[發(fā)明專利]以沼渣為原料進(jìn)行微藻培養(yǎng)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310139884.4
• 申請(qǐng)日: 2013-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN103194395A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李巖;張曉東;華棟梁;張杰;許海朋;趙玉曉;牧輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院能源研究所
• 主分類號(hào): C12N1/12
• 分類號(hào): C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 曲志波

?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源領(lǐng)域，是一種沼渣與微藻培養(yǎng)相結(jié)合的技術(shù)。

背景技術(shù)

隨著生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，富油微藻的綜合開發(fā)和利用已經(jīng)引起越來越多的關(guān)注，微藻油脂可以解決目前生物柴油原料來源缺乏及不穩(wěn)定的問題，各個(gè)國(guó)家及地區(qū)的科研機(jī)構(gòu)相繼開展了微藻培養(yǎng)方面的研究工作，使其逐漸成為許多國(guó)家開源節(jié)能、變害為利和保護(hù)環(huán)境的重要手段。同樣，近些年國(guó)家對(duì)大中型沼氣工程的建設(shè)扶持力度不斷加大，在獲得大量清潔燃?xì)獾耐瑫r(shí)伴隨而來的是大量的副產(chǎn)物如沼渣的產(chǎn)生，如何合理的處理和利用這部分產(chǎn)物對(duì)于廢棄物的資源化利用和減輕環(huán)境污染有著重要的影響，如果能實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)結(jié)合對(duì)能源領(lǐng)域的發(fā)展將起到積極的促進(jìn)作用。

目前常見的利用途徑有開發(fā)沼渣有機(jī)肥用作農(nóng)林作物肥料，如專利CN101774848B和CN101229982A等，公開了以沼渣為主要原料制備有機(jī)肥的方法，專利201010100163.9報(bào)道了沼渣制備活性炭的方法，尚未見沼渣與微藻培養(yǎng)相結(jié)合的文獻(xiàn)和專利報(bào)道。由于本專利中沼渣主要由活性污泥和未充分降解的藻渣（藻渣中蛋白質(zhì)含量超過50%）組成，其中仍含有豐富的有機(jī)物如碳水化合物和蛋白質(zhì)等，以及多種營(yíng)養(yǎng)元素如N、P等，通過合理的技術(shù)手段將其進(jìn)行處理，可作為微藻培養(yǎng)的有效成分，并且可減少沼渣處理不當(dāng)帶來的二次污染問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在通過采用合適的手段對(duì)沼渣進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)與微藻培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合，為微藻提供新型營(yíng)養(yǎng)來源及拓寬沼渣的利用途徑。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的操作方法如下：

（1）厭氧發(fā)酵

在具塞廣口瓶中加入?yún)捬躅w粒污泥和發(fā)酵底物藻渣，攪拌均勻后蓋上帶有導(dǎo)管的瓶塞，通入氮?dú)獯祾叩羝恐袣埩艨諝猓瑢?dǎo)管出口連接氣袋用于氣體的收集，廣口瓶放入35?℃水浴鍋中開始厭氧消化，15-20天后停止發(fā)酵。

（2）沼渣的分離

厭氧發(fā)酵液經(jīng)4000rpm轉(zhuǎn)速離心后去除上清液，收集下層剩余物即為沼渣。

（3）沼渣的處理

采用物理化學(xué)相結(jié)合的手段對(duì)沼渣進(jìn)行處理。用濃度為5?mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)沼渣pH至10，在25℃下放置12?h，放入高壓滅菌鍋中于115?℃下加熱60?min，冷卻后采用真空抽濾收集液體部分作為微藻培養(yǎng)基。

（4）微藻培養(yǎng)

本發(fā)明培養(yǎng)的淡水微藻包括來自于淡水域等野生環(huán)境或馴化后的自養(yǎng)型淡水微藻，可于各大藻種保藏中心或市售獲得，如小球藻、柵藻和螺旋藻等。所述微藻藻種為小球藻（Chlorella?vulgaris），曾記載于2009年11月19公開的美國(guó)專利申請(qǐng)公開說明書US?20090288223中，還可于美國(guó)德克薩斯藻種保藏中心獲得，其保藏編號(hào)為UTEX?2714。

藻種的培養(yǎng)：藻種培養(yǎng)基成分為NH₄Cl?400?mg/L,?KH₂PO₄?56?mg/L,K₂HPO_4?108?mg/L，MgSO_4?7H₂O?100?mg/L，冰醋酸1?mg/L，?微量元素?1?ml/L，將藻種經(jīng)無菌操作接種于滅過菌的培養(yǎng)基中，然后置于光照培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)，每天震蕩3-4次，培養(yǎng)溫度為15-30?℃，光照強(qiáng)度為2000-4000?Lux，培養(yǎng)7天。

沼渣營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)：將（3）中所得微藻培養(yǎng)基用蒸餾水稀釋10倍，然后用5?mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至7，進(jìn)行高壓滅菌20min，將藻種經(jīng)無菌操作接種于滅過菌的微藻培養(yǎng)基中，然后置于轉(zhuǎn)速為180rpm的搖床中震蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為28℃，光照強(qiáng)度為6000?Lux，培養(yǎng)7天。