[發明專利]一種利用糞便污水培養產油微藻的方法

有效

• 申請號: 201210110611.2
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102618446A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 田丹;于景成;丁旭鎮;靳國良;丁雪梅;桑力維;田藝偉;彭建輝
• 申請（專利權）人: 北京昊業怡生科技有限公司
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C02F3/32
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種利用糞便污水培養產油微藻的方法，它包括：（1）糞便污水的前處理：固液分離、絮凝脫水、好氧堆肥、厭氧處理、兼氧處理、好氧處理、膜生物反應處理和臭味治理后得到的達標排放液體，該液體不含微生物，懸浮物小于3mg/L，pH6-9,氨氮含量30-35mg/L,總磷含量1-6mg/L,?它直接作為微藻的培養液，處理得到的沼氣收集備用；

其中：它還包括以下步驟：

（2）微藻擴種和馴化培養：在無菌室中，將產油微藻的藻種接入5個裝有2L?F/2培養液的錐形瓶中，搖勻，微藻藻種的初始密度為(200-300)*10⁴個細胞/mL，將微藻藻種接種在F/2培養液的中，微藻與F/2培養液體積比是1：（4-6)，在22-26℃，光照和黑暗的時間周期為14h:10h，光照強度1800-2000?lux的條件下進行擴種培養，每隔6-8小時向每個錐形瓶中通入一次CO₂氣體，CO₂的通氣速率2-5?L/min，每次通氣時間為3分鐘，當錐形瓶中的微藻個數達到(20-100)*10⁴個細胞/mL時，得到了擴種培養后藻液；將上述5個錐形瓶中的擴種培養后藻液轉接到裝有步驟（1）微藻的培養液的1號光生物反應器中進行馴化培養，擴種培養后藻液與1號光生物反應器內裝有的微藻的培養液的體積比為1:1-1:4，1號光生物反應器的體積為50L，馴化培養溫度為22-26℃，光照和黑暗的時間周期為14h:10h，在光照強度為1800-2000?lux的條件下進行馴化培養，每隔6-8小時向光生物反應器中通入一次CO₂氣體，CO₂通氣速率3-6?L/min，每次通氣時間為5分鐘；馴化培養1-2天后藻種適應培養液，開始繁殖生長，繁殖生長中的培養液稱為藻液,當藻液的吸光度（OD₆₈₀）達到0.5—0.8時進行步驟（3a）；

（3a）?微藻擴大培養：將步驟（2）中的藻液放入2號光生物反應器中，2號光生物反應器的體積為50L，培養溫度保持為22-26℃，光照和黑暗的時間周期為12h:12h，光照強度為2500-4000lux，每隔6-8小時向光生物反應器中通入一次CO₂氣體，?CO₂通氣速率3-6?L/min，每次通氣時間為5分鐘，培養36-48小時后，當藻液的吸光度（OD₆₈₀）達到1.8—2時進入步驟（4）；

（3b）?微藻擴大培養：將從步驟（4）中返回的藻液放入2號光生物反應器中，同時將步驟（1）中微藻的培養液加入到2號光生物反應器中，加入步驟（1）中微藻的培養液的量為2號光生物反應器的體積為減去將從步驟（4）中返回的藻液體積，2號光生物反應器的體積50L，培養溫度保持為22-26℃，光照和黑暗的時間周期為12h:12h，光照強度為2500-4000lux，每隔6-8小時向光生物反應器中通入一次CO₂氣體，?CO₂通氣速率3-6?L/min，每次通氣時間為5分鐘，培養36-48小時后，當藻液吸光度（OD₆₈₀）達到1.8—2時進入步驟（4）；

（4）微藻脂質含量的積累：將從步驟（3a）或（3b）中送來的藻液放入3號光生物反應器中，3號光生物反應器的體積為50L，光照和黑暗的時間周期為16h:8h,?光照強度調整為6000-8000lux，CO₂通氣速率降低為1-3?L/min,3-4小時向光生物反應器內送一次CO₂，每次通氣時間為5分鐘，培養3-5天后，當藻液的吸光度（OD₆₈₀）達到2.5—3.2時，97.5%-98%的藻液進行步驟（5）的微藻的濃縮；2%-2.5&的藻液返回步驟（3b）進行微藻擴大培養；

（5）微藻的濃縮：將從3號光生物反應器中送來的藻液通過輸送泵送入膜反應器中，膜反應器內部安裝有超濾膜，超濾膜下方裝有CO₂氣體的通氣管，藻液中的液體由超濾膜表面的孔徑進入，由超濾膜中心匯集成為清水排出，沒有排出去的藻液被截留在膜生物反應器外，成為濃縮液，在超濾膜過濾時，從通氣管向膜生物反應器中充入CO₂氣體，用CO₂氣體清除掉超濾膜表面的粘附物，CO₂氣體的通入量與超濾膜投影面積的比為100-200Nm³/m²/h,膜生物反應器中濃縮液分成兩部分，其中占濃縮液體積比的10%—20%的濃縮液返回步驟（4）的3號光生物反應器中繼續進行培養，以提高微藻的吸光度，濃縮液體積比的80—90%的送步驟（6）；

（6）微藻的收集：將從步驟（5）中送來的濃縮液送入離心機中，在6000轉/分鐘的條件下進行離心，液體被拋出離心機，微藻留在離心機中，將留在離心機上的微藻取出收集，并在80-110℃下烘干12小時，得到比重為0.4-0.75?g/L的微藻，微藻的總脂肪含量占微藻總重量的20-30%；

上述CO₂氣體為CO₂和空氣的混合氣體，其中CO₂的體積含量為總混合氣體的6-8%(V/V)。