[發明專利]一種整合式藻類生物柴油及藻體發酵再利用方法

無效

• 申請號: 201010184198.5
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN102260543A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 褚俊杰;李順來;謝曉惠;鄭嘉惠
• 申請（專利權）人: 中美生物資源股份有限公司
• 主分類號: C10L1/02
• 分類號: C10L1/02;C11B1/10;C12N1/12;C12P7/64;A23L1/337;C05F5/00;C12R1/89
• 代理公司: 北京天平專利商標代理有限公司 11239
• 代理人: 孫剛

技術領域

本發明屬于生物工程和清潔能源領域，具體涉及藻類生物柴油及藻體發酵再利用領域。

背景技術

按，習用一般藻類培養時是直接通入空氣的方式提供二氧化碳，或將火力發電廠排出的廢氣通入培養槽中，利用空氣當作二氧化碳的來源成本便宜，不受地點的限制，但空氣中二氧化碳的含量低，無法提供足夠的碳源來支持高濃度藻體的生長，火力發電廠排出的廢氣中含有高濃度的二氧化碳，但只有位于火力發電廠周邊的地點才能應用這種方法培養藻類，對大多數沒有發電廠廢氣供應的培植場并不適用者。

其上述習用的技術，改變藻類培養所需的二氧化碳的濃度，會影響藻體生成油脂的含量者。

發明內容

本發明主要目的在于提供一種整合式藻類生物柴油及藻體發酵再利用方法，是將藻類的生成與藻體的發酵整合成一循環的系統，讓培養藻類所需的二氧化碳可由藻體發酵所產生的二氧化碳提供，則藻體發酵所需的氧氣可經由藻體生成所產生的氧氣供給者。

為達前揭之目的，本發明整合式藻類生物柴油及藻體發酵再利用方法，系用微藻生成所產生的氧氣與藻體發酵所產生的二氧化碳，相互供給使用，使微藻得到最短的生成時間與藻體在發酵槽內得到最佳發酵效果，而形成循環的生成流程。

本發明將藻類的生成與藻體的發酵整合成一循環的系統，讓培養藻類所需的二氧化碳可由藻體發酵所產生的二氧化碳提供，則藻體發酵所需的氧氣可經由藻體生成所產生的氧氣供給者。

本發明是以如下技術方案實現的：

一種整合式藻類生物柴油及藻體發酵再利用方法，包括微藻的光反應、油脂萃取、發酵、副成品制備等步驟。

微藻，為經篩選所欲培養，具可生成高濃度油脂的藻類。通常為杜氏藻、小球藻等。

光反應器，為培養微藻生成的裝置，可藉由光反應器的運用，控制藻類的照光、碳源供給、溫度、PH值等生長環境條件，使微藻提高其含油量。

所述碳源供給的二氧化碳。碳占了微藻干重的40％～50％，若以二氧化碳作為碳源，欲生成1KG的細胞，約需1.5～2.0KG的二氧化碳以供生長，較高二氧化碳通氣量可以使藻類的油脂含量提升。

所述光反應器中藻類的照光溫度。溫度上升會導致二氧化碳的溶解度下降，影響光合作用以致生長變差，油脂含量亦會隨溫度上升而下降。另有研究顯示，在低溫培養，藻類會為了維持細胞膜的流動性，會增加油脂中的多元不飽和脂肪酸。

所述光反應器中藻類生長PH值。藻類培養過程中，各種不同藻類有不同之適合生長PH值，其中二氧化碳的消耗是造成PH值改變的主因。PH值的變化會影響培養基中無機物的溶解度，進而影響藻類代謝。

油脂萃取，將經由光反應器培養完成的微藻，進行萃取油脂的動作，微藻經油脂萃取后可產出藻體與油脂，油脂再用于制備生物柴油。

發酵槽，將藻體分解發酵生成固體發酵物與發酵液，固體發酵物與發酵液再制作成副成品。

副成品，由發酵槽經發酵動作后產出的固體發酵物與發酵液所制做成，其固體發酵物可制做成保健食品與肥料：如醫療方面如藻類DHA已被證實可有效預防冠狀動脈、發炎和一些癌癥等；藻類中的丙三醇可用于化妝品；市面上盛行的螺旋藻健康食品亦屬此類；利用藻類固定化技術，可用于移除水中重金屬、銨鹽、磷酸鹽，避免湖泊優養化；及其它如生化肥料以及廢氣廢水處理，其發酵液可制做成有機液態飼料。食品添加物方面，藻類蛋白可以避免營養不良；被萃取過后的藻類殘渣可以供給漁產養殖業作為魚蝦之飼料。

將光反應器內微藻的生成過程中會產生氧氣，提供給藻體在發酵槽內發酵所需損耗的氧氣以增加達到更好的發酵效果，藻體在發酵槽內發酵時產生的二氧化碳，則可供給微藻在光反應器內生長條件下最需要的二氧化碳，使微藻的生長所產生的氧氣與藻體在發酵槽內發酵所產生的二氧化碳，兩者所產生的氣體可相互供給，并形成循環的狀態，使其縮短藻類成長的天數并使發酵槽內可得到最佳發酵效果。

本發明能夠提高藻類的含油量，從藻類細胞中萃取出油脂轉化成生物柴油，并將萃取過后剩余藻體透過發酵方式取得醫藥或保健食品之原料，將最后較沒有利用價值藻體做成飼料或肥料，且微藻生成產生的氧氣與藻體發酵產生的二氧化碳，可相互供給使用，使微藻的生成與藻體的發酵可形成循環的生成流程者。

附圖說明

圖1：本發明之培養整合流程示意圖。

具體實施方式

本發明之整合式藻類生物柴油及藻體發酵再利用方法，其包含微藻1、光反應器2、油脂萃取3、發酵槽4、副成品5等；其中：

微藻1，為經篩選所欲培養，具可生成高濃度油脂的藻類。