[發(fā)明專利]一株循環(huán)利用校園污水的柵藻SDEC-13的培養(yǎng)方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510045325.6
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN104673672B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴海燕;韓琳;張碩;韓飛;宋明明;蔣麗群
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C02F3/32;C12R1/89
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 楊琪;崔苗苗

本發(fā)明涉及一株循環(huán)利用校園污水的柵藻SDEC?13的培養(yǎng)方法和應(yīng)用。取校園污水經(jīng)六層紗布過濾處理未經(jīng)其他滅菌、稀釋等繁瑣操作直接投入使用，一次利用后再次收集，循環(huán)使用直至其不能維持柵藻SDEC?13的生長。本發(fā)明利用校園污水作為替代培養(yǎng)基循環(huán)利用培養(yǎng)柵藻SDEC?13，大大降低了滿足微藻生長所需水及營養(yǎng)物質(zhì)的成本消耗，并且生產(chǎn)的生物質(zhì)具有產(chǎn)高品質(zhì)蛋白及油脂的潛能，此外還能便捷經(jīng)濟(jì)的處理校園污水，使得校園污水最終能達(dá)標(biāo)排放，因此此方法的應(yīng)用兼具環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益，值得推廣使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微藻生物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一株循環(huán)利用校園污水的柵藻SDEC-13的培養(yǎng)方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

微藻資源豐富，不會因收獲而破壞生態(tài)系統(tǒng)，可大量培養(yǎng)而不占用耕地。另外，它的光合作用效率高，生長周期短，單位面積年產(chǎn)量是糧食的幾十倍乃至上百倍。而且微藻脂類含量在20％至70％，是陸地植物遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的，不僅可生產(chǎn)生物柴油或乙醇，還有望成為生產(chǎn)氫氣的新原料，因此微藻作為極具潛力的生物能源引起廣泛的關(guān)注和研究。然而由于微藻的培養(yǎng)成本高，使其成為制約微藻開發(fā)的兩大瓶頸問題之一。

應(yīng)對培養(yǎng)成本高這一問題，研究者提出了利用污水作為替代培養(yǎng)基來培養(yǎng)微藻這一概念。近年來由于人類經(jīng)濟(jì)活動的迅速發(fā)展，氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量排入水體，造成水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類異常繁殖及水質(zhì)惡化。利用污水作為培養(yǎng)微藻的替代培養(yǎng)基能極大程度上節(jié)省為滿足微藻生長所需而提供的水資源及氮磷營養(yǎng)物質(zhì)的消耗成本，同時(shí)能夠有效的去除污水中的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)起到污水凈化的作用，研究表明由于微藻生長速度快，繁殖代謝旺盛等特點(diǎn)，其污水凈化效率高，并且相比其他傳統(tǒng)的物化方法，利用微藻處理污水這一生物凈水方法具有處理成本低且沒有二次污染等問題的阻礙。

因此，研究者提出處理污水與生產(chǎn)生物質(zhì)耦合這樣的理念，即微藻將污水作為資源利用，消耗其中的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)來合成自身所需的物質(zhì)及生物質(zhì)能源，實(shí)現(xiàn)污水處理由處理系統(tǒng)向生產(chǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化，這一理念的實(shí)現(xiàn)兼具環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明就是基于以上背景涉及一種循環(huán)利用校園污水作為替代培養(yǎng)基培養(yǎng)柵藻SDEC-13同時(shí)積累生物質(zhì)的新方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對微藻生產(chǎn)生物柴油培養(yǎng)成本高的問題，提供了一種利用校園污水作為替代培養(yǎng)基并循環(huán)利用來培養(yǎng)柵藻SDEC-13的新方法。該方法既降低微藻培養(yǎng)成本，又可以實(shí)現(xiàn)污水資源化利用同時(shí)能夠積累油脂，蛋白，多糖等有價(jià)值的生物質(zhì)。最終校園污水可以循環(huán)使用兩次來作為柵藻SDEC-13的培養(yǎng)基，經(jīng)兩次利用后，氮磷得到高效去除，出水可 達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)一級A限值即TN<15mg·L^-1，TP<0.5mg·L^-1。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一株循環(huán)利用校園污水的柵藻SDEC-13的培養(yǎng)方法，包括如下步驟：

1)柵藻SDEC-13于BG-11培養(yǎng)基中富集培養(yǎng)；

2)將富集培養(yǎng)后的柵藻柵藻SDEC-13接種于裝有校園污水的生物反應(yīng)器中，初始接種密度達(dá)0.76*10⁶個(gè)/mL，生物量濃度約為0.11g/L，688nm下吸光度為0.2；

3)將步驟(2)中接種完畢的生物反應(yīng)器置于人工氣候室中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為：溫度24-30℃，光照強(qiáng)度2000–4000Lux，連續(xù)光照，曝氣量180-230mL/min，培養(yǎng)時(shí)間16天；

4)將步驟3)培養(yǎng)的柵藻SDEC-13進(jìn)行離心，收獲生物質(zhì)，離心后的藻泥置于冷凍干燥器中處理20h后，得SDEC-13干藻粉；收集離心后的藻液上清液待用；