[發(fā)明專利]水工混凝土用芽孢桿菌制劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112760266B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉洪波;張多英;孟昭輝;張晶;鄭國臣
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江大學(xué)
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C04B41/62;C12R1/07;C12R1/38
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

水工混凝土用芽孢桿菌制劑及其制備方法和應(yīng)用，涉及一種芽孢桿菌制劑及其制備方法和應(yīng)用。要解決現(xiàn)有水工環(huán)境中混凝土易被微生物腐蝕，導(dǎo)致混凝土耐久性差的問題。該制劑包括強(qiáng)光催化芽孢桿菌T4、菌株Y39?6的胞外聚合物和保護(hù)劑。方法：一、對強(qiáng)光催化芽孢桿菌T4活化；富集培養(yǎng)；培養(yǎng)至菌液中細(xì)菌數(shù)均為10⁹個/mL；離心保留菌體沉淀；二、將菌株Y39?6接種到胞外聚合物培養(yǎng)液中，培養(yǎng)完成后離心，保留含胞外聚合物上清液；三、將菌體沉淀與含胞外聚合物上清液混合，加入保護(hù)劑，制備成芽孢桿菌制劑。芽孢桿菌制劑能夠顯著降低微生物對混凝土的腐蝕性。混凝土表面生物膜形成量減少，混凝土表面光滑，且沒有裂縫。本發(fā)明用于保護(hù)水工環(huán)境中混凝土。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程領(lǐng)域，尤其涉及一種水工混凝土用芽孢桿菌制劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

混凝土是土木水利工程設(shè)施中應(yīng)用最為廣泛的建筑材料，在實際工程中，一旦水工混凝土結(jié)構(gòu)耐久性不能滿足要求，將會威脅工程安全性，甚至帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性一直以來備受人們關(guān)注。

影響混凝土耐久性的因素包括物理化學(xué)作用、凍融作用以及微生物腐蝕作用。混凝土的微生物腐蝕作用與微生物的新陳代謝作用有關(guān)，硫氧化菌、硫桿菌和噬混凝土菌等細(xì)菌的代謝作用生成生物硫酸導(dǎo)致混凝土腐蝕；硝化細(xì)菌能通過對胺的硝化作用生成硝酸，同樣會導(dǎo)致水泥化合物(C-S-H)的分解，并喪失膠結(jié)能力；與厭氧生物代謝生成的草酸、乙酸、內(nèi)酸等有機(jī)酸及碳酸，可以與鈣離子形成可溶性螯合物，導(dǎo)致C-S-H的分解。混凝土表面的粗糙結(jié)構(gòu)為微生物附著生長提供了有利條件，各類微生物附著在混凝土表面后，進(jìn)行繁殖代謝形成生物膜，混凝土的粗糙表面為生物膜提供了保護(hù)作用，使得生物酸對混凝土的腐蝕作用遠(yuǎn)大于化學(xué)酸，生物膜內(nèi)微生物的高度繁殖代謝及向混凝土內(nèi)部穴居，使混凝土內(nèi)部直接遭受腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決現(xiàn)有水工環(huán)境中混凝土易被微生物腐蝕，導(dǎo)致混凝土耐久性差的問題，提供一種水工混凝土用芽孢桿菌制劑及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明水工混凝土用芽孢桿菌制劑包括強(qiáng)光催化芽孢桿菌(Bacillusenhanphotocatalysis)T4、菌株P(guān)seudomonas extremaustralis Y39-6的胞外聚合物和保護(hù)劑。

進(jìn)一步的，所述保護(hù)劑由腐殖酸、TiO₂和水組成。其中腐殖酸的質(zhì)量濃度為0.5％～2％，TiO₂的質(zhì)量濃度為0.05％～0.1％。

進(jìn)一步的，所述強(qiáng)光催化芽孢桿菌(Bacillus enhanphotocatalysis)T4保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏地址是北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，保藏日期為2019年11月20日，保藏編號為CGMCC No.18986。

進(jìn)一步的，所述菌株P(guān)seudomonas extremaustralis Y39-6保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏地址是北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，保藏日期為2018年10月29日，保藏編號為CGMCC No.16652。

上述水工混凝土用芽孢桿菌制劑的制備方法為：

一、在UV₂₅₄條件下，對強(qiáng)光催化芽孢桿菌T4在固體活化培養(yǎng)基上進(jìn)行活化；挑取活化好的單菌落接種于液體培養(yǎng)基上進(jìn)行富集培養(yǎng)10-24h，得到富集培養(yǎng)液；然后將富集培養(yǎng)液接種于液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)至菌液中細(xì)菌數(shù)均為10⁹個/mL；通過離心棄去上清液，保留菌體沉淀；

二、將菌株P(guān)seudomonas extremaustralis Y39-6接種到胞外聚合物培養(yǎng)液中，培養(yǎng)條件為30℃，pH值為7.2～7.6，培養(yǎng)過程中保持培養(yǎng)液中溶解氧為3～5mg/L，培養(yǎng)時間為24h；培養(yǎng)完成后對菌液進(jìn)行離心，保留上清，即為含胞外聚合物上清液；