[發明專利]一種基于微生物修復增強的珊瑚骨料及其制備方法、裝置

在審

• 申請號: 202310195504.2
• 申請日: 2023-03-03
• 公開（公告）號: CN116283007A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 達波;陶韜;蔣沛漪;卿家駿;宋衛麗;李益鵬;孫凱;劉金文
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C04B20/02
• 分類號: C04B20/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 劉艷艷

1.一種基于微生物修復增強的珊瑚骨料的制備方法，其特征在于，包括：

步驟(1)：對多孔珊瑚骨料進行預處理；

步驟(2)：將預處理后的珊瑚骨料放入細菌培養筒中，多次反復噴淋微生物營養液與膠凝液，通過微生物營養液中的微生物誘導礦化菌種與膠凝液中碳源的反應作用生成的碳酸鈣來填充珊瑚骨料內部以及表面的孔隙，得到基于微生物修復增強的珊瑚骨料，

其中所述微生物誘導礦化菌種為巴氏芽孢桿菌ATCC11859定向篩選得到。

2.根據權利要求1所述的基于微生物修復增強的珊瑚骨料的制備方法，其特征在于，所述微生物誘導礦化菌種的制備方法包括：

將從上海保藏生物中心購買的巴氏芽孢桿菌ATCC11859放入篩選皿進行定向篩選，篩選皿置于模擬“高溫、高濕、高鹽、多風”嚴酷熱帶環境中，觀察菌種生長狀況，培養后，將篩選皿內存活的變異巴氏菌取出，并放入溫箱中進行擴大增殖培養，得到微生物誘導礦化菌種；

其中所述高溫、高濕、高鹽、多風”嚴酷熱帶環境是指：溫度設置為25～40℃，相對濕度為80％左右，微生物營養液中Cl^-濃度為20～40g/L、SO₄^2-濃度為2～4g/L，風速為5.2～10.3m/s。

3.根據權利要求1所述的基于微生物修復增強的珊瑚骨料的制備方法，其特征在于，所述微生物營養液中微生物誘導礦化菌種的濃度為10⁷～10⁹cell/ml，制備方法為：將微生物誘導礦化菌種接種至含有玉米漿、大豆粉、酵母膏的營養液。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述膠凝液為尿素溶液和氯化鈣溶液混合配置而成。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，其中尿素溶液與氯化鈣溶液按照摩爾比1:1進行配制，膠凝液中尿素、氯化鈣的濃度為1～3mol/L。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，對多孔珊瑚骨料進行預處理，包括：

對多孔珊瑚骨料進行破碎處理，篩選粒徑為5～20mm且級配連續的珊瑚骨料，烘干后，利用超聲波震蕩器或真空泵排除骨料孔隙氣體。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，多次反復噴淋微生物營養液與膠凝液包括：每次加入一定體積的微生物營養液與膠凝液，混合比例為1:0.5～1:3。

8.一種基于微生物修復增強的珊瑚骨料，通過權利要求1-7任一項所述的制備方法制備得到。

9.一種用于制備權利要求8所述的基于微生物修復增強的珊瑚骨料的制備裝置，其特征在于，所述制備裝置包括細菌培養筒、微生物營養液儲存罐和膠凝液儲存罐；

所述細菌培養筒中設置有珊瑚骨料托盤，用于放置待修復增強的珊瑚骨料；

所述細菌培養筒上部設置有與噴淋裝置相連通的微生物營養液進口和膠凝液進口，微生物營養液進口與微生物營養液儲存罐通過管道和閥門相連通，膠凝液進口與膠凝液儲存罐通過管道和閥門相連通；

所述細菌培養筒底部設置有過濾篩網，用于過濾多余的微生物營養液、膠凝液。

10.根據權利要求9所述的基于微生物修復增強的珊瑚骨料的制備裝置，其特征在于，還包括微生物營養液回收槽和膠凝液回收槽，分別用于收集經過濾篩網下來的微生物營養液、膠凝液。