[發(fā)明專利]耐熱微生物的快速分離及用于產(chǎn)熱供熱的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510360851.1
• 申請(qǐng)日: 2015-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN104877949A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張騰霄;王斌;李艷芳;趙東江;郝立冬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 綏化學(xué)院
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬應(yīng)用微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及從自然界中篩選分離獲取耐熱微生物類的方法和利用耐熱微生物發(fā)酵產(chǎn)熱供熱的方法。

背景技術(shù)

熱能是一類重要能源，熱能除了用于發(fā)電、給機(jī)器提供動(dòng)力外，還在農(nóng)業(yè)、人類御寒生活中發(fā)揮重要作用，例如，進(jìn)入寒冷的冬季和早春溫室大棚，需要供熱來維持蔬菜的生長(zhǎng)溫度，地球較高緯度的地區(qū)進(jìn)入冬季室內(nèi)需要供暖來保障正常的生活和工作。為獲取熱能保障正常的生產(chǎn)和生活，人類目前獲取熱能的主要方式是燃燒煤炭、木材、柴草等，該取暖方式存在溫室氣體二氧化碳排放量大、毒性粉塵顆粒排放量大，被證明是造成霧霾天氣的主要源頭；其次，用空調(diào)、電暖氣等電器將電能轉(zhuǎn)化為熱能，該方式雖然沒有污染物排放，但存在消耗電能過大的缺點(diǎn)。為適應(yīng)低排量、低污染的低碳環(huán)保需求，人類研發(fā)了太陽(yáng)能熱水器將清潔的光能轉(zhuǎn)化為熱能。面臨著非可再生能源的大量開采而逐漸枯竭，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，人類迫切需要更多的新能源，需要節(jié)能、綠色、環(huán)保的熱力來源。

本發(fā)明利用微生物代謝發(fā)酵產(chǎn)熱的原理，從自然界簡(jiǎn)便、快速地分離到多種類型的耐熱微生物，將現(xiàn)代深層液態(tài)發(fā)酵技術(shù)和傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵技術(shù)巧妙結(jié)合，利用耐熱微生物發(fā)酵廉價(jià)易得的工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物進(jìn)行持續(xù)性產(chǎn)熱，并用一套技術(shù)方案將微生物發(fā)酵產(chǎn)生的熱能高效收集并輸出，從而為人類生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱微生物的快速分離及用于產(chǎn)熱供熱的方法，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了從自然界快速、簡(jiǎn)便、低成本獲取多種類型的耐熱微生物，利用廉價(jià)易得的工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物作為培養(yǎng)基進(jìn)行生物發(fā)酵而大量持續(xù)性產(chǎn)熱，再收集利用廉價(jià)的微生物發(fā)酵熱能給人類生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供熱，產(chǎn)熱供熱方式綠色環(huán)保。

一種耐熱微生物的快速分離及用于產(chǎn)熱供熱的方法，其具體的實(shí)現(xiàn)步驟如下：

步驟1、耐熱微生物的分離：從4種地域環(huán)境采集樣本200g置于密封袋中，從上述4種樣本中各稱取1份質(zhì)量的上述樣本分別放入三角瓶，加入5份質(zhì)量的滅菌生理鹽水，加膠塞封口后振蕩混合1min，置于60℃環(huán)境熱處理45~60?min，吸取上述樣本中間層懸液0.2~0.6mL，滴于相應(yīng)分離瓊脂培養(yǎng)基平板或斜面上，涂布均勻后，放入密封袋內(nèi)，對(duì)上述4種地域環(huán)境樣本微生物所對(duì)應(yīng)的密封袋內(nèi)分別充入氧氣后密封、充入氧氣后密封、抽除大部分空氣后密封、抽除盡空氣或充入氮?dú)夂竺芊猓糜?2℃培養(yǎng)12~14h，后置于26~30℃培養(yǎng)6~8h，然后再置于54℃培養(yǎng)8~10h，后置于26~30℃培養(yǎng)6~8h，再置于56℃培養(yǎng)3~4h，得耐熱微生物的菌落；所述的4種地域環(huán)境采集的樣本分別為熱帶或亞熱帶低海拔地區(qū)向陽(yáng)坡面林地地表下面5~15cm深度的腐殖質(zhì)性土壤、家畜發(fā)酵床表層下面15~35cm深度的墊料、含嗜熱乳酸鏈球菌的酸乳或奶酪制品、常年使用狀態(tài)中的沼氣池中間層發(fā)酵填料；

步驟2、耐熱微生物的深層液態(tài)發(fā)酵增殖培養(yǎng)：用10~20mL的滅菌生理鹽水分別洗脫下上述步驟1分離培養(yǎng)的所有菌落形成菌懸液，將菌懸液接種于相應(yīng)的液體增殖培養(yǎng)基，用深層液體發(fā)酵罐在50~52℃下進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)；發(fā)酵培養(yǎng)所用培養(yǎng)基、發(fā)酵過程溶氧控制和發(fā)酵終點(diǎn)菌體濃度根據(jù)上述4種不同地域環(huán)境所分離的微生物而不同，對(duì)于從熱帶或亞熱帶低海拔地區(qū)向陽(yáng)坡面林地地表下面5~15cm深度的腐殖質(zhì)性土壤標(biāo)本分離的微生物采用芽孢桿菌-放線菌液態(tài)培養(yǎng)基、強(qiáng)通氣式好氧發(fā)酵培養(yǎng)，當(dāng)菌體濃度達(dá)（4~8）×10⁹cfu/mL時(shí)作為發(fā)酵終點(diǎn)，得到芽孢桿菌-放線菌發(fā)酵菌懸液；從家畜發(fā)酵床表層下面15~35cm深度的墊料標(biāo)本分離的微生物采用放線菌液態(tài)培養(yǎng)基、通氣式好氧發(fā)酵培養(yǎng)，當(dāng)菌體濃度達(dá)（3~5）×10⁹cfu/mL時(shí)作為發(fā)酵終點(diǎn)，得到放線菌發(fā)酵菌懸液；從含嗜熱乳酸鏈球菌的酸乳或奶酪制品標(biāo)本分離的乳酸菌培養(yǎng)基、間歇通氣式微好氧發(fā)酵培養(yǎng)，當(dāng)菌體濃度達(dá)（1~3）×10⁹cfu/mL時(shí)作為發(fā)酵終點(diǎn)，得到乳酸菌發(fā)酵菌懸液；從常年使用狀態(tài)中的沼氣池中間層發(fā)酵填料標(biāo)本分離的微生物采用沼氣細(xì)菌液態(tài)培養(yǎng)基、不通氣厭氧式發(fā)酵培養(yǎng)，當(dāng)菌體濃度達(dá)（6~9）×10⁸cfu/mL時(shí)作為發(fā)酵終點(diǎn)，得到沼氣細(xì)菌發(fā)酵菌懸液；