芽孢杆菌屬（Bacillus）如果將枯草芽孢杆菌進行純種培養，也能夠引起汙泥膨脹，性狀與絲狀菌引起的汙泥膨脹十分類似。許多種芽孢杆菌能夠形成夾膜，而夾膜是黏性物質的重要來源，這些黏性物質在活性汙泥中的大量積累是非絲狀菌型汙泥膨脹的重要原因。此外，環境條件不利時芽孢杆菌可以生成內生孢子，孢子含有一個中心細胞，並被一個有肽烯糖構成的外膜和一層胞外殼所包裹。內生孢子對環境的適應能力和抗性較強，當廢水中含有有毒物質時會使有些微生物停止生長並失去活性。環境一旦恢複，芽孢杆菌就會快速恢複和增殖。以上性質使得芽孢杆菌可能成為活性汙泥中的優勢菌，從而引起非絲狀菌型汙泥膨脹。
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