CN106318854B - 一种便于观测和取样的微生物反应装置及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油气田微生物检测领域，更进一步说，涉及一种便于观测和取样的微生物反应装置及使用方法。本发明的装置包括：容器、顶盖、一个或多个球形反应腔室、支架；所述容器的材质为透明材质，所述顶盖与容器适配；所述支架放置于容器内，所述球形反应腔室可拆卸且密封地放置于所述支架上；所述球形反应腔室下端留有开口，上端有一个或多个取样口，所述取样口用密封部件密封。本发明的装置能直观地观察在微生物与底物之间作用过程的现象变化，能方便及时地提取过程中及反应后的产物进行分析，操作方便，适于推广应用。

Description

一种便于观测和取样的微生物反应装置及使用方法
技术领域
本发明涉油气田微生物生物化学领域，更进一步说，涉及一种便于观测和取样的微生物反应装置及使用方法。
背景技术
在一定的条件下，微生物能与其他物质发生反应，产生生物表面活性物质、有机溶剂、生物聚合物、气体等代谢产物。这些代谢产物中有的能进一步被利用。目前大都利用玻璃平皿或玻璃容器等进行微生物与底物作用的简单实验，不能研究反应过程中的各种变化机制，也不易对反应过程中物质组成和性质的变化进行取样分析。所以，建立一种便于观察微生物与底物作用的整个作用过程，并同时开展作用机理分析的装置，不仅有利于实现实验程序和操作标准化，而且对于从实验过程中获得更多信息和数据具有重要意义。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种便于观测和取样的微生物反应装置及使用方法。
本发明致力于建立一种反应装置，可以研究微生物与底物之间所发生的反应，可以研究在除氧或有氧条件下微生物与底物之间的作用机理和影响因素，可以方便地对菌液、底物及产物进行多次取样以测定反应产物，从而推断反应的过程，为实际生产提供依据。为实现上述目的，申请人对反应容器、取样点和取样方法做了独特的设计，并对实验装置的主体材料进行筛选。
本发明的目的之一是提供一种便于观测和取样的微生物反应装置。本发明的一种便于观测和取样的微生物反应装置，包括：容器5、顶盖6、一个或多个球形反应腔室1、支架4；所述容器5的材质为透明材质，所述顶盖6与容器5适配，所述支架4放置于容器5内，所述球形反应腔室1可拆卸且密封地放置于所述支架4上；所述球形反应腔室1下端留有开口，上端有一个或多个取样口2，所述取样口2用密封部件密封。
本发明的微生物反应装置，还可以包括至少一个加压或抽空阀门7，所述加压或抽空阀门7优选设置在所述顶盖6上，可通过抽空阀门进行抽空，或通过加压阀门注入所需气体。
本发明的微生物反应装置，优选包括向所述球形反应腔室1注入或取样的注入部件3。所述注入部件3可为注射器或其他注入装置。
所述取样口2处的密封部件可为橡胶胶塞或橡胶盖帽。
所述的微生物反应装置还可以包括固定部件9，所述固定部件9用于将支架4固定在容器5中。所述固定部件9可以为不锈钢或者金属材料，在底部用螺栓固定。
所述容器5的透明材质，优选至少能承受高于50℃的温度、一个大气压以上的压力及高于0.1MPA以下的真空度的材质。
本发明目的之二是提供便于观测和取样的微生物反应装置的使用方法，该方法包括以下步骤：将所述装置进行消毒；打开顶盖6，将安装有球形反应腔室1的支架4放置于容器5内；将菌液9加入所述容器5内，将所述球形反应腔室1的取样口2用密封部件密封；进行取样或进样；盖好所述顶盖6。
其中，所述取样或进样优选通过注入部件3实现。进行取样或进样时，可包括以下步骤：将所述注入部件3穿过所述球形反应腔室1上部的取样口2的密封部件后，将样品(或底物)10注入到菌液的液面上或者从菌液中取样。所述样品(或底物)10可以是原油或者其他比微生物菌液密度小的化学物质。
由于球形反应腔室1的上部主要用于收集细菌和原油作用产生的气体，因此所述菌液(或菌液和底物的混合物)的液面高度超过所述球形反应腔室1的下端但最好不超过所述球形反应腔室1高度的一半，优选超过反应腔室1高度的三分之一但不超过所述球形反应腔室1高度的一半。
根据具体实验需要，所述方法还可以包括以下步骤：通过容器顶盖6上的加压或抽空阀门7进行抽空或注入气体加压。通过加压或抽空阀门7注入的气体优选为惰性气体。如需要在无氧环境下实验，可以通过容器顶盖6上的抽空阀门进行抽真空，或通过加压阀门注入氮气、氦气等惰性气体驱扫去除氧气。
具体地，所述方法可包括以下步骤：
(1)将容器5进行灭菌消毒；
(2)将安装有球形反应腔室1的支架4进行灭菌消毒后放置于容器5内；
(3)将菌液加入容器5内，加入的菌液的液面高度不超过球形反应腔室1高度的一半；支架外部的容器内没有菌液，只是为容器加温加压以及创造厌氧环境而设计；
(4)将球形反应腔室1上部的取样口2用橡胶塞或盖帽盖好；
(5)用注入部件3将原油等底物通过球形反应腔室1上部的取样口2注入到菌液液面；
(6)将容器5用顶盖6盖好以密封；
(7)如需在无氧环境下实验，可以通过容器顶盖6上的抽空阀门进行抽空，或通过加压阀门用氮气、氦气等惰性气体驱扫去除氧气。如需有氧环境，则开阀门。
(8)实验过程中可以观察反应现象和过程，并可随时通过球形反应腔室1上部的取样口2取得气样、反应产物样品和菌液样品进行分析。
本发明的装置有以下特点：
(1)本发明的主体材料用透明材料制作，能很直观的观察微生物与底物之间作用过程的现象变化。
(2)本发明的容器能够密封，能至少承受高于50℃的温度、一个大气压以上的压力及高于0.1MPA以下的真空度。
(3)每个球形反应腔室上部有一个或多个开口(即取样口)，用于取液体和气体样品。该开口利用密封部件(如橡胶塞或橡胶盖帽)密封，并能用注射器针头或其他注射装置轻易穿透，拔出针头后能够保证密封。
(4)本发明的装置能够在球形反应腔室1上部取得气样进行气相组成分析，在液面上对底物进行取样，对球形反应腔室1内外的菌液进行取样。
(5)本发明的装置能够放置于一定的温度下长时间进行反应。
(6)利用本发明的装置可以同时对不同的底物与菌液的相互作用进行评价。
本发明的装置能很直观的观察在微生物与底物之间作用过程的现象变化；利用本装置可以同时对一种菌液和不同的底物的相互作用进行平行实验，例如图1中存在4个球形反应腔室，可以同时进行微生物与不同底物之间的反应；容器能够承受一定的压力和真空，可以使微生物与底物的相互作用实验选择在除氧或有氧条件下进行；取样口的设计能方便及时地提取反应过程中及反应后的产物进行分析。
本发明的装置和方法能够实现评价微生物与底物之间所发生的反应，直观地观察微生物与底物发生反应的过程。而且构造简单，不影响反应进程，操作方便，适于推广应用。
附图说明
图1是本发明的便于观测和取样的微生物反应装置的结构剖面图。
附图标记说明
1-球形反应腔室；2-取样口；3-注入部件；4-支架；5-容器；6-顶盖；7-加压或抽空阀门；9-固定部件；10-菌液；11-样品。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
实施例中所使用的仪器、试剂均为市售。
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例所涉及的一种便于观测和取样的微生物反应装置，包括：容器5、顶盖6、球形反应腔室1、支架4、注入部件3、加压或抽空阀门7、固定部件9；所述容器5的材质为透明材质；所述顶盖6与容器5适配密封，所述支架4放置于容器5内，所述球形反应腔室1放置于所述支架4上；所述球形反应腔室1下端留有开口，上端和侧面各有一个取样口2，所述取样口2用密封部件密封；所述注入部件3为注射器；所述密封部件为橡胶胶塞或橡胶盖帽；所述加压或抽空阀门7设置在所述顶盖6上；所述固定部件9用于将支架固定在容器中。取样或进样时可将所述注射器穿过所述取样口的密封部件对样品11进行取样或进样。
具体实施步骤如下：
(1)将容器5进行灭菌消毒；
(2)将安装有球形反应腔室1的支架4进行灭菌消毒后放置于容器5内；
(3)将菌液加入容器5内，加入菌液的液面高度高于球形反应腔室的1/3但不能超过球形反应腔室1高度的一半；
(4)将球形反应腔室1上部的取样口2用橡胶塞盖好；
(5)用注射器将待与菌液作用的待试原油底物通过球形反应腔室1上部的取样口2注入到菌液液面。
(6)将容器5用顶盖6盖好以密封；开始反应过程，可随时观察及取样。
(7)a：无氧环境下实验，可以通过容器顶盖上的抽空阀门进行抽空，或通过加压阀门用氮气等惰性气体驱扫去除氧气。b：有氧条件下的实验不需要抽空这一实验步骤，容器顶盖抽空阀门打开。
实验过程中可以观察反应现象和过程，并可随时通过球形反应腔室上部的取样口取得气样、反应产物样品和菌液样品进行其它分析。

Claims (8)

1.一种微生物反应装置的使用方法，其特征在于，
微生物反应装置包括：容器(5)、顶盖(6)、一个或多个球形反应腔室(1)、支架(4)；所述容器(5)的材质为透明材质，所述顶盖(6)与容器(5)适配；所述支架(4)放置于容器(5)内，所述球形反应腔室(1)可拆卸且密封地放置于所述支架(4)上；所述球形反应腔室(1)下端留有开口，上端有一个或多个取样口(2)，所述取样口(2)用密封部件密封；
该方法包括以下步骤：将所述装置进行消毒；打开顶盖(6)，将安装有球形反应腔室(1)的支架(4)放置于容器(5)内；将菌液(9)加入所述容器(5)内，将所述球形反应腔室(1)的取样口(2)用密封部件密封；进行取样或进样；盖好所述顶盖(6)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物反应装置包括至少一个加压或抽空阀门(7)，所述加压或抽空阀门(7)设置在所述顶盖(6)上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物反应装置包括向所述球形反应腔室(1)注入或取样的注入部件(3)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物反应装置包括固定部件(8)，所述固定部件(8)用于将支架(4)固定在容器(5)中。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述菌液的液面高度超过所述球形反应腔室(1)的下端但不超过所述球形反应腔室(1)的一半。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述取样或进样通过注入部件(3)实现，包括以下步骤：将所述注入部件(3)穿过所述球形反应腔室(1)上部的取样口(2)的密封部件后，将样品(10)注入到菌液的液面上或者从菌液中取样。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括：通过容器顶盖(6)上的加压或抽空阀门(7)进行抽空或注入气体加压。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过加压或抽空阀门(7)注入的气体为惰性气体。
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