[發明專利]一種小球藻及其培養方法和它在生物柴油生產中的應用

有效

• 申請號: 200910083797.5
• 申請日: 2009-05-13
• 公開（公告）號: CN101565675A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 胡洪營;楊佳;李鑫
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12P7/64;C10G3/00;C12R1/89
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 史雙元

技術領域

本發明屬生物柴油生產技術領域，特別涉及一種小球藻及其培養方法和它在生物柴油生產中的應用。

背景技術

化石能源正面臨枯竭的困境，尋找可持續再生、環境友好的新型能源勢在必行。微藻具有生長速率快、收獲時期短、光合利用率高等特點，利用微藻作為生物柴油原材料受到越來越多的關注。目前已有的作為生物柴油原料的微藻多分離于海水中，主要采用高營養濃度的培養基進行培養，生產成本過高。因此有必要將生產生物柴油與生產其他副產品(如動物飼料、化肥等)或服務行為(利用廢水培養藻細胞，在生產生物柴油的同時去除廢水中的氮磷元素)相結合(Vasudevan?P?T，Microbiology?Biotechnology，2008)。

發明內容

本發明的目的是提供一種小球藻。

本發明的第二個目的在于提供上述小球藻的培養方法。

本發明的最后一個目的在于提供上述小球藻在生物柴油生產中的應用。

一種小球藻，所述小球藻的藻種是從城市污水處理廠二級出水中分離得到的，命名為小球藻YJ1，分類命名為小球藻Chlorella?sp.，于2009年4月23日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏登記號為CGMCC?No.3037。

所述城市污水處理廠二級出水來自北京市高碑店城市污水廠，其處理工藝采用活性污泥法，其水質指標如表1所示。

表1北京市高碑店城市污水廠二級出水水質

所述小球藻藻種的分離方法采用平板劃線法，取50mL的二級出水加入到50mL的BG11液體培養基中富集培養藻細胞，3～4d后將富集的藻細胞分別以1倍、2倍、5倍、10倍和20倍的稀釋度涂布于BG11固體培養基的平板上，其中，瓊脂含量為2.5％，放置于光暗比為14h∶10h，光照強度為1100lux，溫度為25℃，相對濕度為75％的人工氣候箱中培養，三到四周后固體平板上長出綠色的單個藻落。挑取單藻落在BG11固體培養基的平板上進行平板劃線分離，反復3次后，得到純藻種，命名為小球藻YJ1。

所述小球藻的培養方法，其具體操作步驟如下：以城市污水二級出水為培養基，向該培養基中接種小球藻藻種YJ1，其中，初始接種密度為1×10⁴個～1×10⁵個·mL^-1，然后在光暗比為12h∶12h～14h∶10h，光照強度為800～1300lux，溫度為22℃～27℃，相對濕度為70％～80％的條件下培養10～22d，離心小球藻液，收獲小球藻。

所述小球藻在生物柴油生產中的應用，以小球藻YJ1為生物柴油的原料，以城市污水二級出水為培養基，通過小球藻的生長累積油脂。

所述城市污水二級出水為城市污水二級處理工藝的二沉池出水，其中，水中氨氮濃度小于25mg·L^-1，總磷濃度小于1.0mg·L^-1，pH處于6～8。

本發明的有益效果：與其他作為生物柴油原料的藻種相比，本發明的小球藻可以將城市污水二級出水作為培養基，不需要外加氮磷等營養元素，可減少生物柴油生產成本和減輕水資源負擔。利用本發明的小球藻構建城市污水深度處理工藝，在處理污水的同時可獲得生物柴油，是一種生態友好、成本低廉的污水再生利用與生物柴油生產技術。

附圖說明

圖1為小球藻YJ1以北京高碑店污水處理廠二沉池出水為培養基的生長曲線和油脂含量變化曲線；

圖2為小球藻YJ1以北京清河污水處理廠二沉池出水為培養基的生長曲線和油脂含量變化曲線；

圖3為小球藻YJ1以北京酒仙橋污水處理廠二沉池出水為培養基的生長曲線和油脂含量變化曲線。

具體實施方式

以下實施例中使用的城市污水二級出水分別取自北京市高碑店、清河和酒仙橋污水處理廠，其處理工藝與水質指標如表2所示。

表2不同污水處理廠二級出水處理工藝與水質指標

以下實施例中涉及的小球藻生長曲線的測定方法采用藻細胞技術法，即利用顯微鏡和血球計數板計數藻細胞數目(中央25個大方格的藻細胞數量)，再換算出培養液中的藻細胞密度，其中，換算方法為：藻密度(個·mL^-1)＝計數得到藻細胞數量×10⁴。