[发明专利]耐热微生物的快速分离及用于产热供热的方法

说明书

技术领域

本发明属应用微生物技术领域，具体涉及从自然界中筛选分离获取耐热微生物类的方法和利用耐热微生物发酵产热供热的方法。

背景技术

热能是一类重要能源，热能除了用于发电、给机器提供动力外，还在农业、人类御寒生活中发挥重要作用，例如，进入寒冷的冬季和早春温室大棚，需要供热来维持蔬菜的生长温度，地球较高纬度的地区进入冬季室内需要供暖来保障正常的生活和工作。为获取热能保障正常的生产和生活，人类目前获取热能的主要方式是燃烧煤炭、木材、柴草等，该取暖方式存在温室气体二氧化碳排放量大、毒性粉尘颗粒排放量大，被证明是造成雾霾天气的主要源头；其次，用空调、电暖气等电器将电能转化为热能，该方式虽然没有污染物排放，但存在消耗电能过大的缺点。为适应低排量、低污染的低碳环保需求，人类研发了太阳能热水器将清洁的光能转化为热能。面临着非可再生能源的大量开采而逐渐枯竭，环境污染日益严重，人类迫切需要更多的新能源，需要节能、绿色、环保的热力来源。

本发明利用微生物代谢发酵产热的原理，从自然界简便、快速地分离到多种类型的耐热微生物，将现代深层液态发酵技术和传统固态发酵技术巧妙结合，利用耐热微生物发酵廉价易得的工农业副产物进行持续性产热，并用一套技术方案将微生物发酵产生的热能高效收集并输出，从而为人类生活和农业生产服务。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热微生物的快速分离及用于产热供热的方法，本发明实现了从自然界快速、简便、低成本获取多种类型的耐热微生物，利用廉价易得的工农业副产物作为培养基进行生物发酵而大量持续性产热，再收集利用廉价的微生物发酵热能给人类生活和农业生产供热，产热供热方式绿色环保。

一种耐热微生物的快速分离及用于产热供热的方法，其具体的实现步骤如下：

步骤1、耐热微生物的分离：从4种地域环境采集样本200g置于密封袋中，从上述4种样本中各称取1份质量的上述样本分别放入三角瓶，加入5份质量的灭菌生理盐水，加胶塞封口后振荡混合1min，置于60℃环境热处理45~60 min，吸取上述样本中间层悬液0.2~0.6mL，滴于相应分离琼脂培养基平板或斜面上，涂布均匀后，放入密封袋内，对上述4种地域环境样本微生物所对应的密封袋内分别充入氧气后密封、充入氧气后密封、抽除大部分空气后密封、抽除尽空气或充入氮气后密封，置于52℃培养12~14h，后置于26~30℃培养6~8h，然后再置于54℃培养8~10h，后置于26~30℃培养6~8h，再置于56℃培养3~4h，得耐热微生物的菌落；所述的4种地域环境采集的样本分别为热带或亚热带低海拔地区向阳坡面林地地表下面5~15cm深度的腐殖质性土壤、家畜发酵床表层下面15~35cm深度的垫料、含嗜热乳酸链球菌的酸乳或奶酪制品、常年使用状态中的沼气池中间层发酵填料；

步骤2、耐热微生物的深层液态发酵增殖培养：用10~20mL的灭菌生理盐水分别洗脱下上述步骤1分离培养的所有菌落形成菌悬液，将菌悬液接种于相应的液体增殖培养基，用深层液体发酵罐在50~52℃下进行发酵培养；发酵培养所用培养基、发酵过程溶氧控制和发酵终点菌体浓度根据上述4种不同地域环境所分离的微生物而不同，对于从热带或亚热带低海拔地区向阳坡面林地地表下面5~15cm深度的腐殖质性土壤标本分离的微生物采用芽孢杆菌-放线菌液态培养基、强通气式好氧发酵培养，当菌体浓度达（4~8）×10⁹cfu/mL时作为发酵终点，得到芽孢杆菌-放线菌发酵菌悬液；从家畜发酵床表层下面15~35cm深度的垫料标本分离的微生物采用放线菌液态培养基、通气式好氧发酵培养，当菌体浓度达（3~5）×10⁹cfu/mL时作为发酵终点，得到放线菌发酵菌悬液；从含嗜热乳酸链球菌的酸乳或奶酪制品标本分离的乳酸菌培养基、间歇通气式微好氧发酵培养，当菌体浓度达（1~3）×10⁹cfu/mL时作为发酵终点，得到乳酸菌发酵菌悬液；从常年使用状态中的沼气池中间层发酵填料标本分离的微生物采用沼气细菌液态培养基、不通气厌氧式发酵培养，当菌体浓度达（6~9）×10⁸cfu/mL时作为发酵终点，得到沼气细菌发酵菌悬液；