒精法加入的碳源需要越來越重，後面一怒之下全部重新養水，後來發現在我藻類增多以後，蛋白處理量突然增加很多，加入酒精效果變得很明顯，所以我推測如果要避免菌種單一化問題可能解決方案是在 ATS系統上，不知道我這樣想有沒有道理，現在我的缸酒精效果又明顯了，一週之內no3可以100降到30

有此可能，長期每天都加大量酒精的話，可能濾材裡面都已經被異營菌住滿了，酒精一下去馬上被吃完，也打不出東西，沒有起霧，可能是因為硝化菌早已死光了，異營菌無法大量繁殖。

laiduj · 2015/08/27

BGla_tw 說：
總之，歸納一下結論

1.主缸水量夠大

2.蛋白夠強

3.硝化菌密度不宜過高，例如：厚砂

4.不要跟厭氧區同時使用，厭氧脫硝作用也會間接被抑制

以上4點都OK的話，用碳源法應該是沒問題的

先提一下~
我加酒精的經驗有四年左右.......從混養每天添加25ML95%酒精持續到現在FO缸偶而隨意添加
1.主缸水量夠大~
我的主缸水量約1300L應該算夠大....
2.蛋白夠強~
一直都只有使用DIY的蛋白
效率夠不夠強倒是沒有客觀條件可驗證
3.硝化菌密度不宜過高，例如：厚砂
我一直都是厚活砂系統.....現在改成FO缸活砂系統也沒撤除
4.不要跟厭氧區同時使用，厭氧脫硝作用也會間接被抑制
我一直都有使用厭氧桶除NO3系統+活砂系統

提供小弟個人添加碳源的心得給樓主參考~

HBL09558 · 2015/08/27

長期用碳源會菌種單一這樣需要補充消化菌或是新活石嗎

s2s2 · 2017/07/02

這好文！真是又讓人重新整一下觀念

碳源會破壞硝化系統

jeremychen

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