[發明專利]一種利用養豬污水生產碳水化合物的方法

有效

• 申請號: 201911339006.0
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110982859B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 賀詩欣;曲文穎
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C12P19/02
• 分類號: C12P19/02;C12N1/12;C02F3/32;C12R1/89;C02F103/20
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

一種利用養豬污水生產碳水化合物的方法，屬于生物能源合成技術領域。針對目前用于污水處理的微藻生產碳水化合物水平低，凈化污水效果差的問題，本發明提供了一種利用養豬污水生產碳水化合物的方法，以養豬污水為培養底物，將微藻經二階段培養或半連續培養生產碳水化合物；所述微藻為凱氏擬小球藻Parachlorella?kessleri?QWY28、柵藻Desmodesmus?sp.QWY36或衣藻Chlamydomonas?sp.QWY37；上述微藻經二階段培養或半連續培養可凈化未經滅菌處理的養豬污水，同時高產碳水化合物。本發明有利于保護生態環境。

技術領域

本發明屬于生物能源合成技術領域，具體涉及一種利用養豬污水生產碳水化合物的方法。

背景技術

豬污水因含有高濃度的有機物和氨，容易對環境和生態造成嚴重破壞，尤其是水體的富營養化。因此發展生態友好型的生物工藝來改善水質受到高度關注。然而，大多數細菌不能有效地去除化學需氧量(chemical?oxygen?demand,COD)、總氮(total?nitrogen,TN)和總磷(total?phosphate,TP)。并且處理污水后的含有細菌的污泥需要進行適當處理以避免二次環境污染，這在一定程度上提高了處理成本。大多數利用養豬污水培養微藻生產能源的研究都需要對污水進行預處理(例如滅菌或稀釋)，以減少對微藻生長的抑制并提高能源產量，大大阻礙了其應用潛力。目前，只有極少數的研究側重于利用未滅菌或未稀釋的真實養豬污水培養微藻生產碳水化合物。然而，這些研究中微藻的生長在含有高濃度的有機/無機物的真實養豬污水中受到抑制，導致易受污染、污染物去除效率低和能源產量有限，不能滿足實際需求。

發明內容

針對目前用于污水處理的微藻生產碳水化合物水平低，凈化污水效果差的問題，本發明提供了一種利用養豬污水生產碳水化合物的方法，以養豬污水為培養底物，將微藻經二階段培養或半連續培養生產碳水化合物；所述微藻為凱氏擬小球藻Parachlorellakessleri?QWY28、柵藻Desmodesmus?sp.QWY36或衣藻Chlamydomonas?sp.QWY37；所述二階段培養方法步驟如下：第一階段：將微藻置于養豬污水中，20-35℃，光照強度為200-600μmol/m²·s，連續通入2.5％的CO₂條件下，培養至藻液中微藻細胞濃度達到9.0g/L；第二階段：將光照強度增加至700-800μmol/m²·s，20-35℃條件下進行培養；

所述半連續培養方法步驟如下：將微藻置于養豬污水中，20-35℃，光照強度為200-1000μmol/m²·s條件下，培養至藻液中微藻細胞濃度達到9.9-10.0g/L，利用養豬污水置換20-80％體積藻液，繼續培養，相同置換體積的養豬污水重復置換3-6次。

進一步地限定，所述養豬污水中含有COD?814±34～970±47mg/L、22±3～51±5mg/L、425±23～493±42mg/L和31±4～42±6mg/L中的一種或多種。

進一步地限定，所述二階段培養中第一階段微藻的培養溫度為30℃，光照強度為500μmol/m²·s。

進一步地限定，所述二階段培養中第二階段微藻的培養溫度為30℃，光照強度為750μmol/m²·s。

進一步地限定，以養豬污水體積計，所述二階段培養中，微藻的接種量為80mg/L；所述半連續培養中，微藻的接種量為80mg/L。

進一步地限定，所述半連續培養時，微藻培養的溫度為30℃，光照強度為500μmol/m²·s。

進一步地限定，所述半連續培養時，所述置換藻液是利用養豬污水置換20％體積藻液，重復置換5次，每次置換的間隔為47.8±2.7h。