触发水中的微生物过程的组成物及其制造的方法技术

本发明专利技术公开一种触发水中的微生物过程的组成物，用以形成包含有不同形式中所述组成物的所述成分的一种部件的试剂组，一种制造方法，例如一组成物及其应用以微生物性分解不混溶于水的物质，特别是原油及原油衍生的物质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有关于一种触发水中的微生物过程的组成物，特别是用以微生物性分解不混溶于水的物质，例如原油及原油衍生的物质。
技术介绍
本专利技术公开一种触发水中的微生物过程的组成物，用以形成包含有不同形式中所述组成物的所述成分的一种部件的试剂组，一种制造方法，例如一组成物及其应用以微生物性分解不混溶于水的物质,特别是原油及原油衍生的物质。环境污染是影响全球生态系统的主要原因。石油溢漏、来自油轮的溢漏、废水及钻井活动的发布是此环境污染的一个分支，是不利的影响水生生态系统。控制石油溢漏的化学手段被快速地发展，但他们具有遗留化学的有毒废物的缺点，且其无法被生物分解。物理手段是仅用于小面积的清理。环境上友善方法的使用，例如生物修复为使用微生物以一种吸引的方法去对抗因原油或原油衍生的产物所导致的环境污染。微生物的适应以烃类作为能量来源是众所皆知。例如，已知塔瓦斯(Thavasi)等人2007年生物技术期刊，第6期第3卷，第349-452页在「从石油污染的海洋环境所隔离的 4种解烃菌质体的发病率」提到，其中能够进行生物降解原油的4种解烃菌为巨大芽孢杆菌(B.megaterium)、(C.kucheri)、德氏乳杆菌(L.delbrueckii)及绿胺杆菌(P.aeruginosa)。绿脓杆菌生物降解原油的潜力被进一步评估在曾国良等人在2005年浙江大学学报所刊载的文章中，题目为「原油在鼠李醣脂的存在下由铜绿假单胞菌的生物降解」第725-730页。在这文章中，所述原油生物降解的能力的评估是在鼠李醣酯的存在下。目前，所出现的问题是原油的成分经由微生物或许可以被生物性的分解，但仅在一个相当有限的范围。这部分的问题是因为所述原油的一部份是漂浮在海面上，其余部分是飘浮在具有数个深度区域的海洋的一个次海平面上。特别是，用以降解原油及原油成分的所述微生物的生命周期及代谢效率受限于他们存活及/或效率工作所需要的基质的缺乏。也就是说，解烃微生物通常对漂浮在海面上的原油成分无法正常分解，这是由于他们位于油膜下的水相状态，因此提供给所述微生物的氧气是很缺乏的。再者，所述微生物需要额外的物质，例如磷及氮以有效率的工作，但其通常不在海水及其他水中，例如河水及湖水，存在一最合适的量。因而试图去固定化微生物培养以触发水中微生物的过程。例如，美国专利第7，384，777号是直接以一个微生物培养在人工的水体中以触发过程，并提供一细菌混合物的一固定组成，其中所述细菌经由能够形成一种基质的一种物质所固定，例如人工或天然产生的聚合物。因而有必要提供一种组合物用于环保及有效的分解不溶于水的物质，例如原油及原油成分，其可用在大量需求以对抗一个维度石油泄漏，例如在2010年出现在墨西哥湾沉没的石油钻井平台「深水地平线」。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在提供一种组合物及方法，用以触发水中微生物的过程，其特别为在海水的表面及较底层中，能够分解不混溶于水的物质。本专利技术另一目的是提供一种组合物及方法，用以有效及长 期降解衍生自原油的有害物质。本专利技术再一目的是提供一种组合物，用以触发水中微生物的过程，此为一个具吸引力的成本水平，且其在所需的批量大小下，并不影响海洋中的微生物环境及水中其余的个体。再者，本专利技术的一个目的在提供一种部件的试剂组，预混及一种产生这一组合物的方法，其在无须复杂装置的需求下，允许此一组合物(当场)有效的离岸制造，透过本地人一短时间的训练，且不需要在微生物领域中具有任何特殊技能，就可以实施。这些目标是为了实现所述独立权利要求的标的事项。优选的实施例则被描述在所述附属权利要求中。本专利技术是针对一种触发水中的微生物过程的组合物，特别是分解不混溶于水的物质，通常所述物质是以烃为基础。本专利技术揭示一种组合物包含:所述微生物，与他们在有效工作所需的所有物质结合，而能够分解不混溶于水的物质，其中所有的成分为固态的形式。在此，一方面确保这些物质具有适当的水平，例如氧气、磷、氮及微量元素，让所述微生物符合需求，另一方面，则避免这些化学物的浪费及对海洋、湖泊或河水的潜在污染。这固态的组合物可以在陆上或海上制造，例如可以直接在漏油的附近生产，且可以被大量生产而无需专业技术。再者，本专利技术组合物提供所述微生物一个自然栖地的场所，而他们通常找不到足够的物质作为以烃基础或用以存活的代谢物质。这是在特定的情况下将微生物呈现在漏油及海水之间的界在线(例如所述微生物并没有获得大气中的氧气)。在本专利技术说明书内文中的所述项目名词「固态的」表示，所述微生物并非用于细胞悬浮或细胞液的形式(一般状况下)，而是在使用前被包围在含有养分及氧气或一种氧化剂的一个基体材料内。附图说明图1-4是在海上时本专利技术组成物的制造及使用；图5及6是一个水盆(水盆I)加入盐水后马上倒入20毫升的废油到40升的盐水(上视图及底视图)；图7是本专利技术所述固定组成物的描述的第二实施例；图8是立即加入块状物后，水盆I的上视图；图9是含有废油的水盆I，立即加入块状物之后(底视图)；图10是含有废油的水盆I，加入块状物之后17小时(上视图)；图11是水盆1的上视图，加入块状物之后14天；图12是水盆2 (原油)，在浓度约50%的盐水表面覆盖着油；图13是水盆2，加入块状物之后4天，所述油膜密度变小(较透明)。具体实施方式在本专利技术提供一种触发水中的微生物过程的组成物，其包含一或多种能分解不混溶于水的物质的化学异养微生物；至少一氧气的来源及/或至少一氧化剂；至少一磷及氮的来源；及至少一能固定所述成分的物质。所述微生物优选为(但不限于此)包含放线菌目的微生物族群，例如分枝杆菌属、诺卡氏菌属、节杆菌属，优选为朽1檬色节杆菌或球形节杆菌、氯酹红球菌、棒杆菌属；假单胞菌目微生物，例如来自假单孢菌属的微生物，优选为施氏假单胞菌；杆菌目微生物，例如杆菌属，优选为枯草芽孢杆菌、巴氏芽孢杆菌或变形杆菌；及降解碳氢化合物菌，例如细菌分支自食碱菌属、解环菌属、海杆菌属、海螺菌属、嗜油菌属、油螺旋菌属及深海弯曲菌。在本专利技术中所使用的微生物的一较佳混合包含施氏假单胞菌、球形节杆菌、柠檬色节杆菌、巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌及地衣芽孢杆菌。为生产本专利技术所述固态的细菌，习知的细胞悬浮液第一次以每毫升IxIO6-SxIOki个细胞浓度培养在一纯培养物中。为了让微胶囊内或之类的具有尽可能高浓度的微生物，所得到的细胞悬浮液被浓缩后优选为每毫升5xl08—6xl09个细胞的浓度。所述浓度透过本领域已知的传统过滤方法来确认。所述名词「化学异营性」在此用以特别包含化学有机异营性的细菌，运用有机的能源来存活，例如碳氢化合物、脂质及蛋白质。此群族包含需氧及厌氧的微生物。也就是，本专利技术所定义的化学异营性的微生物是可以存活及成长在有氧及无氧环境下的有机体。本专利技术所述的组合物包含至少一氧气来源及/或至少一氧化剂，作为一电子受体。这两类物质反映微生物在需氧及 厌氧有机体中的区别。需氧有机体需要氧气的来源，以作用他们应有的功能，而厌氧有机体消耗外部的电子受体(氧化剂)，例如氮、铁离子(Fe3+)、锰离子(Mn4+)、硫酸、硫(sulphur)及延胡索酸，以进行无氧呼吸作用。在本专利技术中，可以预期的是两者的混合物，需氧及厌氧微生物的使用，因此，也就为一氧气来源及氧化剂的结合。这所带来的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.14 EP 10169478.41.一种触发水中的微生物过程的组成物，其特征在于，所述组成物包括: (a)一或多种能分解不混溶于水的物质的化学异养微生物； (b)至少一氧气的来源及/或至少一氧化剂； (C)至少一磷及氮的来源 '及 (d)至少一能固定(a)-(c)成分的物质。2.按权利要求1所述的组成物，其特征在于:所述微生物选自下述族群:放线菌目微生物，例如分枝杆菌属、诺卡氏菌属、节杆菌属，优选为柠檬色节杆菌或球形节杆菌、氯酚红球菌、棒杆菌属； 假单胞菌目微生物，例如来自假单孢菌属的微生物，优选为施氏假单胞菌；杆菌目微生物，例如杆菌属，优选为枯草芽孢杆菌、巴氏芽孢杆菌或变形杆菌；及 降解碳氢化合物菌，例如细菌分支自食碱菌属、解环菌属、海杆菌属、海螺菌属、嗜油菌属、油螺旋菌属及深海弯曲菌。3.按权利要求1或2所述的组成物，其特征在于:所述成分固定在一基质，其具有胶囊、凝胶及/或凝胶球的形态。4.按权利要求3所述的组成物，其特征在于，所述基质的材料选自天然及/或合成的聚合物。5.按权利要求4所述的 组成物，其特征在于，所述聚合物选自聚合性多醣体，例如琼脂-琼脂或纤维素；蛋白质，例如明胶、阿拉伯胶、白蛋白或纤维蛋白原、乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基乙基纤维素、醋酸纤维素、碱纤维素硫酸、聚苯胺、聚吡咯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及马来酸酐的共聚物、环氧树月旨、聚亚胺类、苯乙烯及甲基丙烯酸甲酯的共聚物、聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸酯及聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酯、硅胶、甲基纤维素、明胶及水玻璃的混合物、明胶及聚磷酸盐、醋酸纤维素及邻苯二甲酸酯、明胶与马来酸酐及甲基乙烯基醚的共聚物、乙酸丁酸纤维素、几丁聚醣、聚二烷基二甲基铵氯化物、聚丙烯酸和聚二烯丙基二甲基氯化铵的混合物，以及上述任何合适的混合物。6.根据前述一或多个权利要求所述的组成物，其特征在于，所述能固定所述成分的物质选自形成凝胶的聚合物，特别是藻酸盐及/或藻酸盐衍生物，或选自形成薄膜的聚合物，特别是碱纤维素硫酸、聚乙烯亚胺及/或聚二烷基二甲基氯化铵。7.根据前述一或多个权利要求所述的组成物，其特征在于，所述氧气的来源选自过氧化物，优选为碱土金属过氧化物，最优选为选自下述族群:钙、镁的过氧化物，且其中所述氧化剂选自电子接受体，例如硝酸根及硫酸根及其混合物。8.根据前述一或多个权利要求所述的组成物，其特征在于，所述磷及氮的来源另包含碳，且磷:氮:碳的重量比约为1:14:105。9.根据前述一或多个权利要求所述的组成物，其特征在于，所述至少一磷及氮的来源选自低脂肪及碳水化合物的富含蛋白质的材料。10.按权利要求9所述的组成物，其特征在于，所述材料衍生自肉粉、鱼粉、动物血粉、奶粉、黄豆及小麦粉或其混合物。11.根据前述一或多个权利要求所述的组成物，其特征在于，所述不混溶于水的物质具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：索马斯·维卢维兹，
申请(专利权)人：拉瓦利思技术有限责任公司，
类型：
国别省市：