沼液污水培养产油小球藻技术研究

【摘要】微藻作为生产生物柴油的原料之一,具有不与人争粮,不与粮争地,不与畜争料的无可比拟的独特优势,是近年来可再生能源研究的热点之一。但生产微藻生物柴油存在成本过高的问题,其一便是培养成本过高。本文就微藻培养技术进行研究,旨在降低微藻的培养成本并能净化废水。主要研究内容和结论如下：首先,通过采集水样、分离纯化和初步筛选获得产油率较高、生物柴油品质指标较优的4株小球藻藻种。在北京市小月河等水域采集并浓缩水样,镜检后利用涂布平板法和划线平板法分离纯化藻种,得到绿藻藻种8株,命名为BJ01-BJ08。与项目合作单位提供的小球藻BJ09一起利用4种常用绿藻培养基进行培养,以产油率为指标获得在标准BG11培养基中产油率较高的小球藻BJO1、BJ05、BJ07、BJ09。以黏度、碘值、十六烷值、冷滤点为评价指标,参照美国、欧盟、德国和中国的生物柴油标准,利用已建立的生物柴油品质指标与生物柴油脂肪酸甲酯组分间的关系模型,对4株小球藻油脂制备的生物柴油品质指标进行了评价。第二,测定了4株小球藻的其他有效成分,为综合利用提供依据。结果表明,4株小球藻的细胞成分中,蛋白质、脂肪和木质素含量之和占80%左右,其次是纤维素,约占10%左右。其中以氨基酸评分和必需氨基酸指数为指标,对蛋白质氨基酸的食用和饲用价值进行评价,发现4种小球藻蛋白均具有较高的食用和饲用价值。第三,驯化和优化得到产油率高的藻种BJ05和含1/4比例的沼液污水培养基。试验以产油率为指标,在不同比例的沼液污水培养基中逐步驯化4株小球藻BJ01、BJ05、BJ07、BJ09,得到产油率较高的藻种是BJ05,培养基是含1/4比例的沼液污水培养基。利用营养缺陷试验对培养基进行优化发现,培养基中不添加碳酸钠和柠檬酸时,小球藻也能在沼液污水培养基中很好的生长。最后,在确定的培养基和藻种的情况下,优化培养条件,显著提高了藻种BJ05的产油率。以产油率为指标,通过单因素试验和正交试验,对培养条件(光照强度、pH值、温度和光暗比)进行优化,在培养条件为光照强度70001x、pH值6、温度36℃、光暗比为18：6时,产油率达0.392g/L,是未优化时BJ05产油率0.17g/L的2.3倍。通过4种反应器的小试扩培,产油率达到0.388g/L,培养基中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)去除率达到90.80%、68.00%、74.04%、80.83%。
【作者】梅帅；
【导师】李树君；杨炳南；赵凤敏；
【作者基本信息】中国农业机械化科学研究院，农产品加工及贮藏工程，2014，硕士
【关键词】筛选；小球藻；生物柴油；沼液；驯化；产油率；

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