利用啤酒工業(yè)廢水養(yǎng)殖小球藻的研究.pdf

1、藻類是單細胞的植物,具有繁殖快,環(huán)境適應(yīng)能力強等優(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廢水作為替代性微藻培養(yǎng)基,規(guī)模化低成本養(yǎng)殖經(jīng)濟微藻提供了可能。然而,各種有機廢水中有機成分非常復(fù)雜,究竟哪些有機物更有利于

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廢水中復(fù)雜有機物的利用能力、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,以各種常見的有機碳源為研究對象,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行創(chuàng)新探索。為利.用高COD食品工業(yè)有機廢水中培養(yǎng)經(jīng)濟微藻,獲得高附加值微藻生物質(zhì)產(chǎn)品,實現(xiàn)污水凈化雙重目標打好基礎(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)的小球藻細胞密度可達2.985×108 cell·L-1,含油率可達26.54％,僅次于葡萄糖。各種碳源對小球藻細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充了10g/L葡萄糖的培養(yǎng)基中,小球藻的生物量可以達到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細胞內(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胞干重的51.34%,而流加培養(yǎng)下,小球藻的含油量達到60.12%,是一次性培養(yǎng)的1.17倍