芽孢杆菌属（Bacillus）如果将枯草芽孢杆菌进行纯种培养，也能够引起污泥膨胀，性状与丝状菌引起的污泥膨胀十分类似。许多种芽孢杆菌能够形成夹膜，而夹膜是黏性物质的重要来源，这些黏性物质在活性污泥中的大量积累是非丝状菌型污泥膨胀的重要原因。此外，环境条件不利时芽孢杆菌可以生成内生孢子，孢子含有一个中心细胞，并被一个有肽烯糖构成的外膜和一层胞外壳所包裹。内生孢子对环境的适应能力和抗性较强，当废水中含有有毒物质时会使有些微生物停止生长并失去活性。环境一旦恢复，芽孢杆菌就会快速恢复和增殖。以上性质使得芽孢杆菌可能成为活性污泥中的优势菌，从而引起非丝状菌型污泥膨胀。
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