一种菌剂浓缩设备及其制备方法和保存方法技术

本发明专利技术提供一种菌剂浓缩设备及其制备方法和保存方法，其技术方案为：料液桶（1）通过缩液管（2）经浓缩液罐（3）、调压阀（4）及隔膜压力表（5）连接超滤膜组件（8）上部出口，料液桶（1）通过进料液管（6）经水泵（7）连接超滤膜组件（8）上部入口，超滤膜组件（8）一侧通过透过液管（9）连接透过液桶（10）。超滤膜组件（8）主要由膜壳（11）、环氧树脂端封（12）和中空超滤膜丝（13）构成，在膜壳（11）内横向设有多排中空超滤膜丝（13），中空超滤膜丝（13）两端被纵向设置的环氧树脂端封（12）所封闭。本发明专利技术结构设计合理实用，浓缩效率高，浓缩菌剂的细菌浓度高，菌剂体积小，便于菌剂的包装和运输，大幅度提高了菌剂的成活率，适合普遍推广使用。

Apparatus for concentrating bacteria agent, preparation method and storage method thereof

The invention provides an agent concentration equipment and its preparation and preservation method, the technical scheme that the liquid barrel (1) by reducing the liquid pipe (2) concentrated liquid tank (3), a pressure regulating valve (4) and diaphragm pressure gauge (5) ultrafiltration membrane module (8) connected to the upper outlet and feed barrel (1) through the feeding tube (6) connected by a water pump (7) ultrafiltration membrane (8) above the entrance, ultrafiltration membrane module (8) side passes through the liquid pipe (9) connected through the liquid barrel (10). Ultrafiltration membrane (8) is mainly composed of a shell (11), epoxy resin (12) and the end sealing hollow membrane wire (13), (11) in the shell are arranged in a lateral direction in multi row hollow membrane wire (13), hollow membrane wire (13) epoxy resin at both ends by longitudinally arranged end seal (12). Reasonable and practical structure design of the invention, high concentration efficiency, high concentration of bacteria inoculum concentration, inoculum volume, convenient packaging and transportation agents, greatly improve the survival rate of bacteria, suitable for popularization and application.

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及菌剂
，尤其是一种菌剂浓缩设备及其制备方法和保存方法。

技术介绍

目前液体菌剂一般是用液体发酵液直接灌装而成的，这种工艺存在以下诸多弊病：其一是不便于包装、运输，而且含菌量较低（20亿个/ml）；其二是在使用时单位面积用量大，运输成本较高；其三是利用液体菌剂制造可湿性粉剂时，发酵液中的有效代谢产物被损失掉。
现在菌剂浓缩的工艺主要有薄膜蒸发浓缩、中空纤维过滤浓缩、离心浓缩、沸腾床浓缩、真空过滤浓缩、膨化浓缩等，专利CN1064502A公开了一种增产菌液体菌剂浓缩工艺，介绍了以上几种浓缩工艺，但是每种工艺只介绍了基本情况，没有具体的操作参数，没有介绍几种工艺所需要的设备情况。基于此专利方法提供的技术，尚无法实现菌剂的工业化生产应用。
目前生产的菌剂经浓缩后变成浓缩菌剂，当浓缩菌剂被灌装，在密封保存和运输过程中，菌剂的成活率和稳定性会受到影响，其稳定性较差，成活率较低，在使用时活菌量较少，因此菌剂的使用效果不明显，用量较大。

技术实现思路

本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，采用一种菌剂浓缩工艺，将菌剂发酵液浓缩，去除多余的水分，提高菌剂中活菌的数量，便于包装和运输，减少单位面积的使用量，提供了一种菌剂浓缩设备及其制备方法和保存方法，其技术方案为：料液桶通过缩液管经浓缩液罐、调压阀及隔膜压力表连接超滤膜组件上部出口，料液桶通过进料液管经水泵连接超滤膜组件上部入口，超滤膜组件一侧通过透过液管连接透过液桶。
超滤膜组件主要由膜壳、环氧树脂端封和中空超滤膜丝构成，在膜壳内横向设有多排中空超滤膜丝，中空超滤膜丝两端被纵向设置的环氧树脂端封所封闭。
制备方法为：超滤膜选择聚砜、聚醚砜或者聚偏氟乙烯材质的中空纤维超滤膜组件，超滤膜截留分子量为20000-100000道尔顿，其工作压力为0.1-0.3MPa，浓缩倍数为2-10倍。
保存方法为：菌剂浓缩液分别添加30μg/ml苯甲酸钠、0.8%甘油及0.8μg/ml红霉素三种保护剂。
本专利技术结构设计合理实用，浓缩效率高，浓缩菌剂的细菌浓度高，菌剂体积小，便于菌剂的包装和运输，大幅度提高了菌剂的成活率，适合普遍推广使用。
附图说明
图1为本专利技术的结构示意图；
图2为本专利技术超滤膜组件结构示意图；
图3为超滤膜分离浓缩设备通量随时间的变化示意图；
图4为浓缩菌剂中菌体的密度随浓缩倍数的关系示意图；
图5为菌剂贮存四个月后菌剂细胞存活率示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种菌剂浓缩设备，其主要由料液桶1、缩液管2、浓缩液罐3、调压阀4、隔膜压力表5、进料液管6、水泵7、超滤膜组件8、透过液管9、透过液桶10、膜壳11、环氧树脂端封12和中空超滤膜丝13构成；料液桶1通过缩液管2经浓缩液罐3、调压阀4及隔膜压力表5连接超滤膜组件8上部出口，料液桶1通过进料液管6经水泵7连接超滤膜组件8上部入口，超滤膜组件8一侧通过透过液管9连接透过液桶10（见图1）。
超滤膜组件8主要由膜壳11、环氧树脂端封12和中空超滤膜丝13构成，在膜壳11内横向设有多排中空超滤膜丝13，中空超滤膜丝13两端被纵向设置的环氧树脂端封12所封闭（见图2）。
制备方法为：超滤膜选择聚砜、聚醚砜或者聚偏氟乙烯材质的中空纤维超滤膜组件，超滤膜截留分子量为20000-100000道尔顿，其工作压力为0.1-0.3MPa，浓缩倍数为2-10倍。
保存方法为：菌剂浓缩液分别添加30μg/ml苯甲酸钠、0.8%甘油及0.8μg/ml红霉素三种保护剂。
本专利技术工艺流程：超滤法，主要是靠物理筛分作用分离浓缩细菌和病毒。所使用的超滤膜将小于其膜孔径的水、盐及小分子物质透过到膜的另一侧，将大于其膜孔径的细菌、病毒颗粒拦截在膜的一侧，从而起到分离浓缩的作用。超滤膜的孔径有多种,可根据被截留的菌株、病毒大小可选择不同孔径的超滤膜产品。在菌株浓缩过程中选择孔径合适的超滤膜是至关重要的,如果超滤膜孔径太小浓缩速度很慢,而孔径太大有可能造成细菌过多丢失。理想的浓缩过程应是在短时间内完成菌剂浓缩,并使菌剂中细菌尽可能少地丢失,即有效成分接近于100%的回收。具体操作步骤如下：
一、首先，按照图所示的结构顺序，组装好超滤膜浓缩设备。
二、打开水泵，调整调压阀的开关程度，使得压力表读数在0.1-0.3MPa范围内，且压力处于稳定状态。
三、当浓缩液体积达到浓缩的倍数时，停止水泵，打开调压阀，放空管道和超滤膜组件中的压力，排空管道和组件中的液体；
四、将浓缩液放空，浓缩液罐中换成蒸馏水清洗管路和超滤膜组件，清洗干净后充满杀菌液，等下次再使用时，先用蒸馏水将管道和超滤膜组件中的杀菌液冲洗干净。
实施例1
1、菌源的采集、筛选、纯化
取炼油厂常年被石油污染的土壤作为石油降解土著菌菌源。经过石油降解土著菌的初筛、驯化、纯化得到优势菌株。
2、种子培养
将纯化得到的石油降解优势菌株分别单独接种在种子培养基中，经一级种子、二级种子、种子罐逐步扩大培养后，作为液体种子；液体种子的菌体密度达到1*107cfu；其中：一级种子采用固态培养基斜面培养，培养条件为30℃，培养24小时；二级种子为液态培养基摇床培养，培养条件为30℃，转速175rpm，培养10-12小时；种子罐培养条件为液体培养基搅拌培养，培养条件为30℃恒温，转速80rpm，通气量1:1。
3、（1）、将各个单一菌株的液体种子混合接入发酵培养基中，通气量为1:1，搅拌转速为80rpm，总接种量为10％（V/V）；
（2）、发酵罐培养4小时起，每2小时取样一次，样品染色用显微镜观察，并用细菌计数器检测菌体密度。直至菌体密度大于1*109cfu，即得到石油降解菌菌剂。
在上述方案的基础上，一级种子采用固态培养基斜面培养，培养条件为30℃，培养24小时；二级种子为液态培养基摇床培养，培养条件为30℃，转速175rpm，培养10-12小时；种子罐培养条件为液体培养基搅拌培养，培养条件为30℃恒温，转速80rpm，通气量1:1；
其中：液体培养基为每1000ml无菌水中含有：含石油0.125g当量的石油聚山梨酯-80增溶液，牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl5g，pH值为7，121℃灭菌20min；固体培养基是在液体培养基的基础上加入20g琼脂。
发酵培养基为：每1000ml无菌水中含有：含石油0.125g当量的石油聚山梨酯-80增溶液，葡萄糖3g；玉米浆25g；牛肉膏3.5g；KH2PO43g；MgSO4·7H2O0.6g；CaCl20.03g，pH值为7，121℃灭菌30min。
4、菌剂超滤膜浓缩
采用超滤膜分离浓缩工艺浓缩石油降解菌优势菌的混合菌剂，超滤膜采用截留分子量为6万Dal的聚砜中空纤维超滤膜组件，其型号为4040型，超滤膜膜丝内外径分别为0.7mm和1.2mm，每个膜组件的膜面积为7.2m2;超滤膜连接方式为外压式,工作压力为0.2MPa。菌剂超滤膜浓缩设备，采用两支中空纤维超滤膜并联运行，总膜面积为14.4m2;水泵为370瓦不锈钢水泵。
5、浓缩效果分析
超滤膜运行稳定后，其透过液流速随时间的变化如图3所示，当菌剂菌体密度为1.15*109cfu时，浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种菌剂浓缩设备及其制备方法和保存方法，其特征在于：料液桶（1）通过缩液管（2）经浓缩液罐（3）、调压阀（4）及隔膜压力表（5）连接超滤膜组件（8）上部出口，料液桶（1）通过进料液管（6）经水泵（7）连接超滤膜组件（8）上部入口，超滤膜组件（8）一侧通过透过液管（9）连接透过液桶（10）。

【技术特征摘要】
1.一种菌剂浓缩设备及其制备方法和保存方法，其特征在于：料液桶（1）通过缩液管（2）经浓缩液罐（3）、调压阀（4）及隔膜压力表（5）连接超滤膜组件（8）上部出口，料液桶（1）通过进料液管（6）经水泵（7）连接超滤膜组件（8）上部入口，超滤膜组件（8）一侧通过透过液管（9）连接透过液桶（10）。
2.根据权利要求1所述的一种菌剂浓缩设备及其制备方法和保存方法，其特征在于：所述超滤膜组件（8）主要由膜壳（11）、环氧树脂端封（12）和中空超滤膜丝（13）构成，在膜壳（11）内横向设有多排中空超滤膜丝（13），中空超滤膜丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月英，曹桂荣，任英浩，
申请(专利权)人：东营市环境保护科学研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37