發(fā)布時(shí)間：2020-07-05 00:40

【摘要】：由于土地資源枯竭和全球人口迅速增加,必須大力發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖,以滿足日益增長的糧食需求。微藻是水產(chǎn)養(yǎng)殖中重要參與者。微藻不僅可以作為餌料為水產(chǎn)動(dòng)物提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì),還能在培養(yǎng)的體系中起到水質(zhì)調(diào)節(jié)的作用。盡管全球?qū)ψ鳛樗a(chǎn)養(yǎng)殖餌料的微藻生產(chǎn)的需求正在迅速增加,但由于傳統(tǒng)微藻生產(chǎn)方法具有高生產(chǎn)成本和低生產(chǎn)效率的特點(diǎn),而不能大量用作水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料。本論文的重點(diǎn)是基于BICCAPSO(一種在海上基于碳酸氫鹽的微藻培養(yǎng)和碳吸收整合系統(tǒng))的漂浮式光生物反應(yīng)器,大規(guī)模培養(yǎng)微藻,旨在為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)提供一種高效,經(jīng)濟(jì),穩(wěn)定的微藻生產(chǎn)方式。為了測(cè)試這一點(diǎn),選擇具有高生長率湛江等鞭金藻作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象來評(píng)估漂浮式光生物反應(yīng)器的培養(yǎng)性能。首先對(duì)湛江等鞭金藻進(jìn)行耐碳酸氫鹽實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)湛江等鞭金藻在碳酸氫鈉濃度為5 g/L條件下生長狀況最好。并且對(duì)比碳酸氫鈉跟CO_2分別作為碳源以及不加入碳源時(shí)的培養(yǎng)效果,發(fā)現(xiàn)不加入碳源的的對(duì)照組,湛江等鞭金藻生長緩慢,并且通入CO_2的實(shí)驗(yàn)組生長狀況最好,達(dá)到38.8×10~6 cells/ml,而加入5 g/L碳酸氫鈉的達(dá)到29.3×10~6cells/ml。然后對(duì)湛江等鞭金藻進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。首先我們對(duì)湛江等鞭金藻進(jìn)行1 m~2漂浮式光生物反應(yīng)器的不同液層實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),在10 cm液層下獲得了最高的面積產(chǎn)率為4.69 g/m~2/day。其次我們對(duì)湛江等鞭金藻在開放池、平板光生物反應(yīng)器以及漂浮式光生物反應(yīng)器中進(jìn)行對(duì)比培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其在漂浮式光生物反應(yīng)器中可以達(dá)到在平板光生物反應(yīng)器中相同的生產(chǎn)率,并無顯著性差異(P0.05)。最后,選取平板光生物反應(yīng)器(100 L)與10 m~2的漂浮式光生物反應(yīng)器(1000 L)進(jìn)行半連續(xù)操作的大規(guī)模培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)湛江等鞭金藻可以在10m~2的漂浮式光生物反應(yīng)器可以達(dá)到生產(chǎn)率為0.117 g/L/d,達(dá)到與平板光生物反應(yīng)器相同的培養(yǎng)水平,無顯著性差異(P0.05)。通過以上實(shí)驗(yàn),確定了基于漂浮式光生物反應(yīng)器,以碳酸氫鹽作為碳源,大規(guī)模培養(yǎng)湛江等鞭金藻的最佳工藝研究。使用碳酸氫鈉作為碳源不僅節(jié)省了湛江等鞭金藻培養(yǎng)的供碳成本,而且也達(dá)到了與2%CO_2相同的培養(yǎng)性能。而利用本實(shí)驗(yàn)室所開發(fā)的漂浮式光生物反應(yīng)器具有易控制溫度、培養(yǎng)規(guī)模大以及無需土地等優(yōu)點(diǎn),為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)提供了高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的微藻生物質(zhì)生產(chǎn)。通過新鮮微藻的原位利用,漂浮式光生物反應(yīng)器提供了微藻生產(chǎn)和水產(chǎn)養(yǎng)殖之間更好的整合。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S963

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本文編號(hào)：2741817