[发明专利]悬浮的颗粒材料的生物粘结

说明书

技术领域

本发明涉及减少悬浮的颗粒材料的量的组合物和方法，包括液体中或者气体中，特别是，在形成悬浮颗粒材料的工业过程中。

特别地，本发明涉及通过凝聚和后续的生物粘结，以及直接应用胞外多糖(EPS)源或者通过接种产生所述EPS的微生物，减少气态或者液态悬浮物中颗粒材料的量的组合物和方法。这允许第一步：使所述颗粒材料沉淀，并当在所述第一步中所述颗粒材料中的含钙化合物已经沉淀(通过接种具有尿素分解活性的第二类微生物)，接着使所述材料粘结。

技术领域

这些生物是已知的，生产和释放多糖或者胞外多糖(具有特定性质，例如，净电荷)进入生物培养基中。所述胞外多糖(EPS)由许多和不同类型的微生物生产，并且他们的组合物是变化的。从总体上看，胞外多糖是由一些微生物生产的生物聚合物，并且分泌进入细胞外空间，其由单糖残基连接形成所述主体结构。这些单体可以被或者不被基团取代，所述基团例如醋酸盐、丙酮酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐或者磷酸盐。以这种方式，根据它们的组合物，EPS可以具有净电荷，其或者阴性或者阳性，并且以较高或者较低程度存在。

此外，现有技术中已知，有微生物允许碳酸盐沉淀，其与有过量的钙离子原位形成方解石(CaCO₃)，以这种方式，所述材料在合适的条件下固化过程，称为生物粘结。

例如，于2006提交的专利CN1923720A涉及利用菌株Bacillus pasteurii沉淀重金属复合物(例如Cu，Cd，Pb，Zn)，和并且微生物也形成碳酸盐沉淀。所描述的方法也要求添加钙离子以形成所述沉淀。尽管如此，其没有描述利用微生物菌株或者使用胞外多糖，以允许第一步的沉淀和后续的粘结(如本发明所描述)。

美国专利US6562585描述了受污染的水体的净化，特别是用于减少有机氮或硝酸盐化合物，以及用于降低在水中的氨，亚硝酸盐和硝酸盐。上面提到的微生物分别对应于细菌属于Bacillus属，特别是B.pasteurii。然而，该文件不描述生物粘结或所述材料的凝固沉淀，以及使用胞外多糖或产生胞外多糖的微生物(如本发明所描述)。

Jennifer Arnold的硕士科学学位论文题为“尿素分解碳酸钙沉淀以固定含层系统的砷”(“Ureolytic CaCO₃precipitation for immobilization of arsenic in an aquifer system”)，其于2007年在加拿大萨斯喀彻温大学提出，描述了使用具有尿素分解性质的微生物接种体，沉淀地下水设别中的碳酸盐。尤其是，处理水中的砷的减少，表示已经存在于所述培养基中的用于沉淀的特定钙离子浓度，已经被成功地进行说明。然而，所述出版物没有描述使用胞外多糖或产生胞外多糖的微生物以在第一步骤中使所述悬浮材料沉淀(通过本发明所述)。

此外，所述出版物“Applications of microorganisms to geotechnical engineering for bioclogging and biocementation of soil in situ”，Rev Environ SciBiotechnol，属于VolodymyrIvanov和Jian Chu，2008，描述了在含有尿素和氯化钙培养基中，使用B.pasteurii形成土块。但是，没有描述：通过使用胞外多糖以及生产胞外多糖的微生物进行所述生物粘结以及沉淀。

所述出版物WO2006066326描述了由可渗透材料形成胶结物，通过利用具有尿素分解性质的微生物(特别是B.pasteurii菌株)、以及富含尿素和钙离子的培养基。然而，这份文件没有描述：所述生物粘结(具有改善的沉淀)，通过使用胞外多糖或产生胞外多糖的微生物获得。

本领域的现有技术的文件没有描述结合将胞外多糖或产生胞外多糖的微生物、与至少一种有尿素分解属性的菌株微生物结合，以允许沉淀碳酸盐。

发明简述

本发明涉及微生物的组合物和方法，其允许悬浮在空气中或(来自水性悬浮物的)水中的颗粒材料生物粘结。所述方法包括添加存在多糖源的培养基，其直接分离地，或者通过接种产胞外多糖的微生物菌株(其允许开始沉淀，并凝聚所述悬浮的颗粒材料)，以及具有尿素分解性质的第二类微生物(其允许沉淀碳酸盐，以形成生物粘结，并压缩所述沉淀材料)。

附图简述