富油微藻中試產(chǎn)業(yè)化研究.pdf

1、隨著減低碳排放的國(guó)際需求和原油儲(chǔ)備量的日益減少,導(dǎo)致了環(huán)保、清潔、可再生的生物柴油引起能源界的關(guān)注。目前學(xué)者們認(rèn)為在眾多生物柴油原料中微藻是最具潛力的原料,這是由于其具有快速生長(zhǎng)并積累油脂、高效固定二氧化碳和去除廢水中的有機(jī)物等特點(diǎn)所決定的。但現(xiàn)階段微藻制備生物柴油的成本仍然較高,為降低成本需要對(duì)培養(yǎng)基優(yōu)化、微藻進(jìn)行規(guī)?；囵B(yǎng)、以及利用廢水培養(yǎng)微藻都可以從源頭上大大降低微藻的培養(yǎng)成本。從而行之有效的將生物柴油的成本降到最低。
　　

2、本文通過(guò)對(duì)巴彥淖爾市烏梁素海、渤海灣天津港地區(qū)的微藻進(jìn)行大規(guī)模的篩選,篩選出4株可作為制備生物柴油的微藻,兩株淡水藻,兩株海水藻,分別為:四尾柵藻、斜生柵藻、海洋硅藻和微擬球藻。對(duì)四株藻類(lèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)、生長(zhǎng)條件的優(yōu)化、逐級(jí)規(guī)?；囵B(yǎng),以及采用沼液進(jìn)行培養(yǎng),其主要研究結(jié)果如下:
　　1.篩選到4株藻株:四尾柵藻、斜生柵藻、微擬球藻和海洋硅藻,其初始生物量分別為0.93g/L,1.14g/L,0.77g/L和0.77g/L;其含油量分別為

3、17.42％,15.83％,21.71％和23.31％。在藻油脂脂肪酸各組分中,C16和C18含量較高,適合制備生物柴油。而且四株藻幾乎都含有多不飽和脂肪酸:亞麻酸、亞油酸、EPA和DHA,若加以開(kāi)發(fā)利用,可進(jìn)一步降低制備生物柴油的成本。
　　2.通過(guò)對(duì)培養(yǎng)基成分N、P、Fe、C、Vit B1進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)得出:
　　1)斜生柵藻:NaNO3的用量為1.5g/L,K2HPO4為0.4g/L,Fe3+濃度為0.000

4、2mol/L, NaHCO3為7.5g/L時(shí),達(dá)到其最大的生長(zhǎng)速率,其油脂含量為27.32％。
　　2)四尾柵藻:NaNO3的用量為1.5g/L,K2HPO4為0.3g/L,Fe3+濃度為0.0004mol/L, NaHCO3為7.5g/L時(shí),達(dá)到其最大的生長(zhǎng)速率,其油脂含量為29.25％。
　　3)海洋硅藻:NaNO3的用量為1g/L,K2HPO4為0.007g/L,Fe3+濃度為0.0004mol/L,維生素 B1為0.

5、4μg/L時(shí),達(dá)到其最大的生長(zhǎng)速率,其油脂含量為37.42％。
　　4)微擬球藻:NaNO3的用量為0.5g/L,K2HPO4為0.005g/L,Fe3+濃度為0.0005mol/L,維生素B1為0.4μg/L時(shí),達(dá)到其最大的生長(zhǎng)速率,其油脂含量為33.88％。
　　3.制備四種逐級(jí)擴(kuò)大的光生物反應(yīng)器,研究了4種微藻在不同反應(yīng)器中的生長(zhǎng)條件以及含油量,確定最佳的反應(yīng)器為跑道池反應(yīng)器,在該反應(yīng)器中培養(yǎng)微藻,四尾柵藻干重1.19

6、g/L,含油量為30.37％;斜生柵藻干重1.39g/L,含油量為38.37％;海洋硅藻干重1.17g/L,含油量35.53％;微擬球藻干重為1.08g/L,含油量35.03％。
　　4.為進(jìn)一步降低微藻培養(yǎng)成本和對(duì)沼液的凈化,對(duì)沼液進(jìn)行預(yù)處理,然后培養(yǎng)微藻:加入0.7mg/L的CPAM保持其pH=9,再加入MgCl2·6H2O和KH2PO4·12H2O使得溶液中Mg2+:NH4+:PO43-的摩爾比為1.05:1:1.025,p

7、H=9。其污染負(fù)荷剩余NH4+-N、TP、TN、CODCr分別為250.14mg/L、26.40mg/L、270.93mg/L、680mg/L。再通過(guò)18d的微藻培養(yǎng),其污染負(fù)荷最終氨氮、總氮、總磷、CODCr含量分別為3.40mg/L、11mg/L、0.40mg/L、71mg/L,該指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到城鎮(zhèn)二級(jí)污水排放標(biāo)準(zhǔn),而且微藻生長(zhǎng)情況良好。
　　通過(guò)對(duì)4株微藻的生長(zhǎng)狀況和油脂含量組分的評(píng)價(jià)、以及擴(kuò)大培養(yǎng)研究,為富油能源微藻的中試產(chǎn)