[发明专利]两种微生物菌混合脱硫再生废橡胶的方法

说明书

两种微生物菌混合脱硫再生废橡胶的方法涉及废橡胶的脱硫再生技术。本发明利用鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)和戈登氏菌(Gordonia sp.)混合生长过程中产生的酶对废胶脱硫再生。前期研究表明，鞘氨醇单胞菌或戈登氏菌对废胎面胶、丁苯橡胶、天然橡胶都具有良好的脱硫效果，为研究混菌脱硫，本发明系统调整了两菌共生的培养基，混合对废胶进行脱硫再生。研究发现共培养脱硫时，两种菌混合的生物量高于单一菌种，说明两菌具有协同作用。本发明研究了两菌的接种方式及生长代谢的工艺条件对废胶脱硫的影响，确定了共培养脱硫的最佳工艺。与未脱硫的废橡胶相比，脱硫胶的溶胀值增大，表面硫元素含量降低，氧含量增加。表明两种微生物菌的混菌对橡胶表面具有较明显的脱硫效果。

技术领域

本发明涉及废橡胶的脱硫再生技术，特别涉及两种微生物菌混合脱硫废橡胶的方法和工艺。

背景技术

随着世界工业的迅猛发展，橡胶产品的消耗量在全球范围内逐渐增加，我国也迅速发展成为世界橡胶工业的大国。与此同时，橡胶产品的废弃物也在不断增加，据报道，每年会有100万吨的废橡胶制品在全球范围内积存，其中仅废旧轮胎就占了所有废弃橡胶产品的60％-70％。然而由于橡胶制品具有稳定的三维网络结构，在自然环境中长期不能降解，造成了生态环境的黑色污染和资源的严重浪费。因此，有效地回收利用废旧橡胶变得越来越重要，甚至已经上升为全球性的战略问题。

经过科学工作者的不断探索，人们已经发现多种再生橡胶的方法，目前比较常用的有物理法和化学法两种。物理再生是指利用机械力等使硫交联键断裂，但其能耗高，投资大；化学再生是指利用化学助剂断裂硫键，但容易造成二次污染，所有这两种方法均不符合可持续发展的要求。

近年来，生物脱硫逐渐被科学工作者广泛关注。所谓生物再生是指利用某些微生物来断裂橡胶的硫交联键，达到脱硫效果，其设备简单、反应条件温和且不会造成二次污染，已经成为最有潜力的橡胶再生方法之一。此技术在德国、日本及瑞典已有相关报道，美国的巴特尔太平洋西北实验室也对废旧橡胶的生物脱硫展开研究并获得一定的成果[US5275948，1994；US5597851，1997；US6479558B1，2002]。以上关于生物脱硫的研究均为某单一菌种作用，而关于多种微生物菌混合共生过程对废橡胶协同脱硫再生效果的研究还未见系统报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的两种微生物菌混合生长过程对废硫化橡胶的生物脱硫再生方法。该方法脱硫效果更好、生产成本低、设备要求简单、反应条件温和且对环境友好。

本发明提供一种利用两种微生物菌混合生长过程脱硫再生废橡胶的方法，该方法是利用两种微生物菌混合生长与废橡胶共培养脱硫，其特征在于包括下述步骤：

(1)将废橡胶胶片或胶粉置于质量百分比浓度75％的乙醇中浸泡24h解毒灭菌；摇瓶培养基在115℃下灭菌30min；

(2)灭菌结束后，将鞘氨醇单胞菌和戈登氏菌接入到摇瓶中；

(3)当脱硫微生物菌生长达稳定期后，将解毒后的废橡胶胶片及胶粉加入摇瓶中，共培养脱硫；

(4)共培养结束后收集废橡胶，并在室温下用去离子水洗涤，干燥后得到脱硫废橡胶胶片或胶粉。

本发明所用微生物菌为鞘氨醇单胞菌和戈登氏菌。

本发明所用培养基配方为：NH₄Cl 0.4g/L，KH₂PO₄4g/L，K₂HPO₄·3H₂O4g/L，MgSO₄·7H₂O 0.8g/L，CaCl₂0.01g/L，Na₂S₂O₄·5H₂O 10g/L，蛋白胨1g/L，酵母粉0.1g/L，葡萄糖2g/L，其余为水。