专利名称：复合菌种煤炭生物絮凝剂及其净化煤泥水的方法
技术领域：
本发明涉及一种微生物制剂及其应用，特别是涉及一种复合菌种煤炭生物絮凝剂及其应用。
背景技术：
长期以来，煤泥水的净化一直难以解决。其主要原因是随着选煤机械化程度的提高，煤泥水中细粒煤所占的比重越来越大。煤泥水集中了原煤中最细、最难处理的微细颗粒，由于这些颗粒粒度细、灰分高、粘性大、难以沉降，因而极难用常规的沉淀、回收和脱水设备处理。目前的煤泥水处理系统，只有采用絮凝剂进行处理，才能有效地实现煤泥水的闭路循环，由于煤泥水工艺过程受到诸多因素的影响，使得选煤厂煤泥水处理系统成为全厂 最复杂、投资最多、生产成本最大、管理最困难的部分。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种复合菌种煤炭生物絮凝剂和使用该絮凝剂净化煤泥水的方法，其优点在于絮凝率高、降低了各种因素对絮凝效果的限制。本发明中所用生物材料来源如下黑曲霉，购自广东省微生物菌种保藏中心，菌种编号GIM3. 25。黄孢原毛平革菌，购自广东省微生物菌种保藏中心，菌种编号BKM-F-1767。一种复合菌种煤炭生物絮凝剂，包括体积比为I : I的黑曲霉菌液和黄孢原毛平革菌菌液，其中黑曲霉菌液和黄孢原毛平革菌菌液分别是指培养黑曲霉和黄孢原毛平革菌得到的培养原液、由培养原液离心得到的培养原液离心上清液、将培养原液经过破碎得到的破碎液或将破碎液离心得到的破碎离心上清液，其中黑曲霉培养原液和黄孢原毛平革菌培养原液分别通过以下步骤制备得到I)黑曲霉a、富集培养将黑曲霉接种于黑曲霉培养基中28°C培养3d ;b、适应性培养将富集培养的黑曲霉培养基菌液接种于I号培养基中，28°C培养3d后，将I号培养基菌液接种于2号培养基中，28°C培养3d后,再把2号培养基菌液接种于3号培养基中，28°C培养3d ;c、再次富集培养再将3号培养基菌液接种到黑曲霉培养基，在160rpm，28°C的条件下培养3d后；d、活性培养再将富集培养的黑曲霉培养基菌液接种到黑曲霉培养基中，在160rpm，28°C的条件下培养2_4d ；所述黑曲霉培养基配方为20 %马铃薯汁IOOOmL,葡萄糖20g，KH2P043g,MgSO4 · 7H201. 5g，维生素BI 8mg, pH = 6，其中20%马铃薯汁的配制方法为取去皮马铃薯200g，切成小块，加水IOOOmL煮沸20min，滤去马铃薯块，将滤液补足IOOOmL ;所述I号培养基配方为90体积％黑曲霉培养基和10体积％煤泥水混合；所述2号培养基配方为70体积％黑曲霉培养基和30体积％煤泥水混合；所述3号培养基配方为40体积％黑曲霉培养基和60体积％煤泥水混合；2)黄孢原毛平革菌a、富集培养将黄孢原毛平革菌接种于黄孢原毛平革菌培养基中，28°C培养7d ;b、适应性培养将富集培养的黄孢原毛平革菌培养基菌液接种于I’号培养基中，28°C培养7d后，将I’号培养基菌液接种于2’号培养基中，28°C培养7d后，再把2’号培养基菌液接种于3’号培养基中，28°C培养7d ;c、再次富集培养再将3’号培养基菌液接种到黄孢原毛平革菌培养基中，在160rpm，28°C的条件下培养7d ;d、活性培养再将富集培养的黄孢原毛平革菌培养基菌液接种到黄孢原毛平革菌培养基中，在160rpm，28°C的条件下培养2-4d ；所述黄孢原毛平革菌培养基配方为20%马铃薯汁IOOOmL,葡萄糖20g，KH2PO43g，MgSO4 · 7H20 I. 5g，维生素BI 8mg，pH = 6，其中20%马铃薯汁的配制方法为:取去皮马铃薯200g，切成小块，加水IOOOmL煮沸20min，滤去马铃薯块，将滤液补足IOOOmL ;所述I’号培养基配方为90体积％黑曲霉培养基和10体积％煤泥水混合；所述2’号培养基配方为70体积％黑曲霉培养基和30体积％煤泥水混合；所述3’号培养基配方为40体积％黑曲霉培养基和60体积％煤泥水混合。本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂，其中黑曲霉和黄孢原毛平革菌活性培养步骤的 条件为在160rpm，28°C的条件下培养3d。本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂，其中所述黑曲霉菌液为黑曲霉培养原液和培养原液离心上清液；所述黄孢原毛平革菌菌液为黄孢原毛平革菌培养原液和培养原液离心上清液。本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂，其中所述黑曲霉菌液为黑曲霉培养原液离心上清液；所述黄孢原毛平革菌菌液为黄孢原毛平革菌培养原液离心上清液。本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂，其中所述离心的条件是5000r/min离心30mino本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂，其中所述破碎的条件是SK2200H超声波破碎仪破碎30min。本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂，其中黑曲霉和黄孢原毛平革菌的适应性培养步骤中，所述接种的接种量为每IOOmL培养基中接5mL菌液；黑曲霉和黄孢原毛平革菌的再次富集培养和活性培养步骤中，所述接种的接种量为每IOOmL培养基中接ImL菌液。本发明还涉及一种复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水的方法，包括以下步骤I.在煤泥水中加入助凝剂，搅拌均匀，其中助凝剂为2质量％的CaCl2水溶液，煤泥水与助凝剂的体积比为90 (1-4)；2.加入复合菌种煤炭生物絮凝剂，调节煤泥水的pH值至5-8，搅拌均匀，其中步骤I中的煤泥水与煤炭生物絮凝剂的体积比为90 (1-4)。本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水的方法，其中所述煤泥水与助凝剂的体积比为90 (3-4)。本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水的方法，其中所述煤泥水与煤炭生物絮凝剂的体积比为90 3。本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水的方法，其中所述调节煤泥水的pH值至7-8。本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水的方法，其中所述煤泥水与助凝剂的体积比为90 3。
本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水的方法，其中所述调节煤泥水的pH值至8。本发明不同于现有技术之处在于复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水时絮凝率均高于单一使用黑曲霉和黄孢原毛平革菌，复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水时平均絮凝率为91. 76%;以黑曲霉单一菌种净化煤泥水，平均絮凝率为84. 02%;以黄孢原毛平革菌单一菌种净化煤泥水，平均絮凝率为86. 50% ;如图I所示，通过复合菌种的共同作用，降低了单一菌种在净化煤泥水时的条件限制，使其适用范围更广，絮凝范围更宽，。下面结合附图对本发明做进一步说明。
图I是复合菌种煤炭生物絮凝剂和单一菌种净化煤泥水时的絮凝率对比图，其中 表示复合菌种，■表示黑曲霉，▲表示黄孢原毛平革菌。
具体实施例方式实施例I获得黑曲霉和黄孢原毛平革菌培养原液以及培养原液的各部分I、获得黑曲霉培养原液黑曲霉培养基配方20%马铃薯汁IOOOmL,葡萄糖20g，KH2P043g, MgSO4 · 7H20I. 5g，维生素BI 8mg, pH = 6 (20%马铃薯汁配制取去皮马铃薯200g，切成小块，加水IOOOmL煮沸20min，滤去马铃薯块，将滤液补足IOOOmL)。基于上述黑曲霉培养基配方，得到下面3种液体培养基I号培养基90体积％黑曲霉培养基和10体积％煤泥水混合。2号培养基70体积％黑曲霉培养基和30体积％煤泥水混合。3号培养基40体积％黑曲霉培养基和60体积％煤泥水混合。将各培养基在121 °C条件下高温灭菌15min备用。黑曲霉培养方法a、富集培养用接种针挑取I环黑曲霉接种于黑曲霉培养基中，28°C培养3d进行富集培养；b、适应性培养将5mL富集培养的黑曲霉培养基菌液接种于IOOmLl号培养基中，28°C培养3d后，将I号培养基菌液5mL接种于IOOmL 2号培养基中，28°C培养3d后，再把2号培养基菌液5mL接种于IOOmL 3号培养基中，28°C培养3d ;c、再次富集培养用无菌移液管吸取ImL 3号培养基菌液，接种到IOOmL的黑曲霉培养基中，在160rpm，28°C恒温振荡培养箱内进行培养3d ;d、活性培养再将富集培养的黑曲霉培养基菌液ImL接种到黑曲霉培养基IOOmL中，在160rpm，28°C的条件下培养2_4d。2、获得黄孢原毛平革菌培养原液黄孢原毛平革菌培养基配方20%马铃薯汁IOOOmL,葡萄糖20g，KH2PO4 3g，MgSO4 · 7H20 I. 5g，维生素BI 8mg，pH = 6 (20%马铃薯汁配制取去皮马铃薯200g，切成小块，加水IOOOmL煮沸20min，滤去马铃薯块，将滤液补足IOOOmL)。基于上述黄孢原毛平革菌培养基配方，得到下面3中液体培养基I’号培养基90体积％黄孢原毛平革菌培养基和10体积％煤泥水混合。2’号培养基70体积％黄孢原毛平革菌培养基和30体积％煤泥水混合。3’号培养基40体积％黄孢原毛平革菌培养基和60体积％煤泥水混合。
将各培养基在121°C条件下高温灭菌15min备用。黄孢原毛平革菌培养方法a、富集培养用接种针挑取I环黄孢原毛平革菌接种于黄孢原毛平革菌培养基中，28°C培养7d进行富集培养；b、适应性培养将5mL富集培养的黄孢原毛平革菌菌液接种于IOOmL I’号培养基中，28°C培养7d后，将I’号培养基菌液5mL接种于IOOmL 2’号培养基中，28°C培养7d后，再把2’号培养基菌液5mL接种于IOOmL3’号培养基中，28°C培养7d ;c、再次富集培养用无菌移液管吸取lml3’号培养基菌液，接种到IOOmL的黄孢原毛平革菌培养基中，在160rpm，28°C恒温振荡培养箱内进行培养7d并保存；d、活性培养再将富集培养的黄孢原毛平革菌培养基菌液ImL接种到黄孢原毛平革菌培养基IOOmL中，在160rpm，28°C的条件下培养2_4d ;其中黄孢原毛平革菌的活性培养时，与黑曲霉的活性培养时间相等。3、由培养原液5000r/min离心30min得到培养原液离心上清液，将培养原液经过破碎SK2200H超声波破碎仪破碎30min得到破碎液,将破碎液以5000r/min离心30min得
到破碎离心上清液。实施例2复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水煤炭生物絮凝剂净化煤泥水时的絮凝效果以絮凝率来衡量，絮凝率越高，絮凝效果越好。絮凝率的计算公式为
权利要求
1.一种复合菌种煤炭生物絮凝剂，其特征在于包括体积比为I : I的黑曲霉菌液和黄孢原毛平革菌菌液，其中黑曲霉菌液和黄孢原毛平革菌菌液分别是指培养黑曲霉和黄孢原毛平革菌得到的培养原液、由培养原液离心得到的培养原液离心上清液、将培养原液经过破碎得到的破碎液或将破碎液离心得到的破碎离心上清液，其中黑曲霉培养原液和黄孢原毛平革菌培养原液分别通过以下步骤制备得到 1)黑曲霉a、富集培养将黑曲霉接种于黑曲霉培养基中28°C培养3d;b、适应性培养将富集培养的黑曲霉培养基菌液接种于I号培养基中，28°C培养3d后，将I号培养基菌液接种于2号培养基中，28°C培养3d后,再把2号培养基菌液接种于3号培养基中，28°C培养3d ;c、再次富集培养再将3号培养基菌液接种到黑曲霉培养基，在160rpm，28°C的条件下培养3d后；d、活性培养再将步骤c所得的黑曲霉培养基菌液接种到黑曲霉培养基中，在160rpm，28°C的条件下培养2_4d ； 所述黑曲霉培养基配方为20 %马铃薯汁IOOOmL,葡萄糖20g，KH2PO4 3g，MgSO4 · 7H201. 5g，维生素BI 8mg, pH = 6，其中20%马铃薯汁的配制方法为取去皮马铃薯200g，切成小块，加水IOOOmL煮沸20min，滤去马铃薯块，将滤液补足IOOOmL ;所述I号培养基配方为90体积％黑曲霉培养基和10体积％煤泥水混合；所述2号培养基配方为70体积％黑曲霉培养基和30体积％煤泥水混合；所述3号培养基配方为40体积％黑曲霉培养基和60体积％煤泥水混合； 2)黄孢原毛平革菌a、富集培养将黄孢原毛平革菌接种于黄孢原毛平革菌培养基中，28°C培养7d ;b、适应性培养将富集培养的黄孢原毛平革菌培养基菌液接种于I’号培养基中，28°C培养7d后，将I’号培养基菌液接种于2’号培养基中，28°C培养7d后，再把2’号培养基菌液接种于3’号培养基中，28°C培养7d ;c、再次富集培养再将3’号培养基菌液接种到黄孢原毛平革菌培养基中，在160rpm，28°C的条件下培养7d ;d、活性培养再将步骤c所得黄孢原毛平革菌培养基菌液接种到黄孢原毛平革菌培养基中，在160rpm，28°C的条件下培养2-4d ； 所述黄孢原毛平革菌培养基配方为20%马铃薯汁IOOOmL,葡萄糖20g，KH2PO4 3g，MgSO4 · 7H20 I. 5g，维生素BI 8mg, pH = 6，其中20%马铃薯汁的配制方法为取去皮马铃薯200g，切成小块，加水IOOOmL煮沸20min，滤去马铃薯块，将滤液补足IOOOmL ;所述I’号培养基配方为90体积％黑曲霉培养基和10体积％煤泥水混合；所述2’号培养基配方为70体积％黑曲霉培养基和30体积％煤泥水混合；所述3’号培养基配方为40体积％黑曲霉培养基和60体积％煤泥水混合。
2.根据权利要求I所述的复合菌种煤炭生物絮凝剂，其特征在于所述黑曲霉菌液为黑曲霉培养原液和培养原液离心上清液；所述黄孢原毛平革菌菌液为黄孢原毛平革菌培养原液和培养原液离心上清液。
3.根据权利要求2所述的复合菌种煤炭生物絮凝剂，其特征在于所述黑曲霉菌液为黑曲霉培养原液离心上清液；所述黄孢原毛平革菌菌液为黄孢原毛平革菌培养原液离心上清液。
4.根据权利要求3所述的复合菌种煤炭生物絮凝剂，其特征在于黑曲霉和黄孢原毛平革菌活性培养步骤的条件为在160rpm，28°C的条件下培养3d。
5.根据权利要求4所述的复合菌种煤炭生物絮凝剂，其特征在于黑曲霉和黄孢原毛平革菌的适应性培养步骤中，所述接种的接种量为每IOOmL培养基中接5mL菌液；黑曲霉和黄孢原毛平革菌的再次富集培养和活性培养步骤中，所述接种的接种量为每IOOmL培养基中接ImL菌液。
6.—种权利要求1-5之一所述的复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水的方法，其特征在于包括以下步骤 1)在煤泥水中加入助凝剂，搅拌均匀，其中助凝剂为2质量％的CaCl2水溶液，煤泥水与助凝剂的体积比为90 (1-4)； 2)加入复合菌种煤炭生物絮凝剂，调节煤泥水的pH值至5-8，搅拌均匀，其中步骤I中的煤泥水与煤炭生物絮凝剂的体积比为90 (1-4)。
7.根据权利要求6所述的复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水的方法，其特征在于所述煤泥水与助凝剂的体积比为90 (3-4)。
8.根据权利要求6或7所述的复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水的方法，其特征在于所述煤泥水与煤炭生物絮凝剂的体积比为90 3。
9.根据权利要求8所述的复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水的方法，其特征在于所述调节煤泥水的PH值至7-8。
10.根据权利要求9所述的复合菌种煤炭生物絮凝剂净化煤泥水的方法，其特征在于所述煤泥水与助凝剂的体积比为90 3，所述调节煤泥水的pH值至8。
全文摘要
本发明涉及一种复合菌种煤炭生物絮凝剂，其优点在于絮凝率高、降低了各种因素对絮凝效果的限制，使其适用范围更广。本发明包括体积比为1∶1的黑曲霉菌液和黄孢原毛平革菌菌液，其中黑曲霉菌液和黄孢原毛平革菌菌液分别是指培养黑曲霉和黄孢原毛平革菌得到的培养原液、由培养原液离心得到的培养原液离心上清液、将培养原液经过破碎得到的破碎液或将破碎液离心得到的破碎离心上清液，其中黑曲霉培养原液和黄孢原毛平革菌培养原液分别通过以下步骤制备得到a、富集培养b、适应性培养c、再次富集培养d、活性培养。
文档编号C02F1/56GK102874912SQ20111045942
公开日2013年1月16日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者张东晨, 王涛, 侯志翔 申请人:安徽理工大学