發(fā)布時(shí)間：2021-09-28 16:01

　　工業(yè)加速發(fā)展為人們的生活提供便利,但也引發(fā)了能源危機(jī)和溫室效應(yīng)。汽車尾氣、工業(yè)鍋爐、煙道氣排放的CO2量逐漸增加,其中石灰窯尾氣中CO2濃度高達(dá)40%。隨著《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》的簽署,人們對(duì)碳排放治理的關(guān)注越來越多。微藻可以通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為生物能源,緩解能源和溫室效應(yīng)的危機(jī),具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景。然而,目前傳統(tǒng)的微藻懸浮培養(yǎng)存在培養(yǎng)密度低、生物質(zhì)采收困難,成本高等瓶頸,制約了微藻的工業(yè)化生產(chǎn)。本文設(shè)計(jì)了一款基于毛細(xì)效應(yīng)的吸附式微藻培養(yǎng)裝置,通過對(duì)碳源供給方案、通氣方案以及培養(yǎng)參數(shù)優(yōu)化,以期達(dá)到高效微藻生物固碳和高效生物燃料生產(chǎn)的雙重目標(biāo)。1)首先,本文探索了吸附式培養(yǎng)系統(tǒng)的微藻細(xì)胞對(duì)無機(jī)碳源的吸收機(jī)制。以萊茵衣藻（Chlamydomonas sp.JSC4）為培養(yǎng)對(duì)象,通過添加NaHCO3的方式改變培養(yǎng)系統(tǒng)的HCO3-與CO2的投入比,分析無機(jī)碳源對(duì)固定化微藻生長(zhǎng)及生物燃料生產(chǎn)的影響。結(jié)果表明,固定化微藻細(xì)胞更傾向直接利用空氣中的CO2分子（生物膜產(chǎn)率20.25 gm-2d-1）,而添加2mM的NaHCO3可以進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞碳水化合物含量的提高（38.70%）,有利于提... 

【文章來源】：福州大學(xué)福建省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１全球大氣Ｃ０２濃度上升曲線［７］??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｇｌｏｂａｌ?ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?ＣＯ２?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ??

?福州大學(xué)碩士學(xué)位論文傳質(zhì)效果；設(shè)置多組通氣間歇方案，提高微藻生物膜的ｃｏ２利用效率。??４）以高濃度４０％?Ｃ０２氣體為研宄對(duì)象，設(shè)計(jì)多組Ｃ０２濃度區(qū)間（２－８％、３－７％、??４－６％），基于ＣＦＤ技術(shù)模擬獲得通氣流速、通氣間隔實(shí)驗(yàn)參數(shù)；設(shè)計(jì)微藻培養(yǎng)??驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證仿真獲得的參數(shù)可靠性；對(duì)培養(yǎng)過程的Ｃ０２消耗量進(jìn)行計(jì)算以及??微藻固碳率核算。??５）在改良后的ＢＧ１１培養(yǎng)基基礎(chǔ)上，對(duì)藻株ＪＳＣ４進(jìn)行固定化培養(yǎng)單因素優(yōu)??化實(shí)驗(yàn)。主要考察Ｃ０２濃度梯度（５％，１０％，２０％，４０％）和光照強(qiáng)度梯度（１０５，??２３０，３０８，?對(duì)藻株ＪＳＣ４的細(xì)胞生長(zhǎng)、固碳能力、碳水化合物??積累、培養(yǎng)基ｐＨ、硝酸鈉消耗速率的影響；??１．５技術(shù)路線??＾￣￣

??生物反應(yīng)器（圖２－１）。反應(yīng)器（１２?ｘ?８?ｘ?４００?ｃｍ）外殼選擇亞克力玻璃材料。??主培養(yǎng)部分由生長(zhǎng)載體自然貼附在支撐骨架表面組成復(fù)合載體，為微藻提供生長(zhǎng)??空間，骨架材料（１０?ｘ?４０?ｃｍ）使用高聚合物材料聚丙�。ǎ校铮欤穑颍铮穑欤澹睿澹�??長(zhǎng)載體材料選擇氨綸。每個(gè)單元內(nèi)放置兩塊復(fù)合載體，豎直立于底部水槽中，水??槽倒入一定量培養(yǎng)液，保證復(fù)合載體底部浸沒高度約３－５?ｃｍ。這部分作為營(yíng)養(yǎng)傳??遞系統(tǒng)的起始端，通過親水材料的毛細(xì)管作用，在垂直方向建立液體的壓力差。??并且利用液體的蒸騰作用作為驅(qū)動(dòng)力，進(jìn)行自下而上的營(yíng)養(yǎng)傳遞，以供載體表面??的微藻細(xì)胞生長(zhǎng)。反應(yīng)器由于底部水槽培養(yǎng)液的存在，以液面為界被分為固定化??部分和懸浮部分。??１??｜?ＣＣＭｏｌｅ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]微藻高效固碳并聯(lián)產(chǎn)高附加值產(chǎn)物的初步研究[D]. 許巖.中國(guó)科學(xué)院武漢植物園 2017
[2]低碳轉(zhuǎn)型趨勢(shì)下中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 董煒.武漢大學(xué) 2017
[3]微藻生物膜光生物反應(yīng)器內(nèi)傳遞與生化反應(yīng)特性的研究[D]. 熊偉.重慶大學(xué) 2016
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[5]環(huán)境因素對(duì)微藻生物膜產(chǎn)量及產(chǎn)油量的影響研究[D]. 張華.福州大學(xué) 2014
[6]基于CFD的海洋平臺(tái)油氣泄露擴(kuò)散仿真研究[D]. 王麗華.中國(guó)海洋大學(xué) 2014
[7]微藻固碳治污與CFD在跑道池反應(yīng)器上的應(yīng)用研究[D]. 陳家城.福州大學(xué) 2014
[8]利用城市污水培養(yǎng)高脂肪微藻的光生物反應(yīng)工藝研究[D]. 韓松芳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[9]基于CFD的平板式光生物反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 康少鋒.華東理工大學(xué) 2013
[10]計(jì)算流體力學(xué)模擬技術(shù)在生物化工反應(yīng)器中的應(yīng)用研究[D]. 陳鵬.華東理工大學(xué) 2013



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