【摘要】：針對微藻培養(yǎng)成本高、生物量和油脂含量存在矛盾的問題,本文提出用富含氮磷營養(yǎng)的牛糞沼液和市政污水作為微藻的廉價培養(yǎng)基,確定了最佳的沼液稀釋預處理條件;并將兩步法培養(yǎng)策略引入沼液和市政污水的培養(yǎng)體系中,通過分別優(yōu)化微藻生長和油脂合成條件,以期增強微藻的生物量和油脂生產(chǎn),構(gòu)建基于沼液和市政污水培養(yǎng)的微藻生長和油脂合成兩步法策略;通過對沼液廢水兩步法和BG-11單步法培養(yǎng)的微藻效能分析,探究了微藻利用沼液生長產(chǎn)油和水質(zhì)凈化規(guī)律,以期為微藻油脂生產(chǎn)和廢水處理提供理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明,柵藻(Scenedesmus sp.L-1)能在含10%牛糞沼液和90%二沉池出水的未滅活的沼液廢水培養(yǎng)基中生長和產(chǎn)油。在沼液廢水培養(yǎng)基中,兩步法培養(yǎng)策略分階段實現(xiàn)了微藻生物量和油脂產(chǎn)量的同步提升,同時還實現(xiàn)了其他細胞物質(zhì)生產(chǎn),具有水質(zhì)凈化的潛力。微藻生長培養(yǎng)階段的最佳條件為:葡萄糖10 g/L,NaNO_3 0.3 g/L,K_2HPO_4·3H_2O 0.01 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.075 g/L,微量元素1 mL/L,初始pH為7.0,光照強度為5000 lux。培養(yǎng)7天的微藻生物量和油脂產(chǎn)量分別達到4.65g/L和0.57 g/L,沼液廢水培養(yǎng)基中的NH_4~+-N、NO_3~--N、PO_4~(3-)-P和COD的去除率分別為94.24%、98.11%、86.90%和96.37%,殘余濃度分別為4.42、1.24、0.035和344 mg/L。微藻油脂合成階段的最佳條件為:葡萄糖4 g/L,NaNO_3 0.3 g/L,K_2HPO_4·3H_2O 0.01 g/L,檸檬酸0.006 g/L,連續(xù)光照強度為2500 lux。培養(yǎng)2天的的微藻生物量、油脂產(chǎn)量、胞內(nèi)多糖和胞內(nèi)蛋白質(zhì)分別達到4.84、0.925、0.11和0.028 g/L。沼液廢水培養(yǎng)基中的NH_4~+-N、NO_3~--N、PO_4~(3-)-P和COD的去除率分別為96.50%、99.74%、51.78%和94.23%,殘余濃度分別為3.09、0.16、0.042和209 mg/L。沼液廢水兩步法培養(yǎng)與BG-11單步法培養(yǎng)相比,具有以下特點:(1)沼液廢水生長培養(yǎng)基中的微藻,其生長沒有明顯的遲滯期,且生物量、油脂含量和油脂產(chǎn)量與BG-11的相當,說明沼液廢水生長培養(yǎng)基具有代替BG-11培養(yǎng)基的可行性。(2)沼液廢水產(chǎn)油培養(yǎng)基中的微藻,其油脂產(chǎn)量最高能達到0.98 g/L,比第二階段剛接種時提高了55.56%,是生物量和油脂含量共同提升的結(jié)果。(3)沼液廢水兩步法能實現(xiàn)更高的胞內(nèi)多糖和蛋白質(zhì)產(chǎn)量,具有生物精煉的潛力。(4)柵藻在沼液廢水中的水質(zhì)凈化效果表現(xiàn)優(yōu)異。其中,柵藻主要利用沼液廢水中的NH_4~+-N、NO_3~--N和PO_4~(3-)-P進行生長代謝。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X703
【圖文】：

碳和其他營養(yǎng)物[43]283，形成營養(yǎng)脅迫而刺激微藻純水（滅菌）純水（未滅菌）初沉池出水（滅菌）初沉池出水（未滅菌）二沉池出水（滅菌）二沉池出水（未滅菌）0.00.51.01.52.02.53.03.5生物量 油脂產(chǎn)量 油脂含量干重(g/L)012345

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6 程程;黃z

本文編號：2754252