专利名称：一种复合菌群及其在制备添加剂用纤维素中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种添加剂用纤维素，尤其涉及一种复合菌群及其在制备添加剂用纤维素中的应用。
背景技术：
纤维素是多糖化合物，是人类最宝贵的天然可再生资源。纤维素化学与工业始于160多年前，是高分子化学诞生及发展时期的主要研究对象，纤维素的主要生理作用是吸附大量水分，增加粪便量，促进肠蠕动，加快粪便的排泄，使致癌物质在肠道内的停留时间缩短，对肠道的不良刺激减少，从而可以预防肠癌发生。现有技术中制备纤维素，多通过化学方法，化学方法生产中产生的废液污染化境，破坏土地，污染空气，而且耗能高，耗电及用水量大。不符合国家节能减排政策。物质不能达到有效循环再利用。化学制剂无法从废液中分离，有机物与化学制剂混合在一起，有机物也无法得到再利用，造成大量损失。因此，有必要开发生物制纤维素技术，从根本上解决上述污染难题，节能减排，省水，降低生产成本且提高物质的使用率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的化学法制纤维素的上述缺陷，提供一种新的制备纤维素用生物菌。发明人通过长时间的筛选工作，获得了适合用于制备纤维素的能够实现上述发明目的的生物菌。具体地，本发明提供一种复合菌群，其包含保藏号为CGMCC N0.5972的唐山莱茵默氏菌(Rheinheimera tangshanensis)、保藏号为CGMCC N0.5973的鲁氏不动杆菌(Acinetobacter lwoff ii )、保藏号为 CGMCC N0.5974 的突光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)。所述的复合菌群能够用于制备添加剂用纤维素。本发明还提供一种制备添加剂用纤维素的方法，其主要包含步骤:I)菌液的配置:将上述的复合菌群按照下述质量比配置成复合菌水溶液，即为菌液:唐山莱茵默氏菌:鲁氏不动杆菌:荧光假单胞菌为1-2:1-2:1-2 ；2)原料处理:将 木本原料去皮后切片，或将草本原料切成段，将切好的原料放入浸泡池中润胀；3)纤维的制备，其包含步骤:疏解:将润胀的原料搓丝和/或挤碾；生物降解:将疏解后的原料浸泡到配置好的菌液内；蒸汽杀菌:将上述生物降解后的原料从菌液中捞出、浙水，通入水蒸汽灭菌；纤维的获取:将灭菌后的原料进行一段粗磨，成为纤维束；将上述一段粗磨进行二段细磨，使纤维束分散成单根纤维；筛选、过滤经过一段粗磨和二段细磨后的浆液中的纤维束，再次磨浆使其制成单根纤维；灭菌:将上述制得的纤维在温水中浸泡，然后烘干、灭菌；研磨:将灭菌后的纤维研磨成纤维素，作为添加剂。其中，步骤I)中形成的菌液的密度为6000万个/ml菌以上。其中，步骤2)中，切好的木本原料长度为3_4cm，切好的草本原料长度为4_5cm。所述的润胀时间为10-12h。其中，步骤3)所述的生物降解温度保持在35_40°C，时间32_36小时。疏解后的原料与菌液的质量比为1:6-8。所述的蒸汽灭菌为常压水蒸汽灭菌10-30分钟。进一步地，步骤2)中浸泡原料后的浸泡液经絮凝、沉淀，上清液回收再利用，沉淀物输入沼气池发酵产生沼气。本发明提供的生物方法制备纤维素的优点是:1)不污染环境:废液直接转化成有机肥料，达到零排放，零污染。2)生物方法对纤维能起到保护作用，与传统的化学方法相比，本方法能够将全纤维和半纤维都回收，因此提高了得率。3)生物方法在常压下进行木素降解，节能、减排、低碳。4)生产成本低,经济效益高。本发明的副产品输送到沉淀池絮凝、沉淀，上清液返回二次利用，再作预浸液使用。絮凝物中含有丰富的木质素等多种有机物和N、P、K等植物营养素，絮凝物再与老菌液(多次降解原料粘稠菌液，也含有N、P、K、Fe及微量元素)混合，酸化，然后一同排入沼气发酵池中，生产沼气。将沼渣、沼液与粉碎的锅炉灰混合造粒，制成颗粒有机肥，最后出厂，实现零排放。本发明通过提供上述的发明人经过长时间的创造劳动获得的生物菌，进一步完善了现有的制备纤维素的技术，降低了`反应时间，提高了制得纤维的纯度和得率，使得该技术能在实际生产中大规模地推广应用。本发明应用生物菌在短时间内降解植物体中木质素获得纤维，副产品二次转化成沼气，沼气供煤、气两用锅炉燃烧加热，节省用煤量。最后，沼渣制成有机肥料，形成了一个“物质有机转化”的经济循环新模式，达到无废物排放，也就是零排放。从根本上解决了现有技术中的化学制备纤维的污染难题。节能减排，省水，降低了生产成本，提高了物质的使用率。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1是根据本发明的一实施例的制备添加剂用纤维素的流程图；图2是根据本发明的另一实施例的制备添加剂用纤维素的流程图。
具体实施例方式实施例1菌液的配置本发明中采用的生物菌已于2012年4月6日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC，北京市朝阳区北辰西路I号院3号)保藏，其包含保藏号为CGMCCN0.5972 的唐山莱茵默氏菌(Rheinheimera tangshanensis)、保藏号为 CGMCC N0.5973的鲁氏不动杆菌(Acinetobacter lwoffii)、保藏号为CGMCC N0.5974的荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。将上述的复合菌群按照下述质量比配置成复合菌水溶液，即为菌液:唐山莱茵默氏菌:鲁氏不动杆菌:荧光假单胞菌:为1-2:1-2:1-2 ;形成的菌液的密度为6000万个/ml菌以上，备用。实施例2从木本原料中制备纤维以柠条为原料，具体说明采用木本原料时的纤维素制备方法。其余木本原料，例如杨树、柳树的纤维素制备方法可参照该工艺进行。其中采用柠条时，复合菌群按照下述质量比进行配置:唐山莱茵默氏菌:鲁氏不动杆菌:荧光假单胞菌为1:2:2 ;采用杨树时，复合菌群按照下述质量比进行配置:唐山莱茵默氏菌:鲁氏不动杆菌:荧光假单胞菌为1:2:2 ;采用柳树时，复合菌群按照下述质量比进行配置:唐山莱茵默氏菌:鲁氏不动杆菌:荧光假单胞菌为2:1:2。具体请参照图1，纤维素制备方法的流程分为三个阶段:准备阶段、纤维素工段和副产品工段。(一)准备阶段:1-4I)-2):将收割回来的柠条进行皮杆分离。采用风选机或其它机械分离均可。皮杆分离后，将皮输入有机饲料车间加工饲料，脱皮后的杆输入下一程序。3)将杆在切割机上切段，长度为3-4 Cm，斜口为好，以增大渗透面积。4)将脱皮后的枝段输入浸泡仓或浸泡池中进行洗涤、冷浸，首先将原料外表泥土等杂物洗去，同时进行浸泡，水温为自然温度，时间以浸透、润胀为准，10-12h。经多次浸泡后的液体浑浊后，进行絮凝、沉淀后上清液还可以再次使用。沉淀物输入沼气池发酵，生产沼气。以上四步可以是间歇式也可以是连动式。(二)纤维素工段:5-125)疏解:将润胀的枝段输入搓丝机或挤碾、揉搓机来改性木段结构，使之松散成木丝状，有利于生物菌渗透，发挥其降解作用。6)生物降解:将疏解后的原料输入生物菌降解仓或罐中，浸泡在实施例1制备的菌液内，疏解后的原料与菌液的质量比为1:6，温度保持在35-40°C，时间32-36小时。在生物菌的条件下发生降解木素反应，发挥其专一作用。7)蒸汽杀菌:原料预处理完成后，将原料从菌液中捞出、浙水，输入到蒸汽仓中，通入常压水蒸汽10-30分钟灭菌。下端将原料输入磨浆机。8)纤维的获取:将灭菌后的原料进行一段粗磨，成为纤维束；将上述一段粗磨进行二段细磨，使纤维束分散成单根纤维；筛选、过滤经过一段粗磨和二段细磨后的浆液中的纤维束，再次磨浆使其制成单根纤维。9)灭菌:经粗磨和细磨后的纤维，受机械摩擦，大部分打弯、扭曲变形，经温水中浸泡消除磨浆造成的纤维挠曲，使之舒展，然后烘干、灭菌。10)研磨:将灭菌后的纤维经本领域的技术人员公知的常规技术手段(例如稀碱法)除去木质素后，再次灭菌并研磨成纤维素11)，作为食品用或医用或日用化工用添加剂12)。
(三)副产品阶段:A-C
A、3中分离出的柠条皮含有丰富的营养成分，发酵转化成牛、羊饲料。B、4中经多次浸泡、洗涤的液体浑浊后，经絮凝、沉淀，上清液回收再利用，沉淀物输入沼气池发酵产生沼气，通入煤气两用锅炉做燃料，可起到节能降耗作用。C、生物有机肥:经沼气池发酵后的沼渣、沼液是丰富的生物有机肥，液体作为农作物追肥和花卉营养液使用，固体造粒做基肥使用，均是绿色肥料。获得的纤维素的物理性能指标测定结果请详见下表1:表I
权利要求
1.一种复合菌群，其包含保藏号为CGMCC N0.5972的唐山莱茵默氏菌(Rheinheimeratangshanensis)、保藏号为 CGMCC N0.5973 的鲁氏不动杆菌(Acinetobacter lwoffii)、保藏号为 CGMCC N0.5974 的突光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。
2.权利要求1所述的复合菌群在制备添加剂用纤维素中的应用。
3.一种制备添加剂用纤维素的方法，其特征在于，包含步骤: O菌液的配置:将权利要求1所述的复合菌群按照下述质量比配置成复合菌水溶液，即为菌液: 唐山莱茵默氏菌:鲁氏不动杆菌:荧光假单胞菌为1-2:1-2:1-2 ； 2)原料处理:将木本原料去皮后切片，或将草本原料切成段，将切好的原料放入浸泡池中润胀； 3)纤维的制备，其包含步骤: 疏解:将润胀的原料搓丝和/或挤碾； 生物降解:将疏解后的原料浸泡到配置好的菌液内； 蒸汽杀菌:将上述生物降解后的原料从菌液中捞出、浙水，通入水蒸汽灭菌； 纤维的获取:将灭菌后的原料进行一段粗磨，成为纤维束；将上述一段粗磨进行二段细磨，使纤维束分散成单根纤维；筛选、过滤经过一段粗磨和二段细磨后的浆液中的纤维束，再次磨浆使其制成单根纤维； 灭菌:将上述制得 的纤维在温水中浸泡，然后烘干、灭菌； 研磨:将灭菌后的纤维研磨成纤维素，作为添加剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤I)中形成的菌液的密度为6000万个/ml菌以上。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2)中，切好的木本原料长度为3-4cm，切好的草本原料长度为4-5cm。
6.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，步骤2)所述的润胀时间为10-12h。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的生物降解温度保持在35-40°C，时间 32-36 小时。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的生物降解中，疏解后的原料与菌液的质量比为1:6-8。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的蒸汽灭菌为常压水蒸汽灭菌10-30分钟。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2)中浸泡原料后的浸泡液经絮凝、沉淀，上清液回收再利用，沉淀物输入沼气池发酵产生沼气。
全文摘要
本发明涉及一种复合菌群及其在制备添加剂用纤维素中的应用。所述复合菌群包含保藏号CGMCC No.5972的唐山莱茵默氏菌、CGMCC No.5973的鲁氏不动杆菌、CGMCC No.5974的荧光假单胞菌。本发明提供的制备添加剂用纤维素的工艺过程包含步骤菌液的配置；原料处理；纤维的制备，其包含疏解，生物降解，蒸汽杀菌，纤维的获取，灭菌，研磨。上述方法不污染环境，废液直接转化成有机肥料，达到零排放，零污染。生物处理过程对纤维能起到保护作用，与传统的化学方法相比，生产成本低，经济效益高。既节省能源又环保。
文档编号C12P5/02GK103074260SQ20121034313
公开日2013年5月1日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者贾平 申请人:贾平