[發(fā)明專利]利用水稻秸稈制取生物油作為藻類抑制劑的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310178371.4
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103315003A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉榮厚;黃歷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學
• 主分類號: A01N61/00
• 分類號: A01N61/00;A01P13/00;C02F1/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中;牛山

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水體污染控制領(lǐng)域，特別地，涉及一種利用水稻秸稈制取生物油作為藻類抑制劑的方法。

背景技術(shù)

水體的富營養(yǎng)化是目前困擾世界各國的普遍性環(huán)境問題。近幾十年來中國的高速發(fā)展，使得大量的碳、氮、磷等營養(yǎng)物進入水體，浮游藻類的大量繁殖，造成水華的頻繁爆發(fā)，嚴重影響了人民群眾的生活、生產(chǎn)和身體健康，探索控制水華發(fā)生的有效途徑已迫在眉睫。目前治理水體富營養(yǎng)化主要有物理方法、化學方法和生物方法，物理方法主要是采用人工或機械的方式從水體中濾除藻類，雖然效果較好，但費時費力且成本較高，難以大面積應用；化學方法主要使用含有銅離子的藻抑制劑，大量使用容易造成對水體的二次污染；生物方法主要是從富營養(yǎng)水體中分離溶藻細菌，利用溶藻細菌直接或間接地抑制藻類的生長，但目前所報道的分離溶藻細菌的方法要求使用昂貴的器材和試劑，且溶藻細菌的活性在自然環(huán)境中不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供利用水稻秸稈制取生物油作為藻類抑制劑的方法，通過利用水稻秸稈進行快速熱裂解反應制備生物油，將生物油作為一種藻類抑制劑應用于富營養(yǎng)化的水體。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種利用水稻秸稈制取生物油作為藻類抑制劑的方法，所述方法包含如下步驟：

第一步，生物質(zhì)原料準備：采用粉碎后的水稻秸稈，取篩選后的水稻秸稈粉末，干燥；

第二步，生物油的制取：采用鼓泡流化床生物質(zhì)快速熱裂解裝置，以干燥后的水稻秸稈粉末為原料制取生物油，流化氣體為氮氣；

第三步，計算生物油的施用量：根據(jù)所測的該種生物油對典型淡水藻的半效應濃度值，計算向水體中施用生物油的量。

優(yōu)選地，第一步中，所述篩選后的水稻秸稈粉末，粒徑為30～80目。

優(yōu)選地，第一步中，所述干燥溫度為90～110℃，干燥時間為18～36h。

優(yōu)選地，第二步中，所述裂解反應溫度為450～600℃，流化風速為40～80L·min^-1。

優(yōu)選地，第三步中，所述典型淡水藻為斜生柵藻或月牙藻。

優(yōu)選地，第三步中，所述生物油對斜生柵藻的半效應濃度值為15～20mg/L；所述生物油對月牙藻的半效應濃度值為10～16mg/L。

本發(fā)明裂解反應所用的裂解設(shè)備為現(xiàn)有技術(shù)，可以采用如中國發(fā)明專利名稱為“生物質(zhì)快速熱裂解制取生物燃料油設(shè)備”，其公開號為CN101962563A，現(xiàn)有的以植物為原料制取藻類抑制劑的方法以提取為主，所用原料一般為經(jīng)濟作物，提取過程復雜，且需要使用昂貴的化學試劑和分離柱，較難實行大規(guī)模生產(chǎn)。使用生物質(zhì)快速熱裂解制取生物燃料油設(shè)備制取生物油作為藻類抑制劑僅需要對原料進行粉碎和烘干處理，其他的制取過程全由裝置自動完成，制取的生物油可直接作為藻類抑制劑使用。

本發(fā)明通過利用水稻秸稈進行快速熱裂解反應制備生物油，將生物油作為一種藻類抑制劑應用于富營養(yǎng)化的水體。具體為以水稻秸稈為原料，用制取的生物油，以斜生柵藻和月牙藻為受試材料，設(shè)置5組不同生物油含量（分別為0、9.5、20.7、48.5和81.3mg/L）的藻培養(yǎng)液，測定生物油對藻類的毒性效應。結(jié)果表明，對斜生柵藻的生長抑制率分別為0、（36.59%±5.94%）、（48.47%±2.53%）、（94.83%±2.50%）和（105.25%±1.39%）；對月牙藻的生長抑制率分別為0、（45.14%±0.93%）、（55.45%±1.41%）、（64.07%±3.95%）和（92.58%±0.88%）。對不同生物油含量下的藻類生長抑制率進行非線性回歸分析，以生物量計，生物油對斜生柵藻和月牙藻生長的72h半效應濃度（EC₅₀）分別為17.62和14.16mg/L，按照所測的對普通淡水藻類的半數(shù)效應濃度值，計算實際施用量。

本發(fā)明為解決現(xiàn)有藻類抑制劑制備成本高或有污染等問題，提供了一種利用水稻秸稈制備生物油作為藻類抑制劑的方法，所用原料為來源廣泛且價格低廉的農(nóng)業(yè)剩余物，制備方法簡單易行，按量施用且操作方便，該種生物油具有快速生物降解性能，不會對環(huán)境造成二次污染。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明所述利用水稻秸稈制取生物油作為藻類抑制劑的方法，原料為農(nóng)業(yè)剩余物，來源廣泛，使資源得到再利用。

2、本發(fā)明所述生物油，無需再添加任何添加劑，也無需進行任何分離純化，制取后即可使用。