| 主权项 |
一种耐热微生物的快速分离及用于产热供热的方法，其特征在于，它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）×10<sup>9</sup>cfu/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）×10<sup>9</sup>cfu/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）×10<sup>9</sup>cfu/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）×10<sup>8</sup>cfu/mL时作为发酵终点，得到沼气细菌发酵菌悬液；步骤3、固态发酵制热装置的建造：首先建造固态发酵池，发酵池可建于地面之上也可建于地面之下，建于地面之上的发酵池其四壁宜采用防水保温材料围砌；发酵池的底部设置2条十字交叉的排水沟，上述排水沟的作用是及时导出渗入发酵池底部的积水；发酵池形状和大小根据实际需要可灵活调整，形状以圆形为佳，发酵池深度以100~240cm为宜；发酵池的中心部位设置4根空心柱，空心柱的下口端封死，空心柱的上口端设置活结和输液管，4根空心柱分别标号为A柱、B柱、C柱、D柱，在上述每根空心柱上适当高度位置处设置1组软管接口，所述的软管接口与空心柱的空腔相通，每组软管接口的数量以8~16个为宜，在每个软管接口上安装空心软管，所述的空心软管上开有大量滴漏小孔，所述的空心软管的作用是向发酵池内固态培养基输送耐热微生物发酵菌悬液或营养液或空气或水蒸气；依次向发酵池内填入4种固态发酵培养基，并且在填料过程中不断铺设导热管，导热管的铺设方式以同心圆渐开式、盘旋式由下向上交叠铺设，上述导热管的下端管口部分从发酵池的底部侧壁通过孔道引出，上述导热管的上端管口部分从发酵池的顶部引出，上述导热管的作用是通过循环注入导热液将发酵池内耐热微生物发酵产生的热能收集并导出供人类生活和生产使用；上述导热管与散热器相连，散热器安放在需要加热升温的地方；在每层固态发酵培养料的中心部位可设置温度传感器，上述温度传感器的作用是随时监控显示各层固态发酵培养基内的温度，传感器可与导热管的控制阀门电控关联，通过设置发酵制热温度的上限和下限调控导热管中导热液的流动状态；步骤4、固态发酵培养基的配制与装填：在发酵池的底部铺一层软垫层，所述的软垫层的材料是干麦秸、干稻秸、干玉米秸、干豆秸、干草、阔叶木树叶等材料的其中任意一种或多种组合，厚度以10~15cm为宜；然后在上述软垫层上铺设沼气细菌固态培养基，所述的沼气细菌固态培养基是猪、牛、羊、兔、鸡、鸭、鹅等其中一种动物或多种动物的粪便经过与适量麦糠或稻壳或食用菌菌糠混合后堆积发酵后的培养基，其厚度以20~50cm为宜，沼气细菌固态培养基铺设后该层培养基上表面高于上述A柱上软管接口部位3~5cm；然后在上述沼气细菌固态培养基上铺设乳酸菌固态发酵培养基，所述的乳酸菌固态发酵培养基是由45%~50%粉碎蔬菜茎叶、25%~30%粉碎玉米秸秆或甘蔗渣、15%~20%麸皮、2%~3%豆粉或豆粕、0.5%~1%鱼粉、1%~1.5%红糖或白糖、0.5%磷酸二氢钾组成，加水调节含水量至55%左右，其厚度以20~50cm为宜，乳酸菌固态发酵培养基铺设后该层培养基上表面高于上述B柱上软管接口部位3~5cm；然后在上述乳酸菌固态培养基上铺设放线菌固态发酵培养基，所述的放线菌固态发酵培养基是由45%~50%木屑或麦糠或稻壳或食用菌菌糠、25%~30%粉碎玉米秸秆或甘蔗渣、15%~20%麸皮、4~6%玉米粉或小麦粉、1%红糖或白糖或糖蜜、0.5%豆粉、0.5%磷酸二氢钾、0.5%硫酸镁、0.5%硝酸钾组成，加水调节含水量至55%左右，其厚度以25~50cm为宜，放线菌固态发酵培养基铺设后该层培养基上表面高于上述C柱上软管接口部位3~5cm；然后在上述放线菌固态培养基上铺设芽孢杆菌‑放线菌固态培养基，所述的芽孢杆菌‑放线菌固态培养基是由35%~40%木屑或麦糠或稻壳或食用菌菌糠、25%~30%粉碎玉米秸秆或甘蔗渣、15%~20%麸皮、8~10%玉米粉、2%豆粉、2%红糖或白糖、1%豆粉、1%磷酸二氢钾、0.5%硫酸镁、0.5%硝酸钾组成，加水调节含水量至55%左右，其厚度以25~55cm为宜，芽孢杆菌‑放线菌固态发酵培养基铺设后该层培养基上表面高于上述D柱上软管接口部位2~3cm；上述固态发酵培养基依次装填完毕后，用带刻度的竹竿从发酵池顶端填料表面打孔，孔的间距为80~100cm为宜，孔的深度以孔低端位于乳酸菌固态培养基层的中部为宜，然后用草帘或双层黑色无纺布覆盖于发酵池上；步骤5、发酵产热和热量输出利用：当需要发酵供热时，分别从上述发酵池中心部位设置的A柱、B柱、C柱、D柱通入高温水蒸气对发酵池内的固态培养基进行灭菌，灭菌后当温度降低至55℃左右时，分别从上述发酵池中心部位设置的A柱、B柱、C柱、D柱输入上述步骤2制备的耐热微生物液体发酵菌悬液，其中从A柱输送入沼气细菌液体发酵菌悬液，从B柱输送入乳酸菌液体发酵菌悬液，从C柱输送入放线菌液体发酵菌悬液，从D柱输送入芽孢杆菌‑放线菌液体发酵菌悬液；上述各类菌悬液分别通过与空心柱相连接的1组软管均匀渗漏进入各类固态发酵培养基内，各类耐热微生物立即成为生长繁殖和发酵代谢优势菌种，各类耐热微生物几乎同时进行发酵产热，固态发酵培养基内由于发酵热量的积聚而不断升温，当固态发酵培养基内中央温度升到60℃左右时向导热管内输入自来水，当固态发酵培养基内中央温度降低至45℃左右时停止向导热管内输入自来水，当固态发酵培养基内中央温度再次升温到60℃左右时向导热管内输入自来水，当固态发酵培养基内中央温度降低至45℃左右时停止向导热管内输入自来水，如此反复循环就可以不断得到45~60℃的热水，将上述45~60℃的热水通过水泵和管道输送到需要加热升温的地方就实现了采热供热。 |
