利用啤酒工業(yè)廢水養(yǎng)殖小球藻的研究.pdf

1、藻類是單細(xì)胞的植物,具有繁殖快,環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢。因此在環(huán)保、生物產(chǎn)品生產(chǎn)、生物能源行業(yè)受到越來越多的關(guān)注。但目前藻類生產(chǎn)油脂遇到的最大困難在于用人工培養(yǎng)基進(jìn)行微藻培養(yǎng)的成本過高,導(dǎo)致無法工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。所幸者,許多種類的微藻具備自養(yǎng)、兼養(yǎng)與異養(yǎng)等多種生理狀態(tài),在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)換。這就為我們利用各種有機(jī)廢水作為替代性微藻培養(yǎng)基,規(guī)?；统杀攫B(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)微藻提供了可能。然而,各種有機(jī)廢水中有機(jī)成分非常復(fù)雜,究竟哪些有機(jī)物更有利于

2、微藻的繁殖與次生代謝產(chǎn)物的積累,則還缺乏足夠的研究。為了提高微藻對有機(jī)廢水中復(fù)雜有機(jī)物的利用能力、提升微藻治理污水的能力,菌藻共生培養(yǎng)是新的突破口。
　　 本研究以啤酒廢水馴養(yǎng)小球藻(Chlorella vulgaris)為切入點(diǎn),以各種常見的有機(jī)碳源為研究對象,分別在人工培養(yǎng)基、啤酒廢水以及兩者混合體系中開展研究;培養(yǎng)方法微藻純種培養(yǎng)和菌藻共生培養(yǎng);糖源的添加分別采用了一次性批次培養(yǎng)和流加培養(yǎng)。初步探明小球藻對不同碳源的偏好、

3、以及不同生態(tài)環(huán)境條件下不同碳源及其補(bǔ)充方式等對小球藻繁殖和油脂積累之間的聯(lián)系。最后以食用菌金針菇與小球藻建立簡單菌藻共生體為研究對象進(jìn)行創(chuàng)新探索。為利.用高COD食品工業(yè)有機(jī)廢水中培養(yǎng)經(jīng)濟(jì)微藻,獲得高附加值微藻生物質(zhì)產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)污水凈化雙重目標(biāo)打好基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.選取11種碳源(麥芽糊精、木糖、蔗糖、葡萄糖、NaHCO3、乙酸鈉、麥芽糖、丙酸鈉、丁酸鈉、甘油、淀粉)加入BG11基礎(chǔ)培養(yǎng)基中進(jìn)行小球藻培養(yǎng),以研究

4、小球藻在不同碳源培養(yǎng)基中生長情況。研究結(jié)果表明:除了傳統(tǒng)常用的葡萄糖外,麥芽糖也適合作為小球藻生長和油脂積累的碳源,其培養(yǎng)的小球藻細(xì)胞密度可達(dá)2.985×108 cell·L-1,含油率可達(dá)26.54％,僅次于葡萄糖。各種碳源對小球藻細(xì)胞密度增長的影響大小次序為葡萄糖＞麥芽糖＞蔗糖＞麥芽糊精＞甘油＞木糖＞淀粉＞丙酸鈉＞乙酸鈉＞丁酸鈉＞NaHCO3;各種碳源對小球藻細(xì)胞含油率增長的影響大小次序為葡萄糖＞麥芽糖＞甘油＞蔗糖＞麥芽糊精＞NaH

5、CO3＞丁酸鈉＞淀粉＞丙酸鈉＞木糖＞乙酸鈉。
　　 2.純啤酒廢水培養(yǎng)的小球藻生物量低,補(bǔ)充了葡萄糖和一些其他元素的培養(yǎng)基中的小球藻生物量有了明顯提高;用啤酒廢水代替蒸餾水配置的補(bǔ)充了10g/L葡萄糖的培養(yǎng)基中,小球藻的生物量可以達(dá)到4.9 g/L,比添加10g/L葡萄糖的BG11培養(yǎng)基中小球藻的生物量略高。說明啤酒廢水可以用于小球藻的兼養(yǎng)培養(yǎng)。對啤酒廢水中主要污染物的最高去除率分別為:CODcr:78.4%,TP:80.2%,

6、TN:72.3%。
　　 3.:在相同條件下進(jìn)行小球藻一次性培養(yǎng)和流加培養(yǎng),碳源添加總量均為10g,培養(yǎng)周期7天。結(jié)果表明,與一次性培養(yǎng)相比,流加培養(yǎng)可以提高小球藻生物量并促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)油脂的積累。一次性培養(yǎng)時,小球藻的最高生物量為4.2g/L,流加培養(yǎng)時小球藻的最高生物量為6.3 g/L,是一次性培養(yǎng)的1.5倍;一次性培養(yǎng)小球藻的含油量為細(xì)胞干重的51.34%,而流加培養(yǎng)下,小球藻的含油量達(dá)到60.12%,是一次性培養(yǎng)的1.17倍