專利名稱：一種脂肽生物破乳劑的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物領(lǐng)域，涉及一種脂肽生物破乳劑的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
冶金企業(yè)在軋鋼過程中為了消除產(chǎn)生的熱變形，需釆用乳化液進行冷卻和潤 滑。乳化液在循環(huán)使用過程中，因水分受熱蒸發(fā)，使得含鹽量增加，穩(wěn)定性降低， 也會因氧化或細菌作用而變質(zhì)。所以一方面要連續(xù)排出部分老的乳化液，另一方 面在使用2 3個月后要全部更新，由此產(chǎn)生了大量較難處理的廢乳化液。金屬清 洗和機加工過程中也產(chǎn)生大量的廢乳化液。由于廢乳化液中的油在乳化劑的作用 下高度分散處于乳化狀態(tài)，所以比分散的油污更難清除，而且許多乳化劑有致癌 作用，如果不經(jīng)任何處理直接排入水體，其危害性甚為嚴重。
水包油乳化液處理的關(guān)鍵是破乳除油。國內(nèi)外破乳的方法有物理方法和化學 方法。物理方法如電解處理法、氣浮法、高梯度磁分離法和超濾法等；化學方法 如酸化法、鹽析法、凝聚法和破乳劑法等。
國內(nèi)水包油乳化液常用的處理方法仍是破乳劑法。破乳劑法是通過加入破乳 劑，對廢乳化液進行破乳除油，優(yōu)點是一次性投資小，但篩選高效、綠色的破乳 劑是關(guān)鍵?，F(xiàn)在工業(yè)上應(yīng)用的破乳劑主要是以鋁鹽或鐵鹽為主的聚合物，存在的 共同缺點是破乳劑加入量大，產(chǎn)生大量難以脫水的氫氧化物污泥，長時間使用易造成鋁金屬累積而對環(huán)境造成污染。生物破乳劑與化學破乳劑相比，具有以下優(yōu)勢應(yīng)用范圍廣，可生物降解， 不易造成污染。生物破乳劑的破乳機理是有些微生物在其生長代謝過程中能夠 產(chǎn)生具有表面活性的物質(zhì)，這些表面活性物質(zhì)被稱為生物表面活性劑，它們的分 子量小，具有好的表面活性，較容易滲透到水油界面，插入水油表面乳化劑的空 隙或部分替代乳化劑，從而使界面膜不穩(wěn)定，實現(xiàn)破乳；另外它還會修飾菌體細 胞表面和固體粒子，改變其潤濕性，使其適于破乳。最早關(guān)于生物破乳的報道是1982年Caims等發(fā)現(xiàn)微生物細胞培養(yǎng)液具有破乳 作用。隨后， 一些研究者(1984年Gray等，1987年Kosaric等，1993年Gerson， 1996年Stewart等，1999年Madhusweta Das, 2000年Shin Hye Park等，2002年 NalinaNadarajah等，2004年韋良霞和馮志強等)針對油包水乳化液報道了不同菌 種的破乳能力。目前為止，針對水包油乳化液生物破乳的報道很少，僅苗芳(河 北職工醫(yī)學院學報，2001， 3)、楊志生(化學工業(yè)與工程，2004， 1)、郭繼香(精 細化工，2005, 22)和李大平(CN I6I8952A)等研究了模型乳化液和油田采出 水的生物破乳，存在的問題是破乳效率低，破乳速度慢。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是要解決鋁鹽或鐵鹽為主的聚合物破乳劑加入量大，產(chǎn)生大量難 以脫水的氫氧化物污泥，長時間使用易造成鋁金屬累積而對環(huán)境造成污染；而現(xiàn) 有生物破乳劑破乳效率低，破乳速度慢的問題。本發(fā)明提供一種脂肽生物破乳劑，應(yīng)用于水包油乳化液破乳，使其油、水分離，它是利用微生物產(chǎn)生的脂肽表面活性劑達到破乳目的，即將含脂肽的微生物 發(fā)酵全培養(yǎng)液直接與水包油乳化液混和攪拌實現(xiàn)破乳。一種脂肽生物破乳劑的制備方法，其特征在于將40 80mL濃度為1 3X 10S個/mL的熱帶假絲酵母(Candida加picalis) LM菌株接入以蔗糖或葡萄糖為主 要原料的2000 3000mL培養(yǎng)基中，溫度20 35。C、轉(zhuǎn)速200 400r/min、通風 條件下培養(yǎng)26 48h，即制得脂肽生物破乳劑全培養(yǎng)液。培養(yǎng)基包括(質(zhì)量比)NH4C1 : 0.5 1%;K2HP04 : 0.5 1.5%;MgS04 : 0.01 0.05%;CaCl2 : 0.01 0.05%;蔗糖或葡萄糖1 5%;其余為水。pH: 6.0 8.0。將該全培養(yǎng)液與水包油乳化液以1 2:8 10的體積比混和并機械攪拌5 8min，破乳率達到95 96%。本發(fā)明的有益效果是經(jīng)過對用于水包油乳化液油水分離的生物破乳劑產(chǎn)生 菌的大量實驗，本發(fā)明首次篩選到具有很好破乳能力的菌種一一熱帶假絲酵母(Candida tr叩icalis) LM菌株，并且發(fā)現(xiàn)具有破乳能力的活性成分——脂肽生物 表面活性劑，同時通過大量實驗證明，直接使用熱帶假絲酵母(Candidatropicalis) LM菌株在以蔗糖或葡萄糖為主要原料的培養(yǎng)基中形成的全培養(yǎng)液即可快速、高效的實現(xiàn)油水分離。以下的實施例1 2證明，本發(fā)明的脂肽生物破乳劑可應(yīng)用于水包油乳化液破乳，具有破乳效率高、破乳速度快的優(yōu)點。
具體實施方式
實施例l將本發(fā)明脂肽生物破乳劑應(yīng)用于冷耗用模型乳化液破乳 (1)配制冷軋用模型乳化液將取自某鋼鐵集團的冷軋用乳化劑和油與蒸餾水以2: 98比例混合，在3000r/min下高速攪拌20min,形成穩(wěn)定的冷軋用模型乳 化液，經(jīng)鑒定為水包油乳化液。(2) 脂肽生物破乳劑全培養(yǎng)液的制備將50mL濃度為2Xl()8個/inL的熱 帶假絲酵母(Candidatropicalis) LM菌株接入以蔗糖為碳源的2000mL培養(yǎng)基中， 在溫度3(TC、轉(zhuǎn)速300r/min、通風條件下培養(yǎng)30小時，即制得脂肽生物破乳劑 全培養(yǎng)液。其培養(yǎng)基的組成是(質(zhì)量比)NH4C1 0.75%; K2HP041%; MgSO40.03%; CaCl20.02%; pH7.0;蔗糖3% 。(3) 乳化液破乳實驗取上述(2)中制備的脂肽生物破乳劑全培養(yǎng)液8mL， 加入到裝有上述(1)中制備的冷軋用模型乳化液48mL的燒杯中，轉(zhuǎn)速500r/min 下攪拌6min，靜置20min后測定破乳前后油含量，計算得破乳率為96%。對照實驗-A、用化學破乳劑聚合氯化鋁(PAC)加入到裝有上述(1)中制備的冷軋用 模型乳化液48mL的燒杯中，轉(zhuǎn)速500r/min下攪拌6min，靜置20min后測定破乳前 后油含量計算得破乳率為91%;B、用未經(jīng)過微生物發(fā)酵的以蔗糖為主要原料的培養(yǎng)基8mL加入上述(1)中 制備的冷軋用模型乳化液48mL的燒杯中，轉(zhuǎn)速500r/min下攪拌6min，靜置20min 后進行平行實驗，測定破乳前后油含量，計算得破乳率為O。破乳率的計算方法破乳率=(破乳前油含量一破乳后油含量)/破乳前油含量 實施例2將本發(fā)明脂肽生物破乳劑應(yīng)用于某鋼鐵集團冷軋車間產(chǎn)生的廢乳化液破乳(1) 廢乳化液取自某鋼鐵集團冷軋車間，經(jīng)鑒定為水包油乳化液，乳白色，油含量9450mg/L。(2) 脂肽生物破乳劑全培養(yǎng)液的制備將40mL濃度為2X108個/mL的熱帶 假絲酵母(Candida tropicalis) LM菌株接入以葡萄糖為碳源的2000mL培養(yǎng)基中， 在溫度3(TC、轉(zhuǎn)速300r/min、通風條件下培養(yǎng)28小時，即制得脂肽生物破乳劑全 培養(yǎng)液。其培養(yǎng)基的組成是(質(zhì)量比)NH4C10.75%; K2HP041%; MgSO40.03%; CaCl20.02%; pH7.0;葡萄糖3% 。(3) 乳化液破乳實驗取上述(2)中制備的脂肽生物破乳劑全培養(yǎng)液5mL， 加入到裝有上述(l)中的廢乳化液40mL的燒杯中，轉(zhuǎn)速550r/min下攪拌5min,靜 置15min，測定破乳前后油含量，計算得破乳率為95%。對照實驗.-A、用化學破乳劑聚合氯化鋁(PAC)加入到裝有上述(1)中的廢乳化液40mL 的燒杯中，轉(zhuǎn)速550r/min下攪拌5min，靜置15min,測定破乳前后油含量，計算得破乳率為92%;B、在與上述條件完全相同的情況下，用未經(jīng)過微生物發(fā)酵的以葡萄糖為主 要原料的培養(yǎng)基5mL加入到裝有上述(1)中的廢乳化液40mL的燒杯中'轉(zhuǎn)速 550r/min下攪拌5min，靜置15min，測定破乳前后油含量，計算得破乳率為O。破乳率計算方法同實施例l。
權(quán)利要求
1.一種脂肽生物破乳劑的制備方法，其特征在于將40～80mL濃度為1～3×108個/mL的熱帶假絲酵母LM菌株接入以蔗糖或葡萄糖為主要原料的2000～3000mL培養(yǎng)基中，溫度20～35℃、轉(zhuǎn)速200～400r/min、通風條件下培養(yǎng)26～48h，即制得脂肽生物破乳劑全培養(yǎng)液；培養(yǎng)基成分質(zhì)量比為NH4Cl0.5～1％；K2HPO40.5～1.5％；MgSO40.01～0.05％；CaCl20.01～0.05％；蔗糖或葡萄糖1～5％；其余為水；pH6.0～8.0。
2.如權(quán)利要求1所述一種脂肽生物破乳劑，其特征在于其應(yīng)用方式是將脂肽 生物破乳劑全培養(yǎng)液與水包油乳化液以1 2:8 10的體積比混和并機械攪拌5 8min。
全文摘要
一種脂肽生物破乳劑的制備方法及其應(yīng)用，屬于微生物領(lǐng)域。其特征是將熱帶假絲酵母(Candida tropicalis)LM菌株在以碳水化合物為主要原料的培養(yǎng)基中，于20～35℃、轉(zhuǎn)速200～400r/min、通風條件下培養(yǎng)26～48h，即形成脂肽生物破乳劑——含有脂肽表面活性劑的脂肽生物破乳劑全培養(yǎng)液。將該全培養(yǎng)液與水包油乳化液以1～2∶8～10的體積比混和并機械攪拌5～8min，破乳率達到95～96％。該生物破乳劑具有破乳效率高、破乳速度快的優(yōu)點。
文檔編號C12P1/02GK101215578SQ20081005654
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日
發(fā)明者宋存義, 李正要, 莉 汪 申請人:北京科技大學